一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置的製作方法
2023-12-04 11:48:36 2
專利名稱：一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及利用煙氣等熱風介質對固體物料進行脫溼與氣力分級的裝置，具體涉及一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，屬於固體物料脫水除溼預處理技術領域。
背景技術：
固體物料分級和脫溼是過程工業中重要的預處理技術，在煤炭燃燒、乾餾和氣化等過程中，煤炭過高含水量會降低生產效率、增加能耗。例如，在煤炭煉焦過程中，裝爐煤的水分含量在6-9wt. %時有較佳綜合效益，但實際的洗精煤的含水量一般大於10%，若直接裝爐焦化，蒸發其水分要消耗大量的高品位熱量(來自焦爐煤氣燃燒室)，延長成焦時間， 造成巨大的能源浪費、降低產能。而燃煤發電過程中，如煤的水分過高，會降低燃煤熱值，降低發電效率。因此，對煤進行脫溼預處理有利於提高生產效率和能源利用率，有利於節能減排降耗。但同時，根據不同用途，對煤的含水量往往又有最低要求，過低的含水量可能會在運輸、存放或加工、使用過程中造成困難。因此，對煤的脫溼需根據要求，達到適量適度，穩定在某一區間範圍。寬粒度分布物料的溼度在不同粒度分布的顆粒間有很大不同，粒度越小含水量越高，因此其含水量主要集中在小顆粒煤中。而不同粒度的煤，其脫溼動力學也不相同，對於寬粒度分布的溼煤進行脫溼處理時，應綜合考慮不同粒度煤的含溼量和脫溼特性，採取相應的脫溼過程，才能根據要求，達到穩定、適量適度脫溼效果。但目前常規移動床、流化床型或氣流床型等脫溼設備並沒有考慮不同粒徑的溼度及脫溼特性的影響，全部混合在一起脫溼，容易導致脫溼量難以控制，或一部分過脫溼、而另一部分脫溼不足，影響生產穩定性。而且，氣流床或移動床乾燥器在工業放大時不易均勻布料、造成短路而影響脫溼效果，調溼後大、小粒徑物料分別出料，混合不均勻，因此存在進料、布料、出料方面技術瓶頸，限制了單機生產能力。CN200972313Y涉及一種內熱氣固逆流傳導脫溼裝置，該脫溼裝置含有臥式圓柱筒體，安裝在臥式圓柱筒體上的排氣管、出料口，筒體一端中央裝有與減速機輸出軸連接的轉動軸，其特徵是在臥式圓柱筒體內安裝有臥式轉動軸，在圓柱筒體的轉動軸上安裝有一定數量的撥料連杆，所述撥料連杆上固定有一定數量傾斜一定角度的撥料板，進料鬥和排氣口設在筒體同一端，出料口和熱氣進氣口設在筒體的另一端。該實用新型在對物料脫溼處理時，混合料一起處理，並沒有考慮不同粒度物料的含水量和脫溼特性的影響，物料脫溼效果不均勻。CN101786080A公開了一種流化床風選調溼機及風選調溼新工藝，該發明涉及一種顆粒物料溼度調節和粒度分級的設備及工藝，尤其是能同時實現降低顆粒物料水分和按顆粒物料粒度大小分級的一種流化床風選調溼機及風選調溼新工藝。在流化狀態下的顆粒物料中的細顆粒物料由細顆粒排放管集中排放，其餘的粗顆粒物料被刮至粗顆粒排放管集中排放，在粒度分級的同時實現了水分的降低。CN101709913A涉及一種全沸騰旋流流化床調溼機及調溼新工藝，在封閉式機殼內設置的全沸騰旋流流化床床身分為乾燥前段床身和乾燥後段床身，乾燥前段床身下方和乾燥後段床身下方分別設有乾燥前段風室和乾燥後段風室，乾燥後段床身尾部與乾燥顆粒物料排放管相通。顆粒物料在封閉式機殼內被熱氣帶走大量水分後進入乾燥顆粒物料排放管集中排放。上述兩個發明雖然做到了分級脫溼，但其調溼過程是在一個整體裝置內，一端進料、另一端出料以及其布風布料方式決定了其對大粒度物料不能精確、方便的控制停留時間，大粒度物料含水量最少、但停留時間卻最長，即不能根據不同粒度物料含溼量及脫溼動力學特性來精確控制其與熱氣流接觸脫溼時間，造成大顆粒物料容易脫溼過度，從而無法在同一裝置中同時實現固體物料的分級和穩定可控脫溼。
發明內容
基於上述技術問題，本發明的目的在於提供一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置。其技術解決方案是一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其包括相互連通的下部移動床段、上部氣流輸送床段、位於下部移動床段與上部氣流輸送床段連接處一側的流化床段，在流化床段出料端設有流化床豎向隔板，流化床豎向隔板的上方形成流化床段為上部氣流輸送床段供料的通道，流化床豎向隔板的下方形成流化床段為下部移動床段供料的通道，上部氣流輸送床段的頂部出口連接有氣固分離器，氣固分離器下部設有小粒徑物料出料口，下部移動床段的下部設有大粒徑物料出料口。進一步的，小粒徑物料出料口連通返料器，在返料器的上部設有溢流管，溢流管連通下部移動床段出料端，在下部移動床段出料端設有移動床豎向隔板，移動床豎向隔板的上方形成來自返料器的氣體進入下部移動床段的氣體通道，移動床豎向隔板的下方形成來自返料器的小粒徑物料和下部移動床段的大粒徑物料的混合出料口。進一步的，流化床豎向隔板為高度可調節的單個隔板或由一固定隔板與一高度和 /或翻轉角度相對於固定隔板均可調節的可調隔板組成。上述流化床段和下部移動床段的底部均設有布風板，布風板下方設有熱風室。進一步的，下部移動床段底部設置的布風板的傾斜角度可在5° 80°之間調節。與現有技術相比，本發明的有益技術效果是本發明結合了流化床的分級功能與布料均勻的特點，根據粒度大小和含溼量不同，分別為上部氣流輸送床段和下部移動床段供料，從而可充分發揮氣流床和移動床針對不同粒度物料脫溼的優點。在流化床段內，通過調節氣速和流化床豎向隔板高度來控制流化床出料口大小與料層高度，使來自流化床供料口的物料儘快在流化床內分布均勻，進行粒度分級和部分脫溼的同時，大、小粒徑物料分別經各自通道、在移動床段和氣流輸送床段入口均勻布料，進而在氣流輸送床段和移動床段中對不同粒度和溼度的物料分開脫溼，並且通過調節氣流輸送床段中氣速和移動床段底部布風板傾斜角度，可方便調控物料與熱氣流接觸脫溼時間，從而在同一裝置中同時實現固體物料的分級和穩定可控脫溼。採用流化床出料端直接為移動床和氣流輸送床供料，使布料更加均勻，進而使移動床和氣流輸送床運行穩定，解決了其工業放大存在的均勻布料問題，有利於實現高處理能力工業裝置的推廣應用。而調溼、氣固分離後的小粒徑物料通過返料器及移動床出料端的移動床豎向隔板， 可以順暢出料並與大顆粒物料均勻混合後統一排料。當需要大、小顆粒物料分別排料時，可以不加裝返料器及與移動床出料端相連的管道，而直接由氣固分離器下部設置的小粒徑物料出料口排料。
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步說明圖1為本發明一種實施方式的結構示意圖。圖中1-流化床段；2-下部移動床段；3-上部氣流輸送床段；4-氣固分離器； 5-返料器；6-供料口 ；7-混合出料口 ；8-排氣口 ；9-流化床熱風室；10-移動床熱風室； 11-流化床豎向隔板；12-移動床豎向隔板。
具體實施例方式如圖1所示，一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其包括相互連通的下部移動床段2、上部氣流輸送床段3以及位於下部移動床段2與上部氣流輸送床段3連接處右側的流化床段1。流化床段1和下部移動床段2的底部均設有布風板，布風板下方設有流化床熱風室9和移動床熱風室10，分別為流化床段1與移動床段2供熱氣流。下部移動床段2底部設置的布風板的傾斜角度可在5° 80°之間調節，用於控制物料在下部移動床段2內的停留時間，進而控制物料的脫溼效果。流化床段1上方設有供料口 6，流化床段1出料端設有高度可調的流化床豎向隔板11，流化床豎向隔板11的下端與布風板間形成大粒徑物料進入下部移動床段2的通道；其上端與流化床頂蓋間形成小粒徑物料和氣體進入上部輸送床段3的通道，實現流化床段1分別為下部移動床段2和上部輸送床段3供料。位於流化床豎向隔板11上部或下部的通道大小可以通過調節流化床豎向隔板11的相對位置即高度進行控制。上部氣流輸送床段3頂部出口連接有氣固分離器4，氣固分離器4可為旋風分離器、重力沉降室或多種氣固分離設備的聯用，氣固分離器4上部連接排氣口 8，氣固分離器4的下部設有小粒徑物料出料口。小粒徑物料出料口連通返料器5，返料器5底部供風， 在返料器5的上部設有溢流管，溢流管連通下部移動床段出料端。在下部移動床段出料端設有移動床豎向隔板12，其上方形成來自返料器的氣體進入移動床段2的氣體通道，下方形成來自返料器的小粒徑物料和下部移動床段的大粒徑物料的混合出料口 7。本裝置的工作過程是熱風由流化床熱風室9通過布風板進入流化床段1，待脫溼物料由供料口 6落入流化床段1內；調節氣速與流化床豎向隔板11的高度，使物料在流化床內流化均勻，並隨著氣流移向出料端，同時發生部分脫溼與分級，物料到達位於流化床出料端的流化床豎向隔板11處，小粒徑物料在熱氣流作用下向上進入上部氣流輸送床段3， 經脫溼作用後，進入氣固分離器4實現氣固分離，並向下落入返料器5內，再通過溢流管進入移動床出料端，最終由混合出料口 7排出；流化床豎向隔板11處大粒徑物料落入下部移動床段2並向下運動直至移動床豎向隔板12處，繼續向下與返料器輸送來的小粒徑物料一起由混合出料口 7排出。在此過程中，落入移動床段的物料與來自移動床熱風室10的熱風接觸並繼續脫溼，同時受相互碰撞等作用，使粘附在大顆粒上的小顆粒發生脫落、分離，並在熱氣流作用下向上進入氣流輸送床段3，與流化床豎向隔板11上端出口來自流化床段的小顆粒物料一起經由氣流輸送床段3脫溼作用後，進入氣固分離器4實現氣固分離，並經返料器5最終由下部混合出料口 7排出。 有必要在此指出的是，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉例，本技術領域的技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換， 也應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，特徵在於其包括相互連通的下部移動床段、上部氣流輸送床段、位於下部移動床段與上部氣流輸送床段連接處一側的流化床段，在流化床段出料端設有流化床豎向隔板，流化床豎向隔板的上方形成流化床段為上部氣流輸送床段供料的通道，流化床豎向隔板的下方形成流化床段為下部移動床段供料的通道，上部氣流輸送床段的頂部出口連接有氣固分離器，氣固分離器下部設有小粒徑物料出料口， 下部移動床段的下部設有大粒徑物料出料口。
2.根據權利要求1所述的一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其特徵在於小粒徑物料出料口連通返料器，在返料器的上部設有溢流管，溢流管連通下部移動床段出料端，在下部移動床段出料端設有移動床豎向隔板，移動床豎向隔板的上方形成來自返料器的氣體進入下部移動床段的氣體通道，移動床豎向隔板的下方形成來自返料器的小粒徑物料和下部移動床段的大粒徑物料的混合出料口。
3.根據權利要求1或2所述的一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其特徵在於流化床豎向隔板為高度可調節的單個隔板或由一固定隔板與一高度和/或翻轉角度相對於固定隔板均可調節的可調隔板組成。
4.根據權利要求1所述的一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其特徵在於流化床段和下部移動床段的底部均設有布風板，布風板下方設有熱風室。
5.根據權利要求4所述的一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其特徵在於下部移動床段底部設置的布風板的傾斜角度可在5° 80°之間調節。全文摘要
本發明公開了一種寬粒度分布物料脫溼預處理裝置，其包括相互連通的下部移動床段、上部氣流輸送床段、位於下部移動床段與上部氣流輸送床段連接處一側的流化床段，在流化床段出料端設有高度可調節的流化床豎向隔板，流化床豎向隔板的上方形成流化床段為上部氣流輸送床段供料的通道，流化床豎向隔板的下方形成流化床段為下部移動床段供料的通道，上部氣流輸送床段的頂部出口連接有氣固分離器，氣固分離器下部設有小粒徑物料出料口，移動床段的下部設有大粒徑物料出料口。本發明可將溼物料按粒度和溼度快速分開處理、再快速脫溼、並使不同物料脫溼效果穩定可控，而且可解決氣流床和移動床在工業化放大中存在的均勻進料、布料難題。
文檔編號F26B3/08GK102519223SQ20111044462
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月27日 優先權日2011年12月27日
發明者武榮成, 王曉利, 許光文 申請人:中國科學院過程工程研究所, 青島利物浦環保科技有限公司