154866. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés heterogén szemcsézetű, tapadós anyagok gáznemű közeggel fluidizált állapotban történő szárítására, fütésére, hűtésére, illetve kémiai reakciók lefolytatására

3 154866 í vezetünk át egy megválasztott állandó sebességgel, akkor azon kis szemcsék, amiknek ülepedési sebessége a választott gázsebességnél kisebb a rétegből a gázárammal, együtt elszállnak és viszonylag rövid idő alatt elérik a gáz — szilárd szeparátort. Ennél a határnál nagyobb szemcsék a rétegben maradnak és a gázban diszpergált állapotban intenzív mozgást végeznek. A mozgást végző szemcsék tartománya az említett kritikus szemcseátmérőtől egy ennél nagyobb — az adott körülményekitől függő — átmérőig határozható meg. Ezen felső határnál nagyobb szemcsék a réteg alján gyülekeznek és a mozgást végző réteg mellett egy mozdulatlan réteget képeznek. A technológiai műveleteknél — akár hőátadásról, szárításról, vagy kémiai reakcióról van szó — a rétegből elszálló kisszemcsék általában nem okoznak nehézséget, mert azok nagy fajlagos felülete következtében az említett folyamatok lejátszódhatnak, amíg elérik a rendszerint alkalmazott szilárd — gáz elválasztó szeparátort. A mozdulatlan réteget képező szemcsék azonban nehézséget okoznak, mert mozdulatlanságuk és kis fajlagos felületük következtében az említett folyamatok tökéletlenül és lassan mennek végbe, továbbá a folyamatos adagolás során a mozdulatlan réteg nő, míg végül, a mozgó réteget a készülékből kiszorítja, vagy a gáz betáplálást megakadályozza. Ugyanezen nehézségek állnak fenn akkor is, ha viszonylag homogén szemesézetű anyagot akarunk feldolgozni, de az tapadásra hajlamos és a nehézségek tovább nőnek, ha heterogén szemicsézetű tapadós anyaggal állunk szemben. Ezekben az esetékben ugyanis adagolás köziben és magában a készülékben összetapadás folytán granulátumok keletkezhetnek. Eddig ezeket a problémákat úgy igyekeztek kiküszöbölni, hogy pl. a réteget mechanikusan keverték, vagy a mozdulatlan réteget időnként leürítették és azt az adott technológiának megfelelően a fluidizációs művelet előtt vagy után a folyamatba visszaadagolták, más esetben, ha a szemcse összetétel nagyon heterogén vagy az anyag tapadós voit, az illető anyagot fluidizációs módszerrel fel nem doilgozhatónak minősítették. A legtöbb esetben célszerű vokta a mozdulatlan réteget is intenzív mozgásba hozni és a nagyszemeséket megaprítani a készüléken belül a hőátadási vagy kémiai folyamatok lejátszódása közben, megakadályozni a különböző méretű szemcsékből álló anyag differenciálódását a fluid rétegben, továbbá — ez különösen olyan fiuidizációs műveleteknél áll fenn (pl. szárításnál), ahol a következő művelet finomőrlés — célszerű a fluidizációs készülékben osztályozást végezni, hogy az őrölini nem kívánt, finom frakció ne terhelje feleslegesen az őrlő berendezést, illetve ne kelljen külön osztályozót alkalmazni. A találmány célja a fenti hiányok kiküszöbölése és a fluidizációs eljárásnak a fluidizáció szempontjából rossz tulajdonságú anyagok feldolgozására történő kiterjesztése, valamint a fluidizációs eljárással végzett szárítással vagy kémiai művelettel egy időben történő aprításnak és osztályozásnak lehetővé tétele, továbbá 5 a fentiek keresztülvitelére szolgáló berendezés létesítése. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapszik, hogy a fentieknek eleget tehetünk, ha a fluidizációhoz szükséges gáz egy 10 részét a fluidágy cirkuláltatására és ezzel a szemcsék aprítására és osztályozására hasz^ náljuk fel. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásnál a heterogén szemesézetű tapadós anyagot 0—10 mm szemnagyságra be-15 állítva, a fluidizációs készülékbe juttatjuk és a fluidizációhoz szükséges gáznemű közeg egy részét a fluidágyba egy fúvókán vezetjük be és ezzel a fluidágyat cirkuláltatjuk, miközben a szemcséket aprítjuk és osztályozzuk. 20 A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezésnek kúpos vagy lejtős rostélya, a rostély alsó pontjánál elrendezett fúvókája, a fúvókához szívóréssel csatlakozó, felfelé irányuló csöve és a cső fölött elrende-25 zett szekrénye van. A gáznemű közeget pl. a szárításhoz szükséges levegőt vagy a kémiai reakcióhoz szükséges gázt három részre osztva tápláljuk be. 30 Nagyobb részét a készülék rostélya alá, egy kisebb részét az említett fúvókába és további kisebb részét az oldalsó szekrény rostélya alá, A heterogén szemesézetű anyag következtében a fluidizáció közben megindul a réteg említett 35 differenciálódása, a nagyobb szemcsék a réteg alsó pontjánál sűrűsödnek. Az itt elhelyezett fúvökába bevezetett gáz — ami nagyobb sebességgel lép be, mint a rostélyon belépő gáz — azonban szívóhatást fejt ki és a szemcséket 40 az említett felfelé irányuló csövön a réteg feletti térbe szállítja, ahol azok egy ütköző felülettel találkoznak és visszakerülnek a réteg felszínére, ütközés közben pedig aprítódnak. A réteg intenzív cirkulációt végez, aminek 45 eredménye, hogy a differenciálódást megakadályozzuk, az összetétel a különböző méretű szemcsék dacára egyenletes lesz és a nagyobb szemcséket a kívánalomnak megfelelően a fúvókán bevezetett gáz sebességének megválasz-50 tása szerint aprítjuk. A folyamatos adagolás hatására a réteg felszínén az anyag túlfolyik az oldalsó szekrénybe, ennek rostélya alá a gázt a kívánt végső osztályozástól függő sebességgel vezetjük be. 55 Ha osztályozás nem szükséges, az összes szilárd szemcse a felső kilépő nyíláson a gázzal együtt távozik a szilárd-gáz szeparátorba, ha osztályozunk, a nagyobb szemcséket az alsó ürítőnyíláson légelzáró adagoló közbeiktatásával vezet-60 jük el és pl. őrlő berendezésbe irányítjuk. Az őrlő berendezésből a szilárd anyagot újbóli osztályozás céljából a fluidizációs készülékbe visszavezethetjük, ha az pl. egy légáramú malom, akkor egy szilárd-gáz szeparátor és 65 egy légelzáró adagoló segítségével. 2