191678. lajstromszámú szabadalom • Zárt berendezés potenciális fluidizáláshoz porszerű anyag sűrű ágyban történő vízszintes szállításához
1 A találmány tárgya zárt berendezés potenciális fluidizáláshoz, amely sűrű ágyban, lényegében vízszintesen, porszerű, fluidizálható anyagokat lehet egy tároló szakaszból a betápláló szakaszba szállítani, ha azok egymástól távol vannak, abban a különleges esetben, ha a betápláló szakasz zárt tartály, ún. „kapacitás tároló”, amelyben a porszerű anyag számára egyetlen beömlőnyílás és egyetlen kiömlőnyílás van. A találmány tárgya zárt berendezés különösen alumíniunioxid szállítására, amely lényegében vízszintesen elhelyezett száHítóberendezsésekből áll és ezek föld feletti tárolásra alkalmas nagy űrtartalmú tárolótartály és zárt edények, ún. „kapacitás tárolók” között vannak elhelyezve és ezen edények mindegyike egyetlen beömlő- és egyetlen kiömlőnyílással van ellátva aluminiumoxid számára és mindegyik kapacitás tároló, amely tűzfolyós elektrolízisnél legalább egy elektrolizáló kád egy részét táplálja aluminiumoxid dal . Fluidizálható anyag alatt a szakértők számára jói ismert anyagok értendők, ha azok porszerű alakban vannak jelen, valamint a granulometriát és a kohéziót, amelynél a befújt áramló levegő sebessége kis sebességeknél a részecskék szétesését és a belső súrlódó erők csökkenését vonja maga után. Ilyen anyagok pl. a tűzfolyós elektrolízisre alkalmas aluminiumoxid, cementféleségek, gipsz, égetett vagy oltott mész, szálló pernye, kalciumfluorid, gumi, keményítő, katalizátorok, szénporok, nátriumszulfátok, foszfátok, poli foszfátok, pirofoszfátok, poralakú műanyagok, élelmiszertermékek, pl. poralakú tej, liszt stb. Ismeretes, hogy technológiákat tanulmányoztak és fejlesztettek ki pl. a „légi csúszdát” a porszerű anyagok fluidizált ágyban, de nem sűrű fluídizált ágyban való szállítására. Egy példája ezeknek a tűzfolyós elektrolízisnél alkalmazott elektrolizáló cellák alumíniurnoxiddal való ellátása alumínium gyártása céljából. A porszerű aluminiumoxid, amelyet az elektrolitikus fürdőbe szállítottak és abban oldottak, folyamatosan elfogy, miközben az elektrolízis végbemegy és ezt a fogyásának megfelelően fokozatosan után kell táplálni, olyan mértékben, hogy a feloldott aluminiumoxid koncentrációja kedvező határok között maradjon annak érdekében,hogy a kádak működését teljes hatásfokon tartsák. Ettől kezdve szükségessé válik, hogy az elektrolizáló kádba bewetett aluminiumoxid mennyiségét szabályozzák olymódon, hogy a kád működését ne zavarja a túl sok, vagy a túl kevés aluminiumoxid bevezetése. Számtalan berendezést javasoltak és ismertettek már a szakirodalomban, amelynek az elektrolizáló keni h ce szabályozott táplálását teszik lehetővé. Egy ilyen megoldást ismertet a 2,099.434. sz. francia szabadalom, amely az elektrolizáló cella alumíniumoxiddaJ való ellátását írja le és tárolótartályt tartalmaz, amely alatt mérőberendezés van elhelyezve. Ez teszi lehetővé a tartályból kilépő aluminiumoxid szabályozását. Végül az aluminiumoxid fluidizált szállítását biztosító eszköze van, amely „légi csúszda" név alatt ismert, és a mérőberendezés és a tápláló cella között van elhelyezve, míg a tartály és a mérőberendezés a cella oldalánál található. A szállítóeszköz kimenő csővezetékkel van ellátva, amelyek bemerülő csövek segítségével a cella táplálását teszik 2 2 lehetővé több ponton. A bemerülő csövek emelkedő és süllyedő mozgást végeznek és nagyjából azonos mennyiségű alumínlumoxldot szállítanak a cellába. Ennek a berendezésnek azonban számos hiányossáp van ipari alkalmazása esetén .Ez a berendezés ügy van tervezve,hogy egyetlen elektrolizáló kádat tud ellátni alumíniumoxiddal, akkor amikor általában egy sorozat kádat kell ellátni, ami pl. hetven egységből áll. Azonkívül a berendezés egy olyan tárolótartály - lyal van ellátva az aluminiumoxid tárolására, amely távol van attól az egyetlen kádtól, amelyet táplál, így a porszerű anyag szállítása és betáplálása között sok idő telik el. Azonkívül a berendezésnek több betáplálás! pontja van, amelyen a porszerű anyagot az elektrolizáló kádba vezeti be, ami nem biztosítja, hogy mindegyik ponton azonos mennyiségű porrzerű anyag juta kádba. A felsorolt tulajdonságokon túlmenően további hiáiyossága, hogy mivel a mérőberendezés a légi csúszda előtt van elhelyezve, a szállítandó porszerű anyag tökéletesen fluidizálódik és ílymódon a fluidizáciős ágy felső felülete és a csúszda teteje fölött egy nagy sebességgel církuláló gáznemű réteg képződik, amely a szállított porszerű anyag legfinomabb részecskéit magával rapdja. Azonkívül, mivel a csúszda a gázrlakú fázis eltávolítására szolgáló eszközökkel nem rendelkezik, a fluidizációs levegő teljes mennyisége az alumíniumoxiddal egyidejűleg, bekerül a*z elektrolizáló kádba és ily módon megnöveli a legfinomabb részecskéknek a kirepülését az elektrolizáló kád szintjén. Egy másik probléma, amellyel a szakember találkozik, abban áll, hogy a porszerű anyagot nagy távolságra kell szállítani, ha a porszerű anyag nagy teljesítményű silóban van tárolva és ettől több száz méterrel lévő berendezéseket kell porszerű anyaggal ellátni. Ezt a problémát jelenleg mozgó konténerekkel, nagynyomású pneumatikus szállítással vagy mechanikai szállítóeszközökkel oldották meg. Újabb megoldást ismertet a 4.016.053 sz. USA szabadalom az aluminiumoxid betáplálására elektrolizáló cellákba, több ponton. Ez a berendezés,amely a porszerű anyag szállítását lehetővé teszi a tárolószakaszból a felhasználó szakaszba, elsősorban fluidizált ágyból álló primér szállítóberendezést tartalmaz, amely a tárolószakaszbói származó, és a porszerű anyag szállításához alkalmazott gáz betáplálására és ellátására szolgáló eszközökkel van ellátva, továbbá a primér szállítóberendezést gyakorlatilag fluidizált anyaggal megtöltve tartó eszközei vannak, továbbá a primér szállítóból származó, a fi aidizáláshoz és szállításhoz használt gáz betáplálásán és eltávolítására szolgáló több szállítóberendezése van és a szekunder szállítóberendezést folyamatosan fluidizált porszerű anyagpl megtöltve tart') eszközei vannak, végül valamennyi elektrolizáló kádat gravitáció útján porszerű anyaggal szakaszosan tápláló eszközei vannak és mindegyik eszköz valamelyik szekunder szállító berendezés segítségével van táplálva. Ennek a berendezésnek a legnagyobb hiányossáp, hogy a porszerű anyagot állandóan fluidizált állapotban kell tartani, akár szükség van arra,hogy az elektrolizáló cellát ellássák anyaggal, akár nem és emiatt nagyon nagy mennyiségű fluidizációs gázt, következésképpen energiát igényel. Ezen túlmenően, és ez 191.678 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
