Устройство для смешивания частиц вещества с жидкостью

01 13/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ЧАСТИЦ ВЕЩЕСТВА С ЖИДКОСТЬЮ(71) Заявитель АББ ФЛЭКТ АБ(73) Патентообладатель АББ ФЛЭКТ АБ(57) 1. Устройство для смешивания частиц вещества с жидкостью, в частности для смешивания воды и гигроскопического вещества, вступающего в реакцию с газообразными отходами, содержащимися в топочных газах, содержащее контейнер, имеющий проницаемый для воздуха участок, входное отверстие для ввода частиц вещества в контейнер, мешалку, размещенную в контейнере, выходное отверстие для выпуска вещества,смешанного с жидкостью, из контейнера, и средство для подачи воздуха, приспособленное для подачи воздуха в камеру для флюидизации частиц вещества в контейнере, отличающееся тем, что контейнер имеет верхнее дно и нижнее дно, которые между собой ограничивают камеру, и из которых верхнее дно проницаемо для воздуха, мешалка состоит, по меньшей мере, из одного вращающегося вала, расположенного вдоль контейнера, и на котором установлено множество дисков, через центры которых проходит вал в наклонном положении, на расстоянии друг от друга по оси, причем предусмотрены средства для распыления жидкости над частицами вещества, находящегося в контейнере. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диски имеют эллиптическую конфигурацию и наклонены у их малых осей относительно вала так, что имеют круговую осевую проекцию. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что диски наклонены под углом 45-80. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что диски наклонены под углом около 60. Изобретение относится к устройствам для смешивания частиц вещества с жидкостью, в частности для смешивания воды и гигроскопического вещества, которое может вступать в реакцию с газообразными отходами, содержащимися в топочных газах, и которое при очистке топочных газов помещается в эти газы в увлажненном состоянии для преобразования газообразных отходов в отделяемую пыль. Когда газообразные отходы, такие как двуокись серы, необходимо отделить от топочных газов, газы пропускают через контактный реактор, в котором частицы гигроскопического вещества, вступающего в реакцию с газообразными отходами, в увлажненном состоянии смешивают с топочными газами для преобразования газообразных отходов в отделяемую пыль. Топочные газы после этого пропускают через пылеотделитель, в котором пыль отделяется от топочных газов, и далее из пылеотделителя очищенные таким образом топочные газы отводятся наружу. Часть пыли, отделенной в пылеотделителе, направляют в смеситель, где она смешивается и увлажняется водой, после чего она утилизируется в качестве гигроскопического материала, будучи помещенной в топочные газы, вместе со свежим гигроскопическим материалом. Применяемым свежим гигроскопическим материалом, как правило, является гашеная известь (гидроокись кальция). Устройства упомянутого типа используются как смесители для выполнения вышеупомянутой операции смешивания с использованием гигроскопического материала и воды. Известно устройство для смешивания частиц вещества, в частности гигроскопического вещества, с жидкостью, содержащее контейнер с воздухопроницаемым участком, входное отверстие для ввода частиц вещества в контейнер, мешалку, выходное отверстие для выпуска из контейнера вещества, смешанного с жидкостью, и средство для подачи воздуха, приспособленное для подачи воздуха в камеру 1. Мешалка состоит из одного или более валов, на которых смонтированы перемешивающие средства. Однако это устройство не всегда способно производить однородную смесь, в которой вода равномерно распределена в частицах вещества. В результате могут образовываться влажные комья вещества, особенно когда частицы вещества содержат в большой пропорции гидрофобные частицы, как в случае с зольной пылью. В то же время для эффективной очистки топочных газов важно, чтобы гигроскопическое вещество подавалось в топочные газы в форме однородной смеси, в которой жидкость распределена равномерно. Задачей данного изобретения, таким образом, является создание устройства для смешивания частиц вещества с жидкостью, которое специально приспособлено для смешивания гигроскопического вещества и воды в соответствии с описанным выше способом очистки топочных газов и которое в результате дает однородную смесь. Более общей задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое не только дает однородную смесь частиц вещества и жидкости, но и имеет меньшую потребность в энергозатратах, чем эквивалентные устройства предшествующего уровня техники. В соответствии с изобретением эти задачи решаются при помощи устройства для смешивания частиц вещества с жидкостью, в частности для смешивания воды и гигроскопического вещества, вступающего в реакцию с газообразными отходами, содержащимися в топочных газах, содержащее контейнер, имеющий проницаемый для воздуха участок, входное отверстие для ввода частиц вещества в контейнер, мешалку,размещенную в контейнере, выходное отверстие для выпуска вещества, смешанного с жидкостью, из контейнера, и средство подачи воздуха, приспособленное для подачи воздуха в камеру для флюидизации частиц вещества в контейнере. При этом контейнер имеет верхнее дно и нижнее дно, которые между собой ограничивают камеру, и из которых верхнее дно проницаемо для воздуха, мешалка состоит, по меньшей мере, из одного вращающегося вала, расположенного вдоль контейнера, и на котором установлено множество дисков, через центры которых проходит вал в наклонном положении, на расстоянии друг от друга по оси, причем предусмотрены средства для распыления жидкости над частицами вещества, находящегося в контейнере. В предпочтительной форме выполнения изобретения диски имеют эллиптическую конфигурацию и наклонены у их малых осей относительно вала под углом предпочтительно 45-80, наиболее предпочтительно под углом около 60, таким образом, что имеют круговую осевую проекцию. Изобретение далее будет описано более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены фиг. 1 - вид сбоку (схематично) устройства, согласно изобретению, на котором некоторые части устройства удалены 2 3931 1 фиг. 2 - вид сверху устройства, изображенного на фиг. 1 и фиг. 3 - поперечное сечение устройства по линии - на фиг. 2. Изображенное на чертежах устройство для смешивания частиц вещества с жидкостью содержит контейнер 1, который выполнен в виде удлиненного ящика, имеющего форму параллелепипеда. Контейнер 1 имеет вертикальные боковые стенки 2 и 3, вертикальную заднюю торцевую стенку 4 и вертикальную переднюю торцевую стенку 5, горизонтальное верхнее дно 6, горизонтальное нижнее дно 7 и горизонтальный верх или крышку 8. В заднем конце контейнера 1 расположено входное отверстие 9, через которое сверху подают частицы вещества (по стрелке Р 1 на фиг. 1). В переднем конце контейнера 1 расположено выходное отверстие 10, через которое извлекают однородную смесь частиц вещества и воды (по стрелкам Р 2 на фиг. 2 и 3). В примере, представленном на чертежах, передний конец контейнера 1 помещен в вертикальный канал 11 для топочных газов, по которому топочные газы, содержащие газообразные отходы, такие как двуокись серы, отводят вверх (по стрелкам Р 3 на фиг. 1 и 3) для их очистки известным способом. В этом устройстве выходное отверстие 10 является переливным отверстием, образованным в результате того, что боковые стенки 2 и 3 в части контейнера, которая помещена в канал 11, ниже, чем в части контейнера, находящейся снаружи канала 11. Как видно на фиг. 1 и 2, крышка 8 простирается от входного отверстия 9 к выходному отверстию 10, то есть до канала 11 для топочных газов. Горизонтальное верхнее дно 6 и горизонтальное нижнее дно 7 ограничивают камеру 12, которая в боковом продольном направлении ограничена двумя вертикальными боковыми стенками 2 и 3, и в поперечном направлении ограничена двумя вертикальными торцевыми стенками 4 и 5. Потолок камеры 12, то есть горизонтальное верхнее дно 6, состоит из воздухопроницаемой ткани из полиэфира, укрепленной в контейнере 1 в натянутом состоянии. Средство для подачи воздуха, которое здесь состоит из двух входных отверстий для воздуха 13 и 14, предназначено для подачи воздуха в камеру 12 (по стрелкам Р 4 на фиг. 1 и 2) так, чтобы флюидизировать частицы вещества в контейнере 1. Линия подачи воды 15, расположенная над контейнером 1, снабжена множеством насадок 16, расположенных в верхней части контейнера 1 для распределения воды в тонкораспыленном виде над частицами вещества в контейнере. Насадки 16, из которых показаны лишь несколько, расположены параллельно в два ряда по длине контейнера 1. Помещенные рядом горизонтальные валы 17, 17 проходят по всей длине контейнера 1 и установлены с возможностью вращения в двух вертикальных торцевых стенках 4 и 5 на опорных поверхностях 18, 18 и 19,19 соответственно. Двигатель 20 применяется для вращения валов 17, 17 при помощи трансмиссии 21. На каждом валу 17, 17 расположено множество эллиптических дисков 22, 22, которые установлены под углом (во фронтальной плоскости) по отношению к осям валов 17, 17 на некотором расстоянии друг от друга. Валы 17, 17 проходят через центры соответствующих дисков 22, 22. В показанном примере каждый диск 22, 22, так наклонен относительно валов 17, 17, что уголмежду большей осью диска и валом 17, 17 составляет примерно 60 (см. фиг. 1). Этот уголможет варьироваться между 45 и 80. Диски 22, 22, выполненные в форме эллипсов, наклонены относительно соответствующих валов 17, 17 таким образом, чтобы иметь круговую осевую проекцию, как показано на фиг. 3. Диски 22, 22 расположены на соответствующих валах 17, 17 так, что диски одного вала расположены в пространстве между дисками другого вала. Каждый диск 22, 22, выполненный и расположенный так, как описано выше, осуществляет при вращении валов 17, 17, вращательное движение, приводящее к полному и равномерному смешиванию частиц вещества с жидкостью. Канал для топочных газов 11 образует часть системы для очистки топочных газов, содержащих газообразные отходы, такие как двуокись серы. Топочные газы (Р 3) проходят через канал для топочных газов 11, в котором частицы гигроскопического вещества, вступающего в реакцию с газообразными отходами, в увлажненном состоянии помещают в топочные газы для преобразования газообразных отходов в отделяемую пыль. Топочные газы после этого проходят через пылеотделитель (не показан), в котором пыль отделяется от топочных газов и из которого таким образом очищенные топочные газы выпускаются в окружающую атмосферу. Часть пыли, отделенной в пылеотделителе, наряду с дополнительным свежим гигроскопическим веществом, например, в виде частиц негашеной извести, подается в виде частиц вещества (Р 1) во входное отверстие 9 контейнера 1 так, чтобы, находясь в контейнере, они смешивались с водой, распыляемой над ними через насадки 16. Частицы вещества (Р 1) в контейнере 1 поддерживаются во флюидизированном состоянии при помощи воздуха (Р 4), который через входные отверстия 13 и 14, камеру 12 и горизонтальное верхнее дно 6, выполненное в виде воздухопроницаемой ткани, подается в контейнер 1. В результате этой флюидизации, а также в результате вращения валов 17, 17, получается равномерно увлажненная, однородная смесь частиц вещества. Эта смесь подается через переливное выходное отверстие 10 в канал для топочных газов 11 в качестве гигроскопического вещества (Р 2). При помощи перегородки 23 в передней части контейнера 1, камера 12 разделяется на переднюю часть 12 а, которая расположена в канале для топочных газов 11, и заднюю часть камеры 12. Как показано на фиг. 1, входное отверстие для воздуха 13 открывается в заднюю часть камеры 12, в то время как входное 3 3931 1 отверстие для воздуха 14 открывается в переднюю часть камеры 12 а. При таком разделении камеры 12 существует возможность достижения различных условий флюидизации в двух частях камеры 12 а и 12, в особенности с точки зрения подачи воздуха в переднюю часть камеры 12 а таким образом, чтобы обеспечить необходимую флюидизацию выходного материала. При испытании, имевшем целью освещение эффекта флюидизации по потреблению мощности, контейнер 1 был наполнен частицами вещества (Р 1). При этом испытании контейнер 1 имел объем 0,3 м 3. Валы 17,17 вращались со скоростью 200 об/мин. Расход потока частиц вещества (Р 1), проходящего через контейнер,составлял 8 м 3/час, и расход потока воды был равен 240 л/час. При флюидизации частиц вещества потребление мощности, включая потребление мощности на подачу флюидизирующего воздуха (0,08 м 3/с), составило 2,2 кВт. Без флюидизации, другим способом при тех же условиях, потребление мощности составило 3 кВт. В показанном и описанном выше устройстве для смешивания частиц вещества с жидкостью передний конец контейнера 1 помещен в канал 11. Однако устройство может также использоваться для выпуска равномерно увлажненной, однородной смеси частиц вещества в два отдельных канала. В этом случае, передний конец контейнера 1 выступает в эти два канала таким образом, что смесь выпускается в один канал через переливное выходное отверстие 10 в боковой стенке 2 и выпускается в другой канал через переливное выходное отверстие 10 в боковой стенке 3. Соотношение между потоками вещества в два канала может быть установлено путем подбора подходящих уровней переливных выходных отверстий 10 на соответствующих сторонах, то есть путем подбора высоты для соответствующих боковых стенок 2, 3 в части контейнера, которая помещена в каналы 11 для топочных газов. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4