[发明专利]带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置及工艺

权利要求书

1.带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，包括蒸发器、设置在所述蒸发器上的换热器、与所述换热器相连接的热源和与所述蒸发器相连接的辅助外部加压装置，其特征在于：符合一定粒度要求的固体湿物料进入所述蒸发器内，通过与所述换热器内换热介质间接换热，湿物料中的湿分被蒸发，以气态的形式从固体湿物料中分离，生成二次蒸气，生成的二次蒸气和所述辅助外部加压装置输入的补充气体混合后从所述蒸发器内部自下而上溢出，根据湿物料的特性通过调节辅助外部加压装置输入的补充气体参数来调节某一临界床层高度h_mf，使所述临界床层高度h_mf与湿物料在干燥过程中恒速干燥阶段和降速干燥阶段的分界点对应的床层高度h’接近吻合，二次蒸气和补充气体混合后气速在该临界床层高度h_mf处大于或等于使上部床层湿物料流态化的最小流化速度u_mf,以此临界床层高度h_mf为分界点，上部床层为流化床段，湿物料呈流化状态，下部床层为移动床段，床层湿物料呈移动床状态。

2.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：蒸发器移动床段床层高度，也即临界床层高度h_mf：

式中m₀—蒸发器总的湿物料处理量，单位为kg/h

m_湿分1--蒸发器流化床段蒸发分离出的湿分量，单位为kg/h

τ—湿物料在蒸发器移动床段内的停留时间,单位为h

ρ_b—物料堆积密度，单位为kg/m³

A_截’—蒸发器移动床段床层横截面积，单位为m²。

3.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：蒸发器流化床段操作气速u_操：

u_操＝ku_mf

式中k‐‐‐为工程经验常数；

u_mf‐‐‐最小流化速度，单位为m/s，可通过理论计算或实验得到。

4.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：蒸发器流化床段或移动床段每米床层高度上换热器换热面积A_0换与蒸发器相应床层横截面积A_截存在关系：

A_0换＝aA_截

则蒸发器流化床段或移动床段某段床层高度h₀上换热器换热面积A_换与蒸发器相应床层横截面积A_截有：

A_换＝aA_截h₀＝a₀A_截

式中h₀--蒸发器流化床段或移动床段某段床层高度,单位为m

A_换—蒸发器流化床段或移动床段某段床层高度上的换热器换热面积，单位为m²

A_截—相应床段床层横截面积，单位为m²

a–工程经验常数

a₀–工程经验常数，取值范围5-800。

5.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：所述蒸发器上的换热器为内置换热器、夹套式换热器、盘管式换热器中的一种或多种组合，当带有所述内置换热器时，所述内置换热器至少一组。

6.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：所述蒸发器下部还连接通有饱和或过热蒸汽或氮气或湿物料湿分气体或惰性气体的管路。

7.如权利要求1所述的带外部加压的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：所述蒸发器还连接有除尘设备，所述除尘设备为旋风除尘器、布袋除尘器、静电除尘器、湿式除尘器中的一种或多种组合。