[发明专利]热动力流态化蒸发分离装置及工艺

权利要求书

1.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和与所述换热器相连接的热源，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，生成的二次蒸气从所述蒸发器内部自下而上溢出，到达某一临界床层高度h_mf时，二次蒸气在该临界床层高度h_mf处达到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：

其中，

m′_湿分＝ρ_气V_气＝ρ_气u_操A_截

式中m_移—蒸发器移动床段内物料处理量，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

m_湿分’--蒸发器移动床段蒸发分离出的湿分量，单位为kg/h

ω₁--湿物料进入蒸发器移动床段的初始湿分含量，单位为kg/kg湿料

ω₂--湿物料终湿分含量，单位为kg/kg湿料

ρ_气—蒸发器移动床段蒸发分离出的蒸气密度，单位为kg/m³

V_气--蒸发器移动床段蒸发分离出的蒸气量，单位为m³/h

u_操--蒸发器流化床段操作气速，单位为m/s。

3.如权利要求2所述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，操作气速达到最小流化速度时，上部床层物料开始流态化，k取值为1，

u_mf---为最小流化速度，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。

5.如权利要求1所述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。

6.如权利要求1所述的热动力流态化蒸发分离装置，其特征在于：所述蒸发器的外形是铅垂的。