[发明专利]连续处理颗粒物质的方法和设备

说明书

本发明涉及连续处理颗粒物质，诸如水泥原料粉末的方法，在一个至少包括一个形似喷射床的静止反应器的装置内，该颗粒料输送到此反应器并以悬浮层形式通过气体进行处理，通过一中心设置的气体入口，气体在反应器的底部喷入并穿过反应器向上流动，来自反应器的颗粒料在重力作用下逆着反应器底部的气流，通过气体入口而排出。本发明还涉及到一种实施本方法的设备。

从我们的欧洲专利EP-B-0380878中已知此种方法(下文将作为一种已述方法提及)。根据EP-B-0380878的专利说明书，从静止的反应器连续排放产品发生在烧毕的熟料颗粒大小达到一定尺寸而超过一定的限度，它就会在重力作用下，逆着悬浮气体的气流而穿过气体入口而排出。

这种已知的排放方法的缺点是不能保证在反应器内维持所需恒量的颗粒料，因为改变颗粒料输送速率并不会自动地导致相应改变颗粒料排出速率，因此，在应用这种排放方法的设备内也就很难依据反应和能量特性而获得熟料在反应器内的最佳停留时间。上述方法的实践经验表明，在某些操作条件下，悬浮层的全部或所不想要的大部分会立即从反应器下沉，结果形成反应器的完全或局部排放；或在反应器内向上膨胀。本方法另一个缺点是本方法只能用在悬浮层发生颗粒料重量连续增加的反应过程中。

本发明的目的是提供一种方法和设备，它将保证反应器中所需颗粒料的量维持恒定。

根据这种上述方法所得到的发明，其特征在于，这样选取和控制所连装置的容积和反应器的尺寸和操作参数，在操作时悬浮层以某个振幅可控制地使其在反应器内呈上下振动，其振幅大小做到当悬浮层位于反应器最低位置时，相应于新输入颗粒料量的大量悬浮层颗粒料被引入到气流速度小于悬浮悬浮层颗粒所需的最小速度的区域内，从而悬浮层中颗粒料量就穿过气流从反应器中掉下而排出。

在基本上按上述专利所述方法而建的测试装置中，由本申请人所进行的测试发现，就在熟料颗粒具有足够的大小以借助重力而仅克服悬浮气流的升力很久之前，就已经从反应器内排出部分水泥熟料，还发现气流速度发生50％以上的变化时，对自反应器排出熟料颗粒的大小只有中等大小的影响。

更详细的检测表明从反应器排出的水泥熟料呈间断发生，而同时邻近气体入口处的全部或部分悬浮层在反应器内呈上下跳跃，因此，从反应器所排出颗粒料的大小分布基本上等同于反应器内所保留颗粒料大小的分布。

无疑，悬浮层在反应器内作上下振动就能使熟料从反应器内排出。

诸如“喷涌层”那样的悬浮层振动对本技术领域的技术人员都是公知的，但是直到现在大家都认为振动是一种最好应避免的现象。为了识别振动的根本起因，专门的文献指出，似乎还没有人对振动现象进行过详细研究。相反，却有众多的可用于避免振动现象的合适方法的介绍。

从申请人所进行的测试来看，振动是由众多相互作用的因素所引起。在此前提下，一个特别重要的因素是悬浮层的重量与在反应器及相连装置中悬浮层上下方空气容积所引起的弹力和惯性力之间的关系。其它悬浮层性能的决定因素是风扇特性，进气管的尺寸，反应器锥部的锥角和诸如平均气体质量流量，平均气体流速，颗粒料流速，反应器以及进气管内的温度等工作参数。

本专业的任何技术人员只要适当选择和调节上述诸因素就能获得具有所需振动特性的稳定工作模式。

例如，通过使相连装置内的空气容积适应所需的层状悬浮和气流，悬浮层振动的频率和振幅就可这样进行调节，即当悬浮层位于其最低位置时，振幅的大小需保证使所需悬浮层颗粒料部分引入到气流速低于悬浮悬浮层颗粒料所需最小流速的区域内，从而颗粒从气流中掉下而排出反应器。因为随着悬浮层颗粒料质量增大，上述振动振幅也随之增大，这样，从反应器排出的颗粒料量也随着悬浮层颗粒料质量的增大而增加，结果，悬浮层的质量便稳定在很窄的范围内，并且此外，悬浮层将自己调整到选定的工作参数。

所以采用本发明方法就可达到在反应器内保持所需的恒定颗粒料量，因为颗粒料输入流量的改变就会自动地导致颗粒料排放量的相似改变。与先前的公知方法相比较，上述方法使反应器内的颗粒料停留时间更容易掌握，从而形成颗粒料更均匀的停留时间，这样就保证做到反应特性和能量特性最佳。本发明方法还可用于在悬浮层中发生颗粒重量不连续的增加的过程中。

在实践中，反应器的容积和工作参数以及相连装置的容积都可用作可变的控制参数，这些参数既可单独起作用也可多个参数结合起来起作用。