CS273271B1 - Thermocompression mixer - Google Patents

Description

CS 273271 Bl

Vynález ae týká termokompresního eměšovače, tvořeného vstupní a směšovací komorou a tryskami nebo dýzami.

Pro směšování plynů a par je využívána řada zařízení. Jsou známa zařízení trubková, kolenová a komorová monobloková nebo skříňová, s paralelním souproudým, křížovým nebo vířivým proudem se šroubovými nebo jinými virníky s protibšžnými směry otáčení.

Dále jsou známa injektorová nebo termokompresní směšovací zařízení s kolenovým vstupem a paralelním proudem. Pro směšování oxidačního média, například kyslíku, s plyny nebo parami obsahujícími organické nebo jiné redukční látky nejsou tyto známé druhy směšovačů bezpečné vzhledem k vysoké koncentraci kyslíku na počátku směšování. Tuto nevýhodu částečně řeší komorový směšovač a vířivým a paralelním proudem, který umožňuje nejprve vířivé směšování oxidačního a neutrálního média a potom paralelní směšování takto vzniklé směsi s médii obsahujícími redukční látky. Nevýhodou tohoto typu eměšovače je zvýšený objem směšovaných látek v komoře, a tím i vyšší materiálové nároky na konstrukci aměšovače a dále to, že při vyšších technologických teplotách bez možnosti vnějšího chlazení se výrazně snižuje bezpečnost směšovacího procesu.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje termokompresní směšovač podle vynálezu opatřený dýzami, jehož podstatou je to, že je tvořen nejméně dvěma tangenciálními virníky, sestavenými axiálně, přičemž nejméně jedna dýza je společnou součástí sousedících tangenciálních virníků a nejméně jedna dýza je vyústěna do další dýzy. První dýza může být opatřena šroubovým virníkem. Nejméně dva tangenciální virníky jsou sestaveny rozebíratelně.

Výhodou zařízení podle vynálezu je to, že směšování probíhá vířivě s vyššími rychlostmi a nižšími objemy, což přináší snížení materiálových nároků na konstrukci smššovače, dále to, že směšování probíhá postupně, nejprve může být směšováno oxidační médium s neutrálním a vzniklá směs opět postupně s dalšími médii, obsahujícími redukční látky s rostoucí koncentrací, čímž se zvyšuje bezpečnost směšování. Proti běžným termokompresním nebo injektorovým smešovačům pracujícím se souběžným paralelním proudem je využíváno směšování s radiálním protiběžným nebo podle potřeby i radiálním souběžným proudem, což přináší další výhody ve snížení ztrát. Velmi výrazné jsou výhody umožňující optimalizaci technologických procesů předcházejících směšování. Vlastní směšování probíhá při snížené teplotě médií oproti teplotám technologických procesů na vstupu i výstupu termokompresního směšovače, a to bez nároků na energii potřebnou k ochlazení a opětnému ohřátí směšovaných médií. Zařízení podle vynálezu řeší i problém energeticky náročné komprese směšovaných par vznikajících při odpařování za sníženého tlaku s výrazným snížením spotřeby energie, přináší omezení množství cirkulujících médií v navazujících technologických procesech, a tím i snížení objemu i výkonů navazujících technologických zařízení, což je zvláště výhodné například při řešení problémů spojených s likvidací fenolových vod vznikajících při tlakovém zplyňování uhlí nebo využití těchto vod pro přípravu zplyňovací směsi pro tlakové generátory zplyňující uhlí. Mimo tyto výhody umožňuje v případě potřeby termokompresní směšovač podle vynálezu i bezplamennou redukci nižších koncentrací organických látek v impulsních vlnách, a tím i zvýšení bezpečnosti v navazujících technologických procesech.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán pomocí připojeného výkresu, na kterém je znázorněn třístupňový termokompresní směšovač v řezu.

Na výkresu je znázorněn třístupňový termokompresní směšovač v rozebíratelném provedení a v sestavení pro protiproudý radiální proud. Prvý stupeň termokompresního směšovače je tvořen tangenciálním virníkem 1 v provedení s levotočivým VBtupem 6, opatřený axiálním vstupem 5 s pravotočivým šroubovým virníkem 9 a dýzou 11. Tato dýza 11 axiálního vstupu 5 ústí do další dýzy 11 zasazené mezi tangenciálním virníkem 1 a tangenciálním virníkem 2, který je osazen s pravotočivým vstupem 7. Mezi tangenciálním virníkem 2 a tangenciálním virníkem 3, který je osazen s levotočivým VBtupem 8, je zasazena další

OS 273271 Bl dýza 11, ústící do dýzy 10 zasazené mezi tangenciální virník 3 a axiální výstup 4. Výměnou pravotočivého šroubového virníku 9 za levotočivý a převrácením tangenciálního virníku 2, jehož osazení se tím změní také v levotočivé, se změní sestavení termokompresního směšovače na provedení pro souproudý radiální proud.

Konkrétní provedení termokompresního směšovače s protiproudým radiálním proudem je zvláště vhodné pro termokompresní směšování odpařených fenolových vod, vznikajících jako odpadní produkt při tlakovém zplyňování uhlí, pro přípravu zplyňovací směsi. Na vstup 5 je připojeno potrubí kyslíku, na vstup 6 potrubí čisté páry, na vstup 7 potrubí odpařené fenolové vody vznikající ve druhém a třetím stupni kondenzace a na vstup 8 je napojeno potrubí odpařené fenolové vody z prvého stupně kondenzace.

Při osazení dýzy 11, provedené například jako Lavalova dýza, mezi tangenciální virníky 2 a 3 a impulsátory 12 do axiálního výstupu 4 je možno nastavením vhodných pracovních tlaků vyvolat v proudící směsi tlakové a teplotní impulsy a redukci organických látek obsažených ve směsi.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Termokompresní směšovač, tvořený zejména virníky a dýzami opatřenými vstupy a výstupy, vyznačující se tím, že nejméně dva tangenciální virníky (1,2,3) jsou sestaveny axiálně, přičemž nejméně jedna dýza (ll) je společnou součástí sousedících tangenciálních virníků (1,2,3) a nejméně jedna dýza (ll) je vyústěna do další dýzy (10,11).
2. 2. Termokompresní směšovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že první dýza (11) je opatřena šroubovým virníkem (9).
3. 3. Termokompresní směšovač podle bodu 1, vyznačující se tím, že nejméně dva tangenciální virníky (1,2,3) jsou sestaveny rozebíratelně.

   1 výkres

   CS 273271 Bl