NO133122B - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte ved fordampning av væske. Det tenkes i denne forbindelse både på det tilfelle hvor det fordampes væske fra en oppløsning eller suspensjon som etter fordampningen stadig er i væskeform, og på det tilfelle hvor suspensjonen eller oppløsningen inndampes helt, samt på det tilfelle hvor man ønsker å avkjøle en varm gass ved innsprøyting av vann i •denne. Oppfinnelsen omfatter altså såvel såkalt spraytørring som såkalt spraykonsentrering samt kondisjonering, dvs. kjøling og/ eller befuktning av røkgass eller forbrenningsgass.

Det er kjent å oppnå en slik fordampning av væske fra

en suspensjon eller oppløsning ved å føre denne inn i et fordamp-

ningskammer, til hvilket det samtidig ledes en strøm av en varm tørregass. Den mengde damp som tørregassen under passasjen av

fordampningskammeret kan oppta i seg og føre bort fra dette er for et gitt fuktighetsinnhold i tørregassen avhengig av gassens inngangstemperatur. Por å oppnå en stor fordampningskapasitet må man derfor tilstrebe en høy temperatur for tørregassen, idet

den ledes inn i fordampningskammeret. Man har derfor i visse til-

felle anvendt varm røkgass fra en brenner, fortrinnsvis eh olje-

brenner som tørregass og som føres til fordampningskammeret direkte fra brenneren. Det har imidlertid vist seg at tørregassens tempe-

ratur da kan bli så høy at man må treffe særlige forholdsregler for å beskytte fordampningskammerets vegger. Man kan f.eks. fore disse veggene med ildfaste sten eller et annet ildfast materiale, hvilket imidlertid er én forholdsvis dyr løsning. Det er videre blitt foreslått (U.S.patent nr. 2 8l8 917) å nedsette temperatu-

ren for den fra brenneren strømmende røkgass ved å blande denne røkgass med kald atmosfærisk luft før gassen føres inn i fordampningskammeret. Ved denne sistnevnte løsning oppnår man imidlertid ikke den ønskede' store fordampningskapasitet.

Til dette kommer at det, når man bruker høye inngangs-temperaturer for tørregassen, - selv i tilfelle hvor det bare fore-

tas en spraykonsentrering, hvilket vil si at den behandlede suspen-

sjon eller oppløsning etter behandlingen stadig er i væskeform -

ofte oppstår problemer som følge av at inndampede faste bestand-

deler av suspensjonen eller oppløsningen avsettes på fordampningskammerets vegger, hvorfor fordampningsprosessen med mellomrom må avbrytes, slik at kammerets vegger kan renses.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen innføres væsken

i det vesentlige sentralt i toppen av et fordampningskammer som tilføres varm røkgass eller forbrenningsgass som nedenfra bringes til å strømme i det vesentlige aksielt inn i fordampningskammeret og i retning mot innføringsstedet for væsken, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at væsken på i og for seg kjent måte innføres i fordampningskammeret i forstøvet form og bringes i kontakt med røk- eller forbrenningsgassen under dannelse av en gassfase, og at den vesentlige del av gassfasen bortledes

fra fordampningskammeret på et nivå som ligger i vesentlig avstand under nivået for innføringsstedet for væsken.

Den nedenfra og aksielt inn i fordampningskammeret strømmende varme røkgass eller forbrenningsgass vil først ramme den fra innføringsstedet kommende forstøvede væske, og da det bortledes- gassfase fra fordampningskammeret på et nivå som ligger vesentlig under innføringsstedet for væsken, vil den aksielt rettede gass-strømmen ha en tilbøyelighet til å vende og få fonteneform, idet gassen søker tilbake mot det sted eller de steder hvor gassfasen bortledes fra fordampningskammeret. Den aksialt oppover og mot innføringsstedet for væsken rettede gasstrøm vil ha tilbøyelighet til å utspre den forstøvede væske, slik at et svevende lag av væskedråper til stadighet vil ligge som en beskyttende paraply over den fonteneformede røkgasstrøm. Følgelig vil man kunne oppnå at en del av væskedråpene, når det er tale om spraykonsentrering, til stadighet rammer fordampningskammerets sidevegger og holder disse vætet. Derved vil fordampningskammerets vegger dels bli be-skyttet mot den varme røkgassen og dels vil faste bestanddeler av væsken, hvis denne f.eks. er en oppløsning eller suspensjon, som måtte ha avsatt seg på fordampningskammerets sidevegger, bli opp-løst i eller avvasket av disse væskedråper. I det tilfelle hvor det foretas en spraytørring av en oppløsning eller suspensjon, anbringes innføringsstedet for væske fortrinnsvis et stykke under fordampningskammerets takflate, slik at væskepartikler som bibringes en bevegelse i retning mot toppflaten, når å fordampe før de når frem til denne.

Det er kjent i forbindelse med spraytørring og spraykonsentrering å innføre tørregass< nedenfra i et fordampningskammer og å bortlede gassfase fra fordampningskammeret på et nivå som ligger under nivået for væskeinnføringsstedet. Ved denne kjente fremgangsmåte gjør man seg imidlertid anstrengelser for å oppnå

en diffus innstrømning av tørregassen i fordampningskammeret, dvs. at man ved hjelp av spesielle spredeorganer forsøker å spre tørre-gasstrømmen slik at den kommer til å strømme inn i fordampningskammeret i alle retninger. Til gjengjeld bruker man en tørregass hvis temperatur er så lav at den ikke beskadiger spredeorganene eller fordampningskammerets veggér, selv om den rammer disse før den er blitt avkjølt vesentlig av de væskepartikler som kommer fra forstøveren.

Det har vist seg at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også er særlig velegnet til kondisjonering av forbrenningsgasser, f.eks. for å gi disse gasser en slik temperatur og/eller fuktighet . at de blir egnet til å passere og bli renset i konvensjonelle filteranlegg. Forbrenningsgasser som skal renses i filteranlegg må for det første ha en så lav temperatur at filtermaterialet ikke skades, og, der det er tale om filteranlegg som arbeider etter det elektrostatiske prinsipp, er det videre av hensyn til filteranleg-gets funksjon viktig at forbrenningsgassen har et passende innhold av vanndamp. Det er kjent å avkjøle og befukte forbrenningsgass eller røkgass i tårn eller rør som inneholder et arrangement av forstøverdyser, og idet røkgassen strømmer igjennom et slikt kon-dis joneringstårn, sprøytes vann inn i røkgasstrømmen ved hjelp av dysene. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen muliggjør imidlertid en meget effektiv kjøling og befuktning under anvendelse av et enkelt forstøverorgan, og det har vist seg at de spesielle strøm-ningsforhold som oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen be-virker at det ikke oppstår problemer med avsetning av partikler av aske, sot eller andre stoffer, som i ganske store mengder kan med-føres av en slik strøm av røkgass som skal avkjøles og/eller be-fuktes.

Det kan ifølge oppfinnelsen brukes røkgass ved en temperatur på over 3°°°C> fortrinnsvis over 6<p>o°C. Selv ved disse høye temperaturer sikrer det spesielle strømningsmønster, som oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, at fordampningskammerets vegger ikke skades, og det har vist seg at det ved bruk av forbrennings- eller røkgass ved de nevnte høye temperaturer er mulig ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen å spraykonsentrere oppløsninger eller oppslemminger av selv meget varmefølsomme stoffer, som f.eks. en oppløsning av nitrofosfatkunstgjødsel som begyn-ner å dekomponere ved en temperatur på 115-12o°C.

Den ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendte røk- eller forbrenningsgass kan som tidligere nevnt inneholde f.eks. sot eller askepartikler, som kommer fra den forb'rennings-prosess ved hvilken den anvendte røkgassen dannes, men det kan ifølge oppfinnelsen også føres sand eller annet partikkelformet materiale til røkgasstrømmen før denne ledes inn i fordampningskammeret. Dette kan f.eks. være fordelaktig når det i fordampningskammeret behandles et malmkonsentrat, som ved den videre opparbeidelse i en smelteovn krever et innhold av flussmiddel, f.eks. sand. Denne sand foreligger som regel i våt tilstand, og det har vist seg at man under anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan føre sanden direkte inn i røkgasstrømmen, hvorved det dels oppnås en flashtørring av sanden og dels en grundig sammen-blanding av sand og det malmkonsentrat som behandles i fordampningskammeret . )

Ifølge oppfinnelsen kan gassfasen bortledes fra fordampningskammeret på et nivå i nærheten av eller under det nivå på hvilket røkgassen føres inn i fordampningskammeret. Derved motvir-kes den tilbøyelighet som den varme røkgass ellers ville kunne ha, etter å være blitt ført inn i fordampningskammeret, til å strømme direkte til bortledningsstedet eller bortledningsstedene for gassfasen, og røkgassens oppholdstid i fordampningskammeret vil således bli forlenget.

Den tidligere omtalte, undertiden ønskede vætning av fordampningskammerets sidevegger kan fremmes ved at væsken, idet den i forstøvet form føres inn i fordampningskammeret, i overens-stemmelse med oppfinnelsen kan bibringes en radielt utover mot kammerets sidevegger rettet bevegelse. Dette kan ifølge oppfinnelsen på en fordelaktig måte oppnås ved at væsken innføres i fordampningskammeret ved hjelp av en sentrifugalforstøver. En slik sentrifugal-forstøver har den fordel, sammenlignet med forstøverdyser, at for-støvningseffektivitetén i stor utstrekning er noenlunde uavhengig av den mengde væske som forstøves pr. tidsenhet, hvilket betyr at den av sentrifugalforstøveren forstøvede væskemengde uten vesentlig endring av forstøvningseffekten fortløpende kan reguleres i avhengighet av temperaturen og tilførselshastigheten for den tilførte forbrenningsgass eller røkgass. Dette er f.eks. av vesentlig be-tydning når røkgassen tilføres fra en smelteovn som mates chargevis.

Oppfinnelsen angår videre et anlegg til bruk ved utøvel-se av den beskrevne fremgangsmåte og av den art som har et fordampningskammer samt et røkgass- eller forbrenningsgasstilførselsrør som nedenfra og vesentlig sentralt er ført inn i fordampningskammeret og for frembringelse av en i hovedsaken aksielt rettet røkgass-strøm utmunner i dette kammer, i hvilket der i overkant utmunner et væsketilførselsrør, og at der i fordampningskammeret utmunner ett eller flere bortledningsrør for gassfase, og at anlegget ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at den i fordampningskammeret utmunnende ende av væsketilførselsrøret på i og for seg kjent måte er forsynt med en i hovedsaken sentralt i fordampningskammeret anbrakt væskeforstøver, og at den øverste del av innmunningsåpningen for hvert av bortledningsrørene for gassfase ligger et vesentlig stykke under væskeforstøveren. Ved et slikt anlegg vil den strøm av varm røkgass som kommer inn i fordampningskammeret gjennom røkgasstil-førselsrøret, som tidligere nevnt, anta fonteneform og i noen grad bli isolert fra fordampningskammerets sidevegger av den fra væske-forstøveren kommende forstøvede væske, inntil røkgassen er blitt tilstrekkelig avkjølt.

Oppfinnelsen skal i det følgende bli forklart under henvisning til tegningen, på hvilken

fig. 1 skjematisk viser, en første utførelsesform for et spraykonsentreringsanlegg ifølge oppfinnelsen,

fig. 2-4 viser hver en ytterligere utførelsesform for fordampningskammeret til bruk i spraytørringsanlegg,

fig. 5 viser en ytterligere utførelsesform for fordampningskammeret til bruk i et spraykonsentreringsanlegg, og

fig. 6 viser en utførelsesform for et spraytørrings-anlegg med organer for tilførsel av partikkelformet materiale til røkgasstrømmen.

Det i fig. 1 viste fordampningsanlegg, som er et såkalt spraykonsentreringsanlegg, har et fortrinnsvis av metallplate, f. eks. rustfri stålplate, fremstilt fordampningskammer lo, i hvilket der sentralt i den øvre del er anbrakt en sentrifugalforstøver 11 som har et forstøverhjul 11<*> og som over en rørledning 12 med en pumpe 13 er forbundet med et første reservoar 14 for oppløsning eller suspensjon, som skal inndampes. Sentrifugalforstøveren 11 er videre forbundet med kjølevannsledninger 15, ved hjelp av hvilke det kan sirkuleres kjølevann gjennom forstøveren. Fordampningskammeret lo har i den nedre del form av en dobbelttrakt, og sentralt i fordampningskammeret innmunner et aksielt mot sentrifugalforstøve-ren 11 rettet røkgassrør 16, som kan være av ildfast materiale be-kledd med rustfri stålplater på yttersiden og som kan være røkgass-avløpsrøret for en oljebrenner 17. Det viste anlegg har videre et par avløpsrør 18 gjennom hvilke det ved hjelp av ikke viste venti-latorer kan utsuges gassfase.

Det i fig. 1 viste anlegg inneholder foruten væskereservoar 14 ennu et væskereservoar 19. Ved hjelp av en pumpe 2o kan det fra dette pumpes suspensjon eller oppløsning gjennom rør-ledninger 21 til' i avløpsrørene 18 anbrakte væskeforstøverorganer 22, som hensiktsmessig har form av forstøverdyser. Hver av utløps-rørene 18 utmunner i en syklon 23 eller en annen innretning som er i stand til å atskille gass- og væskefase fra hverandre, og disse sykloner er forbundet med ledninger 24 til bortledning av gassfasen og med ledninger 25 som tjener til å føre den fraseparerte væskefase ned i væskereservoaret 14. Den øverste del av fordampningskammeret lo inneholder et par forstøverdyser 26 som gjennom ledninger 27 er forbundet med en ikke vist pumpe og et kjølevannsreser-voar, slik at fordampningskammeret innvendig kan oversprøytes med kjølevann, såfremt sentrifugalforstøveren 11 skulle svikte, slik at det ikke føres forstøvet oppløsning eller suspensjon inn i fordampningskammeret .

Røkgassrøret 16 er ved sin øvre ende forsynt med en utvendig krave 39 som danner en oventil åpen renne eller en trakt. Kravens øvre kant er forsynt med et antall med innbyrdes avstand beliggende utsparinger, og den av kraven dannede renne har en ut-videlse 4° i hvilken det utmunner et væsketilførselsrør 41> gjennom hvilket rennen eller trakten ved hjelp av en pumpe 42 kan tilføres væske fra reservoaret 19 med regulert hastighet. <1> En rundtgående skillevegg 43 i bunnen av fordampningskammeret avgrenser sammen med røkgassrøret l6 og den nederste del av fordampningskammerets lo vegg et par atskilte væskeoppsamlings-'renner, henholdsvis 44 °g 45> av hvilke den førstnevnte er forbun det med væskereservoaret 14 ved hjelp av et dreneringsrør 46, mens den sistnevnte står i forbindelse med et utløpsrør 28. I drens-røret 46 er det innskutt en innretning 47 til strømningskontroll, f.eks. en nivåkontrollmekanisme.

I rennen eller trauet 39 kan det eventuelt være ikke viste turbulensfrembringende organer, f.eks. i form av et med åp-ninger forsynt rør, gjennom hvilke det blåses luft. Disse orga-nene kan tjene til å hindre tilstopping av trauet 39 som følge av avleiringer av fast materiale i dette.

Det i fig. 1 viste anlegg arbeider på følgende måte: / Den suspensjon eller oppløsning som ønskes inndampet anbringes i\/ reservoaret 19, og i reservoaret 14 finnes suspensjon eller oppløs-ning som på en måte, som vil fremgå av det følgende, allerede er blitt konsentrert ved bortdamping av væske. Pumpen 13 pumper gjennom rørledningen 12 konsentrert oppløsning eller suspensjon fra reservoaret 14 til sentrifugalforstøveren 11, som, som antydet i fig. 1, bibringer den forstøvede væske en bevegelse med en vesentlig radiell komponent, slik at noe av den forstøvede væske rammer fordampningskammerets lo<*> sylindriske sidevegg og driver ned langs denne i form av en væskehinne, som til stadighet fornyes. Brenneren 17 er i funksjon, og den utviklede varme røkgass strømmer direkte inn i kammeret lo gjennom røkgassrøret 16 i en aksielt og mot forstøverhjulet ll<f> rettet strøm. Samtidig utsuges gjennom avløpsrørene 18 gassfase fra fordampningskammeret lo. Da rørene l8 innmunner i kammeret lo på et nivå som, slik som det fremgår av tegningen, ligger vesentlig under sentrifugalforstøveren, vil røk-gasstrømmen bli suget tilbake mot kammerets nederste del og derfor, som antydet med piler i fig. 1, få fonteneform, hvorved det oppnås en utmerket kontakt mellom den varme røkgass og væskepartiklene, uten at røkgassen kommer i forbindelse med fordampningskammerets lo sidevegg, før gassen er blitt passe avkjølt ved fordampning av væskepartikler.

Fra væskereservoaret 19 pumpes det ved hjelp av pumpen 2o ikke-konsentrert suspensjon eller oppløsning gjennom rørlednin-gene 21 til de i avløpsrørene anbrakte dyser 22. Ved den intime kontakt som derved oppnås mellom den forstøvede, ikke-konsentrerte oppløsning eller suspensjon og den ennu varme, fra fordampningskammeret lo kommende gassfase, vil en del av væsken gå over i damp-form og bli ført bort sammen med den øvrige gassfase gjennom ledningene 24. Den tilbakeværende og nu mer konsentrerte del av suspensjonen eller oppløsningen utskilles av syklonene 23 og føres gjennom ledningene 25 til reservoaret 14, hvorfra den så kan pumpes til sentrifugalforstøveren 11 og i forstøvet form føres inn i fordampningskammeret lo, hvor den endelige konsentrering finner sted.

For å forhindre at det på yttersiden av røkgassrøret

l6 avsetter seg ansamlinger av faste stoffer fra den i fordampningskammeret behandlede oppløsning eller suspensjon, og at røkgassrørets l6 yttervegg blir for kraftig oppvarmet, tilføres trauet 39 væske fra reservoaret 19 ved hjelp av pumpen 42 og via tilførselsrøret 41.

Væsken tilføres trauet 39 me^ en slik tilpasset hastighet at væsken strømmer opp over kravens 39 øverste kant, gjennom utskjæringene i denne og som en ensartet, rundtgående og vesentlig kontinuerlig væskehinne strømmer ned omkring yttersiden av røret 16. Væsken skal tilføres med en slik hastighet at det ved den nederste ende av røret 16 er en passende mengde ufordampet tilbakeværende væske, som oppsamles i oppsamlingsrennen 44 °g gjennom drensrøret 46 føres til kontrollinnretningen 47* Herfra strømmer væsken gjennom et av-løp 48 til reservoaret 14. Væskeni<y>ået i innretningen 47 <y>il være avhengig av væskestrømmen, gjennom røret 46 og kan derfor anvendes som indisium for om den av pumpen 42 tilførte væskemengde er passende. Dette væskenivå kan f.eks. avføles ved hjelp av en flottør 49 som kan styre en eller annen alarminnretning som påkaller seg operatørens oppmerksomhet, såfremt væskenivået endrer seg utenfor fastlagte grenser. Det er klart at det kan brukes andre former for innretninger eller mekanismer til overvåking eller styring av den hastighet hvormed trauet 39 tilføres væske gjennom røret 41*

Ved anlegget ifølge fig. 1 foregår spraykonsentrering eller fordampning altså etter motstrømsprinsippet i to trinn, av hvilke det første fordampningstrinn finner sted inne i avløpsrøre-ne l8, mens det andre og endelige fordampningstrinn foregår inne i fordampningskammeret lo. Det ferdige, konsentrerte, væskeformede produkt kan kontinuerlig strømme ut av. fordampningskammeret lo over avløpsrennen 45 °S det dermed forbundne utløpsrør 28. Sentrifugal- ■ forstøveren kan ved hjelp av gjennom ledningene 15 sirkulerende kjølemedium holdes på en passende temperatur. Det skal bemerkes at det om ønsket med- mellomrom eller fortløpende kan føres en viss mengde oppløsning eller suspensjon direkte fra det ene av væske-reservoarene 14 og 19 til det andre, slik at det på denne måte om nødvendig enten kan foretas en resirkulering av en del av oppløs-ningen eller suspensjonen i anlegget, eller en del av oppløsningen eller suspensjonen kan unndras behandling i det første trinn.

Den i fig. 2 viste utførelsesform for fordampningskammeret lo kan brukes i forbindelse med et spraytørreanlegg og er da

i realiteten-et tørrekammer, eller til kjøling av røkgass, f.eks. av hensyn til at gassen skal passere et elektrofilter. Bunnen av tørrekammeret har form av en dobbelttrakt, og i bunnen av hver trakt kan det være anbrakt en transportskrue 29 til å føre det ferdig-

tørrede pulver ut av tørrekammeret lo. Ved den i fig. 2 viste ut-førelsesform er de inn i tørrekammeret lo ragende ender av avløps-rørene l8 beliggende i det vesentlige på samme nivå som innløps-åpningen for røkgassrøret 16, og de nevnte-rørender er som vist skrått avskåret. I bunnen av hver av syklonene 23 kan det være en utslusingsanordning 3° for eventuelt utskilt pulver.

Ved den .i fig. 3 viste utførelsesform for fordampningskammeret, som er beregnet til bruk i et spraytørreanlegg, har kammeret lo i den nedre del form av en enkelt trakt og det finnes bare et enkelt avløpsrør 18 som er anbrakt et godt stykke under røkgass-rørets 16 utmunning. Også den i fig. 4 viste utførelsesform er beregnet til bruk i et spraytørreanlegg. Tørrekammeret eller fordampningskammeret lo har her igjen form av en dobbelttrakt, og de to avløpsrørene 18 er ført inn til og strekker seg langs røkgassrøret l6 i oppadgående retning. Rørene 18 ender imidlertid et stykke under røkgassrørets 16 munning.

Den i fig. 5 viste utførelsesform er beregnet til bruk i et spraykonsentreringsanlegg, og den nederste del av fordampningskammeret lo er utført som en enkelt trakt. Videre er det kun et enkelt avløpsrør 18 for gassfase, og dette rør er anbrakt slik at anvendelse av en spesiell syklon er unødvendig.

De utførelsesformer som er vist i fig. 2-5 kan ha et system av rør og reservoarer som vist i fig. 1, men de viste for-dampningskamre kan naturligvis også brukes i forbindelse med andre former for anlegg, f.eks. i anlegg hvor fordampningen bare foregår i et enkelt trinn, eller - hvis det arbeides med to eller flere trinn - hvor fordampningen foregår i to eller flere spesielle for-dampningskamre, av hvilke ett eller flere kan være utformet i over-■ ensstemmelse med oppfinnelsens prinsipper.

Fig. 6 viser en utførelsesform for et anlegg ifølge oppfinnelsen beregnet til spraytørring av et malmkonsentrat under samtidig tilsetning av et flussmiddel. I dette anlegg produseres røkgass i et fyrsted 31> som f.eks. kan være kullfyrt, og som neden-til har en askeutløpsåpning 32. Fyrets røkgassutløpsrør står i forbindelse med det i fordampningskammeret eller tørrekammeret lo innmunnende røkgassrør 16. Anlegget har en trakt 33 fra hvilken et partikkelformet materiale kan strømme ned på et såkalt veie-bånd 5°3■hvorfra materialet faller ned på et annet transportbånd 51 og derfra bringes til å falle ned i en sjakt 52 som munner inn i huset for en innkasterrotor 34 j som er innrettet til å kunne kaste en strøm av partikkelformet materiale skrått inn i røret 16, umiddelbart over en venturii-nnsnevring 35 P^ dette.. Denne venturiinnsnevring fremmer en ensartet fordeling i gasstrømmen av det partik-kelformede materiale, som ved hjelp av innkasteren innføres i røk-gassrøret 16 med en i røkgassens strømningsretning rettet hastig-hetskomponent. Tilførselen av partikkelformet materiale til'inn-kasterrotoren 34 °g stillingen av et i sjakten 52 anbrakt bevege-

lig spjeld 55 kan styres ved hjelp av føler<e> 53 °S 54a av hvilke føleren 54 fortrinnsvis er en akustisk følere..

Tørrekammeret eller fordampningskammeret lo er forsynt

med røkgassutløpsåpninger som er beliggende under skråttstilte lede-plater 38 og som gjennom avløpsrøret 18 står i forbindelse med et elektrofilter 36. Fra elektrofiltret 36 kan den for støv befridde røkgass gjennom et utløpsrør 37 føres til en ikke vist skorsten.

Tørt pulver kan på kjent måte uttas fra fordampningskammerets lo

bunn og fra elektrofiltret 36.

Når det i det beskrevne anlegg tørres malmkonsentrat,

kan det ved hjelp av innkasteren 34 innføres et flussmiddel, f.eks.

våt sand, i røkgassrøret 16. Den våte sand vil da bli flashtørret og ensartet fordelt i gasstrømmen og således bli godt blandet med det tørrede malmpulver som uttas fra tørrekammeret lo og deretter videre opparbeides i en smelteovn.

Oppfinnelsen skal i det følgende bli nærmere belyst

ved hjelp av eksempler:

' Eksempel 1

I en dagrenovasjonsforbrenningsanstalt behandles reno-vasjon med vekslende brennverdi. Den anvendte forbrenningsovn var ikke forsynt med dampkjele til utnyttelse av varmen i røkgassen. Røkgassens temperatur varierte med råmaterialets brennverdi mellom lo5o°C og 7oo°C, og da man ønsket å rense gassen for støv i et elektrofilter, måtte gassen kjøles til ca. 3oo°C. Denne kjøling ble foretatt i et anlegg med et fordampningskammer lo som det i fig. 2 viste, hvor røkgassen innførtes i røret 16 og der vann ble forstøvet i kammeret lo ved hjelp av forstøveren 11. Fordampningskammeret var 6lo cm i diameter og hadde en sylinderhøyde på 495 cm- Røkgassrøret l6 var av hensyn til lett rensing utført med et.kvadratisk tverrsnitt på 12pp x 12oo cm.

Kammeret lo.tilførtes en røkgassmengde på 44°°° Nm-V

time, og det ble forstøvet en vannmengde på I7000 kg/time ved. en røkgasstemperatur på lo5o°C og 9°°° kg/time ved en røkgasstempera-

tur på 7oo°C, idet vannmengden ble regulert automatisk slik at av-gangsgassens temperatur ble holdt i det vesentlige konstant på 3oo°C.

Eksempel 2

Et gasskondisjoneringsanlegg av en lignende konstruk-

sjon som vist i fig..2, men uten sykloner ble anvendt til kondisjonering av en del av avgangsgassen fra en elektrosmelteovn før gas-

sen ble ført til en elektrostatisk støvutskiller.

I ovnen ble det fremstilt ferrosilicium, og avgangsgas-

sen, hvis innhold av støv var ca. 2 g/m^, hadde en temperatur på

mellom l6o°C og 26o°C. Gassen førtes til gasskondisjoneringsanlegget, hvis fordampningskammer hadde en diameter på 2,25 m og en sylindrisk sidevegg med en høyde på l,o m. Innløpsrøret 16 for gassen hadde en diameter på 0,40 m. I fordampningskammeret ble vann.forstøvet ved hjelp av en sentrifugalforstøver forsynt med et fprstøverhjul,som hadde en diameter på o,12 m og roterte med en omdreiningshastighet på 18000 omdreininger pr. minutt.

Gassen fra gasskondisjoneringsanlegget ble tatt ut

gjennom et rør i siden av fordampningskammerets koniske bunn og ble ført til en konvensjonell elektrostatisk støvutskiller og der-

fra til atmosfæren.

Mengden av vann som ble ført til forstøveren, ble ved hjelp av et pneumatisk reguleringssystem regulert i avhengighet av temperaturen på., avløpsgassen fra gasskondis joneringsanlegget.

Mengden av gass fra gasskondisjoneringsanlegget. utgjorde ca. 5000 m-Vtime °g til tross for de kraftige svingninger i temperaturen på avgangsgassen fra smelteovnen var det mulig å holde temperaturen på avgangsgassen fra gasskondisjoneringsanlegget konstant på 62°C

<+> 1°C.

Etter denne kondisjonering av gassen var utskillelsen

av støv i den elektrostatiske støvutskiller så effektiv at innhol-

det av støv i gassen etter at den hadde passert utskill-eren bare var ca. 82 mg/Nrn-^.

Eksempel 3

I et anlegg av samme art som beskrevet i eksempel 1 kombi-nertes kjøling av gass med tørring av utbrent kloakkslam.

Kloakkslammét konsentrertes i en fortykker til 7$ tørr-stoffinnhold og tilførtes deretter forstøveren 11. Det ble bruk en utløpstemperatur på tørregassen eller røkgassen på 13o°C og det ble oppnådd et produkt med lo$ vanninnhold. Produktet kan enten brukes som jordforbedringsmiddel eller føres til dagrenovasjonsovnen til foraskning.

I de perioder hvor mengden av det tilførte kloakkslam

var for lite i forhold til den disponible røkgass fra dagrenova-. sjonsovnen, ble det tilsatt vann til kloakkslammét i en mengde som var tilstrekkelig til å holde temperaturen på utløpsgassen på 13o°C, som i dette tilfelle var deri optimale temperatur for et elektrofilter.

Eksempel 4

Til spraytørring i forbindelse med opparbeidelse av sulfidisk kobbermalmkonsentrat til smelting ble det brukt et anlegg med et fordampningskammer som det i fig. 3 viste.

Malmkonsentratet hadde form av et slam med "] 2fo tørr-stoffinnhold.

Tørrekammeret lo var 13 m i diameter og hadde en sylin-derhøyde på 7 ? 5 m- Avstanden fra røkgassrørets16 munning til for-støverhjulet 11' var 4 m> Den loddrette avstand fra forstøverhjulet til kammerets tak var 2,5 m, og forstøveren var forsynt med en 600

hk motor.

Slam ble tilført i en mengde på 22o ton/time. Gjennom 'røkgassrøret 16 ble det tilført pr. time 2oo 000 kg støvholdig røk-gass som fremkom ved forbrenning av pulverisert kull og med en temperatur på looo°C. Tørregassen forlot anlegget med en temperatur på 13o°C.

Det produsertes et tørt pulver med o,2$ vann. Den totale produserte mengue som ble utskilt i tørrekammeret, sykloner og elektrofiltve var 38°° ton/døgn.

Eksempel 5

Et anlegg med et fordampningskammer som det i fig. 6 viste ble bruk til spraytørring under samtidig tilsetning av flussmiddel i forbindelse mcJ opparbeidelse av et sulfidisk kobber-

nikkelmalmkonsentrat.

Fordampningskammeret lo hadde en diameter på lo m og en sylinderhøyde på 6,45 m• Rørets 16 diameter var 2 rn. Den loddrette avstanden fra rørets 16 øverste kant til forstøverhjulet 11 var 4 m«

Til forstøveren 11 ble det ført 4900° kg/time kobber-nikkelslam med 65$ tørrstoffinnhold. Tørregassen produsertes i en fyr 31 hvortil det ble ført 2600 kg/time pulverformet kull, inne-holdende 2ofo aske. Omkring halvdelen avaskemengden ble tatt ut gjennom åpningen 32 ved bunnen av fyren. Den fremstilte røkgass-

mengde utgjorde 55000 kg/time og temperaturen var looo°C ved ut-

løpet fra fyren.

Fra trakten 33 hie det tilført ved hjelp av innkasteren

34 8170 kg/time sand med et vanninnhold på ifo til røret 16.

De fra tørrekammeret og elektrofiltret oppsamlede pul-verf raks joner utgjorde henholdsvis ' Joffo og 3°$ av den.totale mengde.

De to fraksjonene ble forenet til én som utgjorde 39500 kg/time. Produktet, som var f rittf lytende , "inneholdt 99, jfo tørrstof f og

var velegnet til pneumatisk transport og videre opparbeidelse i en flash-smelteovn etter Outokumpu-metoden som beskrevet i U.S.-

patent nr. 2.506.557-

Eksempel 6

Ved et spraykonsentreringsanlegg av den i fig. 1 viste

type hadde den sylindriske del av fordampningskammeret lo en høyde på 275 cm og en diameter på 640 cm. Røkgassrøret 16 hadde en dia-

meter på 150 cm, avløpsrørene 18 var anbrakt umiddelbart under fordampningskammerets sylindriske del, og avstanden mellom den øverste del av disse rørs innmunningsåpninger og sentrifugalfor-støverens 11 forstøverhjul <y>ar 150 cm.

Til anlegget ble det ført 4000° kg/time nitrofosfat-kunstgjødseloppløsning og som tørregass ble det brukt tføkgass fra forbrenning av 1400 kg/time fyringsolje. Røkgassens temperatur var l6oo°C.

Utgangsmaterialet, som hadde et vanninnhold på 65$ og

en temperatur på 2o°C, ble ført inn i reservoaret 19. Derfra ble

det pumpet til dysene 22 og innsprøytet i utløpsrørene 18 hvor gasstemperaturen før dysene var 13o°C. Den gassfase som ble inn-suget gjennom ledningene 24 fra syklonene 23 utgjorde 68000 m^/time

og hadde en temperatur på 85°C.

Gjennom avløpet 28 ble det tatt ut 20000 kg/time

konsentrat ved en temperatur på 85°C.

Fordampningskammeret 10 var fremstilt av rustfritt stål og led ikke noen overlast som følge av den høye tørregasstempera-tur, og det var ikke noen tilbøyelighet til utskillelse av faste stoffer på fordampningskammerets innervegger.

Produktet ble ikke under konsentreringsprosessen utsatt for nevneverdig varmebeskadigelse, hvilket ble vist ved tapet av kvelstoffilter.

Det er klart at det innenfor rammen for oppfinnelsen

kan foretas forskjellige endringer av de på tegningen viste ut-førelsesformer, likesom det er mulig å kombinere de i fig. 1-6 viste apparatdetaljer på forskjellige måter. For eksempel kan de i fig. 2-6 viste typer av fordampningskemre, når de anvendes i forbindelse med spraytørring, på tilsvarende måte som vist i fig. 1, innrettes slik at yttersiden av røret 16 beskyttes av en væskehinne.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved fordampning av væske som innføres i det vesentlige sentralt i toppen av et fordampningskammer (10) som tilføres varm røkgass eller forbrenningsgass som nedenfra bringes til å strømme i det vesentlige aksielt inn i fordampningskammeret og i retning mot innføringsstedet (11) for væsken, karakterisert ved at væsken på i og for seg kjent måte innføres i fordampningskammeret (10) i forstøvet form og bringes i kontakt med røk- eller forbrenningsgassen under dannelse av en gassfase, og at den vesentlige del av gassfasen bortledes fra fordampningskammeret på et nivå som ligger i vesentlig avstand under nivået for innføringsstedet (11) for væsken.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det brukes røk- eller forbrenningsgass med en temperatur på over 300°C, fortrinnsvis over 600°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det føres sand eller et annet partikkel-formig materiale til røkgasstrømmen før denne ledes inn i fordampningskammeret .

4. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at gassfasen bortledes fra for dampningskammeret på et nivå i nærheten av eller under et nivå på hvilket røkgassen føres inn i fordampningskammeret.

5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene fra 1-4, karakterisert ved at væsken, idet den i forstøvet form føres inn i fordampningskammeret, bibringes en radielt utover mot kammerets sidevegger rettet bevegelse, f.eks. ved hjelp av en sentrifugalforstøver (11).

6. Anlegg til bruk ved utøvelse av fremgangsmåten ifølge ett eller flere av kravene 1-5, og med et fordampningskammer (10) samt et røkgass- eller forbrenningsgasstilførselsrør (16) som nedenfra og i det vesentlige sentralt er ført inn i fordampningskammeret og for frembringelse av en vesentlig aksielt rettet røk-gasstrøm utmunner i dette kammer, i hvilket det i toppen munner ut et væsketilførselsrør (12), og at det i fordampningskammeret munner ut ett eller flere utløpsrør (18) for gassfase, karakterisert ved at den i fordampningskammeret utmunnende ende av væsketilførselsrøret på i og for seg kjent måte er forsynt med en i det vesentlige, sentralt i fordampningskammeret anbrakt væskefor-støver (11), og at den øverste del av innmunningsåpningen for hvert av utløpsrørene (18) for gassfase ligger i en vesentlig avstand under væskeforstøveren (11).

7. Anlegg ifølge krav 6, karakterisert ved organer (39~42) til frembringelse av et væskelag langs yttersiden av gasstilførselsrøret (16).

8. Anlegg ifølge krav 6, karakterisert ved at gasstilførselsrøret (16) ved sin øverste frie ende er forsynt med et utvendig, rundtgående, oventil åpent traktformet krave (39) til hvilket det kan føres væske ved hjelp av en væsketilførsels-ledning (4l).

9. Anlegg ifølge krav 6 eller 7, karakterisert ved at det ved fordampningskammerets bunn er anordnet drenerings-organer (46-48) til drenering av den ufordampede del av den væske som løper ned langs gasstilførselsrøret (16), og at disse dre-neringsorganer omfatter organer (47) til overvåking av den hastighet hvormed væsken dreneres fra fordampningskammeret.

10. Anlegg ifølge ett eller flere av kravene fra 6-9, karakterisert ved at væskeforstøveren (11) er en sentrifugalforstøver.

11. Anlegg ifølge ett eller flere av kravene fra 6-. \ 0, karakterisert ved at gasstilførselsrøret (16) er forbundet med tilførselsorganer (33,34) for partikkelformet materiale, fortrinnsvis ved en venturiinnsnevring (35) på gass-tilførselsrøret .