專利名稱：一種用于在物料流中分離某些組份的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在物料流中分離諸如細(xì)微物料這樣的組份的方法和裝置。本發(fā)明尤其涉及通過連續(xù)地減少由顆粒組成的可流體化物料中的細(xì)微組份來對這種物料進(jìn)行處理。
背景技術(shù)：
伴隨可流體化物料的大批輸送可能產(chǎn)生的一個問題是，物料在輸送/處理過程中被壓碎成細(xì)微的組份。如果待輸送物料中具有過高比例的細(xì)微物料或者灰塵，那么在輸送系統(tǒng)本身中以及伴隨物料的后續(xù)使用中會產(chǎn)生嚴(yán)重的工作問題。這種問題有可能包括分層問題、形成沉淀或者灰塵層問題、以及計量和排放問題。尤其是在使用電解系統(tǒng)對礬土或者氟化物進(jìn)行輸送和供送方面，這種問題可能產(chǎn)生非常不希望發(fā)生的工作問題。
美國專利No.4692068涉及一種設(shè)備，利用該設(shè)備可以對可流體化物料的量進(jìn)行調(diào)節(jié)。該設(shè)備由存儲容器、流體化構(gòu)件、用于均衡壓力/脫氣的導(dǎo)管以及用于排放流體化物料的出口組成。根據(jù)其中的描述，通過調(diào)節(jié)供送至該設(shè)備的流體化氣體的壓力來對流出該設(shè)備的流體化礬土的量加以控制。本專利沒有指明是否該設(shè)備可以用作一個分離器，來從物料流中去除細(xì)微的組份。
發(fā)明概述本發(fā)明能夠明顯減少由于物料流中細(xì)微組份比例過高而導(dǎo)致的問題。利用本發(fā)明，細(xì)微的組份被從物料流中吸走，從而減小了尺寸分布的寬度，由此降低了分層的可能性。由于細(xì)微的組份被去除，還會導(dǎo)致灰塵產(chǎn)生的可能性下降。
附圖簡述下面將借助于示例和附圖更為詳細(xì)地對本發(fā)明進(jìn)行描述，其中

圖1示出了一個根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意圖。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明如圖1中所示，該裝置包括一個進(jìn)料通道1，用于供送可流體化物料。流體化構(gòu)件2安裝在所述通道的底部，該流體化構(gòu)件2連接于一根用于高壓氣體的導(dǎo)管23上。進(jìn)料通道具有一個輕微的傾斜度，并且到達(dá)一個豎直向下的部分3，該部分3包括一個出口4。如果插入一個阻塞物(未示出)，那么所述出口有可能窄于豎直向下部分的橫剖面，其中所述阻塞物部分地覆蓋住所述橫剖面。離開所述出口的物料會進(jìn)入一個分配腔室6內(nèi)，該分配腔室6被安置在一個水平封閉管道7的一端部處。在管道7的另一端部處，該管道帶有一個向下的出料口5，并且在其端部之間一個吸取裝置9從上方連接在該管道上。該吸取裝置具有一個狹縫狀開口20，該開口20覆蓋住腔室的寬度，并且沿著流動方向進(jìn)行吸取。所述開口可以形成于兩個橫向傾斜的平板21、22之間，這兩個平板21、22向下延伸至分離腔室17內(nèi)，同時與平板21相比，平板22略微進(jìn)一步向下延伸至腔室內(nèi)。
在分配腔室6與出料口5之間的區(qū)域，在管道內(nèi)限定出一個分離腔室17。根據(jù)本示例，管道7的底部具有不同高度，其中具有較小高度的底部10被設(shè)置成與分配腔室6相結(jié)合，而具有較大高度的底部11被置于分配腔室6的下游。分別經(jīng)由導(dǎo)管14、15連接在高壓氣體供給源上的流體化構(gòu)件12、13，被安裝在管道的底部。有利的是，相對于進(jìn)料通道1來說，管道7沿著其整個長度非常寬。例如，管道7與進(jìn)料通道1之間的寬度比可以是100∶1的量級，以確保在分離腔室中具有很大的有效(流體化)區(qū)域。
在分配腔室6與分離腔室17之間設(shè)置有一個豎直隔板16，該隔板16在其本身與底部10之間形成了一個間隙18。隔板16將用于在流體化構(gòu)件12、13被激活時形成一個流體靜力驅(qū)動物料流，該物料流從分配腔室6開始，穿過間隙18，越過底部10與底部11之間的“門檻”19，最終進(jìn)入分離腔室17內(nèi)。流體靜力將主要依賴于在分配腔室6中底部上方的填充高度。與物料流有關(guān)的參數(shù)對于保持向分離腔室穩(wěn)定地供給物料并且因此優(yōu)化這里的狀況非常重要。這個方面尤其在經(jīng)由該裝置輸送的物料量變化較大時更為關(guān)鍵，比如從每小時0噸至每小時若干噸。帶有隔板16和“門檻”19的分配腔室也將用于確保朝向分離腔室17均勻地分配物料，也就是說橫跨所述管道的物料分配和流過分離腔室的物料厚度貫穿分離腔室保持恒定。這一點是可以實現(xiàn)的，因為呈流體狀態(tài)的物料將近似象一種液體，比如水，那樣進(jìn)行分配，并且如果該裝置被安裝在一個能夠使得底部大體水平的位置，那么貫穿分離腔室的分配輸出將保持恒定。所述管道可以被安裝成使得其底部沿著流動方向略微向下傾斜，以便確保朝向出料口進(jìn)行輸送。
在分離腔室中，如果物質(zhì)被過流體化(overfluidised)，那么與粗大顆粒相比具有較低沉淀速度(即阻力系數(shù)較大)的細(xì)小顆粒將被分離出來。依據(jù)對各種設(shè)計的技術(shù)要求，比如尺寸高達(dá)50微米的顆粒可以被過流體化，從而使得它們通過流體化物質(zhì)流被提升起來，并且由吸取裝置9吸取走。用于調(diào)節(jié)分離器對合適最小顆粒尺寸的吸取能力的決定性因素，將包括在分離腔室17中流體化物料層的厚度、滯留時間以及通過流體化構(gòu)件13與吸取裝置相結(jié)合所獲得的流體化速度。被吸取走的細(xì)微顆粒被輸送至氣體/顆粒分離裝置(比如一個過濾器)，在這里顆?？梢员惠斔椭烈粋€存儲器，用于可能存在的其它用途。未被吸取走穿過分離腔室的那部分物料會進(jìn)入出料口5，該出料口5可以由一個漏斗狀出料口或者一個容器(未示出)組成，用于收縮和減小設(shè)備的寬度來用于進(jìn)一步輸送。
根據(jù)前述示例中描述的解決方案，流體化氣體的一般值是在分配腔室6中流體化速度近似為2厘米/秒，而在分離腔室17中流體化速度至少為10厘米/秒。吸取裝置最好可以利用一個相對較低的負(fù)壓進(jìn)行工作。
所述被設(shè)計成用于對流體化物料進(jìn)行處理的裝置可以對諸如礬土這樣的大量物料進(jìn)行處理。所述裝置可以容易地被構(gòu)造成從每小時0噸至每小時若干噸進(jìn)行處理。這意味著所述裝置可以用作一個控制單元，用于改變和限制(peaks)待分離出的細(xì)微顆粒的量。這種狀況比如有可能伴隨向鋁廠的車間和主倉庫進(jìn)行輸送時發(fā)生，或者從礬土生產(chǎn)廠對輪船進(jìn)行裝載時發(fā)生。
利用一個根據(jù)本發(fā)明的裝置在0.5平方米的有效區(qū)域(具有較高流體化速度的區(qū)域)上進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)其能夠正常工作至每小時6噸。如果需要，若干個裝置可以被串聯(lián)起來，以實現(xiàn)對細(xì)微顆粒的預(yù)期分離/吸取。
可選擇地，分離腔室中的有效區(qū)域可以通過延展其寬度或者長度而增大。裝置的效果取決于有效區(qū)域中物料層的厚度、物料在該區(qū)域中的滯留時間、流體化速度以及吸取速度。在不同的流體化速度下進(jìn)行測試表明，細(xì)微顆粒的排出效果近似與流體化速度成正比。在使用過程中，已經(jīng)證明本發(fā)明尤其適合于在需要較高能力的場合下從一種可流體化物質(zhì)中連續(xù)地分離出灰塵。
權(quán)利要求
1.一種用于在物料流中分離和吸取某些組份的方法，所述物料流中的物料由不同組份的顆粒組成，其特征在于所述物料由一種可流體化的物料組成，所述可流體化物料借助于至少一個位于物料下方的流體化構(gòu)件(13)而達(dá)到一種流體化狀態(tài)，物料中的細(xì)微組份得以過流體化，并且借助于一個位于物料上方的吸取裝置(9)而被排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于所述物料被輸送穿過一個封閉管道(7)，該封閉管道(7)包括一個分離腔室(17)和一個進(jìn)料口，該進(jìn)料口由一個分配腔室(6)組成，用于將物料以流體靜力方式輸送并且均勻分配至所述分離腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于所述物料由礬土和/或其它類似的可流體化物料組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于所述物料由氟化物組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于所述被排出的細(xì)微組份由高達(dá)50微米的顆粒組成。
6.一種用于在物料流中分離和吸取某些組份的裝置，所述物料流中的物質(zhì)由不同組份的顆粒組成，其特征在于其包括一個封閉管道(7)，該封閉管道(7)帶有一個進(jìn)料端部和一個出料端部，物料通過該封閉管道(7)得以輸送，并且一個分離腔室(17)被安裝在進(jìn)料端部與出料端部之間，該分離腔室包括至少一個位于腔室底部的流體化構(gòu)件(13)和一個位于腔室上部的吸取裝置(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于所述管道(7)的進(jìn)料端部包括一個分配腔室(6)，由該分配腔室(6)確保將物料均勻地分配至分離腔室(17)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的裝置，其特征在于所述分配腔室(6)包括一個豎直隔板(16)，該豎直隔板(16)的端部位于分配腔室的底部(10)的上方，從而形成一個間隙(18)，物料通過該間隙(18)被輸送至分離腔室(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7中所述的裝置，其特征在于所述分配腔室(6)的底部(10)低于分離腔室(17)的底部(11)，從而在它們之間形成一個“門檻”(19)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于所述吸取裝置(9)被設(shè)計成帶有一個狹縫狀開口(20)，該開口(20)向下延伸并且進(jìn)入分離腔室(17)之內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在物料流中分離和吸取某些組份的方法和裝置，所述物料流中的物料由不同組份的顆粒組成。該裝置包括一個封閉管道(7)，該封閉管道(7)具有一個進(jìn)料端部和一個出料端部，物料通過該封閉管道(7)被輸送；一個分離腔室(17)安裝在進(jìn)料端部與出料端部之間；該分離腔室包括至少一個位于腔室底部的流體化構(gòu)件(13)和一個位于腔室上部的吸取裝置(9)。在使用過程中，已經(jīng)證實本發(fā)明尤其適合于在需要較高能力的場合下從一種可流體化物質(zhì)中連續(xù)地分離出灰塵。
文檔編號B65G53/16GK1496327SQ02806231
公開日2004年5月12日 申請日期2002年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月9日
發(fā)明者莫騰·卡爾森, 阿雷·迪洛伊, 莫騰 卡爾森, 迪洛伊 申請人:諾爾斯海德公司