用于煤炭除尘的设备和方法

用于煤炭除尘的设备和方法
【专利摘要】描述了一种用于对煤炭或其它材料进行除尘的设备和方法。所述设备和方法涉及煤炭或其它材料沿由板条组成的下降滑动床向下移动，穿过所述板条吹动空气或气体以提供空气或气体衬垫。尘粒发生升腾以便分离粉尘与所述材料。可以收集所述粉尘和所述所得除过尘的材料中的任一者或两者。
【专利说明】用于煤炭除尘的设备和方法
【背景技术】
[0001] 煤炭是生产许多贵重产品W及能量的基础材料。然而，煤尘可W是存在问题。举例 来说，煤尘产生云状物，使得将煤炭装载到轨道车厢上是更加困难的。因此，有时希望从煤 炭中有效地移除粉尘。大小为75WI1或更小的粒子是最容易发生升腾的，并且因此构成煤炭 的除尘问题的大部分。因此，从煤炭中移除75WI1和更小的粒子将是尤其有益的。

【发明内容】

[0002] 提供一种用于处理煤炭或其它材料的设备。所述设备包含细长壳体，所述细长壳 体具有:侧壁;顶部部分，其具有顶壁；W及底部部分，其具有底壁;并且具有用于接收材料 的入口端，其具有入口口； W及出口端，其具有出口口。壳体容纳分离顶部部分与底部部分 的滑动床。滑动床由多个板条组成，所述板条从入口端到出口端在侧壁之间横向延伸。滑动 床安置在从入口端到出口端的方向上从水平面下降的锐角处，并且入口口和出口口中的每 一个可W在打开位置与闭合位置之间移动。空气移动设备经配置W在板条顶上产生压力的 区域。排放室位于穿过出口 口的出口端处，其经配置W接收离开壳体的材料，并且粉尘出口 与排放室或壳体连通，其中粉尘出口经配置W将离开壳体的升腾材料引导到所希望的位 置。收集设备与排放室连通，其经配置W收集离开排放室的非升腾材料。
[0003] 在某些实施例中，所述设备进一步包含穿过入口口与入口端连通的进料斗，当入 口口处于打开位置时所述进料斗经配置W将材料传递到滑动床上。
[0004] 在某些实施例中，所述空气移动设备包含鼓风机，其经配置W穿过壳体的底部部 分中的一个或多个鼓风机端口将空气或气体流传递到壳体中。在具体实施例中，鼓风机具 有至少6000ACFM的风扇容量。在具体实施例中，鼓风机穿过螺旋形缠绕管道连接到鼓风机 端口。
[0005] 在某些实施例中，所述设备进一步包含滑动床上的多个齿，所述齿经配置W减缓 材料沿着滑动床的移动。在某些实施例中，粉尘出口穿过粉尘管道连接到袋滤室。在某些实 施例中，锐角是在从入口端到出口端的方向上从水平面下降的约20度到约50度。
[0006] 另外提供用于对煤炭或其它材料进行除尘的设备，所述设备包含壳体，所述壳体 具有:两个或两个W上模块化区段；用于接收材料的入口端，其具有入口口； W及出口端， 其具有出口口。壳体容纳滑动床，所述滑动床从入口端到出口端横向延伸并且由多个板条 组成。每个模块化区段具有通过滑动床分隔开的下部部分和上部部分，所述滑动床配置在 从入口端到出口端的方向上从水平面下降的锐角处。入口口和出口口中的每一个可W在打 开位置与闭合位置之间移动。空气移动设备经配置W在两个或两个W上模块化区段中的至 少一个中在板条顶上产生压力的区域。排放室穿过出口 口与出口端连通使得当出口 口处于 打开位置时离开壳体的材料进入到排放室中。多个粉尘出口连接到粉尘管道且经配置W将 升腾材料携带到壳体外部的所希望的位置，其中粉尘出口中的至少一个在至少一个模块化 区段中并且粉尘出口中的至少一个在排放室中。
[0007] 在某些实施例中，所述设备进一步包含穿过入口口与入口端连通的进料斗，当入 口口处于打开位置时所述进料斗经配置w将材料传递到滑动床上。
[000引在某些实施例中，所述空气移动设备包含鼓风机，其经配置W在至少一个模块化 区段的下部部分中穿过空气入口并且穿过滑动床下方的平台中的多个空气分配扩散器将 空气或气体流传递到壳体中。
[0009] 在某些实施例中，排放室容纳可旋转星形排放轮。在某些实施例中，所述设备进一 步包含滑动床上的多个床祀，其经配置W减缓材料沿着滑动床的移动。在某些实施例中，所 述设备进一步包含通过粉尘管道连接到至少一个粉尘出口的粉尘收集设备。在某些实施例 中，所述设备进一步包含通过粉尘管道连接到粉尘出口中的至少一个的传送机。
[0010] 进一步提供用于对煤炭或其它材料进行除尘的方法，所述方法包含W下步骤（i) 将材料进料到壳体中，所述壳体具有侧壁、顶部部分中的顶壁、底部部分中的底壁、入口端 W及出口端，所述壳体容纳滑动床，所述滑动床安置在从入口端到出口端的方向上从水平 面下降的锐角处，其中所述滑动床包含从入口端到出口端在侧壁之间横向延伸的多个板 条；（ii)在板条顶上产生压力的区域；W及(iii)随着材料在从入口端到出口端的方向上沿 滑动床向下行进，将材料分离成升腾材料和非升腾材料。在某些实施例中，材料选自由煤 炭、升级煤炭和压裂砂组成的群组。
[0011] 在某些实施例中，所述方法进一步包含在袋滤室中收集升腾材料的步骤。在某些 实施例中，锐角是从水平面下降的约20度到约50度。在某些实施例中，材料W滑动床上的从 约6英寸到约9英寸的床深度被进料到壳体中。在某些实施例中，压力的区域通过在从板条 的约500ACFM到约700ACFM每平方英尺的速率下将空气或气体吹入到壳体中生成。
【附图说明】
[0012] 所述专利或申请文件含有至少一个彩制图式。具有彩色图示的此专利或专利申请 公开案的复本将在请求和支付必需费用之后由专利局提供。
[0013] 图1是用于处理煤炭的设备的第一实施例的正视图。
[0014] 图2是用于处理煤炭的设备的第二实施例的部分透视的正视图。
[0015] 图3是用于处理煤炭的设备的壳体的模块化区段的截面图。
[0016] 图4是用于处理煤炭的设备的壳体的下视剖示图。箭头描绘空气或气体的流。
[0017] 图5是示出在非限制性实例中从原料煤炭中移除的材料的大小分布的图。颜色表 示特定床深度和空气流速。
[0018] 图6是示出在非限制性实例中细颗粒移除的效率的图。颜色表示特定床深度和空 气流速。
【具体实施方式】
[0019] 各种实施例是在煤炭除尘的情形下在本发明中描述的。所属领域的一般技术人员 将认识到实施例的W下详细描述仅是说明性的并且并非意图W任何方式进行限制。其它实 施例将易于建议其本身给具有本发明的益处的此类所属领域的技术人员。本发明中对"实 施例"、"方面"或"实例"的参考指示如此描述的本发明的实施例可W包含特定特征、结构或 特性，但是每一实施例可能未必包含所述特定特征、结构或特性。另外，重复使用短语"在一 个实施例中"未必是指同一实施例，尽管其可为同一实施例。
[0020] 提供用于处理煤炭或其它材料的设备和方法。虽然出于说明性目的通常参考煤 炭，但是所述设备绝非限制于与煤炭一起使用。所述设备改进其中粉尘的存在造成处理或 经济问题的多种材料的处理和粉尘排放。此类材料包含但不限于矿物材料、煤炭(包含低阶 煤炭和升级煤炭）、铁精粉和压裂砂。
[0021] 如图1到4中所见，设备10大体上包含壳体12,其具有滑动床14,煤炭2在所述滑动 床上移动而较小粒子4借助于压差而升腾(也就是说，变为通过空气传播的）。在一个实施例 中，来自由空气移动设备16(例如，鼓风机)供应的空气或气体流的空气或其它气体的流穿 过壳体12和滑动床14中的开口 50形成在滑动床14处。设备10可W连接到粉尘收集设备18， 例如，袋滤室，W用于收集在滑动床14上移动的同时升腾的煤炭的较小粒子4,有效地从煤 炭中移除相当大部分的不希望的尘粒。除尘的煤炭产品6可W在离开壳体之后被收集。
[0022] 壳体12是大体上细长的，具有侧壁20a、20b，并且在具有顶壁24的顶部部分22与具 有底壁28的底部部分26之间划分，然而其它配置也是可能的。壳体12可W由任何适当的材 料制造，例如，但不限于，金属板料、碳钢或合金钢。壳体12具有用于接收煤炭的入口端30和 用于排放煤炭的出口端32。进料斗34可W配置在入口端30处W将煤炭进料到壳体12中，然 而将煤炭引入到壳体12中的其它方法也是可能的。进料斗％在形状上是大体上朝下汇聚 的，并且通常穿过第一滑动口或入口口 36与壳体的入口端30连通，所述口可W升高或降低 W对流入到壳体12中的煤炭的深度54(也被称作床深度54)进行计量。入口口 36可W是滑动 Π 、较链口或将对穿过它的煤炭的量进行计量的任何其它结构。排放室38位于出口端32处， 并且通常穿过第二滑动口或出口口 40与壳体连通，所述口可W升高或降低W控制从壳体离 开的煤炭。当出口口40打开时，煤炭从滑动床14移动离开壳体12并且进入到排放室38中。
[0023] 壳体12容纳由一系列板条42组成的滑动床14。板条42从壳体12的入口端30到壳体 12的出口端32在侧壁20a、20b之间横向延伸。在某些非限制性实例中，板条42是约2英寸宽 且是金属，但是其它尺寸和材料也是可能的。如图4中所描绘，板条42是矩形部件，其特征在 于长前边缘44、长后边缘46和两个短边缘48a、48b。板条42通过它们的短边缘48曰、邮6附接 到壳体12的侧壁20a、20b，其中间隔物47位于它们之间，位于递减的高度处，在材料行进穿 过壳体12的方向49上，使得每个板条42的前长边缘44(除最低板条W外）重叠但是并不触碰 紧接着位于下方的板条42的后长边缘46。因此，滑动床14W从水平面下降的角度α取向。角 度α大体上约是待除尘的材料的静止角。在一个实施例中，角度α在从水平面下降的约20度 到约60度的范围内。在一个非限制性实例中，角度α是从水平面下降的约30度。
[0024] 板条42经布置W界定开口 50或格刪，W用于空气或其它气体穿过滑动床14的进 入。开口 50由邻近板条42之间的空间形成，并且通常是均匀大小的。开口 50的大小和形状基 本上防止煤炭固体进入开口 50,但是允许足够的空气或气体流穿过滑动床14的通过W在滑 动床14上方形成帮助煤炭滑动的空气或气体流。开口 50的大小通过间隔物47的高度确定， 并且大体上介于约1/16英寸到约1/^2英寸的范围内。在一个非限制性实例中，当所述设备用 于煤炭或升级煤炭时，间隔物47是约1/8英寸高的，引起开口 50是约1/8英寸宽的。需要的压 力的量是煤炭的床深度54的函数。开口 50允许壳体12的底部部分22与顶部部分26之间的压 差，使得空气压力的区域形成在板条42顶上。板条上方的压差大体上约为4 ± 2英寸水柱。
[0025] 滑动床14配置在从水平面下降的锐角α处，在从入口端30到出口端32的方向上，大 体上成从水平面下降的约20到约50度的角度，或约25度到约40度的角度。滑动床14的锐角α 通常设置成略微地高于待除尘的材料的静止角的角度，使得材料在重力的影响下从入口 端30滑动到出口端32。然而，角度α可W与待除尘的材料的静止角基本上相同。在某些实施 例中，滑动床配置在从水平面下降的30度的角度处。虽然滑动床14从水平面下降，但是壳体 12本身可W(但是并不需要)位于从水平面下降的锐角处W容纳下降的滑动床14。当壳体12 可W位于从水平面下降的锐角处时，如图1和图2中所描绘，壳体12由支腿58和支撑梁60的 框架56支撑，其中的任何一个可W是在高度上可调整的W改变下降的角度α。框架56也可W 具有底层102上的基底60。
[00%]利用空气移动设备16 W产生壳体12的底部部分22与壳体12的顶部部分26之间的 压差。此压差减少摩擦并且辅助于煤炭2沿着滑动床14的移动。适当的空气移动设备包含但 不限于，提供进入到壳体的底部部分中的空气或气体流的鼓风机，W及在壳体的顶部部分 中提供负压的真空。在某些实施例中，在壳体12的底壁28中通过鼓风机16穿过一个或多个 空气入口64或鼓风机端口将空气提供到壳体中。虽然出于说明性目的提到空气，但是其它 适当的处理流体也可在所述设备中使用，包含但不限于，氮气、二氧化碳、蒸气、甲烧、惰性 气体(例如，氣气或氮气及天然气燃烧的产物。
[0027] 空气入口64也可W在壳体的侧壁20a、20b中，只要它们仍然在底部部分26中即可。 空气或气流大体上设置成低于流化速度的速度使得滑动床14并不流化。如果滑动床14将发 生流化，那么煤炭将穿过壳体12滑动的过快而无法有效地除尘。借助于非限制性实例，鼓风 机16可W是可为1200每分钟实际立方英尺数(ACFM)的7马力鼓风机，然而许多其它鼓风机 也是可能的。空气或气体穿过螺旋形缠绕管道66a、66b穿过空气入口 64a、64b进入到壳体12 中，并且在某些实施例中，穿过板条42下方的一个或多个空气分配扩散器68。空气或气体流 过滑动床14中的开口 50,并且产生减少摩擦且促进煤炭跨越板条42的顶部边缘48b的滑动 的局部区域的空气压力。
[00%]当已经产生压差时随着煤炭2通过滑动床14上的格刪50,较小粉尘大小的粒子4升 腾(也就是说，变为通过空气传播），留下较大的煤炭块6穿过排放室38离开并且被收集。由 夹带粒子和处理流体(空气或气体)组成的升腾材料4被抽吸穿过位于排放室38上方和/或 壳体中的一个或多个粉尘出口 70,并且由粉尘管道72传送到粉尘收集设备18或其它所希望 的位置。粉尘收集设备的一个非限制性实例是袋滤室。当激活时，袋滤室18在壳体12内提供 负压并且通过防止尘粒4在开口 50中向下深入W及卡在壳体的接合点中而最小化尘粒4的 泄漏。一旦夹带粒子4和加工流体被收集在袋滤室18中，那么袋滤室18分离粉尘4与加工流 体。粉尘4可W随后被收集在粉尘收集滚筒74或任何其它合适的设备中。
[0029] 在使用中，允许待除尘的煤炭流过滑动口控床深度控制区域76,并且到板条42上。 通过连接到壳体12的进料斗34的使用或通过任何其它合适的进料设备可W将煤炭2引入到 滑动口控深度控制区域76。应理解煤炭可W通过手动地将煤炭装载到设备10中而进料到设 备10中。一旦煤炭2从进料斗34进入壳体12，那么煤炭2在滑动床14上从入口端30到出口端 32滑动穿过壳体12。非升腾煤炭6离开壳体进入到排放室38中。各种元件可W任选地引入到 滑动床14中，例如，一组齿78或床祀80, W便限制或者控制除尘过的煤炭在通过板条42并且 进入排放室38之前的排放速度。齿78或床祀80是从滑动床14向上突出的大体上细长的尖 头，并且可W由金属、塑料或任何其它适合的材料制成。
[0030] 排放室38包含粉尘出口 70,所述粉尘出口可W经由粉尘管道72连接到粉尘收集设 备18。任选地，粉尘出口 70可W加盖而不是连接到粉尘收集设备18, W便控制离开粉尘的 流。排放室38也可W连接到产品收集设备82,例如，产品回收滚筒82, W用于收集离开壳体 12的非升腾材料6。替代地，非升腾材料6可W通过重力从排放室38下落到传送机(未示出） 上，W用于传送到所希望的位置。作为夹带煤炭粒子和空气或气体的混合物的升腾材料4穿 过粉尘出口 70(当不加盖时）离开排放室38,并且由粉尘管道72携带到粉尘收集设备18中。 任选地，粉尘收集设备18可W随后从空气或气体中分离夹带粒子。适当的粉尘收集设备包 含但不限于，袋滤室、机械除尘器、静电除尘器和旋风器。
[0031] 在一些实施例中，壳体可W具有壳体12的顶壁24和/或底壁28中的一个或多个壳 体粉尘出口 86a、86b。每个壳体粉尘出口 86a、86b可W是加盖的或连接到从壳体12内部移除 升腾材料4的壳体粉尘管道88a、88b。替代于在升腾材料4到达排放室3別寸移除升腾材料的 排放室38中的粉尘出口 70或除所述粉尘出口之外，还可W利用壳体粉尘出口 86a、86b。因 此，壳体粉尘出口 86a、86b可W在升腾材料4到达排放室38之前移除升腾材料。
[0032] 使用如所属领域的技术人员可W理解的电子控制系统可W使设备的各种功能自 动化。举例来说，入口口36和出口口 40的打开和闭合W及空气移动设备16和粉尘收集设备 18的功能可W远程地得到控制。在一个非限制性实例中，设备10包含具有45吨/小时的输出 的处理器模块。在尺寸的非限制性实例中，对于6英寸的煤床深度，设备是近似4英尺宽和10 英尺长的，并且具有6000ACFM的总风扇容量。在更多非限制性实例中，间隔物47是约1/2英 寸长乘约1/2英寸宽的，并且是约1/16英寸高的。任选地，沿着材料的轴49行进的窗口90a、 9化给予使用者关于床深度W及除尘的动态动作的视觉指示。
[0033] 为了最大化除尘和最小化较大粒子的夹带，可W对多个变量的任何组合进行调 节。大体上维持空气流或气流W便使最大量的粉尘升腾，同时使造成非产品粉尘问题的较 大（>150μπι)粒子的夹带最小化。空气流或气流可W按需要增大或减小。床深度54可W通过 入口口 36的使用来调节。粉尘出口 70可W加盖或连接到提供壳体12内的负压的粉尘收集设 备18。空气入口64的数目和位置可W不同。齿78或床祀80的大小、数目、形状和配置可W调 节或定制。举例来说，床祀80可W在材料行进的方向49上W直线布置在滑动床14上，或W无 序的阵列布置。因此，许多变化是可能的，并且可W利用许多可能的配置W便针对不同所希 望的功能定制设备10。鉴于本发明的能力和定制，就易于构造、操作、维护、成本和除尘的效 率而言滑动床设备优于其它除尘方法。
[0034] 现在参考图1，设备10的实施例具有细长壳体12，所述壳体带有:侧壁20a、20b;顶 壁24;底壁28;用于接收煤炭的入口端30，其具有入口口36; W及出口端32，其具有出口口 40。进料斗34借助于入口口 36连接到壳体12的入口端30,并且排放室38借助于出口口 40连 接到壳体12的出口端32。当入口口 36打开时，进料斗34中的煤炭2可W从进料斗34移动到壳 体12中。入口口 36打开的程度决定壳体12内部的煤炭的所得床深度54。为了使用者的方便， 壳体12具有沿着材料行进的轴的任选的观察窗口 90a、90b，给予关于床深度54和除尘的动 态动作的视觉指示。
[0035] 在壳体12内部的是板条42的滑动床14,其位于在从入口端30到出口端32的方向上 从水平面下降的约30度角度处。板条42约2英寸宽，并且经布置W允许空气或气体流穿过板 条42之间的开口 50。滑动床14用于将壳体12划分成顶部部分22和底部部分26。通过具有基 底62、支腿58a、58b和支撑梁60的框架56,壳体12在滑动床的从水平面下降的角度处悬置在 空气中。在壳体12的出口端32附近，滑动床14包含一组齿78W减缓煤炭流动离开壳体12。齿 78在除尘煤炭6通过板条42进入到排放室38中且随后收集在产品回收滚筒82中之前限制它 的排放速度。
[0036]壳体12具有两个鼓风机端口 64a、64bW用于空气或气体流从鼓风机16进入到壳体 中。在使用中，鼓风机16操作为将空气或气体吹入到壳体12的底部部分26中穿过螺旋形缠 绕管道66a、66b进入到鼓风机端口64a、64b中。空气或气体流穿过滑动床14中的板条42之间 的开口 50进入壳体12的顶部部分22，由此在滑动床14上方形成空气或气体的衬垫。
[0037] 当出口口 40打开时，离开壳体12的非升腾煤炭6进入排放室38。排放室38包含粉尘 出口70或袋滤室收集端口，其通过粉尘管道72连接到袋滤室18W用于收集升腾材料4。袋滤 室18可W经激活W在壳体12内部提供负压，其辅助于防止渗漏。排放室38也连接到产品回 收滚筒82，W用于收集非升腾材料6。
[0038] 在使用中，煤炭2从入口口36沿滑动床14向下移动穿过壳体12的长度、穿过出口口 40离开进入到排放室38中。在滑动床14上移动穿过壳体12的过程期间通过由来自鼓风机16 的空气或气体流形成的空气或气体衬垫8,较小煤炭粒子4发生升腾。一旦在排放室38中，那 么升腾材料4穿过粉尘出口 70和附接到其上的粉尘管道72离开进入到袋滤室18中，而非升 腾煤炭6通过重力离开排放室38进入到产品回收滚筒82中。
[0039] 现在参考图2中所示的实施例，除尘设备具有配置在两个模块化区段92a、92b中的 壳体。在图3中示出了壳体12的模块化区段92的截面图。每个模块化区段92a、92b具有通过 滑动床14和滑动床14下方的平台98分隔开的朝下的锥形下部部分94a、94b和朝上的锥形上 部部分96a、96b。平台98具有若干空气分配扩散器68。上部部分96具有连接到上部壳体粉尘 管道8&1的上部壳体粉尘出口 86曰，并且下部部分94具有空气入口 64,其中空气或气体流从 鼓风机16穿过螺旋形缠绕管道66a、66b进入壳体12。每个模块化区段92的下部部分94还具 有由下部壳体粉尘管道88b连接到螺旋传送机100的下部壳体粉尘出口 86b W用于将粉尘4 传送到所希望的位置。下部壳体粉尘出口 86b大体上收集穿过板条42中的开口 50和空气分 配扩散器68从上部部分96落入到下部部分94中的粉尘4。
[0040] 滑动床14具有横向延伸穿过壳体12的长度的多个板条42。滑动床14任选地具有一 系列床祀80W限制煤炭移动穿过壳体12的速度。滑动床14和壳体12配置在从入口端30到出 口端32的方向上从水平面下降的锐角α处。对于待除尘的材料，锐角α大于静止角，或滑动的 角度。在一个实施例中，锐角α是足够大的W引起煤炭W基本上塞式流动的方式沿滑动床14 向下滑动。
[0041] 壳体12具有:入口端30,其带有可在打开位置与闭合位置之间移动的入口口36; W 及出口端32,其具有可在打开位置与闭合位置之间移动的出口口40。入口口 36和出口口40 可W调节到完全打开和完全闭合之间的任何位置。当入口口36打开时，煤炭可W从进料斗 34进入壳体12。入口口 36打开的程度决定壳体12内部的煤炭的所得床深度54。一旦煤炭2进 入壳体，那么重力引起煤炭2在滑动床14上在朝向壳体12的出口端32的方向上的移动。
[0042] 壳体的底部部分26具有两个空气入口 64a、64b，每个模块化区段92a、92b中一个， 穿过所述空气入口鼓风机16输送空气或气体流到壳体12中。一旦在壳体12中，那么在每个 模块化区段92a、92b的下部部分94a、94b中在滑动床14下方空气或气体流动穿过空气分配 扩散器68。空气或气体随后穿过滑动床14中的开口50,在滑动床14上方形成空气或气体衬 垫8。煤炭2穿过壳体12的移动由滑动床14上方的空气或气体衬垫8辅助。
[0043] 壳体12的顶部部分22具有两个上部壳体粉尘出口 86曰，每个模块化区段92a、92b中 一个。上部壳体粉尘出口 86a、86b可W连接到上部壳体粉尘管道88a或可W加盖。当连接时， 上部壳体粉尘管道88a从壳体内部传送升腾材料4到壳体12外部的所希望的位置，例如，粉 尘收集设备18或螺旋传送机100。
[0044] 壳体12的底部部分26也具有两个下部壳体粉尘出口 86b，每个模块化区段92a、92b 中一个。下部壳体粉尘出口 86b可W加盖或连接到下部壳体粉尘管道88b，所述下部壳体粉 尘管道从壳体内部将升腾煤炭4传送到壳体12外部的螺旋传送机100。螺旋传送机100可W 安置在底层102或其它地方上，并且可经配置W将粉尘4传递到所希望的位置。替代地，下部 壳体粉尘管道88b可W将升腾煤炭4直接传送到袋滤室18或其它粉尘收集设备。下部壳体粉 尘出口 86b可用于从壳体12中移除已经穿过空气分配扩散器68从顶部部分22落入到底部部 分26中的粉尘4。
[0045] 壳体12的出口端32具有可W闭合或打开的出口口40。当打开时，煤炭滑动离开壳 体12进入到排放室38中，所述排放室容纳星轮排放件104。星轮排放件104是可围绕垂直于 煤炭的移动的方向49的轴旋转的轮子。星轮排放件104可W具有任何数目的适当的配置，并 且用作减缓除尘煤炭6从排放室38中离开。一般而言，星轮排放件具有多个刀片116,所述刀 片可W通过煤炭通过重力穿过排放室38下落的动作而转动，或者可W借助于齿轮系（未示 出）而机械地转动。可W调节星轮排放件104的旋转的速率W改变除过尘的煤炭6离开排放 室38的速度。应理解可W利用各种其它装置例如（但不限于)振动台来替代星轮子排放件 104W控制煤炭流过设备10的速率。此外，并不一定需要有用于控制煤炭流动的速率的任何 设备存在于排放室38中。
[0046] 排放室38具有粉尘出口 70,所述粉尘出口可W是加盖的或连接到粉尘管道72,所 述粉尘管道将升腾的煤炭4从排放室38传送到粉尘收集设备18、到螺旋传送机100或到另一 所希望的位置。设备10的此实施例因此从壳体12内部穿过每个模块化区段92a、92b中的上 部壳体粉尘出口 86a和下部壳体粉尘出口 86b W及壳体12外部穿过排放室38中的粉尘出口 72移除粉尘。
[0047] 在使用中，空气或气体穿过每个模块化区段92a、92b的下部部分94中的空气入口 64流入到壳体12的底部部分26中，随后穿过空气分配扩散器68和滑动床14中的板条42之间 的开口 50流入到壳体12的顶部部分22中，由此在滑动床14上方形成空气或气体的衬垫。煤 炭从入口口36沿滑动床14向下移动穿过壳体12的长度、穿过出口口40离开进入到排放室 38中。在滑动床14上移动穿过壳体12的过程期间，煤炭2的较小粒子4发生升腾。升腾的煤炭 4穿过任一模块化区段中的壳体粉尘出口 86a、86b离开壳体12,或离开壳体12进入到排放室 38中并且在排放室38中穿过粉尘出口 70。非升腾的煤炭6穿过星轮排放件104,其传送非升 腾的煤炭6离开排放室出口 106。产品回收滚筒82可W位于排放室出口 106下方W收集非升 腾的煤炭6。替代地，非升腾的煤炭6可W从排放室出口 106下落到传送机W用于传送到所希 望的位置。
[004引所述设备由支腿58曰、586、58(3、58(1、586和支撑梁60、110曰、11化的框架56支撑。壳 体12搁置在平行于滑动床14的锐角α的成对角线的支撑梁60上。辅助支撑梁110a、110b连接 各种支腿58W便稳定设备10。框架56还包含进料斗外壳112W用于穿过进料入口 114a、114b 将煤炭进料传送到进料斗34中。
[0049] 实例
[0050] 滑动床设备，如图1中所描绘，是通过K燃料的8滚筒测试的，运是精炼的煤炭产品。 为了测试除尘效率条件是不同的。流的范围在200到800ACFM，并且床深度从6到9英寸变化。
[0051] 运行静态床W确定将沉淀沟流的条件并且获取基线粉尘移除。记录压降并且注意 到移动和非移动床之间的压力的改变。通过调节鼓风机下游的蝶阀W及在鼓风机进气口处 设置滑动口穿过单元的流是不同的。
[0052] 在55加仑滚筒中接收煤炭产品并且随后将其传递到巧日仑桶中用于称重并且易于 填充滑动床上方的料斗。保留每测试运行2kg的样本W允许与除尘之后获得的样本进行比 较。在填充料斗之后，升高入口滑动口并且允许材料部分地填充板条床。激活袋滤室W收集 粉尘并且在床上方提供轻微负压，由此最小化泄漏到板条之间的区域中的升腾粒子。向鼓 风机供能。
[0053] 在两个选定的床深度6英寸和9英寸W及两个选定的空气或气体流速500ACFM和 700ACFM下进行测试。在进行测试之前，使用液压千斤顶来调节单元的从睹的(也就是说，接 近垂直)角度到较小角度的倾斜。倾斜是缓慢调节的W允许通过空气或气体衬垫部分地升 腾所述床的动作控制材料将开始滑动的精确的角度，由此减少摩擦并且允许移动。随着材 料通过格刪，较小粉尘大小的粒子发生升腾，留下较大产品继续沿所述床向下并且进入到 回收滚筒中。
[0054] 允许所述设备运行直至料斗是空的并且所有材料已经停止在口上移动。鼓风机关 闭，紧接着是袋滤室。袋滤室通过压缩空气脉动15分钟同时拆卸产品回收滚筒，并且获取除 过尘的材料的样本来评估除尘效率。在脉动之后，拆卸袋滤室下方的收集滚筒，并且对材 料进行移除和称重。另外获取样本来确定移除的大小分数。
[0055] 在表明浅床和高空气流的各种条件下的设备的评估是在移除煤尘中最有效的。6 英寸床深度和700ACFM的空气流的组合引起大于70%的75WI1和更小粒子的移除。在运些条 件下，总共1.72%的K燃料进料随着粉尘被移除。在图5中示出了从包含大小分布的袋滤室 中回收的材料。运表示从进料煤炭中移除的材料。
[0056] 具有75微米或更小的大小的煤炭粒子更容易发生升腾或除尘。各种测试条件是针 对移除运些粒子的它们的总体效率进行评估的，其中图6中所示的结果为进料煤炭中被移 除的粒子的百分比。如从图6中所见，500ACFM流动速率下的9"床在移除大小为75微米或更 大的粒子方面是低效的。
[0057] 不希望移除大小为150微米和更大的煤炭粒子，因为运些粒子不被视为除尘问题 的显著促成因素。始终如一地，在除尘过程期间，有限数目的运些较大粒子连同较小粒子一 起被夹带。下文的表1概括了在不同的测试条件下移除运些粒子。
[005引表1-作为粉尘移除的进料的百分比
[0化9]
[0060] 鉴于床深度、空气流速和粉尘移除效率之间的直接相关性，最佳操作条件是在允 许材料W稳定速率流过滑动床时实现的，具有处理量条件所允许的最薄的床和调节成保持 较大粒子不发生升腾的空气流。通过较厚的床，较高空气流未必产生较高粉尘移除。当出于 所希望的目的定制设备时是需要考虑运些因素的。
[0061] 在上述实例中，具有较薄的床和较高的空气流的除尘是最有效的。对于6"厚的床， 通过500ACFM，75微米和较小粉尘中的百分比减小是48%，具有总共0.48%所述K燃料进料 作为粉尘被移除。对于6"厚的床，通过700ACFM，75微米和较小粉尘中的百分比减小是72%， 具有总共1.72%所述K燃料进料作为粉尘被移除。对于9"厚的床，通过500ACFM，75微米和较 小粉尘中的百分比减小是3%，具有总共0.67%所述K燃料进料作为粉尘被移除。对于9"厚 的床，通过700ACFM，75微米和较小粉尘中的百分比减小是46%，具有总共0.91 %所述K燃料 进料作为粉尘被移除。
[0062] 在最极端的除尘条件下（6"床深度与700ACFM空气流的组合），小于0.5%的较大 (>150皿)粒子被从K燃料进料中移除。运些较大粒子不会造成产品粉尘问题。实际上，移除 的大部分粉尘的大小小于150微米，运是一旦发生升腾倾向于停留在空气中的大小。除过尘 的产品更容易进行处理而无需升腾粉尘。因此，运些实例示出滑动床设备显著辅助于对K燃 料产品进行除尘。
[0063] 虽然已参考多个实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员应理解在不脱离本 发明的必需范围的情况下可W进行各种改变并且可W由多种等效物代替。另外，在不脱离 本发明的必需范围的情况下，可W进行许多修改W使特定情况或材料适应本发明的教示。 因此，预期本发明不限于本说明书中公开的具体实施例，实际上本发明将包含属于权利要 求书的范围内的所有实施例。
【主权项】
1. 一种用于处理材料的设备，其特征在于其包括： 细长壳体，所述细长壳体具有:侧壁;顶部部分，其具有顶壁；以及底部部分，其具有底 壁;并且具有用于接收材料的入口端，其具有入口门；以及出口端，其具有出口门，所述壳体 容纳分离所述顶部部分与所述底部部分的滑动床，所述滑动床包括多个板条，所述板条从 所述入口端到所述出口端在所述侧壁之间横向延伸，其中所述滑动床安置在从所述入口端 到所述出口端的方向上从水平面下降的锐角处，并且所述入口门和所述出口门中的每一个 可以在打开位置与闭合位置之间移动； 空气移动设备，其经配置以在所述板条顶上产生压力的区域； 排放室，其位于穿过所述出口门的所述出口端处，其中所述排放室经配置以接收离开 所述壳体的材料； 粉尘出口，其与所述排放室或所述壳体中的任一者或这两者连通，其中所述粉尘出口 经配置以将离开所述壳体的升腾的材料引导到所希望的位置;以及 收集设备，其与所述排放室连通，其中所述收集设备经配置以收集离开所述排放室的 非升腾材料。2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于其进一步包括进料斗，所述进料斗穿过所述 入口门与所述入口端连通，所述进料斗经配置以在所述入口门处于所述打开位置时将材料 传递到所述滑动床上。3. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述空气移动设备包括鼓风机，所述鼓风机 经配置以在所述壳体的所述底部部分中穿过一个或多个鼓风机端口将空气或气体流传递 到所述壳体中。4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于所述鼓风机穿过螺旋形缠绕管道连接到所 述鼓风机端口。5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于其进一步包括位于所述滑动床上的多个齿， 所述齿经配置以减缓材料沿着所述滑动床的移动。6. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述粉尘出口穿过粉尘管道连接到袋滤室。7. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述锐角是在从所述入口端到所述出口端 的方向上从水平面下降的约20度到约50度。8. -种用于处理材料的设备，其特征在于其包括： 壳体，所述细长壳体具有:两个或两个以上模块化区段；用于接收材料的入口端，其具 有入口门；以及出口端，其具有出口门，所述壳体容纳滑动床，所述滑动床从所述入口端到 所述出口端横向延伸并且具有多个板条，其中每个模块化区段具有所述滑动床下方的下部 部分和所述滑动床上方的上部部分，所述滑动床安置在从所述入口端到所述出口端的方向 上从水平面下降的锐角处，并且所述入口门和所述出口门中的每一个可以在打开位置与闭 合位置之间移动； 空气移动设备，其经配置以在所述两个或两个以上模块化区段中的至少一个中在所述 板条顶上产生压力的区域； 排放室，其穿过所述出口门与所述出口端连通，借此离开所述壳体的材料进入到所述 排放室中；以及 连接到粉尘管道的多个粉尘出口，其经配置以将升腾材料携带到所述壳体外部的所希 望的位置，其中所述粉尘出口中的至少一个在至少一个模块化区段中并且所述粉尘出口中 的至少一个在所述排放室中。9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于其进一步包括进料斗，所述进料斗穿过所述 入口门与所述入口端连通，所述进料斗经配置以在所述入口门处于所述打开位置时将材料 传递到所述滑动床上。10. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述空气移动设备包括鼓风机，所述鼓风 机经配置以在至少一个模块化区段的所述下部部分中穿过空气入口并且穿过所述滑动床 下方的平台中的多个空气分配扩散器将空气或气体流传递到所述壳体中。11. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于所述排放室容纳可旋转星轮排放件。12. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于其进一步包括所述滑动床上的多个床耙， 所述床耙经配置以减缓材料沿着所述滑动床的移动。13. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于其进一步包括粉尘收集设备，所述粉尘收 集设备通过粉尘管道连接到所述粉尘出口中的至少一个。14. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于其进一步包括通过粉尘管道连接到所述粉 尘出口中的至少一个的传送机。15. -种用于对材料进行除尘的方法，其特征在于所述方法包括： 将材料进料到壳体中，所述壳体具有侧壁、具有顶壁的顶部部分、具有底壁的底部部 分、入口端以及出口端，所述壳体容纳滑动床，所述滑动床安置在从所述入口端到所述出口 端的方向上从水平面下降的锐角处，其中所述滑动床划分所述顶部部分与所述底部部分并 且包括从所述入口端到所述出口端在所述侧壁之间横向延伸的多个板条； 在所述板条顶上产生压力的区域；以及 随着所述材料在从所述入口端到所述出口端的方向上沿所述滑动床向下行进，将所述 材料分离成升腾材料和非升腾材料。16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述材料选自由煤炭、升级煤炭和压裂砂 组成的群组。17. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述锐角是从水平面下降的约20度到约 50度。18. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述材料以所述滑动床上的从约6英寸到 约9英寸的床深度被进料到所述壳体中。19. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于所述压力的区域通过在从板条的约 500ACFM到约700ACFM每平方英尺的速率下将空气或气体吹入到所述壳体中生成。20. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于其进一步包括通过星轮排放件或振动台 控制沿所述滑动床向下行进的速率。
【文档编号】B65G69/18GK105836495SQ201610064569
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】D·W·柯立芝, R·A·金特, K·B·陶施
【申请人】绿色搜索有限责任公司