СПОСОБ СУШКИ ТОРФА ДЛЯ КОММУНАЛЬНО-БЫТОВЫХ НУЖД Российский патент 2011 года по МПК F26B3/04 F26B3/347 C10F7/04 

Изобретение относится к технологиям удаления влаги из капиллярно-пористых материалов, например торфа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.

По патенту RU 2103511 известен способ получения гранулированного торфа для коммунально-бытовых нужд, включающий предварительное осушение торфяной залежи до влажности 80-82%, экскавацию торфа фрезерованием торфяной залежи на глубину 300-500 мм с последующим гранулированием торфа до размера гранул 25-40 мм, сушку гранул до уборочной влажности 33-40%.

Недостатками известного способа являются:

- длительное время, необходимое для осуществления сушки торфяных гранул в полевых условиях;

- сложность известного способа, поскольку для его осуществления необходимо выстилать сырые гранулы на поверхность торфяной залежи, а в дальнейшем убирать готовую продукцию с полей добычи при помощи машин.

По патенту RU 2287750 известен способ сушки капиллярно-пористых материалов, включающий их нагрев, воздействие энергией ультразвуковых колебаний, удаление влаги и гранулирование, отличающийся тем, что воздействие энергией колебаний ультразвуковой частоты осуществляют в процессе гранулирования обрабатываемого материала.

Недостатком известного способа является низкое качество конечного продукта, поскольку при воздействии энергией колебаний ультразвуковой частоты не удается осуществить равномерный нагрев.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является выбранный в качестве прототипа, известный по патенту RU 2187053 способ непрерывной сублимационной сушки, включающий образование гранул и замораживание гранул капиллярно-пористого материала в вакууме, подсушку его в поле ИК-излучения до образования сухой корочки на поверхности гранул и их перемещение, отличающийся тем, что из гранул с подсушенной внешней поверхностью создают слой с непрерывно перемещающимися в нем сверху вниз гранулами, которые постоянно облучают в верхней части слоя полем переменных электромагнитных колебаний (СВЧ) и продувают внизу этот слой высушиваемого материала потоком инертного газа, например аргона, при этом остаточное давление над верхней поверхностью слоя поддерживают соответствующим температуре насыщения сублимирующихся паров, равной минимальной температуре замораживания, температура в слое на одной трети высоты от верхней поверхности не превышает криоскопической температуры продукта, температуру на нижней поверхности высушиваемого слоя материала устанавливают в потоке инертного газа не выше температуры, уменьшающей его биологическую активность по характеристическому параметру при остаточном давлении водяных паров, соответствующем криоскопической температуре замораживания материала, а при перемещении гранул в слое разницу измерения давления водяных паров между верхней и нижней поверхностью слоя оставляют постоянной в процессе непрерывной сушки материала.

Недостатками известного способа являются сложность в его осуществлении, поскольку используется большое количество дополнительного оборудования, высокая энергоемкость, а следовательно, высокая стоимость. Техническим результатом заявленного изобретения является устранение указанных недостатков, а именно: упрощение осуществления процесса сушки и гранулирования торфа, снижение энергоемкости и стоимости осуществления способа.

Технический результат достигается тем, что при осуществлении способа получения гранулированного капилярно-пористого материала, например торфа, для коммунально-бытовых нужд, включающего гранулирование, облучение гранул полем СВЧ и обдув гранул, согласно изобретению гранулы формируют из торфа влажностью от 50% до 75% под давлением от 0,4 до 0,8 МПа, сформированные торфяные гранулы транспортируют по ленточному конвейеру, при этом нагревая полем переменных электромагнитных колебаний до температуры от 70°С до 80°С, после чего охлаждают потоком воздуха до температуры окружающей среды. При этом частота переменного электромагнитного поля составляет от 2400 до 2600 МГц.

Продавливание измельченного торфа через матрицу под давлением 0,4 до 0,8 МПа позволяет сформировать гранулы из влажного капилярно-пористого материала, например торфа, непосредственно сразу после добычи сырья влажностью от 50% до 75%. Давление прессования зависит от исходной влажности торфа. Нагрев сформированных торфяных гранул влажностью от 50% до 75% в переменном электромагнитном поле с частотой от 2400 до 2600 МГц до температуры от 70° до 80°С позволяет испарить из них значительную часть влаги и довести их до влажности 35-40% в течение 2-4 мин (см. протокол испытаний от 21.03.2009 г.). Температурный интервал от 70° до 80°С является оптимальным для интенсивного испарения влаги. Экспериментально доказано, что при t выше 80° происходит интенсивное образование пузырьков влаги, что разрушает поверхность гранул, при t ниже 70° интенсивного испарения не происходит.

Обдув потоком воздуха со скоростью 1-3 м/с позволяет удалить остатки водяных паров и быстро досушить торфяные гранулы до влажности 28-33%.

Диапазон переменных электромагнитных колебаний частотой от 2400 до 2600 МГц позволяет использовать при осуществлении способа бытовые магнитотроны, которые отличаются низкой энергоемкостью, низкой стоимостью и высокой надежностью.

Все это позволяет значительно упростить осуществление процесса сушки и гранулирования торфа, а также снизить энергоемкость и стоимость осуществления способа.

Торф при влажности 50-75% просеивается и загружается в бункер экструдера, где он измельчается лопатками ворошителя. Далее транспортируется в пресс-камеру шнеком. Давление прессования зависит от исходной влажности торфа и составляет от 0,4 до 0,8 МПа. Далее торфяные гранулы транспортируются по ленточному конвейеру и одновременно нагреваются до 70°-80°С переменным электромагнитным полем с частотой 2400 до 2600 МГц в течение 2-4 мин, с последующим обдуванием их потоком воздуха со скоростью 1-3 м/с до конечной влажности 28-33%.

Изобретение относится к технологиям удаления влаги из капиллярно-пористых материалов, например торфа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Способ получения гранулированного торфа для коммунально-бытовых нужд включает гранулирование, облучение гранул полем СВЧ, и обдув гранул, при этом гранулы формируют из торфа влажностью от 50% до 75% под давлением от 0,4 до 0,8 МПа, сформированные торфяные гранулы транспортируют по ленточному конвейеру, нагревая в поле переменных электромагнитных колебаний до температуры от 70°С до 80°С, после чего охлаждают потоком воздуха до температуры окружающей среды. При этом частота переменного электромагнитного поля составляет от 2400 до 2600 МГц. Техническим результатом изобретения является упрощение осуществления сушки и гранулирования торфа, снижение энергоемкости и стоимости способа. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ получения гранулированного торфа для коммунально-бытовых нужд, включающий гранулирование, облучение гранул полем СВЧ, и обдув гранул, отличающийся тем, что гранулы формируют из торфа влажностью от 50 до 75% под давлением от 0,4 до 0,8 МПа, сформированные торфяные гранулы транспортируют по ленточному конвейеру, при этом нагревая в поле переменных электромагнитных колебаний до температуры от 70 до 80°С, после чего охлаждают потоком воздуха до температуры окружающей среды.

2. Способ получения гранулированного торфа для коммунально-бытовых нужд по п.1, отличающийся тем, что частота переменного электромагнитного поля составляет от 2400 до 2600 МГц.