Устройство для сушки и гранулирования жидких материалов Советский патент 1990 года по МПК B01J2/16 

Изобретение относится к сушке и гранулированию растворов, суспензий и пульп и может быть использовано в производстве минеральных удобрений, в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также для нанесения покрытий на носители при производстве катализаторов.

Целью изобретения является повышение производительности процесса путем пофракционной обработки гранул.

На фиг.1 представлена схема устройства для сушки и гранулирования

жидких материалов , на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1} на фиг.З - структура потоков в установке (с указанием траекторий движения гранул разных фракций: I - мелкая, II - средняя, III - крупная фракции, IV - теплоноситель нисходящего потока).

Устройство содержит сушильную камеру 1, двухкамерный завихритель 2, заключенный в кожух 3 и состоящий из отдельных элементов 4, расположенных с перекрытием одним другого, верхний патрубок 5 (для подачи теплоносителя) с размещенными в нем

СП

СЛ

4 КО СЛ

00

31

форсункой 6 и конической вставкой 7 с завихрителем 8, нижний патрубок 9 (для подачи теплоносителя), патрубки 10 и 11 для подачи теплоносителя посредством завихрителя 2 в разные полости конической части устройства, пневмотрубу 12, установленную над нижним патрубком 9, выполненную в виде расширяющейся вверх ленточной спирали, витки которой в сечении име ют форму усеченных конусов 13, обращенных меньшими основаниями вверх, а направление закрутки ленточной спирали совпадает с направлением закрутки элементов 4 завихрителя 2. Элементы 4 завихрителя 2 в обеих камерах имеют одинаковый наклон к оси аппарата, В патрубке 10 размещено средство 14 для дополнительного подо грева теплоносителя. Устройство снаб жено патрубком 15 для загрузки материала, патрубком 16 для выгрузки готового продукта, патрубком 17 подачи холодного воздуха для охлаждения готового продукта, штуцером 18 (для подачи пылевидных фракций материала) , штуцером 19 вывода отработанного теплоносителя.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубок 1Ь в устройство загружают ретур - какой-либо сыпучий наполнитель или некондиционные фракции материала, подлежащего грану лированию. Одновременно по патрубкам 10 и 11 подают теплоноситель для создания закрученного взвешенного .слоя. После образования по всей длине образующей конической части уст- ройстйа вращающегося слоя материа- .ла и появления его в разгрузочном

549584

патрубке 16 включают систему сеьара- ционной разгрузки (подают холодный воздух по патрубку 17), а затем одновременно подают низкотемпературный теплоноситель по патрубку 9 на создание восходящего потока гранул и по патрубку 5 высокотемпературный еплоноситель на распыление материа- JQ лd и торможение восходящего потока гранул. Температуры теплоносителя

15

20

25

30

35

выражаются соотношением t t

1 W

40

Благодаря закрутке взвешенного - слоя, гранулы при входе в устье пнев- мотрубы имеют некоторую начальную скорость, что улучшает условия вхождения и увеличивает пропускную способность пневмотрубы твердой фазе, чем если бы слой был неподвижным. Для уменьшения истирания гранул входной участок пневмотрубы может быть изготовлен из полимерного материала, например фторопласта. Выполнение пневмотрубы в виде расширяющейся вверх ленточной спирали имеет двоякую цель: для пофракционной загрузки гранул в восходящий поток теплоносителя (фиг.З) и для увеличения пропускной способности по твердой фазе. Установлено, что поступление материала в трубу в нескольких местах по высоте позволяет достичь концентрацию твердой фазы в трубе практически такой же, как в нормальном фонтанирующем слое, т.е. без трубы. Усеченные конуса 13 играют роль кон- фузоров, в которых двухфазный дозвуковой поток ускоряется и в наименьшем сечении каждого конфузора создается разрежение, благодаря которому из взвешенного слоя подсасывается твердый материал. На выходе из пнев

Изобретение относится к сушке и гранулированию растворов, суспензий и пульп и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также для нанесения покрытий на носители при производстве катализаторов. Цель изобретения - повышение производительности процесса путем пофракционной обработки гранул. Устройство содержит сушильную камеру и заключенный в кожух двухкамерный завихритель, состоящий из отдельных элементов, расположенных с перекрытием друг друга и имеющих в обеих камерах одинаковый наклон к оси аппарата, патрубки подачи теплоносителя, расположенные в верхней части сушильной камеры и в нижней камере завихрителя навстречу друг другу, форсунку и коническую вставку с завихрителем, размещенные внутри верхнего патрубка, пневмотрубу, установленную над нижним патрубком и выполненную в виде расширяющейся вверх ленточной спирали, витки которой в сечении имеют форму усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями вверх, а направления закрутки ленточной спирали и элементов завихрителя совпадают. 1 табл., 3 ил.

Продолжительность опыта ч. .

мотрубы создается высокоскоростной двухфазный поток с максимально возможной концентрацией твердой фазы. При гидродинамическом торможении его встречным потоком высокотемпературного теплоносителя гранулы сепарируются по размерам. При этом концентрация твердой фазы в зоне соударения еще более увеличивается, так как скорость впередилетящих гранул значительно уменьшается, а скорость гранул, вылетающих из фракционирующей трубы, еще велика: гранулы как б догоняют друг друга.

Таким образом, в месте соударения потоков образуется плотный, разделенный на фракции слой гранул, на который напыляется жидкий материал из форсунки 6. Крупные гранулы попадают в зону Наибольшей плотности орошения форсунки 6 и орошаются больше, чем мелкие гранулы. Перенесение зоны орошения из взвешенного слоя в зону соударения встречных потоков способствует значительному уменьшению количества мелких фракции в устройстве и соответственно меньшему уносу благодаря лучшему сцеплению недосушенных капель с гранулами в зоне орошения, что увеличивает производительность устройства по целевой фракции.

После включения в работу форсунки 6 в патрубок 9 вводятся пылевидные фракции материала, поступающие из .сие темы пылеочистки через штуцер 18. Вы- :окотемпературный теплоноситель, подаваемый по патрубку, разбивается на два потока, один из которых разгоняется в конической вставке 7 и поступает на распылительную сушку жидкого материала и торможение восходящего

10

0

J5

5

0

0

потока гранул, а другой закручивается завихрителями 8 и поступает на

1подсушку смоченных гранул придавая им вращательное движение и усиливая 1вм

самым сепарационный эффект. В зависимости от собственной массы подсушенные гранулы падают в закрученный взвешенный слой на различных расстояниях от оси его вращения и вовлека- - ются во вращательное движение, одновременно расслаиваясь по размерам в поле центробежных сил. Этим обеспечивается пофракционная обработка на стадии досушки.

Для интенсификации процесса теплоноситель, подаваемый в верхнюю часть взвешенного слоя (где гранулы более влажные) по патрубку 10, может дополнительно подогреваться средством 14. Готовые гранулы требуемого размера выгружаются из устройства с помощью известной системы сепараци- онной разгрузки, а остальные отду- ваются поступающим по патрубку 17 холодным воздухом во вращающийся слой, и цикл обработки повторяется до приобретения гранулами требуемого размера.

Отработанный теплоноситель отводится через штуцеры 19 на пыпеочист- ку, откуда уловленная пыль возвращается на обработку через штуцер 18. Для регулирования параметров процесса при переходе с одного продукта на другой форсунка 6 установлена с возможностью передвижения по вертикали.

Кинетика роста гранул при лировании раствора нитрофоса в фонтанирующем слое с организованной циркуляцией частиц Gff, 25 кг/ч const. 5 мин представлена в таблице.

Формула изобретения

Устройство для сушки и гранулирования жидких материалов, содержащее сушильную камеру и заключенный в кожух двухкамерный эавихритель, состоящий из отдельных элементов, расположенных с перекрытием друг друга, патрубки подачи теплоносителя, расположенные в верхней части сушильной камеры и в нижней камере завихрителя навстречу друг другу, форсунку и коническую вставку с завихрителем, размещенные внутри верхнего патруОка,

19

/h

«/-} ., н .-;.. . . .......:.: ««..

10

15

и пневмотрубу, установленную над нижним патрубком, отличающее- с я тем, что, с целью повышения производительности путем пофракционной обработки гранул, пневмотруба выполнена в виде расширяющейся вверх ленточной спирали, витки которой в сечении имеют форму усеченных конусов, обращенных меньшими основаниями вверх, а направления закрутки ленточной спирали и элементов завихрителя совпадают, при этом элементы завихрителя в обеих камерах имеют одинаковый наклон к оси аппарата.

#

.1