Способ сушки сыпучих и пастообразных продуктов Советский патент 1993 года по МПК F26B3/08 

Изобретение относится к области сушки продуктов в псевдоожиженном слое (ПС) и может быть использовано в пищевой, микробиологической промышленности, химической промышленности, сельском хозяйстве и в других отраслях.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сушки за счет обеспечения селективного перетока частиц продукта между соседними ТРУ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сушки сыпучих и пастообразных продуктов в многоярусном ПС, заключающемся в подаче исходного продукта на крайнее из расположенных друг над другом, по меньшей мере, двух ГРУ, через которые продувается восходящий поток газообразного

теплоносителя, и выводе готового продукта с другого крайнего ГРУ, согласно изобретения, исходный продукт подается на нижнее ГРУ, а вывод готового продукта осуществляется с верхнего ГРУ, при этом переток легких частиц продукта с нижележащего ГРУ на вышележащее осуществляется через переточное отверстие в последнем газовой струей, введенной в расположенный на нижнем ГРУ псевдоожиженный слой пат рубком, выходное отверстие которого размещено в ПС выше уровня неподвижного слоя частиц продукта.

Подача исходного продукта на нижнее ГРУ, а вывод готового продукта - с верхнего ГРУ позволяет использовать для перетока частиц продукта между соседними ГРУ эко00

о

со

о

00

.N

комичный пневмотранспорт за счет перепада давления между ярусами, и дает возможность обеспечить селективный переток (пневмосепарацию) частиц. При этом будут захватываться и переноситься только легкие частицы, т.е. те, которые уже потеряли достаточное количество влаги. А влажные частиц (как более тяжелые) остаются на нижележащем ГРУ с более высокой температурой слоя (т.к. теплоноситель проходит все ГРУ снизу вверх) до тех пор, пока не подсохнут до той степени влажности, при которой они могут быть перенесены на следующую, вышележащую ступень (ГРУ). Соответственно снижается и время сушки частиц, размер которых меньше среднего.

Осуществление перетока легких частиц продукта с нижележащего ГРУ на вышележащее через переточное отверстие в последнем газовой струей, введенной в расположенный на нижележащем ГРУ псев- доожиженный слой патрубком, выходное отверстие которого размещено в ПС выше уровня неподвижного слоя частиц продукта, позволяет повысить эффективность процесса сушки за счет повышения качества сепарации. Повышение качества сепарации связано с тем, что, как показали эксперименты, при вышеуказанном расположении выходного отверстия патрубка резко снижается переток на вышележащем ГРУ тяжелых (влажных) частиц. По мнению заявителя, это объясняется тем, что тяжелые частицы продукта располагаются в основном в нижней части ЛС, а расположение патрубка выше уровня неподвижного слоя частиц существенно снижает вероятность захвата подаваемой из патрубка газовой струей тяжелых частиц и их перенос на вышележащее ГРУ.

На фиг.1 схематично изображена многоярусная сушилка ПС; на фиг.2 - график зависимости влажности перенесенного на вышележащее ТРУ продукта от высоты расположения выходного отверстия патрубка над ГРУ.

Многоярусная сушилка ПС состоит из корпуса 1, в котором размещены расположенные друг над другом, по меньшей мере, два горизонтальных ГРУ (решетки) 2. В нижней части корпуса t под ГРУ 2 выполнен патрубок 3 подвода газообразного теплоносителя, а в верхней части корпуса 1 выполнен патрубок 4 отвода отработанного теплоносителя (воздуха). Над нижним ГРУ 2 выполнен патрубок 5 подачи исходного (влажного) продукта, а на уровне верхнего ГРУ 2-разгрузочный патрубок б для вывода готового (сухого) продукта. В верхнем ГРУ 2 установлен переточный патрубок 7 с переточным отверстием 8. В нижнем ГРУ 2 установлен струйный патрубок 9, выходное отверстие которого размещено в ПС выше уровня неподвижного (статического) слоя частиц продукта. Входное отверстие

5 струйного патрубка 9 расположено под нижним ГРУ 2,т.е. газовая струя,выходящая из струйного патрубка 9, создается потоком теплоносителя, поступающим под нижнее ГРУ 2 через патрубок 3.

0 Места входа и выхода продукта на . каждом ярусе (ГРУ 2) расположены в максимальном удалении друг от друга, что обеспечивает прохождение каждой частицей продукта полного цикла сушки. Возмо5 жен подвод газа к струйному патрубку 9 от специального источника, что облегчает возможность регулирования расхода и скорости газовой струи.

Сушилка работает следующим образом.

0 в качестве примера описан процесс сушки кормового концентрата лизина (ККЛ) в двухъярусной сушилке ПС.

Исходный продукт с влажностью 35% из гранулятора экструзионного типа загру5 жается через патрубок 5 на нижнее ГРУ 2, через которое продувается восходящий Ноток газообразного теплоносителя с температурой 130°С, поступающий в корпус 1 через патрубок 3. Поток теплоносителя про0 ходит снизу последовательно через нижнее и верхнее ГРУ 2, обеспечивая на них режим пс,евдоожижеиного слоя и отдавая гранулам тепло для испарения влаги. Частицы исходного продукта в зоне загрузки пере5 мешиваются с более сухими частицами. Здесь же происходит интенсивное подсу- шивание поверхности свежих частиц исходного продукта за счет взаимодействия с высокотемпературным (130°С) теплоносите0 лем. Дальнейшая сушка гранул происходит последовательно на нижнем и верхнем ГРУ 2. Переток гранул с нижнего ГРУ 2 на верхнее производится через переточное отверстие пневмотранспортным способом в зоне,

5 максимально удаленной от места загрузки исходного продукта. Газовая струя, выходящая с большой скоростью из выходного от- верстия струйного патрубка 9, захватывает расположенные над ее выходным отвер0 стием частицы продукта и подбрасывает их над уровнем ПС, Входное отверстие переточного патрубка 7 расположено в зоне подброса частиц продукта, а интенсивное перемещение через переточный патрубок

5 7 теплоносителя, захватывающего и транспортирующего подброшенные частицы из зоны подброса на верхнее ГРУ 2, обеспечивается за счет перепада давления между ярусами. Селективный переток частиц про дукта (влажностью 14%) между соседними

ГРУ 2 организуется за счет подброса газовой струей в основном легких частиц продукта, располагающихся преимущественно в верхней части ПС. Повышение качества сепарации достигается за счет последующей клас- сификации частиц продукта над зоной подброса в восходящем потоке теплоносителя, а также регулированием места расположения входного атверстия переточного патрубка 7 и скорости потока в переточном отверстии 8 переточного патрубка 7 (как правило, за счет изменения проходного сечения переточного патрубка 7). Кроме того, производительность перетока и качество сепарации может регулироваться изменением расхода или скорости воздуха в газовой струе, выходящей из струйного патрубка 9.

Использование пневмоклассификаци- онного перетока обеспечивает поступление на верхнее ГРУ 2 более легких (а, следовательно, и более сухих) гранул. Сухие гранулы (готовый продукт) с влажностью 5% и температурой 75°С выгружаются с верхнего ГРУ 2 через патрубок 6 шлюзовым затвором - питателем. Отработанный теплоноситель с температурой 75°С отводится из корпуса 1 через патрубок 4.

Проведенные эксперименты показали, что на качество пневмоклассификации перетекающих между соседними ГРУ 2 частиц продукта существенно влияет высота расположения выходного отверстия струйного патрубка 9 над ГРУ 2. Было выявлено, что при размещении выходного отверстия струйного патрубка 9 ниже уровня статического (неподвижного) Нет слоя частиц продукта резко возрастает влажность и, естественно, вес перетекаемых частиц продукта, т.к. выходящая из струйного патрубка 9 газовая струя захватывает и транспортирует более тяжелые (И влажнце) частицы, размещенные в нижней части ПС. Эксперименты проводились с различными продуктами и параметрами процесса сушки, однако, вышеуказанная зависимость при этом сохранялась. На фиг.2 представлен в качестве примера график зависимости влажности переносимых на верхнее ГРУ 2 гранул ККЛ от высоты расположения выходного отверстия струйного патрубка над нижним ГРУ 2. Высота неподвижного слоя частиц продукта Нет 80 мм, все остальные необходимые параметры указаны в вышеприведенном примере процесса сушки ККЛ в двухъярусной сушилке ПС.

Выбранный заявителем в качестве прототипа способ (в котором продукт и теплоноситель движутся в противотоке), реализован в двухъярусных сушилках ПС.

На этих установках при сушке ККЛ (с 35% влажности до 8% влажности) температура теплоносителя на входе в слой не превышает 110°С (т.к. дальнейшее повышение

температуры приводит к потере термолабильным ККЛ своих потребительских свойств и к опасности возгорания сухих гранул ККЛ на нижнем ГРУ 2), а температура отработанного теплоносителя равна 85°С.

0 При этом влажность перетекаемого между ГРУ продукта равна 21 %, а температура выгружаемых из сушилки гранул ККЛ равна 98°С.

Проведенные экспериментальные исс5 ледования показали, что при реализации предложенного способа (с прямоточным движением продукта и теплоносителя) температуру теплоносителя на входе в слой можно поддерживать на уровне 130°С без

0 потери продуктом (ККЛ) своих потребительских свойств. При тех же габаритах сушилки и расходе теплоносителя производительность сушилки, реализующей предложенный способ, будет равна 1750 кг/ч по

5 испаренной влаге, по сравнению с 800 кг/ч у прототипа, т.е. производительность возрастает в 2,2 раза. Тепловой КПД предложенного способа в 1,8 раза выше, чем у прототипа и, следовательно, удельные энер0 гозатраты снизятся на 80%. Переток между ГРУ частиц продукта с меньшей влажностью (14% против 21% у прототипа) исключает залипание частиц в переточном устройстве и, следовательно, повышает надежность.,

5 Более низкая температура выгружаемых из сушилки гранул (75 против 98°С у прототипа) предотвращает потерю качества термолабильного продукта и опасность его возгорания.

0 Таким образом, совокупность существенных признаков предложенного способа сушки сыпучих и пастообразных продуктов в многоярусном ПС позволяет по сравнению с прототипом резко повысить эффек5 тивность процесса сушки, в том числе, за счет обеспечения высококачественного селективного перетока легких частиц продукта между соседними ГРУ.

Ф о-рмула изобретения

0 Способ сушки сыпучих и пастообразных продуктов, включающий подачу продукта на крайнее из поярусно расположенных газораспределительных устройств, переток продукта через переточное устройство на

5 соседнее газораспределительное устройство, выгрузку готового продукта при одновременном продуваний слоев продукта потоком сушильного агента с созданием эффекта псевдоожижения в каждом слое, о т- личающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сушки за счет обеспечения селективного перетока легких частиц продукта между соседними газораспределительными устройствами, подачу продукта осуществляют на нижнее газораспределительное устройство, а выгрузку - с верхнего, при этом переток легких частиц продукта с нижележащего газораспределительного устройства на вышележащее осуществляют газовой струей, введенной в псевдоожиженный слой посредством патрубка, расположенного на газораспределительной решетке этого слоя, причем его выходное отверстие располагают выше уровня неподвижного слоя частиц продукта.

ff/ftjbaSff- таннь/Lr теплоноситель

Использование: сельское хозяйство, пищевая, микробиологическая и другие отрасли промышленности, в частности сушка сыпучих продуктов. Сущность изобретения: способ включает подачу продукта на крайнее из поярусно расположенных газораспределительных устройств, переток продукта через переточное устройство на соседнее газораспределительное устройство, выгрузку готового продукта при одновременном продувании слоев продукта потоком сушильного агента с созданием эффекта псевдоожижения в каждом слое. Подачу продукта осуществляют на нижнее газораспределительное устройство, а выгрузку - с верхнего. Переток легких частиц продукта с нижележащего газораспределительного устройства на вышележащее осуществляют газовой струей, введенной в псевдоожижен- ный слой посредством патрубка, расположенного на газораспределительной решетке этого слоя, причем его выходное отверстие располагают выше уровня неподвижного слоя частиц. 2 ил. ч fe