Способ сушки растворов и суспензий Советский патент 1993 года по МПК B01J2/02 F26B3/12 

Изобретение относится к тепломассо- обменным процессам, происходящим в вертикальных выпарных аппаратах, в системе газ - распиливаемая жидкость и может найти применение в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для получения сухих твердых веществ.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки и уменьшение образования отложении на стенках корпуса аппарата.:

На фиг. 1 представлена зона взаимодействия распиливаемой суспензии с различными потоками теплоносителя, вертикальный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез указанной зоны.

В корпусе 1 тепломассообменного аппарата расположены распылительные форсунки 2, линия 3 подвода теплоносителя с отводами 4 для подачи периферийного потока, состоящего из вертикальных вихрей 5, 6, отводами 7 для подачи центрального потока теплоносителя, линия 8 отвода отработанного теплоносителя и линия 9 отвода высушенного продукта. На отводах 4 установлены завихрители 10.11 для закрутки периферийных потоков теплоносителя в различных направлениях.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Высушиваемую суспензию, например композицию синтетического моющего средства (CMC), влажностью 40-55% распы л ива- ют с помощью форсунок 2 в верхней части корпуса 1. Через отводы 4,7 в нижнюю часть корпуса подаются периферийные и центральный потоки теплоносителя. При этом периферийные потоки формируют в виде ряда вертикальных вихрей 5, 6, причем смежные вихри закручивают относительно друг друга в противоположных направлениях.

Располагая распылительные форсунки над границей центрального и тех двух смеж00

8

00

с

со

ных периферийных вихрей, где локальный вектор закрутки направлен в центральную часть аппарата, в указанную зону направляют часть разбрызгиваемой композиции. При попадании капель суспензии в указан- ную зону происходит интенсивный процесс тепломассообмена благодаря высоким величинам окружных скоростей теплоносителя в вихрях. Кроме этого, под действием этих вихрей разбрызгиваемые капли меняют траекторию своего падения, отклоняясь к центральной части, пересекая которую попадают в периферийные зоны других вихрей, где под действием высоких окружных скоростей подвергаются интенсивному вы- сушиванию и повторному отклонению в зону других вихрей.

Достижение цели подтверждается примером конкретного выполнения на установке производительностью 5 готовому продукту. Для чего известным способом готовили композицию CMC Лотос (ГОСТ 25644-83), которую насосом высокого давления подавали на распыление в верхнюю часть тепломассообменного аппарата, где происходило выпаривание в потоке теплоносителя, состоящего из центрального потока и периферийных потоков (восемь), сформированных в виде группы вертикальных вихрей, закрученных относительно друг друга в противоположных направлениях, с образованием гранул порошка.

Узел распыления состоял из четырех механических форсунок, установленных равномерно по сечению аппарата. Проекция оси форсунок на поперечное сечение зоны теплообмена выбиралась в пределах окружности с радиусом 0,35 радиуса вихря и с центром в зоне монтажа периферийных вихрей, где локальный вектор закрутки направ- лен в центральную часть аппарата.

Сравнению подвергались способ по заявке № 4756682 и предлагаемый, для чего форсунки устанавливали над смежными периферийными потоками теплоносителя, в которых локальный вектор закрутки направлен в центральную часть аппарата.

В процессе опытов определяли следующие показатели: гранулометрический состав готового продукта по ГОСТ 22567.2-77, моющую способность порошка по ГОСТ 25644-83, величину отложений порошка на стенках аппарата.

Технологические параметры процесса и качественные показатели готового продук- та представлены а таблице.

Из таблицы следует, что при распылении композиции в области границы центрального и тех двух смежных периферийных потоков теплоносителя в зону/где локальный вектор закрутки двух смежных периферийных вихрей направлен в центральную часть аппарата, величина отложений через 6 сут(время проведения недельных регламентных работ) составила 4 мм, что в 2,5 раза меньше, чем в прототипе.

Кроме того, через 3 сут в опыте 1 в готовом продукте появились темные вкрапления порошка, что свидетельствует об обугливании отложений, находящихся в зоне высоких температур (в зоне ввода теплоносителя). При этом увеличенное содержание крупной фракции (6,8 %) свидетельствует о частичном обрушении отложений со стенок аппарата.

Таким образом, использование направленной отклоняющей способности периферийных вихрей позволяет предотвращать попадание распыливаемых влажных капель суспензии на стенки корпуса аппарата, что предотвращает отложение суспензии на этих стенках. Исключается обугливание отложений на стенках аппарата, которое имело место ранее ввода теплоносителя в аппарат, что приводило к загрязнению полученных сухих гранул обугленными и осмоленными компонентами отложений.

Направление разбрызгиваемых капель суспензии в зону;с высокими скоростями и отклонение их в подобные зоны двухпери- ферийных вихрей позволяют повысить коэффициенты тепломассообмена и увеличить влагонапряженность аппарата.

Формула изобретения

1. Способ сушки растворов и суспензий, включающий распыление суспензии встречно теплоносителю, состоящему из центрального потока и периферийных потоков, о т- личающи йся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и уменьшения образования отложений на стенках корпуса аппарата в зоне выпаривания, периферийные потоки теплоносителя формируют в виде группы вертикальных вихрей смежные из которых закручены друг относительно друга в противоположных направлениях, а распыляемую суспензию направляют в область границы центрального и тех двух смежных периферийных вихрей теплоносителя, в которой локальный вектор закрутки смежных вихрей направлен в центральную часть аппарата.

2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что количество формируемых вертикальных вихрей выбирают кратным четырем.

Отбор проб проводили на транспортере после аппарат ( графе представлен средний показатель из шести проб)

Использование: с тепломассообменными процессами в системе газ - разбрызгиваемая жидкость при получении гранул в химической, нефтехимической и других отраслях промышленнбсти. Сущность заключается в том, что суспензию распиливают встречно теплоносителю, подаваемому в виде центрального потока и периферийных потоков, сформированных в виде группы вертикальных вихрей, которые закручены с помощью зэвихрителей в противоположных направлениях, при этом распыленную суспензию направляют в область границы центрального и двух смежных периферийных вихрей, в которой локальный вектор закрутки направлен в центральную часть зоны выпаривания. 1 э.п.ф-лы, 2 ил.

Фиг.1.

Составитель А. Приходько РедакторТехред М.Моргентал Корректор М.Петрова

й иыипыг™РаЖ Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

.