Способ получения гранулированных материалов

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРА УЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ, преимущественно продуктов микробиологического синтеза , в процессе сушки путем распыления суспензии, подачи теплоносителя и рециркуляции сухого продукта восходящим потоком теплоносителя с пересечением факела распьша потоком частиц сухого продукта и его транспортирования после сушки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества процессов гранулирования и сушки, сухой продукт подвергают механическому уплотнению и обкатке в процессе транспортирования, после чего классифицируют по крупности и при рециркуляции частицы сухого продукта различной крупности БРОДЯТ в различные зоны (Ьакела распьша,причем крупные частицы подают к корню факела распьша, а мелкие - к его периферии с

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСИУБЛИН 1511 Г 26 В 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

РО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3589999/24-06 (22) 12.05.83 (46) 07.09.84. Бюл. № ЗЗ (72) А.М.Карпов, Ю.P.Ìoñêåâè÷, Т.В.Кучко и В.А.Короткевич (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт (53) 66.047.791.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 393547, кл. F 26 В 3/12, 197I.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 500436, кл. F 26 В 3/12, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР № 530151, кл. F 26 В 3/12, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР № 580421, кл. F 26 В 3/12, 1975, 5. Авторское свидетельство СССР № 613174, кл. F 26 В 3/12, 1975.

6. Авторское свидетельство СССР № 964383, кл. F 26 В 3/12, 1980. во Ш22ы А (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГaÐAHÓËÈPÎ8AHH6IX МАТЕРИАЛОВ, преимущественно продуктов микробиологического синтеза, в процессе сушки путем распыления суспензии, подачи теплоносителя и рециркуляции сухого продукта восхо— дящим потоком теплоносителя с пересечением факела распыла потоком частиц сухого продукта и его транспортирования после сушки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества процессов гранулирования и сушки, сухой продукт подвергают механическому уплотнению и обкатке в процессе транспортирования, после чего классифицируют по крупнос- Е

Я ти и при рециркуляции частицы сухого продукта различной крупности вводят в различные зоны факела распыла,причем крупные частицы подают к корню факела распыла, а мелкие — к его периферии.

1112205

Изобретение относится к технике сушки распре«ием материалов органического и ми«ераль«ого происхождения, преимущественно продуктов микробиологического синтеза, с одновременным их гранулированием и может быть использова«о в микробиологической, пищевой, химической, фармацевтической и других отраслях промьппленности.

Известе« способ получения гранулирова««ых материалов путем сушки растворов, при котором предусмотрена подача к факелу распыла подогретой дополнительным потоком теплоносителя рециркулируемой пыли высушиваемого материала. При этом происходит агломерация частиц, уменьшается налипание продукта «а стенки сушилки, снижается у«ос продукта интенсифицируется проиесс сушки (1

Однако качество грануляции в способе невысокое.

Известен способ распылительной сушки, при котором на рециркулируемый продукт многократно напыляют распыляемый материал и увлажненные частицы высушиваются во взвешенном состоянии.

Качество получаемого при этом продукта существенно улучшается, так как устра«яется перегрев частиц и уменьшается унос продукта (2) .

Однако этот способ требует больших энергозатрат.

Известен спбсоб сушки жидких продуктов, в котором предусматривается предварительный подогрев рециркуляционной части продукта перец вводом в поток теплоносителя, что позволяет уменьшить расход последнего, а следовательно, уменьшить унос продукта с уходящими газами (3) .

Однако осуществлении способа получаются непрочные гранулы.

Известен способ получения гранул«рован«ых материалов путем напыления капель высушиваемого материала на рециркулируемые сухие частицы при изменении угла подачи сухих частиц в факел распыла с помощью укрепленных на п«евмотранспортном коллекторе,размещенном под факелом распыпа, поворотных сопл, что позволяет интенсифицировать процесс сушки (4) .

Однако указанный способ требует сложного оборудования.

Известен также способ получения гранулированных материалов в процессе распылительной сушки с подачей теплоносителя по оси факела со скоэффективность процесса гранулирования (5) .

5 Недостатками данного способа полу10

30.ломассообмена в сушильном объеме, ; невозможности гранулирования и сушки термочувствительных и большинства органических материалов иэ-за температурной деструкции.

Целью изобретения является повы50

45 ростью, обеспечивающей циркуляцию частиц сухого материала, что повьппает чения гранулированных материалов в процессе распылительной сушки являются полидисперсность готового продукта и недостаточная прочность гранул.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения гранулированных материалов, по которому гранулиров ание продукта осуществляют в процессе распылительной сушки, путем подачи теплоносителя, частичной рециркуляции сухого продукта восходящим потоком теплоносителя с пересечением факела распыпа потоком частиц сухого продукта и его вводом в зону, расположенную под факелом, причем температуру теплоносителя выбирают равной 450-850 С (6) .

Недостатком известного способа получения гранулированных материалов является невысокое качество процессов гранулирования и сушки, что выражается в недостаточной прочности гранул, полидисперсности готового продукта, невысоком объемном коэффициенте теп шение качества процессов гранулирования и сушки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения гранулированных материалов, преимущественно продуктов микробиологического синтеза, в процессе сушки путем распыления суспензии, подачи теплоносителя и рециркуляции сухого продукта восходящим потоком теплоносителя с пересечением факела распыла потоком частиц сухого продукта и его транспортирования после сушки, сухой продукт подвергают механическому уп" лотнению и обкатке в процессе т анспортирования, после чего классифицируют по крупности и при рециркуляции частицы сухого продукта различной крупности вводят в различные зоны фа кела распыла, причем крупные частицы подают к корню факела распыла, а мелкие - к его периферии.

В классификаторе 9 происходит . классификация продукта по крупности, товарная фракция (2-4 мм) выводится по латрубку 11 на выгрузку, менее крупные частицы (0,01-2. 0 мм) пода— ются при высокой концентрации потоком воздуха по трубопроводу 5 к факелу распыла. На выходе газовзвеси из трубопровода 5 происходит закрутка потока в винтовом завихрителе 7, что приводит к вторичному разделению частиц по крупности. В процессе закручивания крупные частицы, как обладающие большим запасом кинетической энергии, отклоняются от прямолинейного движения в меньшей степени по сравнению с мелкими частицами. Происходит разделение частиц по крупности по вертикали. В газораспределителе 6 частицы продукта захватываются потоком теплоносителя, ускоряются и подаются к факелу распыла суспензии. При этом ввод крупных частиц (1,0-2,0 мм) происходит к корню факела, а мелких частиц — (0,01 — 1,0 мм) к его периферии.

В факеле распыла сбразуется трехкомпонентный поток (газ + капли жидкости + твердые частицы продукта), лроисходи1 столкновение кагель с сухими частицами, в результате которых возникает вторичное дробление капель, срыв пограничного парового слоя, смачивание сухих частиц каплями, оседание мелких частиц на поверхность капель, слипание смоченных частиц межр,у собой. При этом резко интенсифицируется тепломассоперенос в потоке и происходит гранулообразование. OIIределяющими факторами этого процесса являются возрастание концентрации су,хих частиц в трехкомпонентном потоке и увеличение относительной скорости движения капель и частиц. При введении сухих веществ различной крупности, в различные зоны факела распыла (крупных частиц - к корню факела, а мелких — к его периферии) значительно увеличивается интенсивность сушки и гранулирования. В корне факела капли имеют наибольшую скорость и концентрацию, а следовательчо, введение в эту зону крупных (более инерциочных частиц продукта) увеличивает эффективность столкновений. Крупные частицы обладаю к тому же большей влагоемкостью поэтому смачивание их испаряемой жидкостью в факеле рас пыла должно быть более полным.

Классификация продукта осуществляется сжатым воздухом, подаваемым че- 4> рез патрубок 10. Давление сжатого воздуха преодолевается усилием, развиваемым шнеком транспортера 8.

Таким образом, к продукту в процессе транспортирования прикладывается уси-50 лие с двух сторон: со стороны классификатора и со стороны лопасти шнека.

Транспортируемый слой продукта механически уплотняется и перемешивается прй вращении шнека. Усилие уплотнения. 55 изменяется сменным сужающимся насадком 12„ который может быть заменен специальным регулируемым устройствоЦ3 11122

На чертеже схематически изображена сушилка, в которой осуществляют предлагаемый способ.

Сушилка содержит корпус (сушильную камеру 1), в котором размещен распылительный механизм 2. Теплоно ситель (сушильный агент) подается по газоходу 3, отработанные газы удаля- ются по газоходу 4. Для подачи сухого продукта к факелу распыла служит тру-1р бопровод 5. Распределение сушильного агента в сушилке осуществляется газораспределителем 6, закрутка газовзве, си сухого продукта осуществляется в винтовом завихрителе 7. На выходе из сушилки установлены шнековый транспортер 8 и классификатор 9. Через патрубок 10 в классификатор подается сжатый воздух, готовый продукт удаляется через патрубок 11. Шнековый транспортер подключен к классификатору через насадок 12 и приводится во вращение электродвигателем 13, Процесс гранулирования и сушки материалов в предлагаемой сушилке про- у5 исходит следующим образом.

В сушильной камере 1 распылительной сушилки центробежным распылительным механизмом 2 распыляется суспензия высушиваемого материала. Под об- 3р разующийся факел распыла подается сушильный агент. При этом капли суспензии контактируют с сушильным аген-. том, распределяются в сушильном объеме, где высушиваются. Сухие частицы продукта оседают иа днище камеры 1, 35 по которому скатываются к разгрузочному отверстию, соединенному со шне,ковым транспортером 8. В плотном слое продукт подается шнеком в классифика40 тор 9. Одновременно на вход транспор,тера 8 подаются мелкие фракции продукта из циклонов (не показаны). грлнулы имеют ltе<)1<инлковую !!potтому требуется t:p>11«j«ciH!p их к

C OC TOJTlTtIIc о;!ИНRKO!3011 Ilp <)я tlo ttpo: ности) .. 07 От процесс ос уи«с гтвляется i! и:!!Око.»ом транс портере 8 1!утем механического уITJ!o T не н!<я c 0>T прод укт R lf обкатьн«л ни я гранул (TRC TIIII) 13 процессе трлнспоргир, влния и перемс ип!влния . 1лсть гра — 30 ну.« при этом ист>!рлется, крупнь>е и

l1P(>чные ГP Btl > Jth! c ÎKP лн Яют с BOK> <1) ОРМУс и <>y>J«pcTT»(>it>to у !учшлют с е — истираются высту!>I! открываются нс плотНо прилипшие частицы.

Обработанный таким обрлзом продукт поступает в классификатор 9, где разделяется на фракции. Мелкие фракции направляют на рециркуляцию в камеру 1, а крупные грлнулы в виде товарной фракции выводят наружу.

Далее процесс повторяется.

Повьпц>е«!Ию качества процесса способствует правильно выбранный температурный режим. Основное требование к выбору температурного режима и главным Образом температуры сушиль35 ного агента отсутствие температурной пестр кции материала. При гранулиро>

Двигps <ь <;Ã ко1>ня ф!ке >л K ; I <>

p !1<1>e pi !It v o p<>It!o с м<>ч < 11!Ibl! 1(р у>! Н>>с час . ти цьl (. тл:l ê>1"! ЛK>T(t> г ме ". К>(ми ч а (! 11 цлми у лл«»ли!«:! ют Т!х с> .()>!е eí í0è 1<о РР1 ". нocть«<> после реlс пре, lе, >еltиp в:>л ги идет клк 1«путf>«крупных час-тиц, CPK и !<ЛРУЖ вЂ” К ГЛ<>К>,Е J!KHX >ЛГTT»I, °

В> р е » у .> ь! .< те к 1111!. 1. 1я i > H <> <,) >«(л(ьlв л«!>>.:! „

1(ГITRPE!1 KРИ(! >I.IЛИЗЛЦИИ солей проис ходит ус«р <):« t!Гнив гранул .

Утяжеление члгтиц в процессе смлчивания увеличивлет разность гкоростсй вита«п!я крупп>>х и м JTKltx члс:тиц в с уи«ильном объс ме н процегсе их 0(.е— да Ни Я Н с» 1 H >1!1!(C J I>lit)> Klt > ЧТО повьи!1 ЛОТ интеHcHBHoñòf> теиломлсcîïpðñ нога.

Пс>оде Г с гpRIty>TE>o(> pR «o!IR>tH>t . с у шки Tt и(pe p Rc Tip E jl е л(ни я 13)tл 1 и Mpæjtу и 1(Tlt цлми рлзлично и круп ног ти про) >лж;«с тс я B нижн е l! ч е>с! Ttf к IME ры и в l!If 1 E! к О вом транспортере 8. Обрл >ук цие Гя

l>сЗ сlиН Г Т ЯЛ 01) 1 Л!»ИЧ Е(Ки Х и Pillc(ТВ TEMII(>1) !TVI) R (УИ>ИЛЬНОГО л г; нтл, Ttu(:Tytt;Ii<>töpãn i» рс»спылительО, ную Сушилку, выбирается не ниже 50 (;, !!р >т< м отсутствует ухудшение ка— .. < Т В Л (с«МЫХ Т ЕPMO«ty I«ÑТ BHT E. I hHblX МЛ тс риалов (ферментов> лминокислот и .>р . ) ° 1>О>1«>шинст«ЗО c>p;i ftltt! c ких Ве!цес тв

lI0lt грлнулиронлнии в ltðîöåñ>ге pRcпы— лительной Сушки д<)пусклет»риме!iение боле:е H!1(Гких температур (?>5(: (;) . Папример, по Опыту р;>боты гидролизных

>л подов и р!. p;1(пь:>ит е ьной Г уtltKP кор—

M<>B!>1х»1) Ож>KPН н lч ллО T(.MПE PR TyÐ í0é дс Гтрукции продукта отглечлется при о, :! )0-4 >О (;. В качестве cvияпt>.tt<>ãо

ЛГE Нта .>Р>>МЕНЯЕтС:Я тЛКЖЕ ««ОЗДУХ ПНЕВ . Iс) тпл«tс !IОРтн011 Г 1>(т Pм!>l, т P!Mt< IE 1) lт vPЛ б

>(< .Т <>P(> ГО СОГ ТсlНЛЯС .Т (11pt1 MHttPpaльных веществ на>«лло температурной деструкции соотI3t тс TBóåò началу удаления химически с!>я 3<«нно«1 вллг!». 1лк при глубокой сушке клодина — предстлвите.>я широ( кого K»;Ice(! Минерлльных веществ, применяемого 13 многочисленных отраслях

tl >ОМЫШ;IЕ . Н НО(ТИ У Ц 3>IC >lи Е Хl >МИЧ Е Г КИ

0„ свя»анной влаги нл «инлется при Ч50 С.

Для с.охранения качества продукта т с 11 1 ер Iт ypа р (1!и !7 к y >!Tlp ую«ц(3 го потОка т IIJ)ohocHT(3> выбпрлеT(я 3HP ительно ниже темперлтуf)tl основного Истока, чем создлется рс жим o(:È;të;> »рования, ИI!TOHñèô!Töèðующ!<й нроцегс сушки и гpRiiyлс образовлния. Поэтому темпера-туры суп«ил ьного л г BI»TR в предлагаемом способе цел есообрл<>нс выбират>, в препс.лах 20-450 О.

При!«ене«!Ие пр,«.!лглемого способа позволяет откл.->ать< я (т уc TRfloBKH специа>«ьно го обору,о!>л «н!я дпя грану.— ли>1>о!31!пня матер>гало>! . Получение гра— нулиро«»ляного продукта непосредственfio в !!pot>åññå сушки особенно BRJKHQ в кру tIHoTolt! !R)KHi>tx прОизвОдствах, так клк позвосяяет перейти на бестарное

?.р; «ние и транспортирование продукта потребителям.

Составитель Ю. Мартинчик

Редактор И. Шулла ТехредЛ.Иикеш Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6441/26 Тираж 6® Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

%)

Филиал ППП "Патент". г. Ужгород, ул. Проектная, 4