Устройство для сушки и гранулирования жидких материалов

 

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.

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИН (51)5 В 01 J 2/!6

6 1 1 " q

Байт 1 6

Б; 1БЛ 10 E;;i:.

ОПИСАНИЕ ИЗОЯРЕ АВЕНИД

К А ВТОРСКОМ Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4167541/31-26 (22) 26. 12.86 .(46) 07.04,90. Бкл. Р 13. (71) Московский текстильный институт им. А..Н.Косыгина (72) Б.С.Сажин, Б.П.Лукачевский, А.А.Полевич, А.В.Акулич, П.В.Акулич и В.З.Павелко (53) 66 .099 .2 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1474413, кл. F 26 В 17/00, !986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ И ГРАНУЛИРОВАНИЯ ЖИДКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к сушке и гранулированию растворов, суспензий и пульп и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышпенности, а также для нанесения покрытий на носители при производстве катализаторов. Цель изобретения — повышение производительности процесса пуИзобретение 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

„.80„„1554958 А 1 тем пафракционной 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 оцинаковый наклон к оси аппарата, патрубки подачи теплоносителя, расположенные в верхней части сушиль-. ной 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 совпа дают. 3 ил., 1 табл. жидких материалов, на фиг .2 — разрез

А-А на фиг.1, на фиг.3 — 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

1554958 форсункой 6 и конической вставкой 7 с эавихрителем 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 имеют 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 подогрева теплоносителя. Устройство снабжено патрубком 15 для загрузки ма1териала, патрубком 16 для выгрузки готового продукта, патрубком 17 подачи холодного воздуха для охлаждения готового продукта, штуцером 18 (для подачи пыпевидных фракций материала), штуцером 19 вывода отработанного теплоносителя.

Устройство работает следующим образом.

Через патрубак 15 в устройство загружают ретур - какой-либо сыпучий наполнитель или некондиционные фракции материала, подлежащего гранулированию. Одновременна по патрубкам

:10 и 11 подают теплоноситель для создания закрученного взвешенного

:слоя. После образования по всей длине образующей конической части устройства вращающегося слоя материа,ла и появления его в разгрузочном

Йзвестное устройство 1

Коэффициент

Средний размер фракции

Влаинос ть, Х

Коэффициент гранулирования К, Среднее

Начальный вес фракции

Go> э кг

Удел ьное орошение

С„/С. 10 кг/кг

Кон еч ный вес фракСх1 з кг

Конечная U„ одиPJl вость С, г/ч орошения кг в, —— кг ч ачальая Оя время цикла л ь», с

0,5

1,5

0,25

0,25

0,263

0,278

0 492

0,65

1,5 32

23 06 181 0475

0,70 — 0 660

0,25 0,268

i 0,25 0,287

0,5

1,5

2 25 24

0,9 13,6 0,516

0,76 25

0,852

3 3,5 20 0,80 27

0,5

1,5

О, 16

1 у 14

0,25

0,25

0,2/1

0,300

1,1 11,3 0,542 Нродолвительность опыта 1 ч.

Ф, 5

40 патрубке 16 включают систему сепарационной 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 материала и торможение восходящего потока гранул. Температуры теплоносителя выражаются соотношением t t< w 1 чй, .

Нлагодаря закрутке взвешенного слоя, гранулы при входе в устье пневмотрубы имеют некоторую начальную скорость, что улучшает условия вхождения и увеличивает пропускную способность пневмотрубы по 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,3) 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 конфузоров, в которых двухфазный дозвуковой поток ускоряется и в наименьшем сечении каждого конфузара создается разрежение, благодаря которому из взвешенного слоя подсасывается твердый материал. На выходе иэ пнев1554958

Предлагаемое устройство рансостав

С преимущественным ростои крупных фракций

Диаметр астнц (R), С, кг/ч

/и h(R), ммlч

Содерна- С „, кг (Э ние фракций i, С„;, кт

d MM с, кг/ч им т 34 а

0,291

0,274

24,7

35,2

О, 5-1 ! 1-1,5

1, 5-2

2-3

4, !

О,З

О, 5-1 I — I, 5 — О 744 о,з!

0,56

0,275.

О,287

О 5-1 З,О

l-1,5 6,4 — О,7ВО

0,19

0,84 о,ззв

0,276 — — 1,056

0,60

25>2

35,3

1, 5-2

2-3

20,7

12,5

0,292

0,296

1,368 ,н

1г

23,4

1, 5-2 г-з

3-4

4-5

0,З9В

0,279

1,0!

68 1; 656 з

4-5

18,6

5,8

38,5

16,6

4,В

2,!

0,315 о, згз

0>48 2, !24

1,60

3-4

4-5 мотрубы создается высокоскоростной двухфазный поток с максимально возможной концентрациеи твердой фазы.

При гидродинамическом торможении его встречным потоком высокотемпературного теплоносителя гранулы сепярируются по размерам. При этом концентрация твердой фазы в зоне соударения еще более увеличивается, так как скорость впередилетящих гранул значительно уменьшается, а скорость гранул, вылетающих иэ фракционирующей трубы, еще велика: гранулы как бы 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 1(аибольшей плотности орошения форсунки 6 и орошаются больше, чем мелкие гранулы. Перенесение зоны орошения иэ взвешенного слоя в зону соударения встречных потоков способ- 25 ствует значительному уменьшению количества мелких фракций 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 сис гемы пыпеочистки через штуцер 18. Вы35

:окотемпературный теплоноситель, подаваемый по патрубку, разбивается на i два потока, один иэ которых разгоняется в конической вставке 7 и посту40 пает на распыпительную сушку жидкого материала и торможение восходящего потока гранул, а другой! закручивается эавихрителями 8 и поступает на

1подсушку смоченных гранул придавая им

ВращатЕЛЬНОЕ дВИжЕНИЕ И уСИЛИВая ггЕМ самым сепарационный эффект. В зави— симости от собственной массы подсу" шенные гранулы падают в закрученный взвешенный слой на различных расстояниях от оси его вращения и вовлека-и ются во вращательное движение, одновременно расслаиваясь по размерам в поле центробежных сил . Этим обеспечивается пофракционная обработка на стадии досушки.

Для интенсификации процесса теп,лоноситель, 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 сепарационной разгрузки, а остальные отду ваются поступаюшим по патрубку 17 холодным воздухом во вращающийся слой, и цикл обработки повторяется до приобретения гранулами требуемого размера.

Отработанный теплоноситель отводится через штуцеры 19 на пыпеочистку, 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 грану.— лировании раствора нитрофоса в фонтанирующем слое с организованной циркуляцией частиц G = 25 кг/ч = сопя . "

Ь с 5 мин представлена в таблице.

С преимущественным ростом мелких фракций

1554958

10 формула изобретения

Устройство для сушки и гранулирования жидких материалов, содержащее сушильную камеру и заключенный в кожух двухкамерный завихритель, состоящий иэ 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 патрубка и пневмотрубу, установленную над нижнимпатрубком, отл ич а юще е с я тем, что, с целью повышения производительности путем пофракционной обработки гранул, пневмотруба выполнена в виде расширяющейся вверх ленточной спирали, витки которой в сече:,ии 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.

1554958

Составитель Н. Зайцева .Редактор И.Горная Техред JI.0лийнык Корректор О.Кравцова

° Заказ 518 Тираж 422 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-3$, Раушская наб., д. 4/5

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