Способ распылительной сушки растворов и суспензий

 

Использование: технология распылительной сушки, обеспечивающая увеличение размера частиц и снижение пылеуноса при сохранении высокой интенсивности процесса сушки. Сущность изобретения: предварительно нагретый при повышенном давлении влажности материал сначала выдерживают в среде газообразного теплоносителя с влагосодержанием 700-1000 г/кг с.в., а затем подвергают распылительной сушке в закрученном потоке того же теплоносителя , причем в зону выгрузки высушенного материала (т.е. в зону выгрузного патрубка) поточно движению последнего подают дополнительно атмосферный воздух с температурой 100 -120°С и количеством движения 2-10 кг.м./с. 1 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 26 В 3/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4754277/06 (22) 30.10.89 (46) 30.06.92. Бюл, N. 24 (71) Научно-производственное объединение

"Биотехника" (72) И,Ф.Резайкин, В.Ф.Мискилев, В.И.Каменный, Н. Г, Селиверстова, Ю. H. Громов и

Ю. В. Миловидов (53) 66.047.791.1(088.8) (56) Лыков M. В, Сушка в химической промышленности. M. Химия, 1970, с.303-306, Авторское свидетельство СССР

N826743,,кл. F 26 ВЗ/12,,1978. (54) СПОСОБ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ

РАСТВОРОВ И СУСПЕНЗИЙ (57) Использование: технология распылительной сушки, обеспечивающая увеличеИзобретение относится к сушильной технике, а именно к способу распылительной сушки растворов и суспензий.

Цель изобретения — увеличение размера частиц высушенного продукта при той же интенсивности процесса распылительной сушки и снижение пылеуноса.

Сущность способа заключается в следующем.

Суспензию или раствор, которые необходимо высушить, предварительно нагревают до t = 150-200 С под давлением от 8х10 до 20х10 ПА.

Затем перед подачей на диск или форсунку распылительной сушилки влажный продукт выдерживают в среде газообразного сушильного агента при атмосферном давлении с влагосодержанием 700-1000 в . Выдержку продукта кгс

„„. «Ж „„1744386 А1 ние размера частиц и снижение пылеуноса при сохранении высокой интенсивности процесса сушки. Сущность изобретения: предварительно нагретый при повышенном давлении влажности материал сначала выдерживают в среде газообразного теплоносителя с влагосодержанием 700-1000 r/êã с.в., а затем подвергают распылительной сушке в закрученном потоке того же теплоносителя, причем в зону выгрузки высушенного материала (т.е..в зону выгрузного . патрубка) поточно движению последнего подают дополнительно атмосферный воздух с температурой 100. -120 С и количеством движения 2-10 кг.м./с. 1 ил. 1 табл. осуществляют в камере выдержки, которая размещена внутри камеры распылительной сушилки, т,е. в камере выдержки и сушилке поддерживаются идентичные условия, а именно атмосферное давление и влагосодержание сушильного агента 7001000 в. Температура мокрого термог кгс метра сушильного агента в этих условиях будет близка к 100 С, следовательно, и температура продукта при выдержке, распыливании и сушке будет близка к 100 С.

Поддерживание температуры продукта на уровне 100 С при высушивании обеспечит изменение кинетики сушки.

Выдержка продукта в укаэанных условиях способствует его механической стабилизации, при этом активно отводится кипящий пар. В результате на распыливающий диск или форсунку попадает механиче1744386 ски стабилизированный продукт с ! =100 С.

В этих условиях повышение крупности капель высушиваемого продукта осуществляют регулированием скорости диска или 5 изменением давления распыливающей среды для форсунки. Крупность капель согласно этому способу может быть значительно увеличена.

На чертеже схематически представлено 10 устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство для осуществления способа содержит сушильную камеру 1, распыливающий механизм 2 с приводом 3, камеру 4 15 выдержки, трубопровод 5 для ввода сушильного агента с патрубком 6 для подачи в сушильный агент пара, трубопровод 7 для отвода отработанного сушильного агента с датчиком 8 контроля его влагосодержания, 20 а также патрубки 9 и 10 для ввода и вывода высушиваемого продукта. Над патрубком

10 установлен трубопровод 12 для дополнительной подачи воздуха в зону выгрузки продукта. Готовый продукт выводится в пне- 25 вмотранспорт.

Устройство работает следующим образом.

Исходный продукт, нагретый до 150200 С под давлением 8x10 — 20х10 ПА 30 через патрубок 9 подают в камеру 4 выдержки, где происходит сброс давления до атмосферного, вскипание продукта при атмосферном давлении и сброс температуры продукта до 100 С. Далее продукт посту- 35 пает на распыливающий механизм 2, где диспергируется до капель необходимой крупности, что регулируется окружной скоростью диска. Так как сушка в потоке теплоносителя осуществляется при температуре, 40 близкой к температуре кипения, процесс сушки идет очень интенсивно. Как только поверхность капли покрывается коркой, прекращается отвод пара от капли при продолжении подвода к ней тепла. Происходит 45 резкий рост давления под коркой и она разрывается с бурным вскипанием вещества капли. Этот процесс повторяется несколько раз до полного высушивания капли. Готовый продукт отводится пневмотранспортом 50

11.

Продукту на распыливающем механизме и сушильному агенту в распределительной головке трубопровода 5 сообщается вра щател ьное движение. В резул ьтате двух- 55 фазная струя (частицы продукта и сушильной агент) в сушильной камере движется по спирали. Вращательное движение двухфазной струи увеличивает время пребывания продукта в камере.

Однако при вращательном движении в центре камеры создается вихревое ядро, которое способствует выносу продукта из камеры по трубопроводу 7. Для ликвидации этого явления в зону выгрузки продукта по трубопроводу 12 дополнительно подают воздух, который обеспечивает снижение влияния центробежного вихревого ядра на вынос продукта из сушильной камеры.

Поддержание влагосодержания сушильного агента в камере на уровне

700-1000 осуществляется автомакг с.в тически изменением. расхода водяного пара по трубопроводу 6 с помощью датчика 8.

Пример -1, Перегретую суспензию

БВК с температуррй 160 С и давлением

8х10 ПА направляют в зону активного самовскипания, влагосодержание в которой составляет 700-1000, где продукт

r кг с.в механически стабилизируется после самовскипания. Далее сусг ензию при атмосферном давлении и температуре 98 С направляют на диск распыливающего механизма, где происходит распыливание при влагосодержании газообразной среды 7001000 в поток закрученного теплог кг.c, a. носителя с начальной температурой 500 С и конечной 105 С. Высушенный в сушильной камере продукт попадает в ее нижнюю коническую часть, где основная масса через воздушный затвор — поток воздуха с температурой 100 С и ;количеством движекгм ния 2 — — направляют в пневмотрансс порт.

: C

Анализ продукта и газовоэдушных выбросов показывает . живых клеток дрожжей в продукте и газовоздушных выбросах не обнаружено; средний: размер частиц продукта 385 мкм, запыленность теплоносителя после сушильной камеры 200 мг/м; запыэ. .ленность после циклонов 22 мг/м; продукт з, соответствует требованиям ГОСТа; запыл ен ность газо воэдуш н ых .выбросов после второй ступени очистки 0,001 г/м; произвоз. дительность сушилки возросла на 15 .

fl р и м е р 2. Перегретую суспенэию

БВК с температурой 200 С и давлением

16х10 Па направляют в зону активного самовскипания, в которой влагосодержание газообразной среды составляет 7001000 г/кгс.в, где происходит сброс давления и температуры, а затем выдерживание. где продукт механически стабилизируется после активного самовскипания, Далее суспензию при атмосферном давлении и температуре 98 С направляют на

1744386 диск распыливающего механизма. где происходит ее распыливание в газообразный поток закрученного теплоносителя влагосодержанием 700-1000 r/êã с,в. с температурой 550 С. В сушильной камере продукт попадает в ее нижнюю коническую часть, где его основная масса через воздушный затвор — поток воздуха с температурой 120 С и количеством движения 10 кгм/с — направляется в пневмотранспорт.

Анализ продукта и газовоздушных выбросов показывает: живых клеток дрожжей в продукте и газовоздушных выбросах не обнаружено; средний размер частиц продукта 400 мкм; запыленность теплоносителя после сушильной камеры 173 мг/м; запыленность после циклонов 20 мг/м; продукт соответствует требованиям ГОСТа; запыленность газовоздушных выбросов после второй ступени очистки 0,0007 г/м ; производительность сушилки возросла на

25%

Пример 3 (контроль). В контрольном опыте перегретую до 130 С суспензию БВК подают сразу на диск распыливающего механизма, Влагосодержание сушильного агента в сушильной камере составляет

100 г/кгс.в. при температуре 500 С и атмосферном давлении. Высушенный продукт попадает в нижнюю коническую часть сушильной камеры, где часть его попадает в пневмотранспорт, а другая часть, попадая в центральное вихревое ядро, выносится иэ сушильной камеры в циклонную группу, Анализ продукта и газовоэдушных вы бросов показывает: живых клеток дрожжей в продукте и газовоздушных выбросах не обнаружено; средний размер час5 тиц продукта 40 мкм; запыленность . теплоносителя после сушйльной камеры 5000 мг/м; запыленность после циклонов 230 мг/мз; продукт соответствует

ГОСТУ; запыленность после второй ступе10 ни очистки 0,008 г/мз; производительность сушилки соответствует проектной производительности. Результаты опытов по примерам сведены в таблицу.

15 Формула изобретения

Способ распылительной сушки растворов и суспензий, включающий предварительный нагрев исходного влажного

20 материала под давлением с последующей сушкой в закрученном потоке теплоносителя, о тл и ч а ю щи йс я тем, что,c целью увеличения размера чэстйц высушенного материала и снижения-пйлеуноса при той

25 же интенсивности процесса сушки, влажн ый материал вначале выдерживают в среде газообразного теплоносителя с влагосодержанием 700-1000 r/êã с.в. при атмосферном давлении, а затем подвергают распылению

30 в той же среде, при этом в зону выгрузки высушенного материала дополнительно подают атмосферный воздух с температурой 100-120 С и количеством движения 210 кг ° м/с поточно двйжению материала.

1744386

".,3 Й хэо

COXZ

Ф

v о

m z

v gI

: gl б*- )С) Ф х о

3(Э О

I t(1 х! lg

1 У

l э

1 X а

1!

»S

I X

1 ф а

f m о

I О

1 g

I З

t Ф

I .О

1 1 о о

1 X

1 X

1 Э с

1 Х с

I Сс) 1

1

1

1

1

1

1 ! !

**Is!

1 !

t ю ! fKl м

1 х л (z о ае х с ) х о. э z !

lg О

fg m ах сч о (а м м!

1

1 .! о О

1 С)

I

1 СЧ сч

) CD

1 о

1 ! (1

lg

)X э

lg 1

1 о

l 1 о

m

С 1

X 1

В I л 1 о 1 х s

fs z r с Rc v

uолх с- m v o л

О

Ю

Ю л

Ю о) о о ю о о о о

ct

Ю

C) gO

Ю

С) Ю

v3 с

Ю

fD (б о о

c) о (ч

Cl

О м (ч ь (O CO л ло о о э с о о (:

)О

Л )С) х о о

° Q ч х !

ЛФЗ )С» оха I I

1 1

1 1 1 Ф(CVI

)S I@X% I соzх!

ОЭОЭ ) 1 Y Р Ф % Y. .1 lf()сМ- ) ! о

ЭФФ (о

)- с.а 1

1 и !

I о) о!

I I

O C) 1 со I ф 1

g C о

Ф о

XX. )и) 1 1 О 1 о л чо ч

1 Z с)

zmo ас Ф 1 ас)Фоо ссс

I

1 с (О Э а 3л х

3- v е о

1 ф х с

1 Э ф

1 3- 3с) о) v!

С) С) (ч

XO

1 Э

1 X C о Ф

1 Y Z

С)

C)

° с:) с 1

C)

)Л

Ю (Г\

ЕС3

C) сс)

1 I

1 а (с

CQX

1.! Ь ос(аСФ

1 I" с X

I ф С

zmz с >- с ах о.I ф»С о са

1 (() о о

1 ! Э I C с лф

I Х 1

1 О) lg (О

33-аа (с) о) I I

О IC

1 Сf X с эх с Ф зос сб о *

)- с х

I О) О

1 Х (g gl

Фб-О ах х

1 щ Л Ф

tZ v

I (л gf

О О (с

С) 3 1 ф)о с ло

I Z I1 Q fg m а а б

I б

I

I Ю о

I Г»

I I Q

О з охэ

1 P lg Z

L3(O

Ф а() с ! tt) Ct (В

Ю

Ю о ю о ю о с)ъ

Ю

Ю ло

I

ff

)Ь О о

1

I co ь

CI (ч

1 1 1

I ltI Э а с

I Э с Ф

S а ф л

I I- I о

О )О (- о э am

O,CIх э ох

С 1- Ч

I б б ! о ю ч) о ! (ч

I

I сч

С) м

Cl н

Ю

С 1

I 1

s а а э б Г м

Q Ф" с о о r x ох о 1 с 1х

1 gl 1 с 1

1 Q 3 с 3

I Ф ф

1 (С S I с: х 3

I Щ 1

I 1 1 ф I ! с * 1

1 О) Э I

1 lg X 1

1 СХ Z 1

I %

us Ф.

Ф Z оесо х с

fg X L о х х

I 1

Э l O

1 X Q a а с

1 lg L П)

cQo)maL Y еэолф ! схс)-чс

)л бл (О о с) о (с) бс) ь

О Ю

Са CO ОО

О С)) СО!

1

1

1

1 !

1 (I

I

1

I

I

1

1 б

1 !

I !

I

1

I 1

1

I

I

I

I

1

)

1 (1 !

1

I

1

I

1 .1

1

I

1 б

I !

I

I !

1

I

3

I

I

1

I

1 !

1

1

I ! (I

1

I

I

I

1

I

I

1

1

1

1

I

I

1 1

)",О I

ХС)

ОО) ха!

1744386

Составитель И.Резайкин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М.Демчик

Редактор С.Лисина

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

Заказ 2182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .