Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ

 

Использование: в технологических вакуумных установках для обработки органических веществ, в том числе их сушки. Сущность изобретения: перегретый пар, образующийся за счет нагрева и поремешивания исходного продукта, имеет возможность конденсироваться на поверхностях с температурой 4 - 75^oС конденсационных трубчатых панелей, образующих непрозрачный лабиринт и размещенных поперек направления движения перегретого водяного пара к вакуумному насосу, всасывающий патрубок которого размещен за трубчатыми панелями, причем сконденсировавшаяся влага имеет возможность стекать с трубчатых панелей и накапливаться в объеме, расположенном под трубчатыми панелями, в нижней части которого смонтирован постоянно действующий обеспечивающий удаление накапливающейся воды насос, соединенный трубой с герметичным резервуаром, откачиваемым до форвакуума, при этом тепло, выделяющееся на трубчатых панелях, имеет возможность нагревать циркулирующую по ним воду и использоваться для предварительного подогрева исходного продукта.1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам обработки веществ и материалов, в частности к установкам для сушки органических веществ.

Известно устройство для вакуумной сушки органических веществ, содержащее вакуумную технологическую камеру, транспортер и блок разгрузки (авторское свидетельство 1695082 по кл. F26В 5/06 от 1989г.).

Недостатком данного устройства является относительно низкая производительность установки, а процесс сушки осуществляется за счет процесса сублимации, в результате чего влажность конечного продукта не может быть меньше 22% Наиболее близким техническим решением по отношению к заявляемому устройству является установка для вакуумной сушки органических веществ, содержащая камеру сушки с патрубком ввода перегретого пара, элементы для транспортировки высушиваемых веществ, нагреватели и вибраторы (Авторское свидетельство 763658 по кл. 5263 5/06 от 17.08.80г.).

Недостатком данного устройства является низкая производительность установки и невозможность получения конечного продукта с влажностью до 15% Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении производительности установки и в снижении влажности конечного продукта до 15% Указанный технический результат достигается за счет того, что в установке для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ, содержащей подключенную к вакуумной системе, снабженной вакуумным насосом камеру сушки с патрубком вывода перегретого водяного пара, поярусно расположенные в ней со смещением друг относительно друга элементы для транспортировки высушиваемых веществ, и нагреватели, расположенные под каждым элементом, и вибратор, камера сушки дополнительно снабжена системой предварительного подогрева исходного органического вещества, элементы для транспортировки органических веществ выполнены в виде замкнутых транспортеров, снабженных приводными барабанами, оси которых расположены по вертикали в шахматном порядке, а вибратор установлен между ветвями каждого транспортера, установка дополнительно снабжена конденсационной камерой, герметичным резервуаром с отводной трубой и перепускным бачком, разервуаром-барбатером, первая из которых установлена между камерой сушки и вакуумным насосом и снабжена набором конденсационных трубчатых панелей и трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды с насосом, конденсатосборником в нижней части для отвода конденсата и насосом, причем трубчатые панели подключены к вышеуказанным трубопроводам, а конденсатосборник сообщен посредством отводной трубы с герметичным резервуаром, подключенным к вакуумному насосу, при этом трубопровод отвода воды из трубчатых панелей подключен к системе предварительного подогрева исходного органического вещества и перепускному бачку, причем резервуар-барбатер заполнен химически активной жидкостью и подключен к вакуумному насосу,а резервуар-барбатер и перепускной бачок в верхней части снабжены общим воздуховодом, снабженным тепловыми трубами и вентилятором, сообщенным с бачком и резервуаром-барбатером посредством тепловых труб, "горячий конец" которых расположен в воздуховоде, подключенном к системе предварительного подогрева исходного вещества, при этом конденсационная камера снабжена охлаждающей рубашкой, а конденсационные трубчатые панели, трубопроводы подвода и отвода к ним воды, насос и перепускной бачок образуют между собой охлаждающий контур, подключенный к охлаждающей рубашке конденсационной камеры.

На чертеже представлена схема заявленного устройства, где на фиг. 1 изображай продольный разрез камеры, а на фиг.2 поперечный разрез камеры. Установка содержит камеру сушки 1, элементы для транспортировки высушиваемых веществ 2, выполненные в виде замкнутых транспортеров, снабженных приводными барабанами 3, оси которых расположены по вертикали в шахматном порядке, нагреватели 4 и вибраторы 5, расположенные между ветвями каждого транспортера, конденсационную камеру 6, герметичный резервуар 7 с отводной трубой 8, перепускной бачок 9, резервуар-барбатер 10. Конденсационная камера снабжена набором конденсационных трубчатых панелей 11 и трубопроводами 12 и 13 для подвода и отвода охлаждающей воды при помощи насоса 14 конденсатосборником 15, сообщенным при помощи отводной трубы 8 с герметичным резервуаром 7, соединенным с насосом 16. Трубопровод отвода воды 13 соединен с системой предварительного подогрева 17 и перепускным бачком 9, причем перепускной бачок 9 и резервуар-барбатер 10 снабжены общим воздуховодом 18 с тепловыми трубами 19 и вентилятором 20, при этом "горячие концы" тепловых труб расположены в воздуховоде 18. Установка снабжена также жалюзи 21, отделяющими камеру сушки 1 от конденсационной камеры 6, соединенной при помощи патрубка 22 с насосом 23, при этом конденсационная камера снабжена охлаждающей рубашкой (двойная стенка).

Система предварительного подогрева размещена в верхней части камеры сушки 1 и дополнительно содержит нагреватель 24 для компенсации потерь тепла и шнек 25 для подачи исходного вещества. Камера сушки 1 может быть выполнена из отдельных секций 26, каждая из которых снабжена своими элементами для транспортировки исходного вещества, подогрева, вибраторы и т.д. при этом дополнительный шнек 27 перемещает обрабатываемое вещество из одной секции в другую к подъемнику 28, при помощи которого обрабатываемое вещество, прошедшее несколько стадий сушки, подается в следующий каскад технологических камер, при этом каждая секция имеет блок загрузки, выполненный в виде шлюза 29.

Установка работает следующим образом.

Вещество, подлежащее сушке, загружается через шлюз 29 в камеру сушки 1, где при помощи конического шнека 25 подается на ленточные транспортеры 2. Сушка обрабатываемого продукта происходит по мере того, как первоначально сырой продукт с ленты самого верхнего транспортера ссыпается на ленту транспортера, размещенную под ним, постепенно обрабатываемое вещество, ссыпаясь с ленты на ленту, проходит до сборника сухого продукта (на чертеже не показан). Его сушка происходит за счет постоянного обновления вакуумной среды и поддержания температуры 100^o+10^oС в камере сушки. Скорость, амплитуда и направление колебаний лент транспортера регулируются системой питания и управления установкой. Во время сушки охлаждающая жидкость подводится по трубопроводу 12 к конденсационным панелям 11. Поток охлаждающей жидкости обеспечивается насосом 14, размещенным в перепускном бачке 9, при этом энергия сконденсировавшегося перегретого пара используется для подогрева исходного вещества путем пропускания отводимой горячей воды их конденсационных панелей 11 через верхнюю часть корпуса камеры сушки. Капли 30 сконденсировавшейся влаги (исходного вещества) с поверхности конденсационных панелей 11 собираются на дне камеры 6, откуда скопившаяся вода насосом через отводную трубу 8 перекачивается в герметичный резервуар 7. Выхлопная труба вакуумного насоса 23 вводится в резервуар-барбатер 10, заполненный химически активным веществом (жидкостью). Отбор воды из герметичного резервуара 7 осуществляется насосом. Конденсационные трубчатые панели 11, тубопроводы 12 и 13, насос 14 и перепускной бачок 9 образуют между собой охлаждающий контур,подключенный к охлаждающей рубашке конденсационной камеры. Барботируемые выхлопные газы из резервуара-барбатера поступают в воздуховод 18 и продуваются вентилятором 20 над поверхностью "горячих концов" тепловых труб 19, при помощи которых охлаждается жидкость в перепускном бачке 9 и резервуаре-барбатере. Излишки воды из резервуара-барбатера 10 могут сбрасываться в герметичный резервуар 7 либо направляться на регенерацию.

Отсутствие неуправляемого слива воды, сконденсировавшейся на конденсационных панелях и сброса выхлопных газов в атмосферу, делает процесс сушки экономически безопасным, а развитая поверхность обрабатываемого продукта позволяет быстро проходить процессам диффузии молекул из объема массива обрабатываемого вещества, что в конечном итоге обеспечивает получение сухого продукта с влажностью не более 15%

Формула изобретения

1. Установка для низкотемпературной вакуумной сушки органических веществ, содержащая подключенную к вакуумной системе с вакуумным насосом камеру с патрубком вывода перегретого водяного пара, с поярусно расположенными в ней со смещением друг относительно друга элементами для транспортировки высушиваемых веществ и нагревателями, расположенными под каждой поверхностью, вибратор, отличающаяся тем, что камера сушки дополнительно снабжена системой предварительного подогрева исходного органического вещества, элементы для транспортировки органических веществ выполнены в виде замкнутых транспортеров, снабженных приводными барабанами, оси которых расположены по вертикали в шахматном порядке, а вибратор установлен между ветвями каждого транспортера, установка дополнительно снабжена конденсационной камерой, герметичным резервуаром с отводной трубой, перепускным бачком и резервуаром-барбатером, первая из которых установлена между камерой сушки и вакуумным насосом и снабжена набором конденсационных трубчатых панелей, трубопроводами подвода и отвода охлаждающей воды со своим насосом, конденсатосборником в нижней части и насосом для отвода конденсата, причем трубчатые панели подключены к вышеуказанным трубопроводам, а конденсатосборник сообщен посредством отводной трубы с герметичным резервуаром, подключенным к вакуумному насосу, при этом трубопровод отвода воды из трубчатых панелей подключен к системе предварительного подогрева исходного органического вещества и перепускному бачку, причем резервуар-барбатер заполнен химически-активной жидкостью и подключен к вакуумному насосу, а резервуар-барбатер и перепускной бачок в верхней части снабжены общим воздуховодом, снабженным тепловыми трубами и вентилятором, сообщенным с бачком и резервуаром-барбатером посредством тепловых труб, "горячий" конец которых расположен в воздуховоде, подключенном к системе предварительного подогрева исходного вещества.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что конденсационная камера снабжена охлаждающей рубашкой, а конденсационные трубчатые панели, трубопроводы подвода и отвода к ним воды, насос и перепускной бачок образуют между собой охлаждающий контур, подключенный к охлаждающей рубашке конденсационной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2