Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности. Сушилка содержит загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха. Сушильная камера выполнена с аппаратом кипящего слоя с распределительной решеткой. Рабочая камера аппарата кипящего слоя расположена в его нижней части и заполнена инертными частицами из фторопласта. Над плоскостью распределительной решетки рабочей камеры аппарата натянуты проволочные упругие струны. Распределительная решетка и частицы инертной насадки выполнены из упругих материалов, а на распределительной решетке установлен вибратор. Система очистки отработанного воздуха имеет циклонную группу с разгрузочным устройством, на входе которой установлена акустическая установка. Исходный раствор поступает в аппарат через распределительные форсунки. Изобретение позволяет повысить производительность сушки. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к технике сушки дисперсных материалов и может быть использовано в микробиологической, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является сушилка по авторскому свидетельству СССР №553424, 03.05.1977, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха (прототип).

Недостаток прототипа - сравнительно невысокая производительность сушки конечного продукта.

Технический результат - повышение производительности сушки.

Это достигается тем, что сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, сушильную камеру, калорифер, вентилятор и систему очистки отработанного воздуха, содержит аппарат кипящего слоя с распределительной решеткой, калориферы паровой и электрический, напорный и вытяжной вентиляторы, входной воздушный фильтр, циклонную группу с разгрузочным устройством, на входе которой установлена акустическая установка, бак для исходного раствора, поступающего в аппарат через распылительные форсунки, мерник горячей воды для промывки и дозирующий насос, а рабочая камера аппарата кипящего слоя расположена в его нижней части и заполнена инертными частицами из фторопласта размером 4,5×4 мм при высоте рабочей камеры 500 мм и диаметре 400 мм, причем над плоскостью распределительной решетки рабочей камеры аппарата натянуты проволочные упругие струны.

На фиг.1 показана схема сушилки взвешенного слоя с инертной насадкой, на фиг.2-фиг.4 - варианты выполнения инертной насадки.

Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой содержит аппарат 1 кипящего слоя с распределительной решеткой, калориферы паровой 2 и электрический 3, напорный 12 и вытяжной 4 вентиляторы, входной воздушный фильтр 5, циклонную группу 6 с разгрузочным устройством 11, на входе которой установлена акустическая установка 13, бак для исходного раствора 7, поступающего в аппарат 1 через распылительные форсунки, мерник горячей воды для промывки 8 и дозирующий насос 9. Рабочая камера аппарата 1 кипящего слоя расположена в его нижней части и заполнена инертными частицами 10 из фторопласта размером 4,5×4 мм при высоте рабочей камеры 500 мм.

Для интенсификации процесса сушки фитохимических препаратов путем ускорения истирания с поверхности инертных частиц пленки высушенного продукта над плоскостью распределительной решетки рабочей камеры аппарата 1 натянуты проволочные упругие струны (не показано). При сжижении слоя инертные частицы ударяются о натянутые струны, что способствует истиранию с их поверхности пленки высушенного продукта. Распределительная решетка и инертные частицы выполнены из упругих материалов, а на распределительной решетке установлен вибратор (не показано).

Инертные частицы (фиг.2-фиг.4) могут быть выполнены в виде: полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка в виде винтовой линии, образованной на сферической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс»; или в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, или насадка выполнена в виде винтовой линии, образованной на цилиндрической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс»; или в виде тороидальных колец, имеющих профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс». Инертные частицы могут быть выполнены из упругих полимерных материалов, композиционных материалов и получены способами формования или спекания.

Оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке 13 среднедисперсной пыли с концентрацией ее в воздушном потоке не менее 2 г/м являются: уровень звукового давления в диапазоне 140...150 дБ; частота колебательного процесса в диапазоне 800...1000 Гц; время озвучивания в диапазоне 1,5...2 с.

Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой работает следующим образом.

Процесс сушки начинается после включения калориферов 2, 3 и вентиляторов 4 и 12. Потоком воздуха слой инертных частиц 10 сжижается. После нагрева частиц до 100°С начинается подача на них раствора из бака 7, при этом влага испаряется и сухой продукт покрывает инертные частицы 10 тонким слоем. В результате соударения частиц пленка истирается, и продукт выносится воздухом из кипящего слоя аппарата 1 в акустическую установку 13, затем в циклонную группу 6, откуда ссыпается в тару разгрузочного устройства 11, а влажный воздух выбрасывается в атмосферу.

Высушиваемая жидкость диспергируется и орошает взвешенный слой инертных частиц 10, которые нагреваются продуваемым горячим газом и служат как передатчик тепла. Влага испаряется с поверхности частиц, и они покрываются тонкой пленкой материала, причем ввиду значительной скорости испарения влаги лимитирующим процесс фактором является стирание с поверхности частиц высушенного продукта.

Фармацевтические препараты, получаемые из растений (фитохимические препараты), обычно получают обезвоживанием их экстрактов процессом, включающим до пяти операций - доупарку, сушку, измельчение, просев и смешивание. Эти препараты часто являются термолабильными, и поэтому при обезвоживании обычными методами продукт получается пониженного качества, часто снижается его биологическая активность.

В предложенной сушилке все ранее требуемые операции совмещаются и сводятся к одному процессу в аппарате 1 кипящего слоя с инертной насадкой 10.

Она применима для обезвоживания водных растворов и экстрактов таких фитохимических препаратов, как даукарин, экстракт алтейного корня и др., и позволяет обезвоживать эти растворы с концентрацией до 25% (при их предварительной доупарке) и рассчитана для работы с сушильным агентом с температурой до 150°С.При этом сушилка с решеткой диаметром 400 мм обеспечивает производительность до 30 кг/ч по испаренной влаге.

При этом показатели биологической активности соответствуют техническим условиям или являются более высокими. Съем продукта с единицы объема аппарата и единицы площади производственного помещения соответственно в 9 и 2,5 раза больше, чем у обычных распылительных сушилок.

Применение достаточного количества струн для каждого конкретного фитохимического препарата и размеров сушилки позволяет интенсифицировать процесс истирания пленки материалов, что обеспечивает увеличение производительности сушилки.

1. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой, содержащая загрузочный бункер влажного материала со шнековым питателем, аппарат кипящего слоя с рабочей камерой и распределительной решеткой, калориферы паровой и электрический, напорный и вытяжной вентиляторы, входной воздушный фильтр, циклонную группу с разгрузочным устройством, на входе которой установлена акустическая установка, бак для исходного раствора, поступающего в аппарат кипящего слоя через распылительные форсунки, мерник горячей воды для промывки и дозирующий насос, причем рабочая камера аппарата кипящего слоя расположена в его нижней части и заполнена частицами инертной насадки, над плоскостью распределительной решетки натянуты проволочные упругие струны, распределительная решетка и частицы инертной насадки выполнены из упругих материалов, а на распределительной решетке установлен вибратор.

2. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что оптимальными параметрами для звуковой обработки в акустической установке среднедисперсной пыли с концентрацией ее в воздушном потоке не менее 2 г/м³ являются уровень звукового давления в диапазоне 140÷150 дБ, частота колебательного процесса в диапазоне 800÷1000 Гц, время озвучивания в диапазоне 1,5÷2 с.

3. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде полых шаров, на сферической поверхности которых прорезана винтовая канавка или насадка выполнена в виде винтовой линии, образованной на сферической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс».

4. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде цилиндрических колец, на боковой поверхности которых прорезана винтовая канавка, или насадка выполнена в виде винтовой линии, образованной на цилиндрической поверхности и имеющей в сечении, перпендикулярном винтовой линии, профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс».

5. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде тороидальных колец или насадка выполнена в виде тороидальных колец, имеющих профиль типа круга, многоугольника, «седла Берля» или седла «Инталокс».

6. Сушилка взвешенного слоя с инертной насадкой по п.1, отличающаяся тем, что насадка выполнена из упругих полимерных материалов, композиционных материалов и получена способами формования или спекания.