Способ распылительной сушки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (11840630

Ф, Я

h :м -,, Г,. (61) Дополнительное к авт. саид-ву—

{22) Заявлено 1709.79 (21) 28206 73/24-06 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 230681. Бюллетень ЙЯ 23

Дата опубликования описания 2386.81 (Я)м. Кл.з

F 26 В 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.047.

° 791.1(088.8) (72) Авторы изобретения

В . Я. Лебедев, Е.П. Барулин, С.В.Федосов, В.С.Романов и В. Н.Кисельников

Ивановский химико-технологический институт (71.) Заявитель (54 ) СПОСОБ PACIIbUIHTEJIbHOA СУШКИ

Изобретение относится к сушке .сы пучих и жидких материалов, а именно к способам гранулирования продуктов, осуществляемым путем напыления растворов на твердые частицы, и может

5 быть использовано в химической и других отраслях промышленности..

В производствах многих химических продуктов, например, минеральных удоб- 0 рений, красителей и т.п., требуется получить готовый материал в виде гранул заданного размера. В связи с этим широкое распространение получили способы гранулирования материалов во взвешенном состоянии, которые реализуются в аппаратах с псевдоожиженным слоем и в распылительных циклонных сушилках (1) .

Важным показателем работы любого устройства для гранулирования матери- 20 алов является дисперсность и равномерное влагосодержание частиц на выходе из аппарата, что в конечном итоге îïðåäåëÿåò качество готового продукта. Важны также и технико- экономические показатели (удельные расходы тепла и воздуха), определяющие эффективность проведения процесса.

Однако при гранулировании продук тов в кипящем слое возникает опас - - В

ыость образования комков из-за нерав номерности псевдоожиження, перегрева материала, истирания частиц. В качестве преимущества можно отметить, что весь распыливаемый раствор бутет кон" тактировать с твердыми частицами слоя.

Интенсификация же процесса гранулкрования вследствие увеличения скорости и температуры теплоносителя ограничена пределом существования псевдоожиженного слоя и возможн6стью apsгорания продукта к решетке.

Перспективным направлением являются способы распылительной сувнсн, при которых гранулированне осуществляют в закрученных потока» теплоносителя, где в результате создания высоких относительных скоростей взаимодействующих фаз создаются условия для интенсивной обработки тВЕрДЫХ Н жидких материалов 12) °

Однако гранулированке по этим способам не позволяет получать крупных частиц, к тому же при этом каблюда ется значительный пылеунос продукта. для устранения этих недостатков отходящий из установки теплокоснтель направляют на очистку, а уловленные ;частицы возвращают в аппарат в вндв ретура.

840630

Известны также способы распылительной сушки с получением гранулированных материалов, включающие распыление исходного материала.и пере- сечение факела распыла потоком частиц сухого материала, перемещаемых по спирали. По оси факела подают теп- лоноситель со скоростью, обеспечивающей циркуляционное движение потока частиц сухого материала после завершения ими перемещения по спирали (3), Однако при подаче воздуха тангенциально создается движение его не только по спирали, но и к центру с определенной радиальной скоростью.Такое движение воздуха к центру в циклонных процессах называется радиаль- (5 ным стоком. В результате часть теплоносителя не будет использоваться в процессе сушки раствора. К тому же в радиальный сток воздуха сначала будут вовлекаться жидкие частицы, а затем Щ уноситься из зоны сушки по центру и мелкие твердые частицы. Значительному пылеуносу будет способствовать и поток теплоносителя, совпадающий по направлению с подачей раствора. Как из- 5 вестно, степень улавливания циклонов повышается при создании вакуума в пылевыпускном патрубке. В указанных же способах поток теплоносителя, направленный навстречу выгружаемой твердой фазе лишь увеличивает пылеунос. Поэтому создать циркуляцию пылевидных частиц не удается. Кроме того, вероятность соударения пылевидных и жидких частиц зависит от их взаимного направления движения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ распылительной сушки путем позонного подвода теплоносителя встречными потоками, перпендикулярными к потоку 40 распыливаемого продукта (4).

Недостатком известного способа является невысокая эффективность процесса гранулирования, так как в каждом сечении по высоте сушильного объ- 45 ема отсутствует направление движения материала, которое обеспечивало бы повторяющееся неоднократно пересечение факела распыла с сухими частицами.

Движение же частиц в этом способе в каждом сечении является беспорядочным, что и снижает эффективность процесса гранулирования.

Кроме того, с увеличением размера гранул требуется большая энергия теплоносителя для удаления влаги по срав-55 нению с мелкими частицами. В известном же способе крупные гранулы будут быстрее покидать зону сушки, чем мелкие. Следовательно, качество сушки будет низким. 60

Цель изобретения — интенсификация процесса гранулирования и повышение качества сушки.

Поставленная цель достигается тем, .что встречные потоки направляют по спирали, причем температуру теплоносителя повышают на 30-50 С от зоны к зоне в направлении разгрузки, а скорость теплоносителя в каждой зоне поддерживают равной скорости витания частиц продукта.

На чертеже схематически изображена распылительная сушилка.

Сушилка содержит корпус 1, патрубки ? — 4 для подвода теплоносителя, бункер 5 для выгрузки готового продукта, патрубок б для выхода отработанного теплоносителя и форсунку 7 для распыла раствора.

Распылительная сушилка работает следующим образом.

По патрубкам 2 — 4 в корпус 1 позонно подают теплоноситель. Причем температура теплоносителя и расход его увеличиваются от патрубка 2 к патрубку 4 на 30-50 С, что позволяет изменять тепловой и гидродинамический режим в зонах сушилки. В патрубок 2, где температура теплоносителя меньше, подается сыпучий материал в виде ретура. Одновременно с этим форсункой

7 вдоль корпуса распыливается гранулируемый раствор. Потоки теплоносителя,направленные по спирали в каждой зоне сушилки способствуют спиралеобразно/ му перемещению образующихся гранул. После встречи двух потоков воздуха скорость их резко падает, а гранулы, продолжая свое движение по инерции, образуют в центре аэрофонтан, куда и распыливается раствор. Здесь происходит напыление раствора на твердые частицы, и они под действием силы тяжести опускаются в другую зону сушилки, где подхватываются теплоносителем, высыхают, разгоняются и, вновь пересекая факел распыла, перемещаются в следующую зону к месту выгрузки готового продукта. По мере движения гранул скорость и температура теплоносителя от зоны к зоне увеличивается, что способствует перемещению увеличивающихся в размере частиц и их сушке. Готовый продукт выгружается из бункера 5, а отработанный теплоноситель с пылевидными частицами уноса направляется из патрубка б на очистку, например в циклон, откуда. уловленные частицы в качестве ретура возвращаются в сушилку вместе с теплоносителем по патрубку

2. В процессе движения гранул к выгрузке и многократного пересечения факела распыла их размер увеличивается. Поэтому скорость ввода теплоносителя в каждой зоне должна быть достаточной для перемещения их по винтовой линии. Такой скоростью может быть толко скорость витания частиц.

Следует отметить, что по мере роста гранул количество внутридиффузионной влаги повышается. Для удаления этой влаги из гранул температуру теплоно сителя необходимо повьиаать пропорциЬ

840630

Формула изобретения

Сост ави тел ь Ю. Мартин чи к

Редактор А. Химчук Техред A. Ач Корректор В.Синицкая

3 аказ 4 742/59 Тираж 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул.Проектная, 4 онально размерам частиц. Например, при гранулировании минеральных удобрений, оптимальным повышением температуры теплоносителя от зоны к зоне является интервал от 30 до 50 С.

Описываемый способ позволяет про- 5 водить процессы гранулирования рас творов, например минеральных удобрений, таких как сульфат аммония и т.п.

Способ распылительной сушки, преимущественно минеральных удобрений, путем позонного подвода теплоносителя встречными потоками, перпендикулярными к потоку распыливаемого продукта,.отличающийся тем, что,с целью интенсификации процесса гранулирования и повышения качества сушки, встречные потоки направляют по спирали, причем температуру теплоносителя повышают на 30-50 С от зоны к зоне в направлении разгрузки, а скорость теплоносителя в каждой зоне поддерживают равной скорости витания частиц продукта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Современные проблемы химической технологии. Сборник трудов ЛТИ, под ред. П.Г.Романкова Л., ЛТИ,1975, с. 105-116.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 530151 кл. F 26 В 3/12, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 613174 кл. F 26 В 3/12, 1975.

4. Авторское свидетельство СССР

9 609034, кл. F 26 В 3/12, 1975.