Способ тепловой обработки сыпучих термочувствительных материалов

 

(72) Авторы изобретения

В.А.Резчиков, С.Н.Орлов и М.Ю.Ур в

1 Ф го Яйле пр щкт

Всесоюзный ордена Трудового Крас исследовательский институт зерна переработки (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧИХ

ТЕРМОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области тепловой обработки сыпучих термочувствительных материалов, а именно, к сушке зерна высокой влажности.

Известен способ тепловой обработки термочувствительных материалов, например зерна, в установке с частичной рециркуляцией материала, при котором часть нагретого зерна после отлежки без промежуточной сушки или охлаждения направляют на рециркуля

10 цию в смеси с вновь поступающим сырым зерном, причем зту смесь подвер. гают интенсивному нагреву теплоносителем с температурой 200-250 С в тео

l5 чение 1-1,5 мин и подают на отлежку, откуда часть зерна вновь подают на рециркуляцию, а оставшуюся часть на . гретой зерносмеси после отлежки сушат в шахте теплоносителем с температурой 80-130 С, а-затем охлаждают ато моеферным воздухом (1).

Основными недостатками указанного способа является высокая неравномерность нагрева и сушки зерна .в результате тепловой обработки смеси, со» состоящей из сырых холодных и подсушенных нагретых зерен без отлежки, а также неудовлетворительное охлаждение.

Известен также способ тепловой обработки сыпучих термочувствьтельных материалов, включающий предварительныи нагрев сырого зерна в разрыхленном слое, рециркуляцию части npocy." шенного зерна, смешивание его с предварительно нагретым сырым зерном, от" лежку смеси, ее сушку в изотермичес-. ком режиме, разделение зерна на два потока, один из которых направляют на рециркуляцию, а второй — на досушку и охлаждение 12).

Основным недостатком этого способа является невозможность сушить высоко влажное зерно при малых кратностях смешения в процессе рециркуляции, а увеличение степени рецнркуля861897

45

Ции приводит к увеличению затрат на сушку.

Кроме того, известен способ тепловой обработки сыпучих термочувстви тельных материалов путем предвари5 тельного нагрева материала, разделения потока материала на две части и смешения их с образованием двух. рециркуляционных контуров, включающих отлежку и изотермическую сушку, и последующего охлаждения (3).

Этот способ требует тех >ze (что и предыдуший) энергозатрат на рециркуляцию и, следовательно, характеризуется большой экспозицией процесса.

Цель изобретения — снижение saтрат. при обработке высоковлажного зерна путем уменьшения кратности циркуляции, сокращение экспозиции

20 сушки и увеличение влагосъема в процессе охлаждения в результате эффекта самоиспарения.

Данная цель достигается тем, что оба контура после сушки объединяют, 25 а затем разъединяют, и одну часть материала направляют в первый контур на смешение с предварительно нагретым сырым материалом, а вторую часть— во второй контур, в котором после от" ложки часть материала отбирают и подают на охлаждение; при этом изотермическую сушку ведут путем продувки плотного движущегося слоя материала низкотемпературным сушильным агентом с температурой ЬО-70% в течение 7" 1О мин, причем в оба контура после изотермической сушки вводят дополнительную продувку материала в разрыхленном слое высокотемпературным сушильным агентом с температурой 180-250 С, в "å÷åíèå 40

0 .1,5-2 мин, а перед охлаждением материала в течение.7-10 мин продувают сушильным агентом с температурой

60-70 С.

На чертеже изображена блок-схема, иллюстрирующая описываемый способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Поступающее зерно (стрелка 1) высокой влажности (более 23Х) подверга50 ют предварительному нагреву 2 тепноносителем (стрелка 3) до предельно до— пустимой температуры при одновременной его подсушке. Нагрев может быть осуществлен в аппаратах кипящего или

55 падающего слоя. Нагретое зерно (стрел ка 4) подают на отлежку 5, после которой зерно направляется по стрелке 6, 4

Процесс осуществляют в двух рециркуляционных контурах, первый из которых включает отлежку 5 и изотермическую сушку 7, а второй — отлежку 8 и сушку 9. Оба контура после сушки объединяют: осуществляют смешение 10 и по общей ветви 11 рециркуляции направляют на разделение 12, после чего одиу часть материала направляют в первый контур (линия 13) на смешение с предварительно нагретым сырым материалом (на отлежку 5), а вторую часть — во второй контур (линия 14), в котором после отлежки 8 часть материала отбирают по линии 15 и подают на охлаждение. 16.

При этом изотермическую сушку 7 и

9 ведут путем продувки плотного движущегося слоя материала низкотемпературным сушильным агентом (стрелки 17 . и 18) с температурой 60-70 С. в течение 7-10 мин, причем в оба контура после изотермической сушки 7 и 9 вводят дополнительную продувку 19 и 20 материала в разрыхленном слое высокотемпературным сушильным агентом (стрелки 21 и 22) с температурой 180250 С в течение 1,5-2 мин, а для получения эффекта самоиспарения, перед охлаждением 16 материала осуществляют продувку 23 сушильным агентом (стрелка 24) с температурой 60-70 С, в течео ние 7-10 мин.

На отлежку 5 по линии 13 подают зерновую смесь с влажностью 1 5, 5-! 6, 57 в пропорции, обеспечивающей среднюю влажность зерновой смеси в процессе отлежки 1 9-20Х. После 15-20 мин отлежки 5 зерновую смесь направляют по стрелке 6 на изотермическую сушку 7, где его обрабатывают в плотном д,зчжущемся слое в установке шахтного типа.

При этом происходит значительное снижение температуры зерна в результате интенсивного самоиспарения влаги из нагретого отлежавшегося зерна. Теплоноситель (стрелка 17) играет роль влагопоглотителя..Затем зерно дополнительно продувают высокотемпературным теплоносителем (стрелка 21) до достижения зерном предельно допустимой температуры, например, в установке с кипящим слоем. Общее снижение влажности после двух ступеней продувки соста вляет 3-3,5Ы, а подсушенное зерно (стрелка 25,1имеет среднюю влажность около 18Х.

Зерно по стрелке 25 поступает на смешение 10 с сухим нагретым зерном

86!8 (стрелка 26) в пропорции, обеспечивающей среднюю влажность получаемой смеси около 15,5-16,5Х, Полученную смесь по общей ветви 11 рециркуляции подают на разделение 12 на два потока. При этом адин поток по линии 13 направляют на рециркуляцию в первый контур на отлежку 5 s смеси с нагрет тым сырым зерном (стрелка 4).

Вторая часть смеси по линии 14 поступает на отлежку 8, откуда через

l5-20 мин она выходит и вновь .разделяется на два потока (линии 15 и 27), последний из которых поступает на рециркуляцию во второй контур, где его подвергают изотермической сушке

9, аналогичной сушке 7 в первом контуре, а затем зерно с понизившейся за счет самоиспарения влаги температурой годвергают интенсивной продувке 20 в аппарате кипящего слоя теплоносителем (стрелка 22) с температурой

180-250.С в течете 1,5-2 мин до предельно допустимой температуре, Снижение влажности зерна за один пропуск во втором контуре достигает 22,5Х., а нагретое зерно (стрелка 28) влажно.тью около 14Х направляют на смешение 10 с нагретым подсушенным зерном (стрелка 25) первого контура, в результате чего образуется смесь влажностью 15,5-16-5Х.

Второй поток нагретого зерна после отлежки 8 влажностью около 15,516,5Х подают по линии 15 на продувку з5

23 теплоносителем !стрелка 24} . 3» счет интенсивного самоиспарения влаги из нагретого отлежавшегося зерна происходит значительное снижение его температуры. По достижении температу- 4о рой зерна минимального значения зерно по линии 29 подают на охлаждение

16, где его доохлаждают атмосферным воздухом !стрелка 30 ) в плотном под-. вижном слое. 45

Общее снижение влажности зерна на заключительном этапе составляет 1,52Х. При правильном построении процесса охлаждения можно добитЬся такого хода процесса, когда охлажденное зерно будет иметь температуру ниже охлаждающего его воздуха за счет самоиспарения из зерна влаги. Охлажденное сухое зерно по стрелке 31 на- правляют на хранение.

В случае поступления зерна влажностью 18-23Х его сушка осуществляет-, ся только с первым контуром рецирку97 6 ляции. При этом пропускная способность сушильной установки может быть увеличена иа 45-50Х вследствие переключения второго контура рециркуляции на режим охлаждения. При этом режиме работ все параметры зерна и теплоносителя по зонам остаются прежними, только продувку 20 ведут охлаждающим воздухом, подаваемым по стрелке 22. При этом зерно после продувки 20 по линии 32 направляют на хранение, как и зерно по стрелке 3!.

При этом в месте перехода стрелки

28 в стрелку 26 и линию 32 установлен клапан 33.

При поступлении насушку зерна влажностью менее 18-19Х, его сушат беэ рециркуляции при одновременном уве личении пропускной способности сушилкй на 100-130Х. При этом размыкают оба контура рециркуляции и из ветви 11 все зерно подают на отлежку 8, а клапан 33 устанавливают в положение, обеспечивающее выход зерна по линии 32.

Процесс сушки осуществляется следующим образом: влажное зерно по стрелке 1 направляют на нагрев 2, отлежку 5, изотермическую сушку 7 теплоносителем с температурой 60-7(PC, затем на продувку 19 и по ветви 11 на отлежку 8, г»куда зерно двумя параллельными линиями 15 и 27 поступает на иэотермическую сушк> 9 и продувку

23, при которых оно обрабатывается теплоносителем с температурой 60-70 С. о

Далее зерно с понизившейся за счет самоиспарения влаги температурой доохлаждается атмосферным воздухом (охлаждение 16 и продувка 20). При этом на продувку 20 вместо теплоносителя (по стрелке 22) подают атмосферный воздух. Охлажденное сухое зерно двумя параллельными потоками по стрелке 31 и линии 32 направляется на хранение.

Описанный способ сушки зерна предполагает снижение удельных энергозатрат на сушку зерна sa счет снижения мощности транспортных механизмов на операции рециркуляции. Это достигается эа счет значительного уменьшения кратности рециркуляции зерна. Так, при плановой производительности установки 50 пл.т/час мощность рецир .куляционной корин не превышает 100110 т/час против 350 т/час у известных зерносушилок (РД2425, ПР3-50, Целинная-50 и др.), используемых в системе заготовок. Снижение мощности рецирку40

Формула изобретения

8618 ляционного механизма позволяет снизить удельные знергоэатраты на сушку . зерна иа 12-15Х.

Рациональное, испольэ ов ание тепла

llpg сушке зерна изотермическим способом достигается путем ведения этого процесоа в две стадии . на первой зерно обрабатывается теплоносителем с температурой 60-70 С (против 100о

130 С в известных способах), что при- io водит к более полному использованию аккумулированного зерном на стадиях нагрева тепла, а вторая стадия сокращена во времени вследствие интенсификации процесса нагрева. Это позволяет довести процент снижения влажности до 2,5-3Х за цикл изотермической сушки при одновременном снижении йро" должительностн этого цикла в 2-2,5

pasa. При этом процент полезно отра- 2р батываемого тепла повышается с 50-55Х до 70-75Х что позволяет снизить на

10-15Х расходы топлива и тепла.

Учитывая, что издержки на сушку состоят на 60-65Х.из стоимости то- 25 плива, на 15-20Х иэ стоимости электроэнергии и 20-25X — прочих расходов, в целом общее снижение издержек по описываемому способу составит около

10-15Х. зо

Стоимость сушки одной плановой тонны зерна в рециркуляционно-изотерми" ческих сушилках с предварительным нагревом сырого зерна в разрыхленном слое,по даннымБийской машиноиспыта- з5 тельной станции, составляет в средйем

52 коп/пп."т. Описанный способ позволит снизить стоимость сушки одной плановой тонны до 40-45 коп/пл.-т.

1, Способ тепловой обработки сыпучих термочувствительных материалов, 45 преимущественно, зерна путем предва-.

97 8 рительного нагрева материала, разде" ления потока материала на две части и смешения их с образованием двух рециркуляционных контуров, включающих отлежку и йзотермическую сушку, и последующего охлаждения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения затрат при обработке высоковлажного зерна путем уменьшения кратности рециркуляции, оба контура после сушки объединяют, а затем разделяют, и одну часть материала направляют в первый контур на смешение с предварительно нагретым сырым материапом, а вторую часть — во второй контур, в котором после отлежки часть материала отбирают и подают на охлаждение.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с,я тем, что, с целью сокраще ния экспозиции процесса, изотермичес-, кую сушку ведут путем продувки плотного движущегося слоя материала ннзкотемпературным сушильным агентом с температурой 60-70 С в течение 710 мин, причем в оба контура после изотермической сушки вводят дополнительную продувку материала в разрыхленном слое высокотемпературным сушильным агентом с температурой 180250 С в течение 1,5-2 мин.

3. Способ по и: 1, о т л и ч а юшийся тем, что с целью увеличения влагосъема в процессе охлаждения в результате эффекта самоиспарения, перед охлаждением материал в течение

7-10 мин продувают сушильным агентом с температурой 60-70 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 452731, кл. F 26 В 3/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 513221, кл. F 26 В 3/02, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 580419, кл. F 26 В 3/02, 1976.

8Ü1897

Составитель Ю.Мартынчик

Редактор Н.Коляда Техред А.Бабинец Корректор А.Ференц

Заказ 6512/31 Тираж 740 Подписное

BHPHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4