Способ сушки измельченной целлюлозы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 21.03,75(21) 2118261/29-12 (23) Приоритет (32) 22.03.74 (31) 7403 903-3 (33) Швеция

Опубликовано 07.06.82Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 07.06.82

Союз Советских

Социалистических

Республик (ti}934914 (51) М. Кл.

Q 21 С 9/18

Государственный комитет

СССР оа делам нэаоретений н открытий (53) УДК676. . 1.027(088. 8) Иностранец

Бенгт Олоф Арвид Хедстрем (Швеция) .

«Г

1 - (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Мо До Кеметикс АБ (Швеция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ СУШКИ ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится.к способам сушки измельченных материалов, преимушественно целлюлозы.

Известен способ сушки измельченного материала путем обработки его в зоне высокого давления сушильного устройства в потоке газа-носителя-перегретого пара при давлении насышения пара, используемого для нагрева паропроводов, превышаюшем давление газа- . носителя, отделения высушенного продукта от газа-носителя, подачи продукта в зону низкого давления и выдерживания в ней.

Согласно этому способу обработку материала в зоне высокого давления проводят при давлении газа-носителя, равном атмосферному (0,1 МПа) 1) .

Однако такой способ является продолжительным по времени и недостаточно эффективным из-за значительных затрат тепла.

Цепь изобретения — интенсификация процесса и повышение качества целлюлозы при снижении тепловых затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в способе сушки измельченной целлюлозы путем ее обработки в зоне высокого давления сушильного устройства в потоке гаа-носителя-перегретого пара при давлении насьицения пара, используемого для нагрева паропроводов, превышаюшем давление газа-носителя, отделения высушенного продукта от газа1О носителя, подачи продукта в зону низкого давления и выдерживания в ней обработку целлюлозы в зоне высокого давления проводят при давлении газаносителя 0,12-0,70 МП@. ! 5 Указанную обработку преимущественно осушествлять при давлении 0,20,4 МПа.

Способ осушествляют в сушильном устройстве, один из вариантов которого

20 представлен на чертеже.

Это устройство содержит последовательно соединенные сушильные башни (на чертеже показаны две башни), каждая из которых имеет два корпуса 1 и

25 .установленные параллепьно оси корпуса

14 4 значений (результаты контрольного опыта), Примеры осуществлены в сушильном устройстве производительностью 200 т абсолютно сухой целлюлозы в сутки.

Низкое давление газа-носителя создает большое количество пара, и приводит, следовательно, к большим диаметрам труб и трубопроводов в сушильном устройстве и, кроме того, большим поверхностям нагрева. Кроме тсн о, существует определенная зависимость между давлением газа-носителя и фактическим размером труб и трубопроводов. Низкое давление газа-носителя, например, 0,02 МПа означает, что атмосферное давление, равное 0,1 МПа, будет стремиться сплюшить трубки и трубопроводы, в связи с чем толщина материала-должна быть большой. Кроме того, спишком большие давления связаны со значительно возрастающими материальными затратами, так как толщина материала трубок и трубопроводов с увеличением давления должна возрастать. Поэтому сушилка, предназначенная дпя давления газа-носителя 0,7 МПа, является более дорогой в изготовлении по сравнению с сушилкой, предназначенной дпя давления газа-носителя 0,3 МПа.

Как видно из приведенной выше табл. 1, относительные капитальные затраты будут снижены с 20 до 3,5 при возрастании давпения газа-носителя от

0,02 МПа до 0,12 МПа.

Относительные капитальные затраты резко уменьшаются при повышении давления газа-носителя с давлением менее

0,1 МПа до 0,12 МПа, затем выравниваются и являются относительно постоянными при давлении. газа-носителя

0,4-0,5 МПа, после чего значительно возрастают с увеличением давления r aýà.носителя. При давлении газа-носителя, близком и выше 0,7 МПа, это увеличение будет значительнйм.

В трубы 2 сушильной башни 1 подают пар, с помощью которого осуществляют косвенный нагрев материала в потоке перегретого пара. Передача тепла происходит благодаря наличию положительной. разности температур между наружной поверхностью труб. 2 и смесью пар-пепл люлоза.

Пар-носитель быстро поглощает тепло и передает его хлопьям целлюлозы.

Поскольку целлюлоза не может поглощать тепло так же быстро, как пар, то

35 разность температур между паром-носителем и целлюлозой увеличивается при прохождении сушильной башни.

В каждой башне второй корпус 1 является температуроуравновешивающей

40 частью, где разность температур между целлюлозой и паром уменьшается.

После этого обработка смеси повторяется в последоватецьно соединенной второй сушильной башне, а затем смесь

15 удаляют через выпускной трубопровод 8 в корпус циклона 9 для разделения высушенной цеплюлозы и пара-носителя.

Целлюлозу уделяют через, трубопровод 1 1, а пар подают в трубопровод 12 вторичного пара. Из трубопровода 12 часть

50 пара направляют через теплообменник, где его подвергают перегреву, в трубопровод 7 первой сушильной башни.

В представленной ниже таблице 1 приводятся параметры процесса, осуществпяе- мого по предлагаемому способу, а также процесса, проводимого при значениях параметров, выходящих за пределы этих

При использовании газа-носителя с давлением около 0,3-0,4 МПа срок окупаемости составляет 3-6 лет. Высокое давление обогревающего пара обеспечивеет большую экономию по сравнению с низким давлением, которое соответствует краткому сроку окупаемости.

Таким образом, экономическая целесообразность использования изобретения осуществимо при значениях давления газа.-носителя в диапазоне 0,12-0,70 МПа и давления обогревающего пара 2,0 МПа.

3 9349 трубы 2 для пара. В верхней части корпуса сушильных башен 3 соединены между собой трубопроводами, а в ниж» ней части второй корпус башни имеет коническую подающую трубу 4 для соединения со входом последукацей башни.

На входе корпуса 1 башни установлен вентилятор 5.

Первая башня на входе имеет подающую трубу 6 и трубопровод 7 цпя попа- !О чи газа-носителя-перегретого пара. Последний корпус 1 выпускным трубопроводом

8 соединен с циклоном 9, снабженным задвижкой 10 и трубопроводом 11.

Корпус циклона 9 соединен с трубопроводом 12 вторичного пара.

Измельченную целлюлозу в виде хлопьев подают через подающую трубу 6, а через трубопровод 7 — гаэ-носитель-перегретый пар. С помощью вентилятора 5 щ материал в потоке носителя подают в корпус 1 сушильной башни.

5 9

Падение давления газа-носителя в регулирующих клапанах и трубопроводах составляет около 0,02 МПа. Это означает, что при необходимости получения пара давлением выше 0,1 МПа, давление газа-носителя в сушильном устройстве должно быть не менее 0,12 МПа.

Важно заметить, что если дать возмож« ность давлению полученного пара упасть ниже 0,1 МПа, то существует большая опасность того, что в сушильное устройство проникнет воздух, в результате чего избыточный пар не будет ценен и не может быть использован. Что касается верхнего предела давления газа-носителя, т.е. 0,7 МПа, закономерно то, что полученный пар имеет большую ценность.

Однако прн давлениях, превышаюцшх

0,7 МПа, необходимо увеличить толпшну стенки сушилки, от чего стоимость изготовления сушильного устройства значительно возрастает.

Таблица 1

0,02 О, 12 0,30 0,70

2,0 2,0 2,0 2,0

152 107

79 47

77 6

50 16

5 3

10 8

Время сушки, с

Стоимость затрат, относительно I

Давление пара-носителя, МПа

Соответствующая температура насыщения,о С

Давление обогревающего пара, МПа

Соответствующая температура насыщения, оС

Максимальный температурный перепад

П оверхностный коэффициент теплопередачи, относительный

Поверхность нагрева, м

Количество циркуляционного пара дпя транспорта целлюлозы, м /с

34914

Результаты качества подвергаемой сушке целлюлозы по предлагаемому и известному способу приведены в табл. 2.

Количество сучков в целлкжозной маоS се принято нз расчета 1000 сучков на

100 г.

Как видно из табл. 2, давление газа-носителя 0,3 МПа обеспечивает наилучшие результаты в отношении кааичества сучков и степени белизны целлюлозы,. Слишком шазкое давпешие rasaносителя является некепательным в отношении степени белизны, так как ведет к увеличению времени сушки, а слишком высокое давление газа-жителя являе ся нежелательным из-за необходимости повышать температуру сушки. . Таким обркзом, предлагаемый жособ позволяет интеиси ип ировать процесс

26 сушки целлюлозы и повысить качество высушенного продукта при одновременном снижении тепловых затрат.

60 . 105 . 133 165

212 212 212 212

002 0 10 0 15 035

1165 .470 420 305

20 35 12 51

934914. 8

Таблица 2

Число сучков 100 r целлюлозы

1560

312

986 603 1010. Степень белизны, ИСО

88,5

87,5

87,5 88,1 86, 1

Формула изобретения

1. Способ сушки измельченной целлю. лозы путем ее обработки в зоне высокого го давления сушильного устройства в потоке газа-носителя-перегретого пара при давлении насыщения пара, используемого для нагрева паропроводов, превышающем давление газа-носзтеця, отделения высушенного продукта от газа-носителя, подачи продукта в зону низкого давления и выдерживаиия в ней, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью .интенсификации прсщесса и повышения качества

30 целлюлозы при снижении тепловых затрат, обработку целлюлозы в зоне высокого давления проводят щж давлении газа-носителя 0,12»0,70 МПа.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что обработку материала в зоне высокого давления проводят преимущественно при давлении газа-носителя 0,2-0,4 МПа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 171322, кл. F 26 В 3/06, 1965 (прототип).

934914

Составитель А. Моносов

Редактор А. Власенко Техред Ж.Кастелевич Корректор + Вемчнк

Заказ 3968/51 Тираж 398 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