Способ низкотемпературной обработки зернистого материала

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам низкотемпературной обработки мелкозернистых пищевых продуктов, которые имеют одинаковую Форму и незначительно отличаются габаритами и 5 массой отдельных частиц, а также может быть использовано в химической, строительной и других отраслях промышленности, где технология производства предусматривает охлаждение 10 зернистого материала в псевдоожиженном слое.Известен способ криогенного замораживания пищевых продуктов, предусматривающий распыление охлаждающей среды над продуктом, при этом в жидкий хладоноситель подают газообразный хладоноситель, причем жидкий и газообразный хладоносители имеют один химический состав, а в результате их смешения получают парожидкост- ную смесь, которая опускается на частицы продукта и охлаждает последний 1.Однако при таком способе охлаждение .продукта происходит неравномер но, поскольку нет одновременного воздействия на все частицы продукта.Известен способ низкотЕмператур-. ной обработки зернистого материала, предусматривающий подачу газообразно го хладоносителя под давлением снизу в слой материала для сОздания псевдоожиженного слоя 2 3.Однако использование газообразного хладагента в качестве псевдоожи- З 5 живающего вещества и в качестве хладоносителя предопределяет определенные взаимосвязи в работе по этому способу, а именно необходимость обеспечить равенство теплового и материального балансов между охлаждаемым продуктом и газообразным хладоносителем, т.е. необходимо, чтобы выдерживалось условие О:6 =Й .где Я, Ю Я количество тейла, соответственно 3 оставляющее теплоприток 45 от материала продукта ), тепло отводимое от продукта газообразным хладоносителем (воздухом ) и тепло, отводимое от продукта в воздух .на решетке аппарата. 50КоэфФициент теплоотдачи от поверхности продукта к газообразному хладоносителю определяется при заданном определяющем размере частицы охлаждаемого материала, значением 55 оптимальной скорости движения газа в аппарате, определяющим создание псевдоожиженного слоя, что для многих материалов.не позволяет интенсифицировать теплообмен и увеличить производительность аппарата.Интенсификация процесса теплообмена путем снижения начальной температуры газообразного хладоносителя, подаваемого в слой материала, приводит, к увеличению затрат энергии 65 на выработку холода ( нз-за понижения температуры кипения хладагентав воздухоохладителе ), и, при обработке растительных продуктов, кдополнительным потерям массы продук-.та в результате усушки последнего.Цель изобретения - интенсификация охлаждения материала и снижениеего потерь.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу низкотем-пературной обработки зернистого материала, предусматривающему подачугазообразного хладоносителя под давлением снизу в слой материала длясоздания псевдоожиженного слоя, впсевдоожиженный слой вводят жидкийхладоноситель для создания пеннойэмульсии, при этом жидкий и газообразный хладоносители имеют различный химический состав.На фиг. 1 изображен аппарат, реализующий данный способ; на. Фиг. 2вид А на Фиг. 1.Устройство для низкотемпературнойобработки зернистого материалавключает корпус 1, установленную внем решетку 2 с отверстиями 3 и 4,установленные в отверстиях 4 форсунки 5, связанные с коллектором б. Внижней части корпуса 1 выполнен патрубок 7 для подсоединения к воздуховоду.Способ реализуется следующим образом,В корпус 1 аппарата на решетку2 помещают зернистый материал 8 ипо воздуховоду через патрубок 7 подают газообразный хладоноситель, который распределяется в подрешеточноепространство, проходит через отверс.тия 3 и 4 и приводит слой продукта 8в состояние псевдоожижения. Затем поколлектору 6 кфорсункам 5 подводится жидкий хладоноситель, который разбрызгивается в подаваемый газообразный хладоноситель, смешивается с ними образует пенную эмульсию, котораязаполняет все пространство в корпусе 1 аппарата между частицами материала, При этом жидкий и газообразный хладоносителиимеют различныйхимический состав. При вводе жидкого хладоносителя в подвижный псевдоожиженный слой материала образуется подвижная пенная газожидкостная эмульсия, которая за-. полняет пространство между псевдоожиженными частицами и интенсифицирует теплообмен на их поверхности, в связи с увеличением коэффициента теплоотдачи. Поеледний в таком тепло- обмене определяет не значение оптимальной скорости воздуха при псевдоожижении, а главным образом тепло= обмен между частицейи пленкой жидкости, тем самым величина коэффициента теплоотдачи возрастает в 2-Заказ 3515/36ВН Тираж 530ПИ Государственного комитета С о делам изобретений и открытийМосква,.Ж, Раушская наб ПодписноеССР 113 ижиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Щюектная, 4 2,5 раза при неизменном расходе газообразного хладоносителя.При обработке частиц продукта растительного происхождения пленка жидкого хладоносителя предотвращает миграцию влаги в газообразный хладоноситель, что снижает потери массы продукта в процессе обработки.Поскольку теплообмен между пенной эмульсиЕй и частицей обеспечивает достижение эффективного теплоотвода от частицы к хладоносителям, отпадает необходимость понижения температуры газообразного хладоносителя ни-. же,. чем этого требуют расчетные ус ловия, при этом не снижается темпе ратура кипения хладагента в воэдухоохладителе, что позволяет снизить затраты на выработку холода.После окончания процесса и достижения заданной конечной температуры обработки, подачу хладоносителя прекращают и производят отделение жидкого хладоносителя от продукта известными техническими средствами.Интенсификация процесса теплообмена повышает коэффициент использования аппаратов для обработки материалов в псевдоожиженном слое, что позволяет увеличить их,общую и удельную производительность при наличии действующих моделей аппаратов без существенного изменения конструкции аппаратов.Выполненные технологические и технические расчеты показывают.что при использовании в качестве газообразного хладоносителя воздуха и жид-кого хладоносителя - клиона 30 производительность скороморовильных аппаратов увеличивается в 1,5-.:., 1,б раза, что снижает себестоимость получаемой продукции на 30 по сравнению с замораживанием в воздушных флюдиизационных скоромороэильных аппаратах.