Способ сушки суспензий, растворов и паст

/12; 1 26 В 3/1 ОЛИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ ТЕЛЬ СТ Н АВТО МУ СТ и я ин го ти 5 Б.ИМаши30.о СССР967,ГОСУДАРСТВЕННЫ КОМИТЕТ СССР ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Институт ядерной энергАН Белорусской ССР(56) 1, Лыков М.В., ЛеончикРаспылительные сушилки. М.,ностроение 1966, с. 2292, Авторскоесвидетельст9 237700, кл. Е 26 В 3/12,(54) (57) СПОСО РАСТВОРОВ И ПА отличающ с целью снижен потерь, в слой в виде вращающ его торцов вво теплоноситель ляющем 0,05-0,УШКИ СУСПЕНЗИЯ,о авт.св. Р 237700й с я тем, что,идравлическихртного материалая кольца с обоихдополнительныйличестве, составбщего расхода.Изобретение относится к распыли- тельной сушке растворов, суспенэий и паст и может быть использовано в пищевой, химической промышленности и других отраслях народного хоэяй 5 ства.Известны способы комбинированной сушки растворов, суспензий и паст путем прямоточной распылительной подсушки на первой стадии и досушки в кипящем слое 1 Ц .Однако данный способ характеризуется большими энергозатратами и имеет малую экспозицию сушки.По основному авт.св. 9 237700 известен способ сушки суспензий, 15 растворов и паст путем распыления их в слое инертного материала, приводимого во взвешенное состояние газообразным теплоносителем-воздухом, причем частицам инертного материала 20 сообщают вращательное движение с помощью направленного потока газообразного теплоносителя 2 .Недостатком указанного способа сушки являются высокие гидравлические потери, связанные с большими затратами энергии на вращение инертных частиц при малой скорости их хаотического движения, наличие которой обеспечивает отделение высушенных частиц от инертного материала. При введениичастиц инертногоматериала в аппарат с тангенциальными соплами, частицы обраэуЮт в немравномерное вращающееся кольцо. Каждая частица вращается по своей рав новесной орбитеПричем, чем крупнеечастица, тем ближе к цилиндрическойстенке аппарата она вращается. Траекториями вращения частиц являютсяконцентрические окружности. Взаимодействие частиц, движущихся параллельно, незначительно. Как показалиэксперименты, скорость хаотического движения частиц, т.е, движения в радиальном направлении, составляет 0,002-0,01 от скорости кругового дви-, жения. А удаление высушенного раствора с поверхности частиц инертного материала происходит только вследст вие взаимодействия частиц, вызванного хаотическими скоростями. Поскольку скорость хаотического движения прямо пропорциональна скорости кругового движения, то в данном способе 55 отделение высушенных частиц достигается соотствующим подбором окружной скорости слоя инертных частиц. Гидравлические потери на вращение слоя инертных частиц пропорциональны квадрату скорости потока теплоносителя. Прп прочном сцеплении высушиваемого материала с частицами скорость вращательного движения и соответственно, расход газообразного теплоносителяЧасть газообразного из ресивера 9 подается зону 1 через отверстия женные преимущественно теплоносителяв реакционную10, располо -параллел. но необходимо увеличивать в 2-3 разаот требуемого на процесс сушки.Необходимо так организовать процесс, чтобы отделение высушенногоматериала от частиц происходилопри расходах теплоносителя, необходимых для сушки, т.е. хаотическиескорости частиц в слое необходимоменять без изменения общего расходатеплоносителя,Бель изобретения - снижение гидравлических потерь.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу сушки суспензий, растворов и паст в слой инертного материала в виде вращающегося кольца с обоих его торцов вводят дополнительный теплоноситель в количестве,составляющем 0,05-0,25 от общегорасхода.На Фиг,1 изображено устройстводля осуществления предлагаемогоспособа продольный разрез; нафиг,2 - разрез по А-А на фиг,1.Аппарат содержит реакционнуюзону 1, окруженную цилиндрическойстенкой 2 с тангенциальными соплами 3 и торцовыми крышками 4 изаключенную внутрь герметизированного корпуса 5, К корпусу 5 прикреплены патрубки. ввода б и вывода7 газообразного теплоносителя.Форсунки 8 для подачи раствора вреакционную зону 1 размещены в тангенциальных соплах 3. Между корпусом 5, торцовыми крышками 4 и цилиндрической стенкой 2 образованресивер 9. Торцовые крышки 4 имеютотверстия 10 для прохода дополнительного теплоносителя в реакционную зону 1.Аппарат работает следующим образом,Газообразный теплоноситель подается под давлением через патрубокб в ресивер 9, откуда через сопла3, преобретая необходимую степеньзакрутки, поступает в реакционнуюзону 1. При вводе инертного материала в реакционную зону 1, последнийзакручивается газообразным потокомтеплоносителя, Под действием центробежных сил инертные частицы прижима-,ются к боковой цилиндрической стенке 2 и образуют в реакционной зоне1 равномерное вращающееся кольцо.Высушиваемый раствор напыляется форсунками 8 на частицы инертного материала, высушивается на них, отделяется от поверхности частиц ивыносится потоком отработанного газачерез патрубок 7.1044913 оси аппарата в торцовых крышках 4.Струи теплоносителя, выходя из отверстий 10, сообщают частицам инерт ного материала скорость в направлении,перпендикулярном плоскости ихвращения,В результате этого силы трения и ударного взаимодействия частицодна с другой и со стенками аппаратамогут достигать больших величин взависимости от скорости истечениягаза через отверстия 10 торцовых кры шек 4. Это способствует эффективномуудалению высушенного раствора спонерхности частиц инертного материала. Для осуществления воэможности хаотического движения частиц перпендикулярно плоскости их вращения, скорость струй, истекающих из.отверстий в торцовых крышках, должна быть вы- р( ше скорости витания частиц, Как показали эксперименты минимальный объем газообразного теплоносителя, подаваемого в слой с торцов, обеспечивающий изменение хаотических скоростей частиц, состанляет 0,05 от общего расхода. Дальнейшее увеличение доли расхода через торцовые крышки пркводит к увеличению хаотических скоростей частиц и увеличению интенсивности отделения высушиваемого материала. В диапазоне расходов от 0,05 до 0,25 линейное увеличение расхода приводит к увеличению интенсивности отделения материала пропорциональнотретьей степени, При росте хаотических скоростей падает концентрация частиц в слое и .при расходе свыше:ВНИИПИ Заказ 7510/35Тираж 687 Подписное Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул,Проектная,0,25 начинае вся вынос частиц кке.жного материала, Поскольку прп нализ;". торцового вдува газообразного тепл-.- носителя снижается коэффициент трения слоя о стенки, число оборотан слоя сохраняется практически постоя нньм.Таким образом, предлагаемый с.-:особ сушки суспенэкй, растворов к паст позволяет обеспечивать сушку и отделение высушкэаемого материала прк минимальном расходе газообразного теплоносктеля, рассчитанного по балансу тепла, необходкмого для испарения и деления влаги. Напри мер, для пасты, содержащей кодат калия, количество газообразного теплоносктеля по способу, известному из прототипа, э 2-3 раза больше, чем по тепловому бала;:су, По предлагаемому способ: расход теплоносителя уменьшается вдвое и гидравлические потери соответственно н 4 газа.На лабораторной установке диаметром 200 мм к высотой 50 мм со слоем отдельных частиц диаметром 3 мм ,предлагаемый сособ был реализован также для сушки ксантогената калия, Поскольку сцепление высушкваемого ксантогената калия со .стальнымк шарами несколько ниже,. чем у кодата калия, то гидравлические потери н сравнении с прототипом снижаются в 1,5-2 раза.Таким образом, предлагаемый способ сушки суспензия, растворов и паст позволяет сн.экть гидравлические потери прк его пркененкк в 1,.5-4 раза.