Способ сушки сыпучих материалов

( 9)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии(56) Авторское свидетельство СССРУ 385150, кл Р 26 В 3/08, 1970.(54) (5) СПОСОБ СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ по авт.св. В 385150, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения энергозатрат н повышенияэксплуатационной надежности путемоптимизации параметров процесса,пневмоэабрасывание материала в аппарат кипящего слоя осуществляют уходящими из этого аппарата газами, расход которых регулируют потемпературе слоя в низкотемпературной камере.Изобретение относится к технике сушки сыпучих материалов, преимущественно поваренной соли, в псевдоожиженном состоянии и может найти применение в различных областях про мышленности.Целью изобретения является уменьшение энергозатрат и повышение эксплуатационной надежности путем оптимизации параметров процесса сушки. 10На чертеже изображена установка, реализующая предлагаемый способ.Установка содержит аппарат 1 кипящего слоя, состоящий из высокотемпературной 2 и низкотемпературной 5 3 камер, пневмозабрасыватель с течкой 4 и штуцером 5, разгрузочное устройство 6, выхлопной патрубок 7, вентиляторы 8-10, топку 11, газоочиститель 12, газоход 13 с испол нительным механизмом 14, связанным с регулятором 15 температуры высушенного материала, имеющим датчик, например термопару 16, установленную в низкотемпературной камере 3. 25Установка работает следующим образом.Вентилятором 8 подают воздух в топку 11, где сжигают топливо и получают теплоноситель, который направ .З 0 ляют в высокотемпературную камеру 2 (камеру сушки). Вентилятором 9 подают воздух в низкотемпературную камеру 3 (камеру охлаждения). Вентилятором 10 отводят из аппарата кипяще- З 5 го слоя 1 уходящие газы, подают их на обеспыливание в газоочиститель 12 и выбрасывают в атмосферу, При этом устанавливают в системе такой . аэродинамический режим, чтобы в над слоевом пространстве аппарата 1 поддерживалось разрежение 5 - 15 мм вод.ст., а за вентилятором 10 - избыточное давление. Последнее достигается благодаря гидравлическому под 45 пору 100-350 мм вод.ст., создаваемому газоочистителем 12. На газоходе 13 приоткрывают дроссельный клапан 14 и направляют часть уходящих газов в штуцер 5 пневмоза брасывателя. Рециркуляция газов происходит за счет избыточного давления в участке газохода между вентилятором 10 и газоочистителем 12, к которому присоединен газоход 13. При этом кла пан 14 приоткрывают настолько, чтобы при имеющейся разности давлений расход газа по линии рециркуляции составил около 1400 м/ч на погонный метрширины забрасывателя.Исходную (влажную) соль подают втечку 4, причем расход ее колеблетсяв широком диапазоне: ее подают в аппарат 1 столько, сколько поступает вданный момент с предыдущей технологической стадии, например вакуум-выпарки и центрифугирования, Это объясняется тем, что влажная соль склонна кслеживанию и хранение ее в бункерахнедопустимо. В связи с этим факторомосновные технологические параметрысоли, поступающей на сушку (расход,влажность, гранулометрический состав), непрерывно меняются,Поваренная соль является полидисперсным продуктом. Например, сольсорта "Экстра" должна при просеве через сито со. стороной квадратного отверстия 0,8 мм проходить полностью,при просеве через сито со сторонойквадратного отверстия 0,5 мм - не менее 957.Кристаллы разных фракций ведут себя в потоке выходящего газа из пневмозабрасывателя по-разному, в то времякак основная масса подаваемой солиоседает в высокотемпературной камере2, частицы мелкой фракции подхватываются потоком и переносятся сразу вкамеру 3 охлаждения. Количество переносимого материала зависит от расходасоли, поступающей на сушку, ее гранулометрического состава и влажности,а также от расхода газа на пневмозабрасыватель., Соль в камере 2 нагревают до установленной температуры, например до90 С, и сушат. Высушенная соль переотекает в камеру 3 для охлаждения.оОхлаждение соли до 60 С происходит засчет использования ее тепла на нагреви сушку поступившей в камеру исходной соли и нагрева воздуха, подаваемого вентилятором 9 на ожижение слояи удаление из него водяного пара.Охлажденную соль выгружают из аппарата 1 через разгрузочное устройство 6.Стабилизацию температуры ( 60 С) в камере охлаждения 3 осуществляют путем воздействия на исполнительный механизм 14, Если на сушку поступает соль, например, с большим содержанием крупных фракций или более влажная (а значит, и более тяжелая), то подача исходной соли в камеру 3 уменьшается, и температура в ней11743начинает расти. Тогда увеличиваютрасход газа в пневмозабрасьвательдо тех пор, пока в камеру 3 охлаждения не станет поступать такоеколичество исходной соли, котороенеобходимо для уменьшения температуоры слоя до 60 С.Для автоматического управленияпроцессом и поддержания его в оптимальном режиме используют регулятор 1015 температуры, который по сигналуот датчика 16 температуры слоя оказывает управляющее воздействие наисполнительный механизм 14.П р и м е р 1.В аппарате 1 кипя щего слоя сушат поваренную соль "Экстра" в количестве 10000 кг/ч от начальной влажности 47 до конечной0,1%. Расход уходящих газов на забрасывателе держат 1000 мз /ч, при 2 оэтом 12% поступающей соли, т.е,1200 кг/ч, подают непосредственно внизкотемпературную камеру 3,Температуру сушки в высокотемпературной камере 2 поддерживают 90 С 25посредством автоматического регулирования расхода топлива на нагревтеплоносителя. Это необходимо в связи с тем, что здесь сушат основнуюмассу соли (88%), и теплоноситель вслое материала приобретает высокуювлажность., В камере 3 охлаждения охлаждаютодо 60 С соль, высушенную в камере1, и одновременно сушат 127 исход 35ной соли с использованием атмосфррного воздуха, подаваемого на псевдоожижение слоя. Расход воздуха принимают таким, чтобы его относительнаявлажность на выходе из слоя была не 4 Овыше 20-40% при температуре слоя60 С. Температура уходящих газов во:надслоевом пространстве сушилки, полученная после смешения отработанного теплоносителя (90 С) с отрабоотаиным воздухом (60 С) примерно 84 Со опри точке росы 50-60 С, что вполнеодопустимо,Таким образом, обеспечивают устойчивую и надежную работу сушильной50установки без подогрева газа, подаваемого в пневмомеханический забрасыватель, и при этом экономят 12% топлива, необходимого для сушки соли,так как за счет тепла топлива сушаттолько 887. ее исходного количества.П р и м е р 2, При сушке 10000 кгповаренной соли "Экстра" в режиме,приведенном в примере 1, гранулометрический состав соли изменяется всторону укрупнения кристаллов, например, за счет включения в работу послеочередной промывки дополнительного.корпуса в выпарной батарее на стадииупаривания рассолов,Указанное возмущение (укрупнение,а следовательно, и утяжеление кристаллов) приводит к тому, что в камеруохлаждения поступает, например,фъзООкг/ч,т.е. 67 исходного количества соли, а остальное количество9400 т/ч, т.е. 94% осядет в камересушки,По известному способу, во-первых,на 6% повысится расход топлива насушку, так как за счет теплоносителяпотребуется сушить на 887, а 94% соли, Во-вторых, температура слоя (готового продукта) в камере охлажденияоповышается до 72 С, так как количест"во тепла, которое надо отнять от горячей соли, увеличивается. Количество тепла, которое может отнять исходная соль, уменьшается, а тепло, отнимаемое воздухом, остается тем же,так как расход воздуха - величина постоянная, определяемая площадью газораспределительной решетки в камере.Температура соли 72.С недопустима,отак как выше 50-60 С не работают фасовочные автоматы.Согласно предлагаемому способу,расход газов на забрасыватель регулируют по температуре слоя в низкотемпературной камере, Поскольку, если врезультате увеличения среднего размера частиц исходной соли уменьшилосьпоступление ее в камеру охлаждения итемпература слоя в камере начала расти, увеличивают подачу газа в забрасьватель до тех пор, пока количествосоли, забрасываемой непосредственно вкамеру охлаждения, не достигнет необходимой величины 1200 кг/ч. При этом,все параметры процесса сушки стабилизируются.Увеличение расхода газов, например, до 1400 м /ч (против 1000 м /ч в примере 1) не вызывает технических затруднений, так как осуществляется Рециркуляция уходящих газов через надслоевое пространство аппарата. Процесс регулирования расхода газа на забрасьватель по температуре слояв камере охлаждения легко поддается автоматизации.П р и м е р 3. При сушке 10000 кг поваренной соли в режиме, приведенном в примере 1, начальная влажность соли увеличивается с 4 до 67, например, из-за нарушения работы центрифуг на стадии механического (предварительного) обезвоживания продукта.Поскольку соль с начальной влажностью 63 требует для сушки больше 1 О тепла, чем при 43, подача ее в камеру охлаждения в количестве 1200 кг/ч приводит к снижению температуры слояодо 50-54 С. Это недопустимо, так. как при такой низкой температуре соль 15 сохнет очень медленно. Согласно предлагаемому способу, при снижении температуры в камере охлаждения ниже 60 С уменьшают пода чу газов на забрасыватель до тех пор, пока не стабилизируется температураослоя 60 С. В камеру охлаждения забрасывают при этом 800 кг/ч исходной соли. 25 Снижение загрузки исходной соли в камеру охлаждения при уменьшении расхода уходящих газов на пневмозабрасыватель, например, до 600 мз /ч вместо подававшихся первоначально 1000 м /ч гроисходит благодаря тому, что уменьшается кинетическая энер" гия струи газа на выходе из газораспределительного сопла пневмомеханического забрасывателя.Таким образом, использование уходящих газов в качестве рабочего тела для пневмозабрасывателя и регулирование их расхода по температуре слоя в камере охлаждения (низкотем-, пературной) позволяет сократить энергозатраты на сушку, оптимизировать технологические параметры процесса и стабилизировать качество готового продукта. Кроме того, предлагаемый способ создает условия для автоматической работы сушильной установки в энергетически оптимальном режиме.