Способ грануляции в псевдожиженном слое

СОЮЗ СОВГ ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРГ СПУБЛИК5 В 01,) 2/16 ОСУДАРСТОЕННОГ ПАТЕНТ)ЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т химического Б, Михайл льство СС 08, 1980. льство СС 5/00. 198 ЯЦИИ В ПСЕВДО омышленности дли биопрепарато слой 4 обрабамого в аппарат овленные горике камеры,поде соединения пературного теплоносителя тываемого материала, ввод по патрубку 5, сопла б, уста зонтальные на боковой стен ключенные через гибкиаавЪ общего данного ,2-вид ематичть БВК 90; зкотемперауется воздух тве высоко - продукты(54) СПОСОБ ГРАНУЛОЖИЖЕННОМ СЛОЕ57) Использование: в игранулирования медИзобретение относится к технологическим тепломассообменным процессам грануляции и сушки и может быть использовано в медицинской и микробиологической, пищевой и химической отраслях промышленности, преимущественно для грануляции и термообработки сыпучих материалов, например, для получения гранулированных дешевых адсорбентов, заменителей активных углей и других медпрепаратов,Целью изобретения - повышение эффективности процессаза счет интенсивной и рациональной сушки.На фиг, 1 представлена схема вида аппарата для осуществления способа продольный разрез); на фиг по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3 - сх ный вид сверху.Аппарат содержит рабочую камеру 1 с гаэораспределительной решеткой 2, расположенной на коробке 3 подвода низкотемСущность способа состоит в том, что высокотемпературный теплоноситель подают дифференцированно по длине камеры: в зоне загрузки - с наклоном в направлении движения материала, в средней зоне - встречно перпендикулярно направлению движения материала и в зоне выгрузки - паралпельно с двух сторон под углом к направлению движения материала, при этом в первой половине камеры подают до 2/3 расхода теплоносителя, а скорости его истечения через сопла уменьшают по длине камеры от 40-70 м/с, в зоне выгрузки до 20 - 40 м/с. 2 и. ф-лы, 3 ил,(условно не показаны) к трубопроводу 7 высокотемпературнсн о теплоносителя, на котором для каждого сопла предусмотрены задвижки 8, патрубок 9 выгрузки материала, .1 - зона загрузки, И - средняя зона, 1 И - зона выгрузки. Стрелками показаны направления движения и циркуляции частиц.Пример реализации способа представлен применительно к сушке после грануляции белково-витаминного концентрата (БВК), производительностью 1000 кг/ч по готовому продукту (10000 кг/ч по испарен-нои влаге), начальная влажнос онечная 0,50/. В качестве н урного теплоносителя исполь температурой 20 С, а в каче емпературного теплоносител1813554 40 45 50 сжигания природного газа с температурой 250 С, после разбавления их холодным воздухом,Способ реализуют следующим образом, П р и м е р 1. Согласно указанным конкретным данным в короб 3 подают низкотемпературный, а в трубопровод 7 высокотемпературный теплоноситель, По патрубку 5 подают обрабатываемые гранулы БВК для грануляции и сушки, которые поступают на решетку 2 и образуют кипящий слой 4 эа счет продувания их низкотемпературным теплоносителем - воздухом. Высокотемпературный теплоноситель поступает в слой через сопла 6 и образуют в нем горизонтально-вертикальные струи, усиливающие циркуляцию гранул, При этом в первой половине камеры от зоны загрузки подают 50 - 70 расхода теплоносителя. Такое регулирование обеспечивают с помощью задвижек 8 при уменьшении скоростей истечения газа через сопла от 40 - 70 м/с в зоне загрузки до 20-40 м/с в зоне выгрузки, Гранулы материала увлекаются струями и подвергаются в них кратковременному воздействию высокотемпературного .теплоносителя. В результате обеспечивается интенсивная сушка гранул, Готовый высушенный продукт, с конечной влажностью гранул 0,5%, выгружается из аппарата переливом через патрубок 9, Среднее время пребывания материала в аппарате, при непрерывной его работе, 150 - 200 с, Однако, как показывает опыт, только 3-8 этого времени продукт находится.в непосредственном контакте со струями теплоносителя. За счет такого кра" ковременного контакта с теплоносителем возможна обработка и термолабильных продуктов типа БВК по предлагаемому способу при температурах, выше регламентированных, и процесс резко интенсифицируется. Исходный материал подают в зону загрузки в струйном потоке с теплоносителем, коаксиально его струе, такой прием позволяет обеспечить необходимый предварительный подогрев материала для его последующей сушки в рабочей камере и эффективнее использовать теплоноситель. В проточных непрерывных режимах работы аппарата, как показывает апробация, в нем формируется такая гидродинамика струйного псевдоожижения, при которой рабочая масса слоя резко уменьшается по длине аппарата, в направлении перемещения продукта, Поэтому подача теплоносителя по соплам производится дифференцированно, с уменьшЕнием его расхода по длине камеры, от зоны загрузки, Этот прием обеспечения нужного режима подачи теплоносителя контролируется скоростями его подачи и расходом по соплам в 3-х зонах и различной позонной направленностью - наклонно, встречно и параллельно по этим зонам. Наклонная, в сторону пере мещения материала, подача теплоносителяв зоне загрузки предотвращает скопления и агломерацию влажного начального продукта в зоне загрузки 1 и позволяет устранить застой его в зоне. В средней зоне 2 преоб ладает встречная подача теплоносителя посоплам с целью струйного секционирования слоя и обеспечения необходимого времени пребывания частиц в активной зоне. В зоне выгрузки 1 предпочтительной является па раллельная наклонная подача теплоносителя через сопла с образованием зоны циркуляционной досушки за счет аэродинамической пары сил, обеспечивающих параллельными струями, например подаваемыми 20 против часовой стрелки. Целесообразностьописанных приемов подачи теплоносителя подтверждается моделированием процесса и апробацией его гидродинамики и сушки,При такой дифференцированной подаче 25 теплоносителя по длине камеры уменьшается проскок струй и пылеунос мелких частиц на 1,5 - 2,0 . Кроме того, возрастает тепловой КПД процесса на 3 - 5из-за улучшения контактирования материала с материалом, 30 П р и м е р 2, Способ реализуют поуказанному примеру 1, но указанные параметры контролируют и выдерживают следующим образом; по трубопроводу 7 подают тот же теплоноситель (250"С). В первую по ловину (от зоны загрузки) камеры подают 40 теплоносителя, так что скорость его истечения по соплам составляет 30 - 40 м/с - в зоне загрузки и 30 - 60 м/с - в зоне выгрузки, Из-за вялой гидродинамики уменьшается подвижность частиц (гранул) и их перемешивание, сушка удлиняется, т;е, снижается общая эффективность процесса, т,к,растет необходимость долгого пребываниягранул в камере - до 250 сек,П р и м е р 3, Условия те же, но значение указанных параметров теплоносителя по расходу в первой половине камеры составляют 45 - 50, а скорости его по соплам 40-50 м/с - в зоне загрузки, 50-40 м/с - .в средней зоне и 40-30 м/с - в зоне выгрузки. Наблюдается недостаточная подвижность гранул в первой половине камеры и проскок теплоносителя и повышенный унос в средней зоне. Время сушки 200 с,55 П р и м е р 4, Условия те же, что и в.примере 1. Через первую половину камеры подают 60 х расхода теплоносителя, скорость его по соплам; 60 - 70 м/с - в зоне загрузки, 50-40 м/с - в средней зоне, и 30 - 40 м/с в зоне выгрузки, Расчеты и апробация показывают, что режим оптимален. Время сушки сокращается до 150 - 180 с, Гидродинамика активная.Во всех примерах соблюдалась указанная направленность подачи теплоносителя по зонам, как способствующая повышению общей эффективности процесса, Обобщая результаты, можно отметить, что несоблюдение выявленных рациональных параметров приводит к недостаточному фонтанированию. при котором основная масса теплоносителя в виде струи (факелов) уходит из слоя без его должного перемешивания и тепловой КПД заметно снижается.С другой стороны, если зти скорости и расходы меньше нижних значений, то заметно ухудшается подвижность материала, т.е, ухудшается перемешивание и теплообмен между струйным теплоносителем и сыпучим материалом и тепловой КПД снижается,В данном предложении удается эффективнее использовать высокотемпературный теплоноситель как за счет описанного дифференцированного его вдува в сопла подлине камеры, так и зэ счет обеспечения позонной высокой подвижности частиц и более интенсивного и технологического подогрева материала теплоносителем, КПД процесса увеличивается на 3-5%, а унос пылевидных продуктов уменьшается на 1,5 - 2,0%,Подача исходного материала в струйном потоке с теолоносителем позволяет вводить материал в нижнюю часть слоя, что способствует более полной обработке получаемого продукта,Формула изобретения1, Способ грануляции в псевдоожижен 5 ном слое путем подачи низкотемпературного теплоносителя в слой обрабатываемого,размещенного на решетке сыпучего материала для его псевдоожижения и подачи высокотемпературного теплоносителя в виде10 газовых струй через боковые горизонтальные сопла, размещенные напротив другдруга, с возможностью регулирования ихугла наклона в горизонтальной плоскости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью15 повышения эффективности процесса зэсчет обеспечения интенсивной и рациональной сушки, высокотемпературный теплоноситель подают дифференцированно подлине камеры, в зоне загрузки - с наклоном20 в направлении движения материала, в средней зоне - встречно перпендикулярно направлению движения материала, и в зоневыгрузки - параллельно с двух сторон подуглом к направлению движения материала,25 при атом в первой половине камеры от зонызагрузки подают до 2/3 расхода высокотемпературного теплоносителя, а скорость егоподачи через сопла уменьшают по длинекамеры от 40 - 70 м/с в зоне загрузки до30 20 - 40 м/с в зоне выгрузки.2, Способпоп.1, отличающийсятем, что обрабатываемый материал подаютв зону загрузки в струйном потоке с высокотемпературным теплоносителем коаксиаль 35 но его струе.1813554 Составитель В,МихайлРедактор Г.Бельская Техред М,Моргентал Корректор А.Обручар Подписноезобретениям и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб 4/5 Производственно-издательский комбина каз 18 ВНИ Тираж И Государственного комите 113035, Москва