Способ сушки дисперсных и пастообразных материалов и сушилка для его осуществления

О П И С А Н И Е , )994880ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(53) УДК 66.047. ,751(088.8) Опубликовано 07.02.83. Бюллетень 5Дата опубликования описания 17.02.83 по делам нзевретеннй н открмтий(54) СПОСОБ СУШКЙ ДИСПЕРСНЫХ И ПАСТООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СУШИЛКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к тепло-и массообменным процессам, а более конкретно к сушке продуктов химической, пищевой, микробиологической и др. отраслей промышленности, в частности к сушке осадков сточных вод, шламов, активного ила и т. д.; особенно, когда необходимо получить продукт в гранулированном виде и уменьшить его унос с сушильным агентом.Известен способ сушки дисперсных и пастообразных материалов в тонкослойных центробежных роторных сушилках, заключающийся в нагреве продукта с помошью сушильного агента или греющих поверхностей в центробежном поле, создаваемом вращающимся в цилиндрическом или коническом аппарате ротором с транспортирующими и перемешиваюшими элементами. Этот способ реализуется в конструкциях тонкослойных роторных, сушилок, содержащих неподвихный обогреваемый барабан и размещенный внутри него ротор с радиально укрепленными на нем лопатками для перемещения высушиваемого материала от загрузочного устройства к разгрузочному; к ротору прикреплены секционируюшие элементы, размещенные в плоскости, перпендикулярной оси ротора, и прилегающие вплотную к боковым торцам лопаток 11.Недостатком этого способа и работаюших по нему сушилок является сильное истирание материала ротором в процессе суш ки и большой унос образующейся при истирании мелкой фракции, а также необходимость испарять влагу, выделяющуюся в процессе отжима продукта, находяшегося в центробежном поле.Известна также роторная сушилка, содержашая неподвижный обогреваемый барабан с ротором внутри в виде вала с размешенными снаружи по винтовой линии лопатками и расположенными между ними лопастями, выполненными в виде двух створчатых пластин 2.Несмотря на то, что данная сушилкавследствие дополнительного обогрева барабана и наличия лопаток и лопастей обеспечивает более интенсивный процесс сушки, она обладает всеми недостатками предыдуших.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ сушки дисперсных и пастообразных материалов, заключающий 994880ся в том, что в центробежном поле осуществляют предварительное обезвоживание материала путем его отжима и удаления влаги, а окончательную досушку ведут также в центробежном поле при контактном нагреве с помощью греющих поверхностей или газообразным теплоносителем,Устройство для сушки дисперсных и пастообразных материалов содержит частично обогреваемый корпус, выполненный в виде поверхности вращения с торцов закрытой крышками и имеющий патрубки для загрузки материала и разгрузки готового продукта. Внутри корпуса соосно расположен ротор, выполненный в виде полого вала с прикрепленными к нему транспортирующими и перемешиваюшими элементами. На роторе имеются также сопла для подачи в сушилку промывной жидкости, Ротор вра 10 15 щается внутри корпуса со скоростью, обеспечивающей перемещение материала в тонком слое от загрузочного патрубка к разгрузочному. Корпус сушилки снабжен греющей рубашкой и устройством для отвода отжатой жидкости в виде отверстий в кор 20 пусе и гидрозатвора. Отбор отжатой центробежным полем жидкости позволяет уменьшить тепловую нагрузку на сушилку 3.Недостатком указанных способа сушки и сушилки для его осуществления является истирание продукта ротором, в результате чего образующаяся при истирании мелкая фракция ухудшает товарное качество продукта и увеличивает унос продукта с парами жидкости. 25 30 При осуществлении процесса сушки важно получить монодисперсный продукт в гранулированном виде. Такой продукт лучше хранится, меньше слеживается, удобнее при транспортировке и перегрузке.Целью изобретения является повышение качества сушки при получении гранулированного готового продукта путем подачи дополнительного теплоносителя через полость вала,Цель достигается тем, что согласно способу сушки дисперсных и пастообразных материалов, осуществляемому путем предварительного отжима материала под воздействием центробежной силы и последую. 40 тивном нагреве с сохранением в зоне сушки центробежного поля, по оси зоны досушки на ее конечном участке с помощью дополнительного ввода теплоносителя создают разрежение, под действием которого возвращают часть высушенного материала в виде газовзвеси в начальный участок зоны досушки,Возврат осуществляют в пределах, составляющих 5 - 30% от общего количества высушенного материала.Сушилка для дисперсных и пастообразных материалов, содержащая частично обогреваемый корпус с патрубками на его за 50 55 грузочном и разгрузочном концах, соосно щей его досушки при контактном или конвек размещенный в корпусе ротор в виде полого вала с перемешивающими и транспортирую. шими элементами и установленными на нем соплами, и устройство для отвода отжатой жидкости, в полости вала со стороны разгрузочного конца корпуса установлено сопло Лаваля, горловина которого сообшена с полостью корпуса, по крайней мере с помощью одного патрубка.На чертеже изображена сушилка, продольный разрез, включающая три технологические зоны А, Б. В. Сушилка содержит цилиндрический корпус 1, расположенный горизонтально с торцовыми крышками 2, через которые проходит ротор 3 с транспортируюшими и перемешивающими элементами 4. На корпусе 1 имеется также загрузочный патрубок 5 и разгрузочный патрубок 6. В средней части корпуса 1 располагается влагоотделительное устройство (для отвода отжатой жидкости), представляющее собой перфорированный участок корпуса 1 с прикрепленной снаружи корпуса 1 рубашкой 7 для сбора и удаления отжатой жидкости. Корпус 1 на участке между влагоотделительным устройством и разгрузочным патрубком 6 снабжен паровой рубашкой 8 со штуцерами 9 и 1 О подачи пара и вывода конденсата, соответственно. Внутри корпуса 1 установлена подпорная шайба 11 для увеличения времени пребывания материала в сушилке. Внутри ротора 3 имеется сопло 12 Лаваля, Зона разрежения сопла 12 (горловина) посредством патрубка 13 сообщается с зоной В сухого материала перед подпорной шайбой 11. В начале зоны Б сушки на роторе 3 имеются сопла 14 для опудривания влажного материала. Ротор 3 приводится во вращение от электродвигателя 15 через редуктор 16.Сушилка работает следующим образом.Внутрь вращающегося от электродвигателя 15 через редуктор 16 ротора 3 подается газообразный теплоноситель (стрелка Г). Влажный материал загружается в зоне А отжима через патрубок 5. Под действием центробежной силы, создаваемой ротором 3 с установленными на нем транспортирующими и перемешивающими элементами 4, поверхностная влага отделяется от материала, а затем удаляется через отверстия влагоотделительного устройства в рубашку 7 в зоне А. Влажный материал от загрузочного патрубка 5 к разгрузочному патрубку 6 перемещается по внутренней стенке корпуса 1 сушилки по винтовой линии. Тепло- носитель, поступающий в ротор 3, проходит через сопло 12 и создает разрежение, под действием которого сухой продукт из зоны В перед подпорной шайбой 11 по.патрубку 13 увлекается в полость вала ротора 3. Образующаяся там газовзвесь через сопла 14 выводится в зону Б досушки сразу после влагоотделительного устройства.Происходит опудривание влажного материала сухим продуктом, в результате чего влажный материал приобретает сыпучие свойства и большую подвижность, происходит его укрупнение, гранулирование, снижается полидисперсность в результате налипания мелких фракций на более крупные. Под действием центробежного поля, создаваемого ротором 3, образующиеся гранулы окатываются и приобретают форму, близкую к шарообразной. В описанной конструкции сушилки можно проводить сушку пасты синтетических моющих средств (СМС), например пасты стирального порошка Лотос. Требуется получить гранулированный порошок с гранулометрическим составом основной фракции 300 мк, но не ниже 100 мк. Для реализации этого условия необходимо фракцию сухого продукта с гранулометри; ческим составом менее 100 мк возвращать на опудривание влажного материала. Для этого в патрубке 13 скорость воздуха долж.на на О - 20% превышать скорость витания частиц. Возвращают через ротор и сопла 14 5 - 30% общего количества высушенного порошка.Пример. Проводят опыты по сушке пасты СМС. Влажную пасту с начальной концентрацией 40% подают в сушилку диаметром 300 мм. Теплоноситель в количестве 10 кг/ч подат в ротор через сопло Лаваля диаметром 2 мм, Получают сухой продукт влажностью 5% со средним диаметром частиц 259 мк.Дисперсный состав сухого продукта, выгружаемого из сушилки, регулируется изменением количества теплоносителя, подаваемого в сопло, - с увеличением количества теплоносителя укрупняется дисперсный состав готового продукта.Предлагаемый способ сушки дисперсных и пастообразных материалов, а также сушилка для его реализации по сравнению с лучшими образцами аналогичного назначения позволяют получить продукт в гранулированной форме монодисперсного состава, удобной при транспортировке, хранении, употреблении. Улучшаются также условия тепло- и массообмена между греющими поверхностями и влажным материалом, расширяется область применения тонкослойных роторных аппаратов. Увеличивается выход б.продукта вследствие уменьшения уноса. Осуществление комбинированной сушки с отжимом и грануляцией позволяет также сократить количество грануляторов в технологических линиях.формула изобретения1. Способ сушки дисперсных и пастооб-.разных материалов путем предварительного10 отжима материала под воздействием центробежной силы и последующей его досушкипри контактном или конвективном нагревес сохранением в зоне сушки центробежногополя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сушки при получении гранулированного готового продукта, по осизоны досушки на конечном участке с помощью дополнительного ввода теплоносиетля создают разрежение, под действиемкоторого возвращают часть высушенногоо материала в виде газовзвеси в начальныйучасток зоны досушки.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтовозврат осуществляют в пределах, составляющих 5 - 30% от общего количества высушенного материала.233. Сушилка для дисперсных и пастообразных материалов, содержащая частичнообогреваемый корпус с патрубками на егозагрузочном и разгрузочном концах, соосноразмещенный в корпусе ротора в виде полого вала с перемешивающими и транспортирующими элементами и установленными нанем соплами, и устройство для отвода отжатой жидкости, отличающаяся тем, что, сцелью повышения качества сушки при подаче дополнительного теплоносителя черезполость вала, внутри последнего со стороныконца разгрузочного конца корпуса установлено сопло Лаваля, горловина которого сообщена с полостью корпуса по крайней мерес помощью одного патрубка.Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР606059, кл. Г 26 В 11/12, 1976;2. Авторское свидетельство СССР545845, кл. Р 26 В 11/6, 1975.3. Патент США3631605, кл. 34 - 9,опублик. 1972.Ю. Марес едактор Р. Циаказ 595/23 илак Составитель цика Техред И, Ве Тираж 685 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау филиал ППП Патент, г. Ужго