Способ грануляции в псевдожиженном слое

 

Использование: в промышленности для гранулирования меди биопрепаратов. Сущность способа состоит в том, что высокотемпературный теплоноситель подают дифференцирование по длине камеры: в зоне загрузки - с наклоном в направлении движения материала, в средней зоне - встречно перпендикулярно направлению движения материала ив зоне выгрузки - параллельно 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 п. ф-лы, 3 ил.

1813554 А1

: СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГ СПУБЛИК (я) В 01 J 2/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4907928/26 (22) 05.02,91 (46) 07.05.93. Бюл, N 17 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) В.Д. Михайлик и В.Б, Михайлов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 754172, кл. F 26 В 3/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1067331, кл. F 27 В 15/00, 1982. (54) СПОСОБ ГРАНУЛЯЦИИ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ (57) Использование: в промышленности для гранулирования мед- и биопрепаратов.

Изобретение 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 процесса за счет интенсивной и рациональной сушки.

На фиг, 1 представлена схема общего вида аппарата для осуществления данного способа(продольный разрез); на фиг, 2 — вид по стрелке А на фиг, 1; на фиг. 3 — схематичный 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, пературного теплоносителя. слой 4 обрабатываемого материала, вводимого в аппарат по патрубку 5, сопла б, установленные горизонтальные на боковой стенке камеры, подключенные через гибкие соединения (условно не показаны) к трубопроводу 7 высокотемпературного теплоносителя, на котором для каждого сопла предусмотрены задвижки 8, патрубок 9 выгрузки материала, .1 — зона загрузки, И вЂ” средняя зона, 1И вЂ” 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 испаренной влаге), начальная влажность БВК 90,(, конечная 0,5%. В качестве низкотемпературного теплоносителя используется воздух с температурой 20 С, а в качестве высокотемпературного теплоносителя — продукты

1813554 сжигания природного газа с температурой

250 С, после разбавления их холодным воздухом, Способ реализуют следующим образом, Пример 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 за 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 пере5 мещения материала, подача теплоносителя в зоне загрузки предотвращает скопления и агломерацию влажного начального продукта в зоне загрузки 1 и позволяет устранить застой его в зоне. В средней зоне 2 преоб10 ладэет встречная подача теплоносителя по соплам с целью струйного секционирования слоя и обеспечения необходимого времени пребывания частиц в активной зоне. В зоне выгрузки ill предпочтительной является па15 рэллельнэя наклонная подача теплоносителя через сопла с образованием зоны циркуляционной досушки за счет аэродинамической пары сил, обеспечивающих параллельными струями, например подаваемыми

20 против часовой стрелки. Целесообразность описанных 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 — 5% из-за улучшения контактирования материала с материалом, 30 Пример 2, Способ реализуют по указанному примеру 1, но указанные параметры контролируют и выдерживают следующим образом; по трубопроводу 7 подают тот же теплоноситель (250" С). В первую п035 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 M/ñ — в зоне выгрузки, Из-за вялой гидродинамики уменьшается подвижность частиц (гранул) и их

40 перемешивание, сушка удлиняется, т:е, снижается общая эффективность процесса, т,к, растет необходимость долгого пребывания гранул в камере — до 250 сек, Пример 3. Условия те же, но значение

45 указанных параметров теплоносителя по расходу в первой половине камеры составляют 45-50%, э скорости его по соплам

40-50 м/с — в зоне загрузки, 50-40 м /c — в средней зоне и 40-30 м/с — в зоне выгрузки.

Наблюдается недостаточная подвижность гранул в первой половине камеры и проскок

50 теплоносителя и повышенный унос в средней зоне. Время сушки 200 с.

55 Пример 4, Условия те же, что и в. примере 1. Через первую половину камеры подают 60% 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 пока1813554 зывают, 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—

2,00/.

Подача исходного материала в струйном потоке с теплоносителем позволяет вводить материал в нижнюю часть слоя, что способствует более полной обработке получаемого продукта, Формула изобретения

1. Способ грануляции в псевдоожижен5 ном слое путем подачи низкотемпературного теплоносителя в слой обрабатываемого, размещенного на решетке сыпучего материала для его псевдоожижения и подачи высокотемпературного теплоносителя в виде

10 газовых струй через боковые горизонтальные сопла, размещенные напротив друг друга, с возможностью регулирования их угла наклона в горизонтальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью

15 повышения эффективности процесса зэ счет обеспечения интенсивной и рациональной сушки, высокотемпературный теплоноситель подают дифференцированно по длине камеры, в зоне загрузки — с наклоном

20 в направлении движения материала, в средней зоне — встречно перпендикулярно направлению движения материала," и в зоне выгрузки — параллельно с двух сторон под углом к направлению движения материала, 25 при атом в первой половине камеры от зоны загрузки подают до 2/3 расхода высокотемпературного теплоносителя, а скорость его подачи через сопла уменьшают по длине камеры от 40 — 70 м/с в зоне загрузки до

30 20 — 40 м/с в зоне выгрузки.

2, Способ поп.1, отличающийся тем, что обрабатываемый материал подают в зону загрузки в струйном потоке с высокотемпературным теплоносителем коаксиаль35 но его струе.

1813554 фьГ 3

Составитель В,Михайлик

Техред M,Ìàðlåíòàë Корректор А.Обручар

Редактор Г.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1801 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5