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On connaît des procédés pour le séchage de matières humides selon lesquels la matière humide est amenée dans un sécheur traversé par un courant d'air chaud. Le courant d'air chaud entraîne la matière sur une étendue déterminée, l'humidité de la matière étant ainsi cédée à l'air. A l'extrémité du conduit de séchage se fait alors, au moyen d'un cyclone ou d'un filtre à poussière, la séparation de la matière séchée et de l'air humide. Ce procédé connu se différencie des autres procédés de séchage connus par le temps très court de séchage qu'il demande et il est par conséquent particulièrement applicable pour les produits pulvéru- lents et granuleux sensibles à la température.
Selon l'humidité initiale se présentant dans le produit et selon l'humidité désirée finalement dans le produit séché, le procédé est appliqué en une ou en plusieurs phases.
Il est possible, lorsqu'on applique un procédé à plusieurs phases, de faire travailler l'installation de façon que l'humidité relative de l'air d'évacuation de la première phase soit aussi élevée que possible. La ma- tière, à la fin de la première phase, a encore une teneur en humidité élevée de façon correspondante, avec laquelle elle entre dans la deuxième phase. Dans la deuxième phase ou, dans le cas d'installations à phases plus nombreuses, dans les phases suivantes, on travaille avec des satura- tions d'air d'évacuation'-plus faibles et des températures d'air d'évacuation plus élevées et on est de ce fait à même de régler l'humidité finale désirée dans la matière sèche.
Tandis que pour la chaleur spécifique nécessaire (calories/ kilogramme d'eau évaporée) au cours de la première phase, des valeurs très faibles sont admises, parce que l'on travaille avec de fortes saturations de l'air d'évacuation, la chaleur spécifique nécessaire au cours de la deuxième phase ou des phases suivantes est plus importante.
Dans le cas de ce procédé connu, le niveau de la température de l'air chaud pénétrant dans le sécheur dépend de la sensibilité à la température du produit à sécher; lors du séchage de matière sensibles à la température, par conséquent, une faible chute de chaleur seulement est disponible, ce qui rend le procédé de séchage non économique.
Le but de la présente invention est de permettre un séchage avec des températures d'air chaud sensiblement plus élevées qu'il n'était usuel jusqu'ici. Ceci est obtenu, suivant l'invention, par le fait qu'on fait traverser une chambre de traitement par un courant d'air réglé à un degré de chaleur plus élevé et par un courant d'air réglé à un degré moins élevé, par des voies séparées, avec le but, toutefois, de les réunir ultérieurement, le courant d'air plus froid servant de support pour le produit mouillé et le courant d'air plus chaud ayant une température supérieure à la température permise pour le produit à sécher.
Ce mode de travail a pour avantage d'assurer, dans la zone de mélange des deux courants d'air chaud réglés différemment de la chambre de traitement, une température inférieure à la température de mélange théorique. Comme le produit mouillé se trouve dans le courant d'air plus froid et que celui-ci se mélange peu à peu au courant d'air chaud, il ne peut se produire aucune surchauffe, ni avant la zone de mélange ni dans celleci, puisque, au cours de l'opération de mélange des courants d'air chaud, il se produit continûment une évaporation partielle de l'humidité contenue dans le produit mouillé. Dans le cas du mode de travail décrit, on dispose, pour le procédé de séchage, d'une chute de température plus gran@ de, ceci assurant une plus grande économie.
On applique le procédé conforme à l'invention avec un avantage particulier en amenant un jet d'air moins chaud, sous forme de tourillon ou d'enveloppe, autour d'un jet d'air chaud et en introduisant le produit mouillé dans le courant d'air moins chaud. Ce mode de travail est parti@@- lièrement avantageux lorsque le procédé de séchage doit être appliqué en
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deux phases ou davantage, auquel cas l'air d'évacuation de la dernière phase de séchage par exemple est utilisé comme courant d'air froid pour le mélange avec le courant d'air chaud, dans la première phase de séchage par exemple. L'air ramené contient toujours, notamment, comme la pratique l'a montré, certaines quantités de poussière, qui ne peuvent être séparées qu'au moyen de dispositifs de dépoussiérage importants.
Si ceci ne se fait pas, un simple retour de L'air, dans le cas de matières sensibles à la température, n'est pas possible. Aux parois qui se'trouvent dans la région de la réunion des courants d'air réglés de façons différentes, en particulier, il se produit, par suite de la formation des tourbillons, des dépôts de produit, qui, dans le cas de matières sensibles à la température, mènent à des endommagements ou à des décompositions.
Suivant l'invention, un procédé de séchage à deux phases, avec retour de l'air d'évacuation, peut être appliqué sans difficulté, du fait que les quantités de poussière contenues dans le courant d'air plus froid sont forcément amenées aux parois externes plus froides et sont mélangées au produit mouillé. De ce fait, on ne doit pas recourir à des dispositifs de dépoussièrage compliqués et coûteux pour l'air de retour et la chaleur contenue dans l'air de retour peu saturé d'humidité peut être complètement utilisée pour le séchage au cours de la première phase.
Dans le cas où le courant d'air plus froid est amené sous forme de tourbillon autour du courant d'air plus chaud, on choisit avantageusement, pour le courant d'air externe, plus froid, une vitesse axiale supérieure à celle du courant d'air chaud, si bien que ce 'dernier est partiellement décomposé, de l'extérieur vers l'intérieur, par la formation des tourbillons.
De ce fait, il se produit, en un temps extraordinairement court, un mélange préalable de l'air chaud avec l'air plus froid.
Une chambre de traitement comparable à un tube de Venturi convient pour la mise en oeuvre du procédé décrit. Les courants d'air sont amenés dans cette chambre de telle façon que l'air plus froid soit amené au commencement, tangentiellement ou axialement, que l'air chaud soit amené par un conduit axial, jusqu'à l'endroit le plus étroit du dispositif et que le produit mouillé soit également, avantageusement, amené en cet endroit plus étroit. A l'extrémité opposée, le dispositif comparable au tube de Venturi s'ouvre sur le côté d'aspiration d'un vetillateur à marche rapide, qui, de façon connue également, peut être conformé en désintégrateur, un conduit pour la matière séchée étant raccordé à ia tubulure d'échappement de ce ven- tilateur.
Un avantage de l'introduction tangentielle de l'air plus froid réside dans le fait que la poussière de produit éventuellement contenue dans cet air est chassée par centrifugation, dans une mesure importante, vers la paroi, le produit mouillé, lors de son amenée, se mélangeant avec la poussière séche, si bien que le mélange de produit se déplace en spirales à la paroi. Par cette mesure, il est d'une part assuré que la température de la paroi sera maintenue faible derrière l'endroit d'introduction de l'air chaud et que, d'autre part, aucune quantité importante de produit ne pourra arriver directement dans le jet d'air chaud et, par suite, être chauffée d'une façon inadmissible.
Pour la protection de la poussière très fine se trouvant dans l'air de retour ou dans l'air de circulation, qui n'a pas été chassée par centrifugation, il est prévu,autour du conduit d'amenée de l'air chaud, une enveloppe par laquelle de faibles quantités d'air froid sont aspirées.
Dans ce mode de réalisation de l'objet de l'invention, il est essentiel que le produit à sécher ne vienne pas directement en contact avec le jet d'air chaud, comme il glisse, de façon prédominante, en spirales à la paroi interne du corps de mélange, qui, de son coté, est additionnellement refroidie par le tourbillon d'air plus froid. Par cette mesure, la température de la paroi est maintenue froide dans la zone dangereuse de l'entrée d'air chaud. Un abaissement sensible de la température se produit
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déjà par l'évaporation de l'humidité dans la chambre de traitement. Mais la chute définitive de la température se produit après le mélange intime du produit mouillé et de l'air sec dans le ventilateur ou désintégrateur même.
De ce fait, la température diminue dans une mesure telle que, à l'intérieur d'un conduit raccordé à la sortie du dispositif précité, dans le cas de matières collantes ou thermoplastiques, le produit ne soit plus soumis au danger d'un endommagement.
Aux figures 1 à 5 des dessins ci-annexés, on peut voir,, à titre d'exemples, deux dispositifs servant à illistrer les conditions d'écoulement proposées selon l'invention aussi que leur mode de fonctionnement.
La figure 1 représente une coupe longitudinale d'un dispositif;
La figure 2 représente une coupe transversale d'un dispositif à l'endroit d'introduction de l'air de retour; la figure 3 représente une coupe transversale à l'endroit le plus étroit du dispositif; la figure 4 représente une coupe transversale du ventilateur ou
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désintégrateur, et la figure 5 représente une coupe longitudinale d'un dispositif dans lequel de l'air plus froid est amené sous forme d'enveloppe.
La chambre de traitement se composant d'un corps comparable à un tube de Venturi se décompose, suivant la figure 1, en une partie d'entrée 1, en forme de cône tronqué, en une partie cylindrique 2 et en une partie de sortie 3, également en forme de cône tronqué. Le corps précité est combiné de telle façon que la partie cylindrique 2 relie entre elles les sections transversales les plus petites des parties 1 et 3 en forme de cône tronqué.
La partie de sortie en forme de cône tronqué 3 s'ouvre sur le ventilateur ou désintégrateur 9, à l'extrémité du refoulement duquel est raccordé le conduit 12 du dispositif de sécnage. Comme on peut le voir à la figure 2, l'air de retour est amené tangentiellement, par un conduit 5, dans la partie d'entrée 1, travaillant comme un cyclone. Le conduit 6 servant à l'amenée de l'air chaud et le conduit 7 servant à l'amenée de l'agent froid, par exemple de l'air froid, sont disposés coaxialement par rapport à la partie d'entrée 1 et sont maintenus par le cauvercle 4. Le conduit 6 s'avance avantageusement dans la partie d'entrée 1 jusqu'à la partie cylindrique 2. La partie d'entrée 1 est avantageusement pourvue, sur toute sa longueur, d'un isolant 10.
La partie d'entrée 1 se prolonge par la partie cylindrique 2, dans laquelle, comme on peut le voir à la figure 3, débouchent tangentiellement ou radialement une ou même plusieurs tubulures 8 pour l'amenée du produit mouillé.
Il est également possible d'amener le produit mouillé par une fente dont la longueur correspond à celle du diamètre du conduit cylindrique. A la partie cylindrique 2 se raccorde la partie de sortie 3. Celle-ci peut être pourvue d'une enveloppe 11 pour l'air ou le liquide froid, qui entre en 13 et sort en 14. La partie de sortie 3 s'ouvre sur le côté d'aspiration du ventilateur ou désintégrateur 9, dont les aubes tournantes 15 ont le même sens de rotation que le tourbillon de l'air de retour ou le sens de rotation opposé.
Le conduit à air froid 7 dépasse avantageusement un peu, à l'endroit désigné par 16, l'orifice du conduit à air chaud 6, ce qui détermine une as- piration de l'air froid et empêche en outre que le produit ne soit directement en contact avec l'ouverture du conduit à air chaud 6.
Si l'on désire décomposer complètement le jet d'air chaud avant l'entrée dans le désintégrateur déjà, il peut être avantageux de donner une forme cylindrique et même une forme de gicleur à la partie de sortie en forme de cône tronqué 3, ou encore de la prolonger. Les angles d'ouverture des parties d'entrée et de sortie en forme de cône tronqué sont adaptées aux propriétés de la matière à sécher. De même, la vitesse du jet d'air chaud et la vitesse axiale de l'air plus froid sont calculées de façon à corres-
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pondre aux conditions particulières données.
La figure 5 représente, en coupe longitudinale, un autre disposi- tif.Ici, l'air de retour, l'air de circulation ou l'air frais est amené par les tubulures en forme de tuyau 5. Avec ce genre d'amenée, il ne se pro- duit aucune rotation de l'air plus froid mais celui-ci entoure simplement sous forme d'enveloppe froide, le jet d'air chaud pénétrant dans le conduit 6. Pour le reste, le dispositif est conformé de la même façon que le dispo- sitif représenté à la figure 1. Dans les cas illustrés aux figures 1 et 5, le produit mouillé est amené à l'endroit le plus étroit du dispositif.
Mais il est également possible évidemment de prévoir l'amenée du produit mouillé avant celle de l'air de retour déjà, au moyen d'un ventilateur ou désintégrateur spécial, monté dans le conduit à air plus froid, les tubulu- res 8, qui étaient prévues pour l'amenée du produit mouillée étant alors supprimées.Ceci peut être avantageux en particulier dans le cas de matières très sensibles à la température puisque l'air de retour, par suite de sa faible saturation, peut encore absorber de l'eau du produit mouillé et se re- froidir jusqu'à ce qu'il soit près d'atteindre le point de condensation.
Par un chauffage modéré du conduit à air de retour, on empêche un refroidis- sement au-delà du point de condensation.
Le procédé et les dispositifs peuvent donc, suivant ce qui précède être employés tant dans le cas de sécheurs opérant en une phase que dans le cas de sécheurs opérant en plusieurs phases. Au lieu de travailler avec de l'air chaud introduit centralement, on peut éventuellement aussi, dans le cas de matières moins sensibles à la température, travailler avec une flamme directe, le gaz de chauffage étant dans ce cas amené par exemple par le con- duit 6 représenté à la figure 1 et l'air de combustion, par le conduit 7, également représenté à la figure 1.
Le procédé décrit et les dispositifs représentés servant à sa mise en oeuvre peuvent faire l'objet de modifications multiples et présenter des conformations différentes, sans pour cela que l'on s'écarte du cadre de l'in- vention. Ainsi, le procédé ne se limite pas à l'emploi de deux courants d'air de températures différentes seulement; on pourrait employer un nombre plus grand de courants d'air ayant des températures différentes.
Dans ce qui précède, on a décrit l'application de l'invention avec utilisation d'air. Au lieu d'air, on pourrait cependant aussi utiliser d'au- tres gaz. Lors du séchage de produits sensibles à l'oxygène ou en cas de dan- ger d'explosions de poussière/gaz, par exemple, on peut utilement, au lieu d'air, employer de l'azote, de l'anhydride carbonique ou de la vapeur d'eau surchauffée; si l'on veut atteindre des températures particulièrement élevées, on peut avantageusement employer des gaz qui sont obtenus par combustion de combustibles solides, liquides ou gazeux.
Par le procédé faisant l'objet de l'invention, on peut sécher de façon impeccable des matières humides de natures très différentes, par exem- ple des produits minéraux, des pierres et des terres, des charbons, de la tourbe, des produits chimiques d'origine organique et inorganique, des pro- duits alimentaires, des produite du bois et de la cellulose, de même que des matières artificielles fabriquées par polymérisation et polycondensation, etc...
Exemple.
Si une matière artificielle thermoplastique, avec une température de ramollissement inférieure d'environ 60 C., doit être séchée, on peut y arriver par l'application, en continu ou en discontinu, du procédé de sécha- ge, en employant par exemple une armoire de séchage à circulation d'air et à claies, avec des températures d'air relativement basses seulement, se si- tuant aux environs de la température de ramollissement ou légèrement au-des- sus de celle-ci. Dans ce cas, on devra souvant appliquer des durées de sécha- ge allant d'un certain nombre d'heures à plusieurs jours. Du fait de ces
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longues durées de séchage., il peut déjà se produire un certain endommagement aux températures relativement basses, qui peuvent même, dans certains cas, si situer en dessous de la température de ramollissement.
De plus, un tel procédé de séchage n'est pas économique. Lorsqu'on emploie les sécheurs à courants connus jusqu'ici, agencés pour travailler en une ou plusieurs pha- ses, il est possible, il est vrai, d'élever la température de l'air de sé- chage à environ 120 C. dans le cas de produits ayant la température de ra- mollissement précitée, puisque dans ce cas, le séchage se fait en un temps court et que la température des particules ne dépasse pas la température limite de refroidissement surtout dans la première partie du séchage.
Mais si l'on dépasse 120 C. pour la température de l'air de séchage, on observe, par suite de la surchauffe des faces des paroïsp des cuissons de produits sur celles-ci, ce qui détermine tout d'abord des concrétions et mène même finalement à des décompositions du produit. Cependant, avec le procédé con- forme à la présente invention, on obtient un séchage impeccable, même lors- qu'il s'agit de matières fortement sensibles à la chaleur.
Si l'on prévoit, devant le ventilateur ou le désintégrateur du sécheur, la zone de mélange proposée suivant l'invention, on arrive, dans le cas d'une température d'air de retour d'environ 60 C. et d'une tempéra- ture d'air chaud de 250 C. (dans le cas de quantités égales d'air de retour et d'air chaud et d'une température de mélange théorique d'environ 155 C), à sécher la matière thermoplastique sans cuissons sur les faces desparois du dispositif de mélange, du ventilateur ou du désintégrateur et du conduit du sécheur.
Dans ce cas, la température mesurée à proximité de la paroi de la partie de sortie 3 du dispositif de mélange, le long de l'enveloppe, ne se chiffre qu'à environ 80 C.-120 C.; la température dans l'axe médian du dispositif de mélange, mesurée de l'entrée d'air chaud jusqu'au point précédant l'entrée dans le désintégrateur, passe de 250 G. à 140 C., aucun produit n'étant à constater dans le jet d'air chaud. La température de mélange théorique précitée de 155 C. n'est atteinte en aucun endroit du dispositif de mélange puisqu'une certaine évaporation d'eau et, par suite, un abaissement de la température ont déjà lieu.
Le reste du mélange se fait dans le ventilateur ou dans le désintégrateur 9, d'où la température, mésurée dans le conduit 12, peu après la tubulure de sortie du désintégrateur, descend à environ 65 C. Comme tout le procédé, jusqu'à ce point de mesure, se déroule en environ 1/50 à 1/100 seconde, il ne s'exerce aucune influence défavorable sur le produit. Il est surprenant que le produit ainsi séché présente une stabilité à la chaleur plus élevée que le produit séché de la manière habituelle oonnue jusqu'ici. De plus, il se présente sous une forme très uniforme., Les températures citées dans l'exemple doivent être établies pour chaque produite d'un cas à l'autre.
La vitesse de l'air de retour se chiffre, dans cet agencement d'essai, à environ 25 m./seconde, dans la tubulure d'entrée tangentielle et s'accroît dans la partie d'entrée en forme de gicleur, jusqu'à l'endroit le plus étroit du dispositif, pour atteindre 45 m./seconde. L'air chaud s'écoule avec une vitesse de 25m. /seconde dans le conduit central. Environ 5% de la quantité d'air chaud est fournie sous forme d'air froid dans l'enveloppe du conduit d'amenée de l'air chaud.
R E V E N D I C A T 1 0 N S.
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Methods are known for the drying of wet materials in which the wet material is fed into a dryer through which a stream of hot air passes. The current of hot air entrains the material over a determined extent, the moisture in the material being thus released to the air. At the end of the drying duct, then, by means of a cyclone or a dust filter, the dried material is separated from the humid air. This known method differs from other known drying methods by the very short drying time which it requires and it is therefore particularly applicable for powdery and granular products sensitive to temperature.
Depending on the initial humidity present in the product and depending on the humidity ultimately desired in the dried product, the process is applied in one or more phases.
It is possible, when applying a multi-phase process, to operate the installation so that the relative humidity of the exhaust air of the first phase is as high as possible. The material, at the end of the first phase, still has a correspondingly high moisture content, with which it enters the second phase. In the second phase or, in the case of more phased installations, in the following phases, one works with lower exhaust air saturations and higher exhaust air temperatures. and one is therefore able to adjust the desired final humidity in the dry matter.
While for the specific heat required (calories / kilogram of evaporated water) during the first phase, very low values are allowed, because we are working with high saturations of the exhaust air, the heat more specific needed during the second or subsequent phases.
In the case of this known process, the level of the temperature of the hot air entering the dryer depends on the temperature sensitivity of the product to be dried; when drying temperature sensitive material, therefore, only a small heat drop is available, making the drying process uneconomical.
The object of the present invention is to allow drying with substantially higher hot air temperatures than was usual hitherto. This is obtained, according to the invention, by the fact that a treatment chamber is passed through a stream of air set at a higher degree of heat and by a stream of air set at a lower degree, by separate channels, with the aim, however, of reuniting them later, the flow of colder air serving as a support for the wet product and the flow of warmer air having a temperature higher than the temperature allowed for the product to be dried .
This working method has the advantage of ensuring, in the mixing zone of the two hot air streams regulated differently from the treatment chamber, a temperature lower than the theoretical mixing temperature. As the wet product is in the cooler air stream and this gradually mixes with the hot air stream, no overheating can occur, either before or in the mixing zone, since , during the operation of mixing hot air currents, there is continuous partial evaporation of the moisture contained in the wet product. In the case of the working method described, there is, for the drying process, a greater temperature drop, this ensuring greater economy.
The process according to the invention is applied with a particular advantage by bringing a jet of less hot air, in the form of a journal or casing, around a jet of hot air and by introducing the wet product into the stream. cooler air. This working method is particularly advantageous when the drying process has to be applied in
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two or more phases, in which case the exhaust air from the last drying phase, for example, is used as the cold air stream for mixing with the hot air stream, in the first drying phase for example. The returned air always contains, in particular, as practice has shown, certain quantities of dust, which can only be separated by means of large dust removal devices.
If this is not done, a simple return of air, in the case of temperature sensitive materials, is not possible. In the walls which are found in the region of the union, air currents regulated in different ways, in particular, there are produced, as a result of the formation of vortices, deposits of product, which, in the case of sensitive materials at temperature, lead to damage or decomposition.
According to the invention, a two-phase drying process, with return of the exhaust air, can be applied without difficulty, since the amounts of dust contained in the colder air stream are necessarily brought to the walls. cooler and are mixed with the wet product. As a result, complicated and expensive dust removal devices do not have to be used for the return air and the heat contained in the return air which is not very saturated with humidity can be completely used for drying during the first phase.
In the case where the colder air current is brought in the form of a vortex around the hotter air current, an axial speed greater than that of the air current is advantageously chosen for the colder external air current. hot air, so that the latter is partially broken down, from the outside to the inside, by the formation of vortices.
As a result, in an extraordinarily short time, warm air pre-mixes with colder air.
A treatment chamber comparable to a Venturi tube is suitable for carrying out the method described. The air currents are brought into this chamber in such a way that the colder air is brought in the beginning, tangentially or axially, that the hot air is brought by an axial duct, to the narrowest place of the device and that the wet product is also, advantageously, brought to this narrower place. At the opposite end, the device comparable to the Venturi tube opens on the suction side of a fast moving vetillator, which also in known fashion can be configured as a disintegrator, a duct for the dried material being connected to the exhaust manifold of this fan.
An advantage of the tangential introduction of the colder air lies in the fact that the product dust possibly contained in this air is driven by centrifugation, to a large extent, towards the wall, the wet product, during its supply, mixing with the dry dust so that the product mixture spirals up the wall. By this measurement, it is on the one hand ensured that the temperature of the wall will be kept low behind the place of introduction of the hot air and that, on the other hand, no large quantity of product can arrive directly in the jet of hot air and, consequently, be heated in an inadmissible way.
To protect the very fine dust in the return air or in the circulation air, which has not been removed by centrifugation, it is provided around the hot air supply duct, an envelope through which small amounts of cold air are drawn in.
In this embodiment of the object of the invention, it is essential that the product to be dried does not come into direct contact with the jet of hot air, as it slides, predominantly, in spirals to the internal wall. of the mixing body, which in turn is further cooled by the vortex of colder air. By this measure, the wall temperature is kept cold in the danger zone of the hot air inlet. A significant drop in temperature occurs
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already by evaporation of moisture in the processing chamber. But the final drop in temperature occurs after the wet product has been thoroughly mixed with dry air in the fan or disintegrator itself.
As a result, the temperature decreases to such an extent that, inside a duct connected to the outlet of the aforementioned device, in the case of sticky or thermoplastic materials, the product is no longer subjected to the danger of damage. .
In Figures 1 to 5 of the accompanying drawings, one can see, by way of examples, two devices used to illistrer the flow conditions proposed according to the invention as well as their mode of operation.
FIG. 1 represents a longitudinal section of a device;
FIG. 2 shows a cross section of a device at the place of introduction of the return air; Figure 3 shows a cross section at the narrowest point of the device; figure 4 shows a cross section of the fan or
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disintegrator, and Figure 5 shows a longitudinal section of a device in which cooler air is supplied in the form of an envelope.
The treatment chamber, consisting of a body comparable to a Venturi tube, is broken down, according to Figure 1, into an inlet part 1, in the form of a truncated cone, into a cylindrical part 2 and into an outlet part 3 , also in the shape of a truncated cone. The aforementioned body is combined in such a way that the cylindrical part 2 interconnects the smaller cross sections of the parts 1 and 3 in the form of a truncated cone.
The outlet part in the form of a truncated cone 3 opens onto the fan or disintegrator 9, at the end of the discharge to which the duct 12 of the secnage device is connected. As can be seen in Figure 2, the return air is brought tangentially, through a duct 5, into the inlet part 1, working as a cyclone. The duct 6 serving for the supply of hot air and the duct 7 serving for the supply of the cold medium, for example cold air, are arranged coaxially with respect to the inlet part 1 and are maintained by the cover 4. The duct 6 advantageously advances in the inlet part 1 to the cylindrical part 2. The inlet part 1 is advantageously provided, over its entire length, with an insulator 10.
The inlet part 1 is extended by the cylindrical part 2, into which, as can be seen in FIG. 3, one or even more pipes 8 open tangentially or radially for the supply of the wet product.
It is also possible to bring the wet product through a slot the length of which corresponds to that of the diameter of the cylindrical duct. To the cylindrical part 2 is connected the outlet part 3. This can be provided with a casing 11 for air or cold liquid, which enters at 13 and leaves at 14. The outlet part 3 opens. on the suction side of the fan or disintegrator 9, the rotating vanes 15 of which have the same direction of rotation as the vortex of the return air or the opposite direction of rotation.
The cold air duct 7 advantageously protrudes a little, at the place designated by 16, from the orifice of the hot air duct 6, which determines an intake of cold air and furthermore prevents the product from being. directly in contact with the opening of the hot air duct 6.
If it is desired to completely decompose the hot air jet before entering the disintegrator already, it may be advantageous to give a cylindrical shape and even a nozzle shape to the truncated cone-shaped outlet part 3, or yet to extend it. The opening angles of the inlet and outlet portions in the form of a truncated cone are adapted to the properties of the material to be dried. Likewise, the velocity of the hot air jet and the axial velocity of the colder air are calculated to correspond
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lay in the particular conditions given.
FIG. 5 shows, in longitudinal section, another device. Here, the return air, the circulation air or the fresh air is supplied by the tubes in the form of a pipe 5. With this kind of supply , there is no rotation of the colder air, but it simply surrounds in the form of a cold envelope, the hot air jet entering the duct 6. For the rest, the device is conformed to the same way as the device shown in FIG. 1. In the cases illustrated in Figures 1 and 5, the wet product is brought to the narrowest point of the device.
But it is also obviously possible to provide for the supply of the wet product before that of the return air already, by means of a special fan or disintegrator, mounted in the colder air duct, the tubes 8, which were intended for the supply of the wet product being then eliminated.This can be advantageous in particular in the case of very temperature sensitive materials since the return air, due to its low saturation, can still absorb water of the wet product and cool until it is close to the dew point.
By moderate heating of the return air duct, cooling beyond the dew point is prevented.
The method and the devices can therefore, according to the foregoing, be used both in the case of dryers operating in one phase and in the case of dryers operating in several phases. Instead of working with hot air introduced centrally, it is also optionally possible, in the case of materials which are less sensitive to temperature, to work with a direct flame, the heating gas being in this case supplied for example by the con- duct 6 shown in FIG. 1 and the combustion air, via duct 7, also shown in FIG. 1.
The method described and the devices shown serving for its implementation can be the subject of multiple modifications and have different conformations, without departing from the scope of the invention. Thus, the process is not limited to the use of two air streams of different temperatures only; one could use a greater number of air currents having different temperatures.
In the foregoing, the application of the invention with the use of air has been described. Instead of air, however, other gases could also be used. When drying products sensitive to oxygen or where there is a danger of dust / gas explosions, for example, it is useful to use nitrogen, carbon dioxide or air instead of air. superheated water vapor; if it is desired to achieve particularly high temperatures, it is advantageously possible to use gases which are obtained by combustion of solid, liquid or gaseous fuels.
By the process which is the object of the invention, it is possible to dry impeccably wet materials of very different natures, for example mineral products, stones and earth, coals, peat, chemicals. of organic and inorganic origin, food products, wood and cellulose products, as well as artificial materials produced by polymerization and polycondensation, etc ...
Example.
If a thermoplastic artificial material, with a lower softening temperature of about 60 ° C., is to be dried, this can be accomplished by the continuous or batch application of the drying process, for example by employing a air circulating and rack drying cabinet, with relatively low air temperatures only, around or slightly above the softening temperature. In this case, it will often be necessary to apply drying times ranging from a certain number of hours to several days. Because of these
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long drying times, some damage can already occur at relatively low temperatures, which in some cases may even be below the softening temperature.
In addition, such a drying method is not economical. When using the current dryers known hitherto, arranged to work in one or more phases, it is possible, it is true, to raise the temperature of the drying air to about 120 C. in the case of products having the abovementioned softening temperature, since in this case the drying takes place in a short time and the temperature of the particles does not exceed the cooling limit temperature, especially in the first part of the drying.
But if we exceed 120 C. for the temperature of the drying air, we observe, as a result of the overheating of the faces of the walls, the cooking of products on them, which first of all determines concretions and even ultimately leads to product breakdowns. However, with the process according to the present invention, impeccable drying is obtained, even in the case of materials which are highly sensitive to heat.
If the mixing zone proposed according to the invention is provided in front of the fan or the disintegrator of the dryer, in the case of a return air temperature of about 60 ° C. and a hot air temperature of 250 C. (in the case of equal amounts of return air and hot air and a theoretical mixing temperature of about 155 C), to dry the thermoplastic material without firing on the walls of the mixing device, fan or disintegrator and dryer duct.
In this case, the temperature measured near the wall of the outlet part 3 of the mixing device, along the casing, is only about 80 C.-120 C .; the temperature in the median axis of the mixing device, measured from the hot air inlet to the point preceding the entry into the disintegrator, goes from 250 G. to 140 C., no product being to be observed in the hot air stream. The aforementioned theoretical mixing temperature of 155 ° C. is not reached at any point in the mixing device since some evaporation of water and, consequently, a lowering of the temperature already takes place.
The rest of the mixture is done in the fan or in the disintegrator 9, from where the temperature, measured in the duct 12, shortly after the outlet pipe of the disintegrator, drops to about 65 C. Like the whole process, up to This measuring point takes place in approximately 1/50 to 1/100 second, there is no adverse influence on the product. It is surprising that the product thus dried exhibits higher heat stability than the product dried in the usual manner hitherto known. In addition, it is presented in a very uniform form. The temperatures given in the example must be established for each product from case to case.
The return air velocity is, in this test arrangement, about 25 m./second, in the tangential inlet manifold and increases in the nozzle-shaped inlet part, up to at the narrowest point of the device, to reach 45 m./second. The hot air flows with a speed of 25m. / second in the central duct. About 5% of the quantity of hot air is supplied in the form of cold air in the casing of the hot air supply duct.
R E V E N D I C A T 1 0 N S.
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