CS219352B1

CS219352B1 - Apparatus for drying thermally sensitive materials

Info

Publication number: CS219352B1
Application number: CS105681A
Authority: CS
Inventors: Pavel S Kuc
Original assignee: Pavel S Kuc
Priority date: 1981-02-16
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Cílem vynálezu je zvýšení kvality hotového produktu, zvýšení intenzity sušicího procesu a vyloučeiní hrudkování aglomerovaného materiálu. Vytčeného cíle se dosahuje tím, že u zařízení obsahující rozprašovací sušárnu spojenou s odlučovačem, zásobník suchého materiálu, podavač, aglo-merační komoru s tryskou pro- přívod vlhčící páry a vibrofluidní žlab, je k aglomerační komoře, opatřené děrovanou vložkou ve tvaru perforovaného* pláště komolého· kužele, umístěné menší základnou k trysce, kde mezi hranou větší zá- ► kladny a vnitřní stěnou aglomera-čhí komory je štěrbina, je připevněna uzavřená předsoušecí komora pro předsoušení granulovaného materiálu. Uzavřená předsoušecí komora, jejíž součástí je pásový dopravník, je připojena k ventilátoru, ohřívači, odlučovači a pružně k vibrofluidnímu žlabu.The aim of the invention is to increase the quality of the finished product, increase the intensity of the drying process and eliminate lumping of the agglomerated material. The aim is achieved by the fact that in a device comprising a spray dryer connected to a separator, a dry material container, a feeder, an agglomeration chamber with a nozzle, a humidifying steam supply and a vibrofluid trough, a closed pre-drying chamber for pre-drying the granular material is attached to the agglomeration chamber, provided with a perforated insert in the shape of a perforated* shell of a truncated cone, placed with a smaller base to the nozzle, where there is a gap between the edge of the larger ► base and the inner wall of the agglomeration chamber. The closed pre-drying chamber, which includes a belt conveyor, is connected to a fan, a heater, a separator and flexibly to the vibrofluid trough.

Description

Cílem vynálezu je zvýšení kvality hotového produktu, zvýšení intenzity sušicího procesu a vyloučeiní hrudkování aglomerovaného materiálu.The object of the invention is to increase the quality of the finished product, to increase the intensity of the drying process and to avoid lumping of the agglomerated material.

Vytčeného cíle se dosahuje tím, že u zařízení obsahující rozprašovací sušárnu spojenou s odlučovačem, zásobník suchého materiálu, podavač, aglo-merační komoru s tryskou pro- přívod vlhčící páry a vibrofluidní žlab, je k aglomerační komoře, opatřené děrovanou vložkou ve tvaru perforovaného* pláště komolého· kužele, umístěné menší základnou k trysce, kde mezi hranou větší zá► kladny a vnitřní stěnou aglomera-čhí komory je štěrbina, je připevněna uzavřená předsoušecí komora pro předsoušení granulovaného materiálu. Uzavřená předsoušecí komora, jejíž součástí je pásový dopravník, je připojena k ventilátoru, ohřívači, odlučovači a pružně k vibrofluidnímu žlabu.This is accomplished by providing a spray dryer connected to a separator, a dry material container, a feeder, an agglomeration chamber with a nozzle for moistening steam, and a vibrofluid chute to the agglomeration chamber provided with an apertured perforated liner. A frustoconical chamber positioned by a smaller base to the nozzle, where a gap is provided between the edge of the larger base and the inner wall of the agglomerate chamber, is a closed pre-drying chamber to pre-dry the granular material. The closed pre-drying chamber, which includes a belt conveyor, is connected to the fan, heater, separator and resiliently to the vibrofluidic trough.

Vynález se týká techniky sušení tepelně citlivých materiálů a může být využíván v chemickém, farmaceutickém, mikrobiologickém a jiných odvětvích průmyslu, zvláště pro získávání suchých, rychlerozpustných, granulovaných produktů, např. mléka v potravinářském průmyslu.The invention relates to a technique for drying thermally sensitive materials and can be used in the chemical, pharmaceutical, microbiological and other industries, particularly for obtaining dry, fast-dissolving, granular products, e.g., milk in the food industry.

Jsou známa zařízení pro· rozprašovací sušení tepelně citlivých materiálů, která se skládají z rozprašovací sušárny, cyklónu a vibračního transportéru se sítovým roštem (viz kniha Μ. V. Lýková, Β. I. Leoncika: „Rozprašovací sušárny“, Moskva, vydavatelství Mašmostrojemje 1908, str. 208, obr. 97).Spray drying equipment for thermally sensitive materials is known, consisting of a spray dryer, a cyclone and a vibrating conveyor with a sieve grate (see book V. V. Lýková, I. I. Leoncika: "Spray Dryers", Moscow, publishing Mašmostrojemje 1908 208, fig. 97).

Dále jsou známa zařízení pro sušení tepelně citlivých materiálů, skládající se z rozprašovací sušárny, cyklónu a vibro-fluidního' chladiče (kniha Μ. V. Lýková, Β. I. Leončika: „Rozprašovací sušárny“, Moskva, vydavatelství Mašinostrojenije 1906, str. 210, obr. 100).Also known are devices for drying thermally sensitive materials, consisting of a spray drier, a cyclone and a vibro-fluid cooler (book V. V. Lýková, I. I. Leonchika: "Spray Driers", Moscow, publishing Mašinostrojenije 1906, p. 210, Fig. 100).

Ze známých zařízení pro sušení tepelně citlivých materiálů se předpokládanému zařízení z hlediska technického řešení nejvíce blíží zařízení pro· sušení tepelně citlivých materiálů, selstávaijící z rozprašovací sušárny, cyklónu, zásobníku suchého materiálu, dávkovacího zařízení, aglomerační komory,, opatřené tryskami pro· přívod vlhčící páry a vibrofluidním žlabem (A. O. č. 206 738).Of the known devices for drying thermally sensitive materials, the device closest to the technical solution is the device for drying thermally sensitive materials resulting from the spray dryer, cyclone, dry material container, dosing device, agglomeration chamber, equipped with nozzles for · supply of moistening steam and a vibrofluid trough (AO No. 206 738).

Nedostatkem známých zařízení je níizká kvalita hotového produktu spočívající ve značné polydcpersnosti suchého prášku a v jeho špatné rozpustnosti.A disadvantage of the known devices is the low quality of the finished product consisting in the considerable polydispersity of the dry powder and its poor solubility.

□ zařízení podle A. O. č. 208738 je nižší kvalita sušení způsobená tím, že navlhčené zgranulcvané částice se nalepují¹ na stěny aglomerační komory a na rošt vibrofluidmího žlabu, ccž způsobuje hrudkování materiálu, mající za následek zhoršení kvality hotového produktu a snížení intenzity sušicího procesu.□ the apparatus of AO No. 208738 is of lower drying quality due to the moistened granulated particles being adhered ¹ to the walls of the agglomeration chamber and to the vibrofluidic trough grid, causing clumping of the material resulting in deterioration of the finished product quality and decrease in drying process intensity.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstatou je, že k aglctaerační komoře, opatřené děrovanou vložkou ve tvaru perforovaného pláště komolého kužele, obráceného menší základnou k trysce, kde mezi větší .základnou a vnitřní stěnou aglomerační komory je štěrbina, je připevněna uzavřená předsoušecí komora, v jejíž spodní části je pásový dopravník, přičemž uzavřená předsoušecí komora je spojená jednak potrubím s druhým odlučovačem a s druhým ventilátorem, jednak nátrubkem s druhým Ohřívačem a ve spodní části přes pružné členy s vibrofluidním žlabem.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention, characterized in that a closed aperture is provided to the agglomeration chamber provided with a perforated liner in the shape of a truncated frustum cone facing a smaller base to the nozzle where a gap is attached between the larger base and inner walls. a pre-drying chamber, the bottom of which is a belt conveyor, the closed pre-drying chamber being connected by a pipe to a second separator and a second fan, on the one hand by a sleeve to the second heater and in the bottom by flexible members with a vibrofluidic trough.

Při použití popsaného· zařízení pro· sušení tepelně citlivých materiálů dochází ke zlepšení a zvýšení kvality hotového produktu a k intenzifikaci procesu sušení, protože v navrhovaném technickém řešení je vyloučeno hrudkování aglomerovaného materiálu.The use of the described apparatus for drying thermally sensitive materials improves and improves the quality of the finished product and intensifies the drying process, since the proposed technical solution avoids clumping of the agglomerated material.

Podstata vynálezu je objasněna na připojeném výkrese, kde je schematicky zobrazeno zařízení k sušení tepelně citlivých materiálů.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in the accompanying drawing, in which a device for drying thermally sensitive materials is schematically illustrated.

Zařízení se skládá z rozprašovací sušárny 1 s rozprašovačem 2 a přívodem 3 teplonosnéhc· média cd prvního ohřívače 4, ze Vzduchového· potrubí 5 spojujícího rozprašovací sušárnu 1 s prvním odlučovačem 6, prvního ventilátoru 7, zásobníku 8 suchého materiálu, uzavíracího· orgánu 9, podavače 10, aglomerační komory 11, uvnitř které je umístěna tryska 12, připojená k parnímu generátoru 13 a děrovaná vložka 14 pro usměrnění proudu plynu. Děrovaná vložka 14 je ve tvaru pláště komolého· kužele orientovaného menší základnou nahoru k trysce 12 a větší základnou dolů, přičemž mezi hranou větší základny děrované vložky 14 a vnitřní stěnou aglomerační komory 11 je štěrbina 28. Aglomerační komora 11 je na stropě opatřena hrdly 15 se šoupátky 16 pro přívod plynného média. K její spodní části je pevně připojenu, uzavřená předsoušecí komora 17, pro předsoušení zgranulovaného materiálu, ve tvaru komolého kužele a uzavřeného kanálu. Uzavřená předsoušecí komora 17 je pružnými členy 18 připojena k vibrofluidnímu žlabu 19. Uvnitř kanálu uzavřené předsoušecí komory 17 je umístěn pásový dopravník 20. Uzavřená předsoušecí komora 17 je spojena jednak potrubím 21 s druhým odlučovačem 22 a dále s druhým ventilátorem 23 a jednak nátrubkem 24 s druhým ohřívačem 25. Vibrcfluidní žlab 19 je připojen k třetímu ohřívači 26 a hotový produkt se vypouští výsypkou 27.The apparatus consists of a spray dryer 1 with a sprayer 2 and a supply 3 of heat carrier cd of the first heater 4, of an air duct 5 connecting the spray dryer 1 with a first separator 6, a first fan 7, a dry material container 8, a closing member 9 10, an agglomeration chamber 11 inside which is located a nozzle 12 connected to the steam generator 13 and a perforated insert 14 for directing the gas flow. The perforated liner 14 is frusto-conical shell oriented with a smaller base up to the nozzle 12 and a larger base down, with a slot 28 between the edge of the larger base of the perforated liner 14 and the inner wall of the sintering chamber 11. The sintering chamber 11 is provided with gates 16 for supplying gaseous medium. A closed pre-drying chamber 17 is rigidly attached to its lower part for pre-drying the granular material, in the form of a truncated cone and a closed channel. A closed pre-drying chamber 17 is connected by a flexible member 18 to a vibrofluidic trough 19. A belt conveyor 20 is located inside the channel of the closed pre-drying chamber 17. The closed pre-drying chamber 17 is connected via a duct 21 to a second separator 22 and to a second fan 23 and The fluidized bed trough 19 is connected to a third heater 26 and the finished product is discharged through a hopper 27.

Sušicí proces v popsaném zařízení probíhá následovně. Sušený materiál, například mléko, se rozprašuje rozprašovačem 2 do prosteru rozprašovací sušárny 1, do kterého je přívodem 3 nasáváno· prvním ventilátorem .teplonosné médium ohřáté v prvním ohřívači 4. Částice rozprášeného materiálu se stykem s teplonosným médiem vysoušejí a jsou vzduchovým potrubím 5 pneumaticky dopravovány do prvního· odlučovače 6, kde se odlučují. Teplonosné médium je prvním ventilátorem 7 vyfukováno do atmosféry, zatímco odloučený suchý prášek se shromažďuje v zásobníku 8 suchého· materiálu, odkud uzavíracím orgánem 9 postupuje k podavači 10, který jej dávkuje do aglomerační komory 11. V aglomerační komoře 11 je suchý prášek vystaven účinku vlhčící páry, dodávané z parního generátoru 13 a vytékající z otvorů trysky 12. Tryska 12 má prstencový tvar a na jejím vnitřním průměru jsou rovnoměrně rozloženy otvory. Při styku částic suchého materiálu s párou dochází k vlhčení částic na hodnotu podílu vlhkosti od do· 10 %. Kromě toho proudy páry vytékající z trysky způsobují fontánování navlhčených částic provázené jejich vzájemnými srážkami, jejichž důsledkem je tvorba aglomerátů.The drying process in the described apparatus proceeds as follows. The dried material, for example milk, is sprayed with a sprayer 2 into the spray dryer 1 into which the inlet 3 is sucked through the first fan. The heat carrier medium heated in the first heater 4. The sprayed material particles contact the heat carrier. into the first separator 6 where they are separated. The heat transfer medium is blown into the atmosphere by the first fan 7, while the separated dry powder is collected in a dry material container 8, from which the closure member 9 proceeds to a feeder 10 which feeds it into the sintering chamber 11. In the sintering chamber 11 the dry powder is exposed vapor supplied from the steam generator 13 and discharged from the orifices of the nozzle 12. The orifice 12 has an annular shape and the orifices are evenly distributed over its inner diameter. On contact of dry material particles with steam, the particles are moistened to a moisture content of up to · 10%. In addition, the steam streams emanating from the nozzle cause the fountain particles to be fountained, accompanied by their collisions, resulting in the formation of agglomerates.

K intenzifikaci procesu aglomerace je hrdly 15 přiváděn do aglomerační komory 11 neohřátý vzduch, jehož rovnoměrné rozložení do< průřezu aglomerační komory 11 za5 jišťuje děrovaná vložka 14 z děrovaného plechu. Děrovaná vložka 14 ve tvaru pláště komolého· kužele umístěná menší základnou nahoru k trysce 12, a větší základnou dolů tak, že mezi její spodní hranou a vnitřním pláštěm aglomerační komory 11 je štěrbina 28, umožňuje rozdělit neohřátý vzduch na dva proudy. Jeden je rozdělován otvory děrované vložky 14 a veden do střední části aglomerační komory 11, druhý postupuje štěrbinou 23 mezi spodní hranou děroVané vložky 14 a vnitřním pláštěm aglomerační komory 11 shora dolů a zamezuje nalepování navlhčeného materiálu na stěny.In order to intensify the agglomeration process, unheated air is supplied through the orifices 15 to the sinter chamber 11, the uniform distribution of the cross section of the sinter chamber 11 being provided by a perforated sheet 14 of perforated sheet. The frusto-conical perforated liner 14 positioned with the smaller base up to the nozzle 12, and the larger base down such that there is a slot 28 between its lower edge and the inner casing of the sinter chamber 11, allows the unheated air to be divided into two streams. One is distributed through the apertures of the apertured liner 14 and led to the central portion of the sintering chamber 11, the other extending through the slit 23 between the bottom edge of the apertured insert 14 and the inner casing of the sintering chamber 11 from top to bottom.

Aglomeráty zvlhčených částic vypadávají z aglomerační komory 11 na pásový dopravník 20 v prostoru uzavřené předisoušecí komory 17, do které se přivádí nátrubkem 24 teploinosné médium ohřáté v druhém ohřívači 25.The agglomerates of the wetted particles fall out of the agglomeration chamber 11 onto the belt conveyor 20 in the space of the closed pre-drying chamber 17, to which the heat-carrying medium heated in the second heater 25 is supplied via the sleeve 24.

Během pohybu materiálu na pásovém doprávníku 20, se vzájemným působením se soušeoím vzduchem aglomerované částice osušují a současně tse uskutečňuje přechod jejich struktury z amorfního stavu do krystalického· stavu, majícího daleko větší vnitřní po-vrch a tím značně lepší rozpustn-oist. Doba setrvání materiálu na pásu se reguluje změnou rychlosti pásového dopravníku 20. Předuoušené aglomerované částice padají do vibrofluidního žlabu 19, kde· se ddsoušegí na požadovanou vlhkost vzduchem ohřátým v třetím ohřívači 26. Rozptýlené suché jemné částice materiálu unesené z vLbrofluidnřhoi žlabu 19, z uzavřené předsoušecí komory 17 a z aglomerační komory 11, jsou potrubím 21 dopravovány do druhého odlučovače¹ 22 a znovu se zúčastní výše popsaného technologického procesu. Vysušené aglomerované částice materiálu vypadávají ze zařízení výsypkou 27.During the movement of the material on the belt conveyor 20, the agglomerated particles are dried by interactions with the air, and at the same time their structure is transitioned from an amorphous state to a crystalline state having a much larger inner surface and thus a much better solubility. The residence time of the material on the web is controlled by varying the speed of the belt conveyor 20. The pre-dried agglomerated particles fall into the vibrofluid trough 19 where they are brought to the desired humidity by the air heated in the third heater. chamber 17 and agglomeration chamber 11, are transported via line 21 to second separator ¹ 22 and again participate in the above-described technological process. The dried agglomerated material particles fall out of the apparatus through a hopper 27.

Claims

Subject

Apparatus for drying thermally sensitive materials, comprising a spray dryer connected to a separator, a dry material container, a feeder, an agglomeration chamber with a nozzle and a supply of unheated air, a vibrofluid chute, characterized in that the agglomeration chamber (11) is provided with a perforated insert (14) a perforated casing of a truncated cone facing the smaller base to the nozzle (12), where between the larger base and the inventive inner wall of the sintering chamber (11) is a slot (28), a closed pre-drying chamber (17) is fixed belt conveyor (20), wherein the closed pre-drying chamber (17) is connected by a duct (21) to a second separator (22) and to a second fan (2, 3) and a sleeve (24) to a second heater (25) and the resilient members (18) with the vibrofluidic trough (19).