DE2941534C2

DE2941534C2 -

Info

Publication number: DE2941534C2
Application number: DE19792941534
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Bergmann; Juergen Dipl.-Ing. Ddr 4500 Dessau Dd Gruenzel; Lothar Dr.-Ing. Moerl; Joachim Dipl.-Ing. Sachse; Hans-Joachim Dr.-Ing. Kuenne; Manfred Prof. Dr.-Ing. Mittelstrass; Rolf Dipl.-Ing. Ddr 3000 Magdeburg Dd Elspass
Original assignee: VEB SCHWERMASCHINENBAU-KOMBINAT "ERNST THAELMANN" MAGDEBURG DDR 3011 MAGDEBURG DD
Current assignee: SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1978-11-21
Filing date: 1979-10-13
Publication date: 1988-07-14
Also published as: ATA676879A; DD140078A1; DE2941534A1; AT371834B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Trock nung und Granulierung von Lösungen oder Suspensionen von Bio massen oder Eiweißen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for simultaneous drying tion and granulation of organic solutions or suspensions mass or protein according to the generic term of Claim 1.

Bekannt sind Verfahren zur Trocknung von Lösungen oder Sus pensionen in Sprühtrocknern, die eine schonende Trocknung temperaturempfindlicher Produkte durch geringe Verweilzeit der feinverteilten Partikel unter Einstellung der Kühlgrenz temperatur an der Produktoberfläche ermöglichen.Processes for drying solutions or Sus are known pension in spray dryers, which is gentle drying temperature-sensitive products due to short dwell time of the finely divided particles by setting the cooling limit Allow temperature on the product surface.

Das Sprühtrocknerverfahren hat den Nachteil, daß auf Grund der kleinen Partikeldurchmesser nur geringe Strömungsgeschwindig keiten realisiert werden können, wodurch bei gleichem Durch satz ein relativ großer Raumbedarf für die Trocknungsanlagen und damit große Investitionskosten sowie Nachgranulierungen notwendig sind (DE-OS 21 25 945).The spray dryer process has the disadvantage that due to the small particle diameter only low flow velocity can be realized, whereby with the same through a relatively large space requirement for the drying systems and thus large investment costs as well as re-granulation are necessary (DE-OS 21 25 945).

Bekannt sind weiterhin technische Lösungen, bei denen die Pro dukte auf beheizten rotierenden Walzen getrocknet werden. Prospektmaterial VEB Vakuumtechnik Sangerhausen "Vakuum-Zwei walzentrockner". Nachteilig wirken sich bei diesem Verfahren die örtlichen Überhitzungen auf die Qualität des zu trocknen den Produktes aus, so daß eine Verwendung für die Trocknung von Biomassen und Eiweißen ungeeignet ist.Technical solutions in which the Pro products are dried on heated rotating rollers. Brochure material VEB Vacuum Technology Sangerhausen "Vacuum Two roll dryer ". This method has a disadvantageous effect the local overheating to dry the quality of the the product, so that it can be used for drying of biomass and proteins is unsuitable.

Es sind weiterhin Verfahren bekannt, bei welchen temperatur empfindliche Suspensionen oder Lösungen in einer Wirbelschicht sowohl granuliert als auch getrocknet werden (DE-OS 16 67 217). Die sich dabei bildenden Konglomerate werden in dem die Flui disierung erzeugenden Luftstrom getrocknet. Auf Grund der un gerichteten turbulenten Strömung in der Wirbelschicht kann es dabei zu örtlichen Überhitzungen des Gutes, besonders bei nicht exakt gleichmäßiger Verteilung der Flüssigkeit auf die Wirbelschicht, kommen.Methods are also known at which temperature sensitive suspensions or solutions in a fluidized bed are both granulated and dried (DE-OS 16 67 217). The conglomerates that form are formed by the flui Drying generating air stream dried. Due to the un directional turbulent flow in the fluidized bed it can local overheating of the goods, especially when not exactly even distribution of the liquid on the Fluidized bed, come.

Die Trocknung in der Wirbelschicht bei ungerichteter turbu lenter Strömung mit einer Aufdüsung von oben in die Schicht gestattet zwar eine höhere Luftgeschwindigkeit und damit gros sen Durchsatz, so daß die Anlagen einen im Verhältnis zum Durchsatz geringen Raumbedarf beanspruchen, jedoch kann es bei der Trocknung zu unerwünschten Überhitzungen kommen (DE-OS 21 25 945). Außerdem führen Verklebungen der Wirbel schicht und der Düse, über die die Flüssigkeitszufuhr er folgt, zu Störungen in der Fahrweise der Wirbelschicht. Wei terhin besteht bei den bekannten Sprüh- und Wirbelschicht trocknungen die Gefahr, daß die Masse der Wirbelschicht ent weder bis zur pneumatischen Instabilität der Wirbelschicht anwächst oder daß die Masse der Wirbelschicht so stark ab nimmt, daß die Suspensionen bzw. Lösungen auf die Wand des Trockners gedüst werden und es zu Verklebungen der Schicht kommt.Drying in the fluidized bed with undirected turbu lent flow with a spray from above into the layer allows a higher air speed and therefore large throughput so that the plants are in relation to the Throughput takes up little space, but it can undesirable overheating occurs during drying (DE-OS 21 25 945). The vertebrae also stick together layer and the nozzle through which he supplies the liquid follows, to disturbances in the driving style of the fluidized bed. Wei terhin exists in the known spray and fluidized bed drying the risk that the mass of the fluidized bed ent neither up to the pneumatic instability of the fluidized bed grows or that the mass of the fluidized bed decreases so much takes that the suspensions or solutions on the wall of the Dryer are jetted and there is sticking of the layer is coming.

Ein entscheidender Nachteil bei der Durchführung des Verfah rens ist der hohe energetische Aufwand, der infolge relativ hoher Ablufttemperaturen notwendig ist.A crucial disadvantage when carrying out the procedure rens is the high energy expenditure, which as a result is relative high exhaust air temperatures is necessary.

Ziel der Erfindung ist es, bei verringertem Anlagenfonds so wie niedrigen spezifischem Energieaufwand die Suspensionen oder Lösungen von Biomassen oder Eiweißen, ohne thermische Schädigungen des Produktes, zu trocknen und zu granulieren und die Lagerstabilität zu erhöhen.The aim of the invention is so with a reduced investment fund how low specific energy expenditure the suspensions or solutions of biomass or protein, without thermal Damage to the product, drying and granulating and increase storage stability.

Bei den bekannten Sprühtrocknern wird zwar das Produkt scho nend getrocknet, aber mit folgenden Nachteilen: In the known spray dryers, the product will be nice dried, but with the following disadvantages:

- Elaborate transport technology
- Low bulk density
- Large exhaust gas temperatures
- Environmental pollution

Die bekannten Wirbelschichttrocknungsverfahren sind zwar ge eignet, auch ein granuliertes Produkt zu erzeugen, haben aber folgende Nachteile:The known fluidized bed drying processes are ge suitable to produce a granulated product, but have the following disadvantages:

- Non-directional turbulent flows
- Bonding on the nozzle, inner wall and inflow floor the dryer
- high exhaust air temperatures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, verfahrensmäßig die Lösungen oder Suspensionen von Biomassen oder Eiweißen in ei ner Verfahrensstufe zu trocknen und zu granulieren, wobei das getrocknete Produkt staubfrei, gekühlt, rieselfähig und von großer Schüttdichte sein soll. Weiterhin soll verfahrenstech nisch die Aufgabe gelöst werden, daß keine Verklebungen wäh rend der Granuliertrocknung auftreten und die Abgaswärmever luste verringert werden.The object of the invention is procedurally the Solutions or suspensions of biomass or protein in egg ner process stage to dry and granulate, the dried product dust free, chilled, free flowing and from high bulk density. Furthermore, procedural engineering nisch the task to be solved that no sticking occur during granulation drying and exhaust gas heat losses can be reduced.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, the object is characterized by the features of claim 1 solved.

Als Kühlluft dient dabei die 3fache Masse des Produktdurch satzes, die auf 25°C bis 60°C erwärmt und dem Hauptluft strom zugeführt wird.3 times the mass of the product serves as cooling air set heated to 25 ° C to 60 ° C and the main air electricity is supplied.

Es gehört ebenfalls zur Erfindung, daß die aus dem Wirbel schichttrockner austretende Luft mit einer max. Temperatur von 150°C und einer relativen Feuchte von 90%, bis 5000 Pa verdichtet, die im Luftstrom mitgerissenen Staubteilchen mit tels eines im Gegenstrom geführten Kreislaufwassers entfernt, bei gleichzeitiger Senkung der Temperatur <50°C und ein Teil des dabei anfallenden Kondenswassers 10% in den Suspen sionsvorlagebehälter zurückgeführt wird.It is also part of the invention that from the vertebrae air emerging from the layer dryer with a max. temperature of 150 ° C and a relative humidity of 90%, up to 5000 Pa compresses the dust particles entrained in the air flow removed in a countercurrent circulating water, while simultaneously lowering the temperature <50 ° C and a Part of the resulting condensation water 10% in the Suspen sion reservoir is returned.

Es gehört mit zur Erfindung, daß die dem Wirbelschichttrock ner aus arteigenem Produkt zugeführten Granulate <10 mm, max. 1%, der dem Trockner zugeführten Flüssigkeitsmenge ent sprechen.It is part of the invention that the fluidized bed ner granules <10 mm fed from the product, Max. 1% of the amount of liquid supplied to the dryer speak.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert werden. Einer Vorlage mit einem Fas sungsvermögen von 100 l werden 100 l/h homogener Eiweißsus pension mit einer Temperatur von 35°C und einer Feststoff konzentration von 15 Massenprozenten sowie einem pH-Wert von 4 zugeführt. Nach einer mittleren Verweilzeit von 54 Minuten verläßt die Flüssigkeit den Vorlagebehälter und gelangt in eine Dosierpumpe. In der Dosierpumpe wird der Druck auf 3 MPa erhöht. Temperatur und der pH-Wert der Eiweißsuspen sion ändern sich dabei nicht. Unter dem Druck von 3 MPa wird die Flüssigkeit über eine Rohrleitung zu einer Düse ge führt, die sich in einem Wirbelschichtapparat befindet. Im Wirbelschichtapparat wird die Eiweißsuspension auf die Ober fläche der im fluidisierten Zustand befindlichen Feststoff granulate verdüst, wodurch diese entsprechend anwachsen. Die Temperatur der Granulate in der Wirbelschicht beträgt dabei 80°C. Der Wirbelschicht werden dabei über eine Zel lenradschleuse 0,6 kg/h arteigene Granulate mit einem mitt leren Durchmesser von 4 mm zugeführt. Nachdem die Feststoff granulate einen Durchmesser von 12 mm erreicht haben, fallen sie in einen klassierenden Abzug. Die Temperatur der Granu late beträgt dabei 80°C und der Wassergehalt 6 Massenpro zente. Im Gegenstrom zu den austretenden Feststoffgranulaten wird durch den klassierenden Abzug 250 kg/h Luft mit Umge bungstemperatur zugeführt. Die Granulate werden dabei wei ter auf 35°C abgekühlt und dabei getrocknet, der Wasserge halt von 6 auf 4 Massenprozent gesenkt und verlassen damit als Endprodukt die Anlage.The invention is described below with reference to an embodiment game will be explained in more detail. A template with a Fas 100 l / h become homogeneous protein sauce pension with a temperature of 35 ° C and a solid concentration of 15 mass percent and a pH of 4 fed. After an average residence time of 54 minutes the liquid leaves the reservoir and enters a dosing pump. The pressure in the metering pump increases 3 MPa increased. Temperature and pH of the protein suspensions sion do not change. Under the pressure of 3 MPa the liquid is piped to a nozzle leads, which is located in a fluidized bed apparatus. in the The fluid suspension is the protein suspension on the upper area of the solid in the fluidized state granules atomized, causing them to grow accordingly. The temperature of the granules in the fluidized bed is thereby 80 ° C. The fluidized bed is thereby over a cell lenradschleuse 0.6 kg / h type of granules with a medium diameter of 4 mm. After the solid granules have reached a diameter of 12 mm them in a classifying deduction. The temperature of the granu late is 80 ° C and the water content 6 mass per cent. Countercurrent to the emerging solid granules is classified by the classifying deduction 250 kg / h of air with vice exercise temperature supplied. The granules become white ter cooled to 35 ° C and dried, the Wasserge stop reduced from 6 to 4 mass percent and leave with it the system as the end product.

Claims

1. Process for the simultaneous drying and granulation of solutions or suspensions from biomass or protein in a fluidized bed dryer with classifying discharge and liquid injection and stable control of the drying process and regulated air supply and removal, characterized in that the suspensions of protein or biomass after a Residence time of 60 minutes, at a pH of 3.5-8, preferably 4.5, and a temperature of max. 100 ° C, preferably 40 ° C, with an increase in pressure from 0.196 to 10 MPa, with a solids content of up to 40% by mass, preferably 12% by mass, injected into the fluidized bed dryer, dried with a hot air stream supplied to 500 ° C, the granules leaving the fluidized bed dryer Chilled 35 ° C and dried to 4 percent by mass moisture.

2. Process for simultaneous drying and granulation of solutions or suspensions according to claim 1, characterized characterized in that preferably three times the mass the production throughput as cooling air with ambient temperature sucked in and through the granulate Hot air flow can be supplied.

3. Process for simultaneous drying and granulation of solutions or suspensions according to claim 1, characterized is characterized in that from the fluidized bed dryer escaping air compresses that entrained in the air flow Dust particles by means of a countercurrent circuit running water, while lowering the temperature separated and that 10 percent of the condensed water in the Storage containers are returned.

4. Process for simultaneous drying and granulation of solutions or suspensions according to claim 1, characterized is characterized in that the fluidized bed dryer pellet <10 mm, max. 1 percent of the liquid fed to the dryer amount correspond.