PL194853B1 - Urządzenie do suszenia i/lub chłodzenia materiału ziarnistego - Google Patents

Abstract

Urządzenie do suszenia i/lub chłodzenia materiału ziarnistego, złożone z pionowej obudowy wyposażonej w komory fluidyzacyjne, perforowane przegrody oraz mieszadła, znamienne tym, że stanowią je co najmniej dwie komory fluidyzacyjne (2 i 3), otwarte od góry, osadzone na stałe w pionowej obudowie (1), jedna pod drugą wyposażone w perforowane przegrody (4 i 5), nad którymi są usytuowane mieszadła (6 i 7), osadzone na wspólnym wale (8) przechodzącym przez oś symetrii każdej z komór (2 i 3), przy czym fluidyzacyjne komory (2 i 3) są także zaopatrzone w króćce (11 i 12) do doprowadzania medium suszącego i/lub chłodzącego, znajdujące się pod przegrodami (4 i 5), nadto w górnej części obudowy (1) jest usytuowany króciec (17) do doprowadzania ziarnistego materiału oraz odlotowy króciec (18) do odprowadzania zużytego medium suszącego i/lub chłodzącego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do suszenia i/lub chłodzenia materiału ziarnistego w kilku warstwach fluidalnych, w układzie gaz - ciało stałe, a nadto do prowadzenia reakcji chemicznych lub fizyko-chemicznych w układzie gaz - ciało stałe, w kilku warstwach fluidalnych.

Znane urządzenia do prowadzenia procesów w warstwie fluidalnej stanowią pionowe lub poziome pojedyncze komory, a także rynny zaopatrzone w dna fluidyzacyjne, w których przepływający gaz powoduje fluidyzacje materiału. W przypadku fluidyzacji materiałów łatwo sklejających się występuje niekorzystne zjawisko kanałowania i powstawania lokalnych przestrzeni o zmniejszonej porowatości złoża. W celu uniknięcia tego zjawiska stosuje się aparaty fluidyzacyjne poddawane drganiom. Niedogodnością znanych aparatów wibrofluidyzacyjnych jest przenoszenie drgań na posadowienie maszyny, czyli fundament lub strop i konieczność stosowania rozwiązań konstrukcyjnych o wysokiej wytrzymałości na szybkozmienne obciążenia o dużej amplitudzie (do 5-10⁴N) siły wymuszającej drgania. Niedogodności te ograniczają lokalizację urządzenia z reguły do poziomu zerowego, a poza tym znacznie podnoszą koszt wykonania urządzenia. Kolejną niedogodnością szczególnie urządzeń o wysokich i bardzo wysokich obciążeniach masowych produktu, jest konieczność stosowania konstrukcji o dużej powierzchni roboczej zajmującej wraz z oprzyrządowaniem znaczną powierzchnię przy stosunkowo małej wysokości urządzenia. Ponadto równomierna praca warstwy fluidalnej w urządzeniu poziomym o dużej powierzchni roboczej sita wymaga szczególnie starannego doboru i utrzymania stabilnych parametrów pracy urządzenia, np. podawania surowca o wysokiej jednorodności i stabilnej charakterystyce.

Powyższe niedogodności eliminuje urządzenie do suszenia i/lub chłodzenia materiału ziarnistego, według wynalazku, złożone z pionowej obudowy oraz komór fluidyzacyjnych wyposażonych w perforowane przegrody i mieszadła, charakteryzujące się tym, że urządzenie stanowią co najmniej dwie komory fluidyzacyjne, otwarte od góry, umieszczone w obudowie jedna pod drugą z których każda jest wyposażona w perforowaną przegrodę, nad którą jest usytuowane mieszadło osadzone na wspólnym wale napędowym, przechodzącym przez oś symetrii każdej z komór. Nadto każda komora jest wyposażona w króciec do doprowadzania medium suszącego i/lub chłodzącego umieszczony, pod perforowaną przegrodą, zaś w górnej części posiada próg przesypowy do odprowadzania suszonego, bądź chłodzonego materiału, na przeciw którego znajduje się rynna zsypowa połączona z obudową. Nadto w górnej części obudowy jest usytuowany króciec do doprowadzania ziarnistego materiału do pierwszej z komór oraz króciec do odprowadzania zużytego medium suszącego i/lub chłodzącego. Dolna część obudowy posiada kształt odwróconego stożka ściętego zakończonego króćcem do odprowadzania wysuszonego materiału.

Urządzenie według wynalazku jest proste w budowie i działaniu, zapewnia wysoki stopień fluidyzacji nad całą powierzchnią perforowanej przegrody wspomaganej przez mieszadło. Zachowuje wysoką dynamikę transportu materiału, co stwarza szczególnie korzystne warunki intensywnej wymiany masy i ciepła między fazą gazową i stałą. Urządzenie według wynalazku znajduje zastosowanie dla szerokiej gamy materiałów o bardzo zróżnicowanych właściwościach oraz do procesów o dużym zróżnicowaniu parametrów pracy.

Nadto urządzenie według wynalazku nadaje się do wmontowania w istniejące układy technologiczne i zastąpienie w nich stosowanych dotychczas pionowych suszarek talerzowych charakteryzujących się niską wydajnością suszenia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku schematycznym w przekroju osiowym.

Urządzenie według wynalazku posiada cylindryczną obudowę 1, wewnątrz której są umieszczone jedna pod drugą dwie jednakowe fluidyzacyjne komory 2 i 3, których osie symetrii pokrywają się z osią symetrii obudowy 1. Komory 2 i 3 są wyposażone w perforowane przegrody 4 i 5, nad którymi są usytuowane mieszadła 6 i 7 osadzone na napędowym wale 8 usytuowanym w osi symetrii obudowy 1 i przechodzącym przez komory 2 i 3 oraz połączonym poprzez układ sprzęgłowy 9 z motoreduktorem 10. Każda z komór 2 i 3 jest wyposażona w króciec 11 i 12 do doprowadzania medium suszącego lub chłodzącego, usytuowany w dolnej części komory 2 i 3 pod przegrodą 4 i 5. Nadto każda z komór 2 i 3 posiada w górnej części próg 13 i 14 do przesypywania suszonego materiału. Na przeciw progów 13 i 14 znajdują się zsypowe rynny 15 i 16 połączone na stałe z obudową 1.

Górna część obudowy 1 jest zaopatrzona w króciec 17 do doprowadzania ziarnistego materiału przeznaczonego do suszenia i/lub chłodzenia oraz drugi króciec 18 do odprowadzania zużytego medium

PL 194 853 B1 suszącego i/lub chłodzącego. Dolna część obudowy 1, o kształcie odwróconego stożka, jest zakończona wylotowym króćcem 19 do odprowadzania wysuszonego materiału.

Działanie urządzenia według wynalazku jest następujące.

Po włączeniu w ruch mieszadeł 6 i 7 oraz wprowadzeniu króćcami 11 i 12 do każdej z komór 2 i 3, pod perforowane przegrody 4 i 5 suszącego lub chłodzącego medium o wymaganej temperaturze, wprowadza się zasypowym króćcem 17 wilgotny materiał ziarnisty na perforowaną przegrodę 4 górnej komory 2. Wprowadzony materiał zostaje wprawiony w stan fluidyzacji, wymuszony przepływającym przez przegrodę 4 medium, wspomaganym ruchem mieszadła 6. Podsuszony materiał przesypuje się przez próg 13 komory 2 i jest przemieszczany po rynnie 15 na następną perforowaną przegrodę 5 fluidyzacyjnej komory 3 usytuowanej poniżej. W komorze 3 proces suszenia odbywa się analogicznie jak w poprzedniej fluidyzacyjnej komorze 2.

Ziarnisty materiał, po osiągnięciu wymaganych parametrów przesypuje się przez zsypowy próg 14 ostatniej komory 3 i rynną 16 jest kierowany do dolnej, stożkowej części obudowy 1, skąd wylotowym króćcem 19 jest kierowany na zewnątrz urządzenia.

Gazowe medium suszące i/lub chłodzące, po przejściu przez perforowaną przegrodę 4 i 5 oraz fluidalną warstwę suszonego lub chłodzonego materiału odpływa z każdej komory 2 i 3 do wylotowego króćca 18 znajdującego się w górnej części obudowy 1.

Urządzenie według wynalazku stosowane jest do prowadzenia procesów w układzie gaz - ciało stałe, takich jak reakcje chemiczne, reakcje w fazie gazowej katalizowanej stałym katalizatorem a przede wszystkim do prowadzenia procesu suszenia i chłodzenia lub obu tych procesów jednocześnie materiałów ziarnistych, krystalicznych lub granulowanych, takich jak cukier, skrobia, laktoza, krajanka owocowa lub warzywna, tworzywa sztuczne, pigmenty, związki nieorganiczne czy barwniki.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. do suszenia i/lub chłodzenia materiału zi^r^rn^t^c^c^, złożone z pionowej obudowy wyposażonej w komory fluidyzacyjne, perforowane przegrody oraz mieszadła, znamienne tym, że stanowią je co najmniej dwie komory fluidyzacyjne (2 i 3), otwarte od góry, osadzone na stałe w pionowej obudowie (1), jedna pod drugą wyposażone w perforowane przegrody (4 i 5), nad którymi są usytuowane mieszadła (6 i 7), osadzone na wspólnym wale (8) przechodzącym przez oś symetrii każdej z komór (2 i 3), przy czym fluidyzacyjne komory (2 i 3) są także zaopatrzone w króćce (11 i 12) do doprowadzania medium suszącego i/lub chłodzącego, znajdujące się pod przegrodami (4 i 5), nadto w górnej części obudowy (1) jest usytuowany króciec (17) do doprowadzania ziarnistego materiału oraz odlotowy króciec (18) do odprowadzania zużytego medium suszącego i/lub chłodzącego.
2. 2. Urządzenie według zas^z. 1, tym. że fluidyzacyjne komory ((2 i 3) mają przesypowe progi (13 i 14) do odprowadzania suszonego i/lub chłodzonego materiału.
3. 3. U rządze nie wedługzasstz. 2, znamienne tym, że na przesypowychprogów(( 3 i 14) znajdują się zsypowe rynny (15 i 16) połączone na stałe z obudową (1).