RU2258877C1 - Dispersed material drying method - Google Patents
Dispersed material drying method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2258877C1 RU2258877C1 RU2003137514/06A RU2003137514A RU2258877C1 RU 2258877 C1 RU2258877 C1 RU 2258877C1 RU 2003137514/06 A RU2003137514/06 A RU 2003137514/06A RU 2003137514 A RU2003137514 A RU 2003137514A RU 2258877 C1 RU2258877 C1 RU 2258877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- dispersed
- product
- dryer
- wet
- Prior art date
Links
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сушильной технике и может использоваться для сушки в режиме пневмотранспорта различных дисперсных материалов в пищевой, спиртовой, пивоваренной, комбикормовой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to drying equipment and can be used for drying in the pneumatic conveying mode of various dispersed materials in food, alcohol, brewing, animal feed, chemical and other industries.
В данных отраслях техники широко применяются различные методы сушки дисперсных материалов: сушка с применением роторно-дисковых сушилок, барабанных сушилок, а также сушка в условиях пневмотранспорта. Последний способ сушки получил в настоящее время наиболее широкое применение. Это обусловлено тем, что для его реализации используются установки относительно простой конструкции, с минимальным количеством движущихся элементов, характеризующиеся низкими энергетическими и эксплуатационными показателями работы.In these branches of technology, various methods of drying dispersed materials are widely used: drying using rotary disk dryers, drum dryers, and also drying under conditions of pneumatic conveying. The latter method of drying is currently the most widely used. This is due to the fact that for its implementation, installations of a relatively simple design, with a minimum number of moving elements, characterized by low energy and operational performance are used.
Известен способ сушки полидисперсных материалов, например самосадочной поваренной соли в кипящем слое с выводом крупной фракции из слоя, а мелкой фракции, в режиме пневмотранспорта, из надслоевой зоны совместной с отработавшим теплоносителем, в котором для регулирования конечной влажности выводимых продуктов в надслоевую зону вводят дополнительный поток теплоносителя (авторское свидетельство СССР №568812, МПК F 26 В 3/08, 1974). Данный способ при сушке самосадочной поваренной соли до конечной влажности 3% при использовании в качестве теплоносителя горячего воздуха с температурой 250°C позволяет увеличить съем высушенного материала с одного квадратного метра газораспределительной решетки в два раза и снизить тепловые затраты на испарение одного килограмма влаги на 20%. Однако данный способ применим только для материалов, имеющих слабо связанную влагу и при относительно низких влажностях материала.A known method of drying polydisperse materials, for example, self-deposited sodium chloride in a fluidized bed with the withdrawal of a large fraction from the layer, and a small fraction, in the pneumatic conveying mode, from the superlayer zone is combined with the spent heat carrier, in which an additional flow is introduced into the superlayer zone to control the final moisture coolant (USSR author's certificate No. 569812, IPC F 26 V 3/08, 1974). This method, when drying self-precipitating table salt to a final moisture content of 3% when using hot air with a temperature of 250 ° C as a coolant, allows to double the removal of dried material from one square meter of a gas distribution grid and reduce the heat cost of evaporating one kilogram of moisture by 20% . However, this method is applicable only to materials having weakly bound moisture and at relatively low humidity of the material.
Известен также способ термообработки дисперсных материалов в псевдоожиженном слое, создаваемом в поле центробежных сил, путем их нагрева и продувки теплоносителем, в котором для интенсификации процесса термообработки нагрев и продувку материала ведут в две стадии, на первой из которых поддерживают скорость газа, превышающую скорость начала псевдоожижения частиц материала в поле центробежных сил, а на второй осуществляют дробление материала вводимыми в слой лопатками, а газ продувают со скоростью, равной скорости витания частиц раздробленного материала, при этом обе упомянутые стадии могут осуществлять одновременно в различных зонах слоя (авторское свидетельство №661222, МПК F 28 С 3/12, 1977). В данном способе процесс термообработки совмещен с процессом измельчения материала, однако, несмотря на компактность, установка для реализации способа достаточна сложна и характеризуется большой энергоемкостью. Это объясняется тем, что для создания псевдоожиженного слоя необходимо подавать воздух со скоростью, превышающей скорость псевдоожижения, а для пневмотранспортирования дисперсного материала - со скоростью, превышающей скорость витания частиц материала, которые в поле центробежных сил существенно возрастают.There is also known a method of heat treatment of dispersed materials in a fluidized bed created in the field of centrifugal forces, by heating and purging them with a coolant, in which to intensify the heat treatment process, heating and purging of the material are carried out in two stages, the first of which supports a gas velocity exceeding the rate of fluidization start particles of material in the field of centrifugal forces, and on the second, the material is crushed by the blades introduced into the layer, and the gas is blown at a speed equal to the speed of particles blended material, with both of these stages can be carried out simultaneously in different zones of the layer (copyright certificate No. 661222, IPC F 28 C 3/12, 1977). In this method, the heat treatment process is combined with the process of grinding the material, however, despite its compactness, the installation for implementing the method is quite complicated and is characterized by high energy consumption. This is explained by the fact that in order to create a fluidized bed, it is necessary to supply air at a speed exceeding the speed of fluidization, and for pneumatic conveying of dispersed material - at a speed exceeding the speed of movement of material particles, which increase significantly in the field of centrifugal forces.
Известен способ сушки дисперсных материалов путем псевдоожижения крупнодисперсной фракции, нагрева ее в высокотемпературной зоне топочными газами и последующего смешения с мелкодисперсной фракцией в низкотемпературной зоне, продуваемой холодным воздухом, при этом для повышения качества сушки монодисперсных материалов в качестве крупнодисперсной фракции используют инертную насадку, имеющую одинаковую температуру в обеих зонах, а мелкодисперсную фракцию, подлежащую сушке, подают в низкотемпературную зону и обрабатвают ее воздухом, нагретым в псевдоожиженном слое инертной насадки, в режиме пневмотранспорта (авторское свидетельство СССР №761799, МПК F 26 В 3/10,1978). Данный способ позволил повысить несколько качество сушки дисперсных материалов. Вместе с тем, наличие насадки из адсорбента предполагает его периодическую регенерацию, возможность высокотемпературного воздействия на высушиваемый продукт в результате контактного теплообмена.A known method of drying dispersed materials by fluidizing a coarse fraction, heating it in a high-temperature zone with flue gases and then mixing it with a finely divided fraction in a low-temperature zone, purged with cold air, in order to improve the quality of drying of monodisperse materials, use an inert nozzle with a uniform temperature in both zones, and the finely divided fraction to be dried is fed into the low-temperature zone and treated with air, heated in a fluidized bed of an inert nozzle, in the pneumatic transport mode (USSR author's certificate No. 761799, IPC F 26 V 3 / 10.1978). This method has improved the quality of drying of dispersed materials. At the same time, the presence of a nozzle from an adsorbent suggests its periodic regeneration, the possibility of high-temperature exposure to the dried product as a result of contact heat transfer.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому техническому результату при использовании является способ сушки дисперсных материалов, используемый английской фирмой "Барр-Мерфи". В соответствии с этим способом влажный дисперсный продукт, предназначенный для сушки, подается в смеситель непрерывного действия, в который также подается часть готового сухого продукта, так называемый ретур. После смешения этих продуктов средняя влажность смеси становится значительно ниже, чем у влажного материала, кроме того, смесь в отличие от влажного материала не комкуется и становится более сыпучей. Из смесителя продукт специальным питателем подается в дезинтегратор, где интенсивно измельчается. Выход из дезинтегратора конструктивно совмещен с трубой Вентури, которая является частью пневматической трубы-сушилки, т.е. из дезинтегратора измельченный продукт попадает в сушильный тракт, где подхватывается сушильным агентом. Сушильный агент представляет собой смесь топочных газов, свежего воздуха и рециркулирующего воздуха (части отработанного воздуха, возвращаемого в пневмосистему сушильной установки). Двигаясь по пневмотрубе в режиме пневмотранспорта, продукт высушивается и затем попадает в кольцевой изгиб пневмотракта в верхней части, который обеспечивает сепарацию крупных частиц и комков материала к внешней стенке, затем по спускной трубе они попадают в дезинтегратор, встроенный в нижний начальный участок пневмотракта. Измельченный в дезинтеграторе материал вновь поступает в сушильный тракт и досушивается в конце концов до конечной влажности благодаря тому, что крупные частицы могут совершать несколько проходов через пневмосушилку. Следует отметить, что продолжительность пребывания частиц высушиваемого продукта в пневмотрубе незначительна (2-3 секунды), поэтому эта сушилка применима для продуктов, сушка которых осуществляется в первый период, т.е. когда удаляется свободная влага. Для продуктов, у которых есть связанная влага, когда процесс удаления влаги идет в первом и втором периоде сушки, аппарат такого типа нельзя использовать, так как продукт несмотря даже на применение рециркуляции продукта за счет кольцевого изгиба трассы не успеет высушиться до нужной влажности. Другим ограничением способа сушки в режиме пневмотранспорта, предложенного фирмой "Барр-Мерфи" является необходимость проведения процесса при достаточно жестких температурных режимах, что связано с кратковременным периодом пребывания продукта в аппарате (В.И.Муштаев и др. Сушка в условиях пневмотранспорта, М, Химия, 1984, стр.135-136).Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved technical result when using is the method of drying dispersed materials used by the English company Barr-Murphy. In accordance with this method, the wet dispersed product intended for drying is fed to a continuous mixer, into which a part of the finished dry product, the so-called retur, is also fed. After mixing these products, the average humidity of the mixture becomes significantly lower than that of the wet material, in addition, the mixture, unlike the wet material, does not crumple and becomes more loose. From the mixer, the product is fed by a special feeder to the disintegrator, where it is intensively crushed. The outlet from the disintegrator is structurally combined with a venturi, which is part of a pneumatic dryer pipe, i.e. from the disintegrator, the crushed product enters the drying tract, where it is picked up by the drying agent. The drying agent is a mixture of flue gases, fresh air and recirculating air (part of the exhaust air returned to the pneumatic system of the drying unit). Moving along the pneumatic tube in the pneumatic transport mode, the product is dried and then gets into the annular bend of the pneumatic tract in the upper part, which ensures the separation of large particles and lumps of material to the outer wall, then they enter the disintegrator built into the lower initial section of the pneumatic duct via the downpipe. The material ground in the disintegrator again enters the drying duct and is finally dried to the final moisture content due to the fact that large particles can make several passes through the pneumatic dryer. It should be noted that the residence time of the particles of the dried product in the pneumatic tube is insignificant (2-3 seconds), therefore this dryer is applicable for products that are dried in the first period, i.e. when free moisture is removed. For products that have moisture associated with them, when the process of moisture removal takes place in the first and second drying periods, this type of apparatus cannot be used, since the product does not even have time to dry to the desired moisture content even due to recirculation of the product due to the ring bending of the route. Another limitation of the drying method in the pneumatic transport mode proposed by Barr-Murphy is the need to carry out the process at rather severe temperature conditions, which is associated with a short period of time the product stays in the apparatus (V.I. Mushtaev et al. Drying in the conditions of pneumatic transport, M, Chemistry, 1984, pp. 135-136).
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа сушки дисперсных материалов, свободного от упомянутых выше недостатков, присущих техническим решениям, представляющим известный уровень техники, т.е. способа, обеспечивающего сушку упомянутых продуктов, имеющих как свободную, так и связанную влагу, путем значительной интенсификации тепло- и массообмена в потоках газовзвеси, за счет увеличения относительной скорости движения частиц в газе при движении газовзвеси по криволинейному пути.The basis of the present invention is the creation of a method of drying dispersed materials, free from the above-mentioned disadvantages inherent in technical solutions representing the prior art, i.e. a method for drying the aforementioned products having both free and bound moisture by significantly intensifying heat and mass transfer in the flows of the gas suspension by increasing the relative velocity of particles in the gas during the movement of the gas suspension along a curved path.
Технический результат, достигаемый в процессе реализации настоящего изобретения, заключается в создании способа сушки дисперсных материалов, в котором путем осуществления активного гидродинамического режима и, соответственно, интенсивного тепло- и массообмена, за счет предлагаемых параметров, режимов, а также используемых средств, обеспечивается высокое качество конечного продукта.The technical result achieved in the implementation process of the present invention is to create a method of drying dispersed materials, in which by means of the active hydrodynamic regime and, accordingly, intense heat and mass transfer, due to the proposed parameters, modes, and also the means used, high quality is ensured final product.
Задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением упомянутого выше технического результата, решается тем, что в известном способе сушки дисперсных материалов, преимущественно влажного осадка послеспиртовой барды или пивной дробины, включающем подачу влажного дисперсного материала и сушильного агента, смешивание их с образованием газовзвеси, транспортировку ее в сушильную камеру, при этом воздействие на дисперсионный материал осуществляют на первой стадии в пневматической спиральной сушилке, состоящей из нескольких идентичных витков, с последовательно чередующимися прямолинейными и криволинейными участками в течение 4-5 секунд, а досушивание продукта до конечной влажности осуществляют в виброкипящем слое в течение 2,5-3,0 минут;The task underlying the present invention, with the achievement of the above technical result, is solved by the fact that in the known method of drying dispersed materials, mainly wet sediment post-alcohol stillage or beer grains, including the supply of wet dispersed material and a drying agent, mixing them to form a gas suspension, its transportation to the drying chamber, while the effect on the dispersion material is carried out in the first stage in a pneumatic spiral dryer, consisting of several and identical turns, with successively alternating rectilinear and curvilinear sections for 4-5 seconds, and the product is dried to a final moisture content in a vibro-boiling layer for 2.5-3.0 minutes;
- а также тем, что для получения сухого сыпучего дисперсионного материала, например барды, не требующего дальнейшего измельчения в сухом виде, перед подачей в спиральную пневмосушилку смесь влажного и рециркулирующего продукта со средней влажностью 30-40% дополнительно подвергают интенсивному перемешиванию и измельчению, при этом средний дисперсный состав сухого продукта, например сухой барды, составляет 500-600 мкм;- as well as the fact that to obtain a dry granular dispersion material, for example stillage, which does not require further grinding in a dry form, before being fed into a spiral air dryer, a mixture of a wet and recirculating product with an average humidity of 30-40% is additionally subjected to intensive mixing and grinding, the average dispersed composition of the dry product, for example dry bard, is 500-600 microns;
- а также тем, что перемешивание упомянутой смеси осуществляют в одновальном смесителе непрерывного действия со скоростью вращения рабочего органа 600-800 об/мин;- as well as the fact that the mixing of the mixture is carried out in a single-shaft continuous mixer with a rotational speed of the working body of 600-800 rpm;
- а также тем, что для равномерного распределения по сечению пневмоканала подаваемого в него влажного продукта, последний дополнительно подвергают ворошению;- and also the fact that for uniform distribution over the cross section of the pneumatic channel of the wet product supplied into it, the latter is additionally subjected to tedding;
- а также тем, что ворошение осуществляют посредством ворошителя рамочного типа, совершающего 600-800 об/мин.- as well as the fact that tedding is carried out by means of a frame type agitator, making 600-800 rpm.
На чертеже схематически изображена установка для реализации заявленного способа сушки влажных, дисперсных материалов. Установка содержит спиральную сушилку 1, вибросушилку 2, одновальный смеситель 3, газовый теплогенератор 4, ворошитель 5, сборный шнек 6, циклоны-разгрузители 7, батарею циклонов 8 для улавливания пылевидной фракции, циклон вибросушилки 9, шлюзовые затворы 10 и 11, шлюзовой питатель 12, винтовой конвейер 13, главный вентилятор 14, вентилятор вибросушилки 15.The drawing schematically shows an installation for implementing the inventive method of drying wet, dispersed materials. The installation comprises a spiral dryer 1, a vibration dryer 2, a single-shaft mixer 3, a gas heat generator 4, a tedder 5, a collection screw 6, unloading cyclones 7, a cyclone battery 8 for collecting the dust fraction, a cyclone vibration dryer 9, gate locks 10 and 11, a lock feeder 12 , screw conveyor 13, main fan 14, vibrating dryer fan 15.
Способ сушки, например, послеспиртовой барды, осуществляется следующим образом. Жидкая барда с общим содержанием сухих веществ 6,5-7,0% в количестве 12-13 м3/ч подается в одну или две центрифуги типа ОГШ, в которых она разделяется на осадок с влажностью 68-72% и фильтрат с общим содержанием сухих веществ 3,5-4,0%. Фильтрат в дальнейшем частично возвращается в основное производство, а на сушку направляется влажный осадок в количестве 1500-1600 кг/час. После центрифуг влажный осадок сначала подается в сборный шнек, в котором он предварительно смешивается с рециркулирующим материалом (подсушенной бардой с влажностью 17-23%). Рециркуляция высушиваемого материала применяется для придания подаваемому в сушилку материалу хороших сыпучих свойств и получения более низкой средней влажности. Кроме того, в результате контактного тепло- и массообмена влажные и горячие (имеющие температуру около 90°С) частицы дисперсного материала осадка после центрифуги снижают свою влажность, что позволяет использовать для сушки более влажного продукта сушилку без увеличения сушильного тракта. Чтобы снизить среднюю влажность продукта, подаваемого в сушилку, до 35% необходимо рециркулировать не менее 3500 кг/час подсушенной барды с влажностью 20%. Окончательно влажный осадок перемешивается с рециркулятом в одновальном смесителе, в котором при числе оборотов 600-800 об/мин происходит также измельчение влажных дисперсных частиц продукта до определенного среднего размера, что важно для первой стадии сушки, которая осуществляется в спиральной сушилке в режиме пневмотранспорта.The method of drying, for example, post-alcohol stillage, is as follows. Liquid bard with a total solids content of 6.5-7.0% in an amount of 12-13 m 3 / h is fed into one or two centrifuges of the OGSh type, in which it is separated into a precipitate with a moisture content of 68-72% and a filtrate with a total content of solids of 3.5-4.0%. The filtrate is subsequently partially returned to the main production, and wet sediment in the amount of 1500-1600 kg / h is sent to drying. After centrifuges, the wet cake is first fed to a collection screw, in which it is pre-mixed with recycle material (dried bard with a moisture content of 17-23%). Recirculation of the dried material is used to give the material fed to the dryer good bulk properties and to obtain lower average humidity. In addition, as a result of contact heat and mass transfer, wet and hot (having a temperature of about 90 ° C) particles of the dispersed precipitate material after a centrifuge reduce their moisture, which makes it possible to use a dryer for drying a wetter product without increasing the drying path. To reduce the average humidity of the product fed to the dryer, up to 35%, it is necessary to recycle at least 3500 kg / h of dried stillage with a moisture content of 20%. Finally, the wet cake is mixed with the recycle in a single-shaft mixer, in which, at a speed of 600-800 rpm, the wet dispersed particles of the product are also crushed to a certain average size, which is important for the first stage of drying, which is carried out in a spiral dryer in the form of pneumatic conveying.
Из смесителя продукт самотеком попадает в ворошитель рамочного типа, совершающий 600-800 об/мин и предназначенный для равномерного распределения продукта по сечению воздушного канала, по которому продукт попадает в спиральную сушилку. Площадь сечения этого канала равна площади сечения канала спиральной сушилки, а скорость сушильного агента в этом канале составляет 25-30 м/с. При этом массовая концентрация взвешенного материала в потоке газовзвеси составляет 0,25-0,3 кг/кг.From the mixer, the product flows by gravity into a frame type agitator, performing 600-800 rpm and intended for uniform distribution of the product over the cross section of the air channel through which the product enters the spiral dryer. The cross-sectional area of this channel is equal to the cross-sectional area of the channel of the spiral dryer, and the speed of the drying agent in this channel is 25-30 m / s. In this case, the mass concentration of suspended material in the gas suspension stream is 0.25-0.3 kg / kg.
Непосредственно процесс сушки дисперсного материала осуществляется следующим образом. Наружный воздух засасывается в газовый теплогенератор, где смешивается с топочными газами, и затем с определенной температурой 280-320°С подается в воздушный канал (пневмоканал), соединяющий теплогенератор с пневматической спиральной сушилкой. В этот канал сначала подводится часть отработанного сушильного агента, т.е. имеет место рециркуляция сушильного агента, что позволяет снизить расход теплоносителя по сравнению с обычным процессом сушки. При коэффициенте рециркуляции сушильного агента 0,9-1,0 (когда на рециркуляцию возвращается около 50% отработанного сушильного агента) получается 10-15% экономии теплоносителя. После подмешивания рециркулирующего сушильного агента температура сушильного агента, подаваемого на сушку, снижается до 170-190°С. Двигаясь со скоростью 25-30 м/с, сушильный агент проходит мимо загрузочного патрубка (места ввода продукта), подхватывает влажный дисперсный продукт и в режиме пневмотранспорта подает его в спиральную сушилку. В спиральной сушилке продукт, двигаясь в режиме пневмотранспорта, обезвоживается, а температура сушильного агента при этом снижается до 80°С. На выходе из спиральной сушилки дисперсный продукт имеет среднюю влажность 17-23%.Directly the process of drying the dispersed material is as follows. Outside air is sucked into a gas heat generator, where it is mixed with flue gases, and then with a certain temperature of 280-320 ° C it is fed into the air channel (pneumatic channel) connecting the heat generator with a pneumatic spiral dryer. Part of the spent drying agent, i.e. there is a recirculation of the drying agent, which allows to reduce the coolant consumption in comparison with the usual drying process. When the coefficient of recirculation of the drying agent is 0.9-1.0 (when about 50% of the spent drying agent returns to recirculation), 10-15% savings in heat carrier are obtained. After mixing the recycle drying agent, the temperature of the drying agent supplied to the drying is reduced to 170-190 ° C. Moving at a speed of 25-30 m / s, the drying agent passes by the loading nozzle (product entry point), picks up a moist dispersed product and, in the pneumatic transport mode, feeds it into a spiral dryer. In a spiral dryer, the product, moving in the pneumatic transport mode, is dehydrated, and the temperature of the drying agent decreases to 80 ° C. At the exit of the spiral dryer, the dispersed product has an average moisture content of 17-23%.
При осуществлении процесса сушки дисперсного материала в режиме пневмотранспорта важно, чтобы время пребывания дисперсного продукта в пневмотрассе соответствовало расчетной продолжительности сушки этого продукта. Известна зависимость продолжительности сушки дисперсных материалов в спиральном аппарате от ряда парметров дисперсного материала, подвергаемого сушке, и режимов процесса сушки (монография В.Г.Систер, В.И.Муштаев и А.С.Тимонин "Экология и техника сушки дисперсных материалов", 1999 г., с.98), выраженная формулойWhen carrying out the drying process of dispersed material in the pneumatic transport mode, it is important that the residence time of the dispersed product in the pneumatic conveyor corresponds to the estimated drying time of this product. The known dependence of the drying time of dispersed materials in a spiral apparatus on a number of parameters of the dispersed material subjected to drying, and the drying process modes (monograph by V.G. Sister, V.I. Mushtaev and A. S. Timonin "Ecology and Technique of Drying of Dispersed Materials", 1999, p. 98), expressed by the formula
τ=cв·σ·ρ·(t0+tк)/αэф·sуд·Тдв,τ = c in σ · ρ · (t 0 + t k ) / α eff · s beats · T dv ,
где cв - теплоемкость воздуха, ккал/кг·град.;where c in - heat capacity of air, kcal / kg · deg .;
σ - уд. расход воздуха на 1 кг сух. продукта, кг/кг;σ - beats air consumption per 1 kg dry. product kg / kg;
ρ - насыпная (объемная) плотность материала, кг/м3;ρ - bulk (bulk) density of the material, kg / m 3 ;
t0 и tк - начальная и конечная температуры сушильного агента, °С;t 0 and t to - the initial and final temperature of the drying agent, ° C;
αэф - эффективное значение межфазного коэффициента теплообмена, Вт/м2·К (αэф=200 Вт/м2·К);α eff - the effective value of the interphase heat transfer coefficient, W / m 2 · K (α eff = 200 W / m 2 · K);
sуд - удельная поверхность дисперсного материала, 1/м, (sуд=6/ψ·d, где ψ - коэффициент сферичности, d - средневзвешенный диаметр частиц дисперсного материала);s beats is the specific surface of the dispersed material, 1 / m, (s beats = 6 / ψ · d, where ψ is the coefficient of sphericity, d is the weighted average particle diameter of the dispersed material);
Тдв - движущая сила процесса сушки: (Тдв=(t0-tмт)-(tк-tпр)/ln(t0-tмт)/(tк-tпр), где tмт - температура мокрого термометра, tпр -температура продукта в процессе сушки, °С).T dv - driving force of the drying process: (T dv = (t 0 -t mt ) - (t to -t pr ) / ln (t 0 -t mt ) / (t to -t pr ), where t mt - temperature wet thermometer, t pr is the temperature of the product during drying, ° C).
Расчетная продолжительность сушки для влажного дисперсного осадка на примере спиртовой барды при указанных выше параметрах процесса составляет около 4 секунд, что хорошо коррелируется с аналогичным значением, полученным заявителем экспериментально.The estimated drying time for wet dispersed sludge by the example of alcohol stillage with the above process parameters is about 4 seconds, which correlates well with the same value obtained experimentally by the applicant.
Кроме того, известно что продолжительность пребывания дисперсного продукта в пневмосушилке определяется длиной ее трассы и скоростью движения продукта v, которая для спирального аппарата связана со скоростью воздушного потока w через коэффициент скольжения фаз i. Из указанного источника известны уравнения, которые можно использовать для расчета коэффициента скольжения фаз i в спиральном пневмоаппарате, которые связывают этот коэффициент с параметрами, характеризующими поток газовзвеси, физико-механическими свойствами частиц и геометрическими характеристиками каналаIn addition, it is known that the residence time of a dispersed product in an air dryer is determined by its path length and product speed v, which for a spiral apparatus is related to the air flow rate w through the phase slip coefficient i. From this source, equations are known that can be used to calculate the coefficient of slip of phases i in a spiral pneumatic device, which associate this coefficient with parameters characterizing the flow of gas suspension, physicomechanical properties of particles, and geometric characteristics of the channel
i=5·10-2·Reч 0,15·Frц 0,18·μ0,12·(ρм/ρ)0,27, i = 5 · 10 -2 · Re h 0.15 · Fr c 0.18 · μ 0.12 · (ρ m / ρ) 0.27 ,
где Re=v·d/ν - число Рейнольдса;where Re = v · d / ν is the Reynolds number;
Frц=w·R2/g - число Фруда;Fr c = w · R 2 / g is the Froude number;
μp - удельный расход продукта на единицу массы газовой фазы, кг/кг;μ p is the specific consumption of the product per unit mass of the gas phase, kg / kg;
ρм - плотность дисперсной фазы, кг/м3;ρ m is the density of the dispersed phase, kg / m 3 ;
ρ - плотность газовой фазы, кг/м3.ρ is the density of the gas phase, kg / m 3 .
Полученные расчетные данные пребывания дисперсного продукта в пневмосушилке, с учетом длинны ее трассы и скорости движения продукта, также имеют хорошее совпадение с полученными экспериментальными данными.The calculated data on the dispersed product staying in the air dryer, taking into account its length and product speed, also have a good agreement with the experimental data.
После спиральной сушилки поток газовзвеси попадает в циклон-разгрузитель типа ЦОЛ, где происходит отделение большей части дисперсного материала от отработанного сушильного агента, который затем направляется на доочистку в батарею циклонов. В батарее циклонов улавливается мелкодисперсная часть высушиваемой барды, которая по некоторым параметрам, например содержанию протеинов, может существенно (примерно в 2 раза) отличаться от основной массы продукта, поэтому для барды, в зависимости от требований потребителя, могут применяться две схемы: однопродуктовая (мелкодисперсная фракция подмешивается в основной продукт) и двухпродуктовая (мелкодисперсная фракция собирается как отдельный продукт. После циклона-разгрузителя основная масса дисперсного материала с помощью шнеков и нории подается в сборный шнек, в который подается влажный осадок из центрифуг. В начале сборного шнека через специальное выгрузное отверстие с регулируемым шибером часть подсушенного продукта направляется в вибросушилку, в которой осуществляется окончательная досушка продукта в виброкипящем слое. Температура сушильного агента на входе в вибросушилку может варьироваться в широком диапазоне от 100 до 200°С в зависимости от производительности и влажности подаваемого в нее продукта.After the spiral dryer, the gas suspension stream enters the TsOL-type unloading cyclone, where most of the dispersed material is separated from the spent drying agent, which is then sent for further treatment to the cyclone battery. The cyclone battery captures the finely divided part of the dried vinasse, which in some parameters, for example, the protein content, can significantly (about 2 times) differ from the bulk of the product, therefore, for vinasse, depending on the requirements of the consumer, two schemes can be used: single-product (finely dispersed) the fraction is mixed into the main product) and two-product (the finely dispersed fraction is collected as a separate product. After the cyclone unloader, the bulk of the dispersed material using screws and The elevator is fed into a collection screw, into which wet sediment from centrifuges is fed. At the beginning of the collection screw, through a special discharge opening with an adjustable gate, a part of the dried product is sent to a vibratory dryer, in which the product is finally dried in a vibro-boiling layer. vary in a wide range from 100 to 200 ° C depending on the performance and humidity of the product supplied to it.
Для аппарата с виброкипящим слоем продолжительность сушки дисперсного материала определяется физико-химическими свойствами продукта (дисперсностью, связью влаги с материалом, начальной и конечной влажностью, термостойкостью и др.) и параметрами процесса сушки (температурой сушильного агента на входе и выходе из сушильной камеры, скоростью воздуха под газораспределительной решеткой и др.).For a device with a vibrating boiling layer, the drying time of the dispersed material is determined by the physicochemical properties of the product (dispersion, moisture bond with the material, initial and final humidity, heat resistance, etc.) and the drying process parameters (temperature of the drying agent at the inlet and outlet of the drying chamber, speed air under the gas distribution grill, etc.).
Продолжительность сушки различных дисперсных материалов в виброкипящем слое может варьироваться от нескольких минут до нескольких часов. Для продуктов типа влажного осадка спиртовой барды, имеющего определенную дисперсность (dcp=500-600 мкм) продолжительность сушки по полученным экспериментальным данным составляет несколько минут в зависимости от режима сушки. Для того чтобы высушить дисперсный продукт в виброкипящем слое до заданной конечной влажности, необходимо, чтобы продолжительность сушки не превышала продолжительность пребывания продукта в виброаппарате.The drying time of various dispersed materials in a vibro-boiling layer can vary from several minutes to several hours. For products such as wet sludge of alcohol stillage with a certain dispersion (dcp = 500-600 μm), the drying time according to the obtained experimental data is several minutes, depending on the drying mode. In order to dry the dispersed product in a vibro-boiling layer to a predetermined final moisture content, it is necessary that the drying time does not exceed the length of time the product stays in the vibrating apparatus.
Продолжительность пребывания дисперсного продукта во время второй стадии сушки в аппарате с виброкипящим слоем τ рассчитывается по материальному балансу из соотношения:The residence time of the dispersed product during the second stage of drying in a device with a vibratory boiling layer τ is calculated from the material balance from the ratio:
G2а.с.=τ·Gсл а.с., G 2a.s. = τ · G AS SL ,
где G2а.с. - производительность (по абсолютно сухой массе) сушильной установки;where G 2a.s. - productivity (absolutely dry weight) of the drying unit;
Gсл а.с. - масса продукта в слое, которая зависит от площади газораспределительного решета виброаппарата, высоты слоя и насыпной массы продукта. Время пребывания высушиваемого продукта в вибросушилке (продолжительность сушки в виброкипящем слое) регулируется с помощью поворотного порога на выходе из сушилки изменением высоты виброкипящего слоя. Т.е. чем выше порог, тем выше виброкипящий слой продукта и тем больше время пребывания продукта в виброаппарате. Температура отработанного сушильного агента на выходе из вибросушилки составляет 50-60°С. Таким образом, путем сочетания двух стадий воздействия на дисперсный материал, подвергающийся сушке, предложенных режимов и параметров сушильной камеры создан способ сушки упомянутых материалов, существенно превосходящий по эффективности известный уровень техники.G SL A.S. - the mass of the product in the layer, which depends on the area of the gas distribution sieve of the vibrating device, the height of the layer and the bulk density of the product. The residence time of the dried product in the vibratory dryer (the duration of drying in the vibro-boiling layer) is controlled by a rotary threshold at the outlet of the dryer by changing the height of the vibro-boiling layer. Those. the higher the threshold, the higher the vibro-boiling layer of the product and the longer the residence time of the product in the vibrator. The temperature of the spent drying agent at the outlet of the vibrating dryer is 50-60 ° C. Thus, by combining the two stages of exposure to the dispersed material subjected to drying, the proposed modes and parameters of the drying chamber, a method of drying the mentioned materials has been created, significantly exceeding the prior art in terms of efficiency.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137514/06A RU2258877C1 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Dispersed material drying method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003137514/06A RU2258877C1 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Dispersed material drying method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003137514A RU2003137514A (en) | 2005-06-10 |
| RU2258877C1 true RU2258877C1 (en) | 2005-08-20 |
Family
ID=35833863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003137514/06A RU2258877C1 (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Dispersed material drying method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2258877C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA012216B1 (en) * | 2007-05-02 | 2009-08-28 | Джейпи Биотекнолоджи, Сиа | Method for production of ethanol and fodder product |
| RU2505513C1 (en) * | 2012-05-11 | 2014-01-27 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of making spherical powder for small arms |
| RU2546214C1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Method to automate technology of powdery product production from distillery stillage filtrate |
| RU2577021C1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-03-10 | Сергей Михайлович Петров | Method of processing secondary brewing products into feed agent |
| RU2777076C2 (en) * | 2020-10-07 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Line for processing brewers' spent grain into animal feed |
-
2003
- 2003-12-26 RU RU2003137514/06A patent/RU2258877C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МУШТАЕВ В.И. и др. Сушка в условиях пневмотранспорта, М., Химия, 1984, стр.135-136. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA012216B1 (en) * | 2007-05-02 | 2009-08-28 | Джейпи Биотекнолоджи, Сиа | Method for production of ethanol and fodder product |
| RU2505513C1 (en) * | 2012-05-11 | 2014-01-27 | Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") | Method of making spherical powder for small arms |
| RU2546214C1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") | Method to automate technology of powdery product production from distillery stillage filtrate |
| RU2577021C1 (en) * | 2015-02-24 | 2016-03-10 | Сергей Михайлович Петров | Method of processing secondary brewing products into feed agent |
| RU2777076C2 (en) * | 2020-10-07 | 2022-08-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Line for processing brewers' spent grain into animal feed |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003137514A (en) | 2005-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2006507C (en) | Method for drying sludge | |
| CN103140569B (en) | Method of and system for grinding pyrolysis of particulate carbonaceous feedstock | |
| Kudra et al. | Special drying techniques and novel dryers | |
| CN104970186B (en) | Fluidized bed granulation method for amino acid-containing fermentation liquor | |
| JP3160651B2 (en) | Drying method and apparatus for hydrous sludge | |
| JPH05509388A (en) | Drying equipment and method | |
| JP2005528310A (en) | Equipment for drying and / or calcining gypsum | |
| RU2258877C1 (en) | Dispersed material drying method | |
| CN101410383B (en) | A process for drying melamine | |
| CN1066257C (en) | Process and apparatus for drying liquid-borne solid material | |
| US6530534B1 (en) | Pneumatic comminution and drying system | |
| US4439932A (en) | Method and apparatus for thermal treatment, especially drying, of finely comminuted bulk material | |
| JP2019081174A (en) | Treatment apparatus and process for organic waste | |
| JP2644696B2 (en) | Fine ore treatment method | |
| US4523906A (en) | Device for drying gypsum | |
| JP2004508930A5 (en) | ||
| CN1295148C (en) | Method and installation for the dehydroxylation treatment of aluminium silicate | |
| JPH05276915A (en) | Method and device for heat-treating mixture of solid material and gas | |
| EA038634B1 (en) | Process and apparatus for roasting of gold bearing sulfide concentrate | |
| RU2203960C2 (en) | Method for thermal processing of ground iron ore before reduction process | |
| SU1784821A1 (en) | Method and device for producing diatomite powder | |
| JP3477048B2 (en) | Pretreatment method and apparatus for coal for coke oven | |
| JP2004074143A (en) | Sludge treatment method and sludge treatment equipment | |
| Sokol’skii et al. | Combined drying of dispersed materials | |
| JPH0519072B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111227 |