SU754188A1 - Способ охлаждени влажных дисперсных материалов - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ВЛАЖНЫХ ДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относитс  к технике досушки и охлаждени  влажных дисперсных материалов и может быть использовано в химической , пищевой, угольной и других отрасл х промышленности.

Известен способ охлаждени  дисперсных материалов путем их кратковременного вакуумировани  до остаточного давлени  1 -10 мм рт. ст. 1.

Однако этот способ требует больших энергетических затрат.

Известен также способ охлаждени  влажных дисперсных материалов путем вакуумировани  в процессе их перемещени  под действием силы т жести 2.

Недостатком этого способа  вл етс  мала  глубина охлаждени  и, следовательно, низка  интенсивность процесса.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса охлаждени .

Это достигаетс  тем, что в слой материала на нижней его границе ввод т газ в виде тонких струй, который просасывают в противотоке с движущимс  слоем.

При этом температуру охлажденного материала регулируют путем изменени  высоты сло .

Кро.ме того, вакуумирование осуществл ют до 50-80%, а толщину струй поддерживают равной 1-2 мм.

На чертеже схематически изображено устройство дл  осуществлени  описываемого способа.

Материал 1, например .хлористый калий, после термообработки поступает в загрузочный бункер 2, откуда через питатель З и трубу 4 подаетс  в вакуумный тепломассообменник 5. Труба 4 выполн ет роль верхнего слоевого затвора, преп тству  проникновению газов сверху в вакуумный объем. Внутри тепломассообменника 5 расположена насадка 6, например, в виде наклонных полок, по которым материал 1 пересыпает j с , перемеща сь сверху вниз в плотном слое. Внизу тепломассообменник 5 заканчиваетс  трубой 7, выполн ющей роль нижнего слоевого затвора. Высота слоевого затвора может измен тьс  с помощью телескопическо трубы 8. Дл  подачи газа в слой материала 1 20 служит жалюзийный коллектор 9. к которому подводитс  газ по трубопроводу 10. Выгрузка материала 1 пз тепломассообмениика 5 производитс  питателем II, а газы и пары из вакуумного объема откачиваютс 

вакуум-насосом 12. Дл  уменьшени  мощности вакуум-насоса 12 и улавливани  паров установлен конденсатор 13.

В тенломассообменнике 5 под действием вакуума и физического тепла материала 1 происходит интенсивное испарение остаточной влаги, благодар  чему материал 1 охлаждаетс .

Температура охлаждени  материала 1 уменьшаетс  с повышением величины вакуума в вакуумном объеме. Однако повышение вакуума требует значительных энергозатрат и, кроме того, затрудн ет осуш,ествление непрерывного процесса охлаждени  материала . Поэтому материал 1 охлаждаетс  в тепломассообменнике 5 в два этапа: вверху под действием невысокого вакуума (остаточное давление пор дка 2-20 кПа), обеспечивающего охлаждение материала 1 до температуры 20-60°С, и внизу (в нижнем слоевом затворе) - под действием расщир ющегос  (в вакуум) газа путем подачи последнего в виде тонких струй толщиной 1-2 мм, где происходит дополнительное охлаждение материала 1 еще на 10-40°С.

Известно, что адиабатное дросселирование может быть использовано в качестве эффективного способа охлаждени  газов , а эффективность процесса охлаждени  повыщаетс  при расширении газа с отдачей внешней работы. При дросселировании газа в слое материала 1 работа затрачиваетс  на преодоление трени  между частицами и газом. Поскольку с расширением газа степень насыщени  его влагой уменьшаетс , а влага в материале 1 в основном концентрируетс  в капилл рах и порах, т. е. в местах дросселировани  газа, то при расширении газа в слое материала 1 в результате нагрева поверхностного сло  влаги и материала 1 интенсифицируетс  испарение влаги и преодоление ее св зи с материалом 1. Таким образом, материал 1 дополнительно охлаждаетс  не только за счет расширени  газа, но также и за счет насышени  его влагой . Подача газа в нижнюю часть слоевого затвора уменьшает мощность привода питател  11, так как уменьшаетс  перепад давлени  на питателе 11. При достаточной высоте слоевого затвора (трубы 7) материал 1 может удал тьс  из тепломассообменника 5 под действием собственного веса или с помощью питател , например, вибрационного, имеющего небольщую мощность. Однако удаление расщиривщегос  газа из вакуумного объема требует дополнительных энергозатрат . Как показывают предварительные расчеты, дополнительное охлаждение материала за счет дросселировани  газа экономически в 2-2,5 раза эффективнее по сравнению с охлаждением за счет повышени  глубины вакуума в тепломассообменнике 5.

Дл  регулировани  температуры охлаждени  материала требуетс  изменение количества продуваемого, газа через слой материала 1. .

Это может быть достигнуто путем наружного дросселировани  потока газа (до подачи в слой материала I), однако такой метод менее эффективен, так как уменьшает использование внешней работы газа в слое. Поэтому выгоднее регулировать расход газа в слое путем изменени  сопротивлени  сло , что достигаетс  изменением его высоты.

На чертеже представлен пример изменени  высоты слоевого затвора с помощью телескопически соединенных труб 7 и 8, имеющих сальниковое уплотнение. Этот метод регулировани  температуры охлаждени  особенно эффективен в случае продувки сло  газом при давлении, превышающем атмосферное .

Следует указать еще на одну важную особенность описанного способа: возможность кондиционировани  материала в процессе охлаждени . Обработанна  в вакууме 0 поверхность материала 1 приобретает повышенную способность к адсорбции различных веществ, в том числе газов, а организованный подвод газа позвол ет подавать в слой материала 1 газ, необходимый дл  придани  материалу нужных свойств. Например, дл  предотвращени  слеживаемости минеральных удобрений в слой материала 1 через коллектор 9 могут подаватьс  антислеживающие вещества в парообразном состо нии.

Изменением высоть; продуваемого сло  0 в этом случае регулируетс  не только конечна  температура и влажность удобрени , но и его антислеживающие свойства.

Claims (3)

1. Способ охлаждени  влажных дисперсных материалов, преимущественно хлористого кали  после термообработки, путем вакуумировани  в процессе их перемещени 

плотным слоем под действием силы т жести , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждени , в слой материала на нижней его границе ввод т газ в виде тонких струй, который просасывают в противотоке с движущимс  слоем.

2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что температуру охлажденного материала регулируют путем изменени  высоты сло .

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что вакуумирование осуществл ют до

50-80 /о, а толщину струй поддерживают равной 1-2 мм.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 461284, кл. F 26 В 3/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 428169, кл. F 25 D 7/00, 1972.

12