TW500909B - Drying method and device using evaporated material of a to-be-dried material as a thermal medium - Google Patents

Description

500909 A7 I ---—-—-- 五、發明說明（I ) 本發明係關於一種乾燥物質的乾燥方法及裝置，尤指 一種利用蒸發物構成沒有氧氣成份的熱媒，有效達到提高 操作溫度兩不致引起被乾燥物質氧化或燃燒等效能之利用 被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥方法及裝置。 按，傳統的乾燥器採用的熱源（即熱媒），大多為經 過加熱後的空氣，為了提高能源的使用效率，通常會提高 熱媒導入乾燥器的進口溫度，並降低熱媒由乾燥器排放的 出口溫度。其中，當被乾燥的物質係屬於可燃物時，因為 乾燥氣體（熱媒）中含有氧氣，如果乾燥器的進口溫度提 升到可燃的被乾燥物質的閃火點時，將會造成被乾燥物質 起火燃燒的現象，為了避免發生這樣的問題，必須將乾燥 ϋ的乾燥氣體（熱媒）進口溫度降低，惟此舉#然會降低 能源的使用效率。 #鑑於傳統乾燥器採用乾燥後的空氣當熱媒，對於可 燃的被乾燥物質存在有乾燥效率差及無法有效提高操作溫 度等缺弊及限制’發明人積極潛心研究終於開發 明。 4¾明之主要目的係提供—種湘被乾燥物質所蒸發 出來的蒸發物（如：水蒸氣）當熱媒，經過間接加孰或電 加熱後，再重行導入乾燥器循環使用，可以控制乾燥器在 無乳的情況下，快速有效地使被乾燥物質達到乾燥的利用 被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥方法及裝置。 本毛明為達上述目的係將被乾燥物質於一乾燥盘 導入的高溫乾燥氣體進行熱交換，經過熱交換的乾燥氣體 本紙張尺度適用中國國x 297公^ --------^-----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（> ) ^導出該乾燥器後…部份的乾燥氣體導人-熱交換器， 二S乾燥氣體導人_高溫燃燒處理裝置進行加熱形成高 二氣#將间溫的廢氣導入前述的熱交換器與乾燥氣體 j間接熱交換’將乾燥氣體的溫度升高，再次導入該乾 知為進行乾燥’同時間接熱交換後的廢氣溫度會降低，並 予以排放。 - 本發明利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥裝置，其 又有—乾燥器，該乾燥11係連設有―可以導人被乾燥物 貝的進料器、一可以導入高溫乾燥氣體的導入口、一可以 將^乾燥物魏出的送出口及—可以將乾職體導出的導 導出官連通一三通控制閥，該三通控制閥分別以 第一分流管連通一高溫燃燒處理裝置及以一第二分流管 連通一熱交換器；該高溫燃燒處理裝置再以一連通管連通 :熱：換器，該熱交換器係為一可以進行間接熱交換的熱 父換器，並分別設有一透過該熱交換器與前述第一分流管 連通的排出管及-透過該熱交換器與前述第二分流管連^ 的傳达管，該傳送管係再連通至前述的乾燥器。 ^由於本發明利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的特殊設 计，在使用實施上，至少具有以下所列之優點·· 1、被乾燥物質所蒸發出來的蒸發物（如··水蒸氣） N zrn乾蚝後可以達到無氧的環境，可以較利用一般空氣乾 煉的方式，提高操作溫度而不致於引起燃燒。 ^、被乾燥物質的蒸發物（如··水蒸氣）的比熱較一 般空氣尚，在相同的操作溫度下，其焓會較燃燒空氣高， 本紙張尺度適时關家標準（CNS)A4 i格（210 X 297公爱 A7 B7 (1 0)乾燥器 (1 2)導入口 (14)導出口 (1 6)水份偵測控制器 (18)溫度指示控制器 (2 0)第一分流管 (2 2 )第二分流管 五、發明說明（ 若使用相同的乾燥器進行 燥的處理量大。 ” 物可以比一般空氣乾 3、本發明作為熱媒的 轉轡成盥妯弘π此# U販過夕-人循％後，會 轉文成與魏蒸發物的成份相同，* 乾燥物質的問題。 9 生汙木被 恭丄承前所述，因為本發明作直接以被乾燥物質的蒸 :煤’其成份完全與被乾燥物質相同，可以確保食 I:葉··等物品的乾燥品質，不會產生風味流失的 問喊。 —為使貝審查委員能進一步瞭解本發明的技術特徵及 實用功效，玆附以較佳實施例及其圖式，詳細說明如后： (一） 、圖式部份： 〇 第-圖係本發明的乾燥方法較佳實施例之流程示意圖。 第二圖係本發明乾燥裝置較佳實施例之結構配置示意圖。 第二圖係本發明的乾燥方法運用於被乾燥物質的蒸發物為 有價物質時之流程配置示意圖。 (二） 、圖號部份： _ (11)進料器 (13)送出口 (1 5 )輸送帶 (1 7)導出管 (1 9 )三通控制閥 (2 1 )高溫燃燒處理裝置 (2 3 )熱交換器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） -------I ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} -^0. A7 B7 (2 4)燃燒機 (2 6 )連通管 (2 8)溫度指示 (3 0 )循環風機 (3 2)誘引風機 五、發明說明（β ) (2 5 )助燃空氣入口 (2 7)電動閥門 控制器 （2 9 )傳送營 (3 1 )排出管 上主a ( 3 3 )壓力指示如：生丨口口 *參看第-圖的流程圖所示，被乾燥物質 运入乾燥器後’會與由導入口導入的高、弋 =交換’在乾燥器的出口側，被乾燥物質:^ 被洛發而減少盆暫旦a * · 、曰u為水伤 〃:里，率為·被乾燥物質送出的出口質 ·.机、3而降為％(所2=^-‘ν)，同時由乾燥器導出σ 燥氣體㈣量流率會因為多了被乾燥物質所蒸發 =^卩、'虱mv而增加為收（瓜=肌+肌），並且溫度會降為 一 1利用一個二控，閥，將乾燥器導出口導出的乾燥氣 "的σ卩伤抓（/^6~· mv)以廢氣型態導入高溫燃燒處理 裝置，直接加熱到溫度Γ8，並以高溫燃燒處理裝置的高溫 破^廢氣中的有機揮發物質，經過高溫燃燒處理後的廢氣 的質量流率會因為加入的燃料及助燃空氣的質量流率“而 增加到所“所，+ ，同時其熱焓也會隨著增加；再將 N概燃燒後的廢氣（K )與乾燥器導出口其餘的乾燥氣 參雖· 體m5(m5 = m3)導入熱交換器進行間接熱交換，使乾燥氣體 的溫度由Γ5(Γ5 = ：Γ4)升高到乃後，再由導入口送入乾燥器 使用’間接熱交換完成的廢氣溫度會降為j»9後排放。 本發明可以調整廢氣高溫燃燒處理裝置所加入的燃料 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------- —訂--------- C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 A7 量可以降低到21%χ jn&m, 五、發明說明（f ) ^工二里你’破保乾燥氣體m5(m5 = m3)在經過熱交換器 時，會由溫度了 a^ —、、w 75幵阿到乾燥器導入口送入的乾燥氣體的設 〇 了3.利用本發明的乾燥方法，假設在啟動時起始乾 知虱體成伤的氧氣含量為21%，經η次循環後，其氧氣含 • Γ . 最後達到乾燥氣體成份 幾f純乾燥物質所蒸發出的氣體成份相同，可以形戒沒 有氧氣存在的環境，避免被乾燥物魏化或燃燒。 本發明的乾燥方法係利用被乾燥物質所蒸發出來的蒸 唤物/如.水蒸氣）當熱媒’經過間接加熱或電加熱後、 再重行導入乾燥器循環使用，可以控制在無氧的情況下， 使被乾燥物質達到乾燥的目的。 凊參看第二圖所示，本發明具體實施運用的乾燥裝置 2設有-乾燥器（10)，該乾燥器（1〇)於導入側連 设有一可以導入被乾燥物質的可調控式進料器（11)及 二導入乾燥氣體的導入口（12)〔若乾燥氣體的溫 又不同或被乾燥物質不會發生起火燃燒之虞時，可以將 料器*( 1 1 )與導入口（ i 2)設於相反方向，利用被乾 餘物質與乾燥氣體呈逆向流型態’提高熱交換效率〕；談 .乾燥器（1⑹於導出側連設有—可以將被乾燥物質送出X 的送出口（ 1 3 )及-可以將乾燥氣體導出的導出口 4);其中於被乾燥物質送出口（1 3)的下方 送帶、(15)，並於輸送帶（15)的上方襄設—固J 份偵測控制器（1 6 )’該水份偵測控制器（工6 )可以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f % * I ------------------------l!^w. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 500909 A7 玉、發明說明 將偵測到被乾燥物質的水份含量訊號回饋控制調整進料器 (1 1 )的進料速率。 刖述的乾燥氣體導出口（ 1 4 )係連設一導出管（1 7 )，4導出官（1 7 )於適當位置設有一溫度指示控制 ( 1 8 )，並讓該導出管（1 7 )連接到一可以調整循 %乾爍氣體質量流率的三通控制閥（19)，該三通控制 ^ ( 1 9 )以第一分流管（2 0 )連通一高溫燃燒處理 裝置（21)及以一第二分流管（22)連通一熱交換器 (23)。 該高溫燃燒處理裝置（2 1 )係設有-固定空燃比的 燃燒機（2 4 )，並連設有一助燃空氣入口（ 2 5 )及一 =到前述熱交換器（23)的連通管（26)，該助燃 工氣入口（ 2 5 )係設有一可由前述溫度指示控制器（1 8)回饋控制的電動閥門（27)，該連通管（2°6)於 適當位置設有一溫度指示控制器（28)，該溫度指示控 制器^ 2 8 )可以回饋調整燃燒機（2 4)的燃燒強度， 達到設定控制由高溫燃燒處理裝置（2工）送出的廢氣溫 度。 天 恤 抑該熱交換器（2 3 )係-可以進行間接熱交換的熱交 .換盗，其連設有一可以將前述由第二分流管（22)送來 的乾燥氣體經間接熱交換後送出的傳送管 ^ 、芝从 、乙y y ，吞亥傳 k官（2 9 )於適當位置設有一循環風機（3 〇 )，並 接到乾燥器（1 〇 )的乾燥氣體導入口（ 1 2 )，可以， 用循環風機（3 0)將經過熱交換器（23 )增溫的3 ____ ____ ! I -------- ^^1 m I— m n n · mmmmam m _1 n n n n w ^ t n n n.·- tmmme m §Mm9 I 9a_— --- 唁 幺 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 500909 A7 五、發明說明（ ，體，=乾燥器（1〇)的導入口（η)送入乾燥 益 田熱媒進订乾燥作用；該熱交換器（2 3 )再 可以將前述由連通管（26)送來的高溫廢氣經 間…、父換後达出的排出管（3 1 )，該排出管（3工） =適當位置設有:誘引風機（32)，可以將廢氣誘引排 時於乾無器（1 Q )的適當位置設有-Μ力指示控 二I」3)、亥壓力指示控制器（33)可以回饋控制 调整誘引風機（32)的抽吸力，維持乾燥器（1〇)内 部的壓力，避免乾燥器（1〇)週遭的氣體流進或流出乾 燥器（1 0 )。 礼 所^木:用刖述構造組成如第二圖所示利用被乾燥物 貝条么物當熱媒的乾燥裝置。 依料參看第二圖所示，進一步對於本發明利用乾燥 裝置進行乾燥作業的流程：當含水率較高的被乾燥物質由 進料器（11)送入乾燥器（10)，於乾操器（1〇) 中”由V入口（ 1 2)導入的高溫乾燥氣體進行敎交換， 此時被乾燥物質會因為高溫導致含水率降低而達到乾炉的 目的，並由被乾燥物質送出口（13)導出乾燥器(、 〇) ’利用輸送帶u5)輸送到下一個處理單元，同 可以利用水份債測控制器（1 6)偵測被乾燥物質 率，回饋控制調整進料器（i 2 )的進料速率。 由導入口（ 1 2 )導入乾器（丄〇 )的高溫乾燥氣 體，經過與被乾燥物質熱交換後，其質量流率因為多了被 乾燥物質的蒸發物而增加，惟其熱焓（溫度）會降低，# 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格 請 先 閱 讀 背 ! 之 注 意 事 項 再 填 寫 本 頁 f 訂 A7 A7 B7 '發明說明 乾燥氣體由導出口（丄 輸送到三通控制閥（19)、出曰s (17)將W乳體 ( 1 9 )，亚且可以利用設於導出管 )的溫度指示控制器（1 8 )偵測乾燥氣體的溫 回饋控制電動閥門（2 7 )調整高溫燃燒處理裝置 1 ^的助燃空氣流量，達到調整控制導入乾燥器（丄 )的咼溫乾燥氣體的溫度。 當乾燥氣體輸送到三通控制閥（1 9 )時，直中-部 =乾燥氣體會由第二分流管（22)輸送到熱交換器 3)，利用間接熱交換作用而增溫，並以循環風機 > 〇α )將增溫後的乾燥氣體，再次由導入口（ 1 2 )導 入乾知為（1 〇 )進行乾燥；其餘流經三通控制閥（1 9)的乾燥氣體以廢氣型㈣人高溫燃燒處理裝置（2 1)進行加熱，再將加熱後的廢氣以連通管（26)導入 …、”、器（2 3 )進行間接熱交換而增溫，再將經過熱交 ，的廢氣由排出官（3 i )排出’同時可以利用設於連通 官〉26 )的溫度指示控制器（2 8)，回饋控制調整燃 燒機（2 4)的燃燒強度，確保廢氣中的有機揮發 破壞去除。 、 如此，有效地完成利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾 燥流程。 。再請參看第三ϋ所示，本發明的乾燥方法若運用於被 乾燥物質的蒸發物為有價物質時’可以將本發明的流程稍 作修改，將原用以處理廢氣的高溫燃燒處理裝置，改為以 一蒸發物回收裝置取代（例如：冷凝器），並將原通過熱 :------------鬌·-----li^i —------Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 五、發明說明 乂換為的高溫循環乾燥氣體熱源，… 媒的鍋爐等高溫熱源取代，。以一燃燒空氣或熱 燥方法。 、、、、可以執行運用本發明的乾 ，上所述’本發明直接利用被 的乾燥方法及裝置，可U 士 ^ "貝疾、^物田熱媒 MM ^ ^ 有效提咼乾燥操作溫度而不會引 起被乾燥物寊燃燒，不會 比熱較t U被乾U質，並且蒸發物的 又、二乳间，可以增加乾燥作業處理量，確實為 I種創新獨特的高度技術創作，在同類的乾燥技術中，'尚 見有類似的發明或發表’應已符合發明專 依法提出申請。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） - - 一 I---------I ---------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. ^00909 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 1、 一種利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥方法， 其係將被乾燥物質於一乾燥器中與導入的高溫乾燥氣體進 行熱父換’經過熱交換的乾燥氣體於導出該乾燥器後，一 部份的乾燥氣體導入一熱交換器，其餘的乾燥氣體導入一 间溫燃燒處理裝置進行加熱形成高溫廢氣，再將高溫的廢 氣導入前述的熱交換器與乾燥氣體進行間接熱交換，將乾 燥氣體的溫度升高，再次導入該乾燥器進行乾燥，同時間 接熱父換後的廢氣溫度會降低，並予以排放。 2、 如申請專利範圍第i項所述之利用被乾燥物質蒗 發物當熱媒的乾燥方法，其中該被乾燥物質係以一進料器 送入所述的乾燥器，經過熱交換後，再由一送出口導 乾燥器。 ~ 3、 如申請專利範圍第2項所述之利用被乾燥物質蒸 發物當熱媒的乾燥方法，其中該乾燥器的送出口係設有一 水伤制控制器，該水份偵測控制器可以將制到被乾燥 物質的水份含量訊號回饋控制調整所述進料器的進料速 率〇 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 # n in n I— n f— n II n It if n * n n n n ‘ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4'如Μ專利範圍第1項所述之利用被乾燥物質蒸 ^物:熱媒的乾燥方法，其中於乾燥器經過熱交換的乾燥 乱體係透過-可以調整循環乾燥氣體質量流率的三通控制 閥，分流到所述的熱交換器及所述的高溫燃燒處理裝置。 I纟申Μ專利範圍第1項所述之則被乾燥物質蒸 發物當熱媒的乾燥方Φ 甘 ^ 你方法，其中該乾燥器於乾燥氣體導出 後，利用-溫度指示控制㈣測乾燥氣體的溫度，回饋控 ^紙張尺·财目_鮮 A8 B8 C8 DB 申5青專利範圍 制所述的高溫燃燒處理裝置，調整控制導入該乾燥器的高 溫乾燥氣體的溫度。 6、 如申請專利範圍第1或5項所述之利用被乾燥物 質蒸發物當熱媒的乾燥方法，其中該高溫燃燒處理裝置設 有~可以量測導入所述熱交換器的廢氣溫度的溫度指示控 制器’並回饋控制調整所述高溫燃燒處理裝置的燃燒強 度’讓廢氣中的有機揮發物質被高溫破壞去除。 7、 如申請專利範圍第1項所述之利用被乾燥物質蒸 發物當熱媒的乾燥裝置，其中該乾燥器設有一壓力指示控 制器’並回饋控制調整一設於廢氣排出管的誘引風機，維 持乾燥器内部的壓力。 ， ^ 8、一種利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥裝置， 該乾燥裝置係設有一乾燥器，該乾燥器係連設有一可以導 入被乾燥物質的進料器、一可以導入高溫乾燥氣體的導入 口 = 一可以將被乾燥物質送出的送出口及一可以將乾燥氣 導出的V出g ,该導出管連通一三通控制閥，該三通控 ㈣分別以-第-分流管連通-高溫燃燒處理裝置及以一 弟二^流管連通-熱交換器；該高溫燃燒處理裝置再以一 連通4熱父換器，該熱交換器係為-可以進行間接 第、換器，並分別設有-透過該熱交換器與前述 11的排出管及-透過該熱交換器與前述第二 官連通的傳送管，該傳送管係再連通至前述的乾燥

   餐 -------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 申明專利粑15第8項所述之利用被乾燥物質蒸

   I 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 C8 """ ------—8 'f請專利範圍 -^ ^ :物當熱媒的乾燥裝置，其中該乾燥器於被乾燥物質的送 出口下方設有一輸送帶。 # 10、如中請專利範圍第9項所述之利用被乾燥物質 _當熱媒的乾燥裝置，其中該輸送帶設有一侧測 控制為’所述的進料器係、為—可以控制調整進料速率的進 料杰，該水份偵測控制器可以回饋控制該進料器。 ^ 1 1、如申請專利範圍第8項所述之利用被乾燥物質 ，發物當熱媒的乾燥裝置，&中該進料器與所述的高溫乾 燥氣體導入口係設於所述乾燥器的相反方向。 1 2、如申請專利範圍第8項所述之利用被乾燥物質 蒸發物當熱媒的乾燥裝置，其中該導出管設有一溫度指示 控制器，所述的高溫燃燒處理裝置係設有一 燃燒機，並連設有-助燃空氣人口，該助燃空氣入：：係設 有一可由前述溫度指示控制器回饋控制的電動閥門。 併—1 3、如申請專利範圍第丄2項所述之利用被乾燥物 貝療發物當熱媒的乾燥裝置，其中該連通管設有一溫度指 示控制器，並回饋控制調整所述燃燒機的燃燒強度。 1 4、如申請專利範圍第8項所述之利用被乾燥物質 条發物當熱媒的乾燥裝置，其中該傳送管係設有一循環風 機。 1 5、如申請專利範圍第8或1 4項所述之利用被乾 燥物質蒸發物當熱媒的乾燥裝置，其中該排出管係設有一 誘引風機。 1 6、如申請專利範圍第1 5項所述之利用被乾燥物 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 訂———一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n n n 500909

   經濟部智慧財產局員工消費合作、社印製 質蒸發物當熱媒的乾燥裝置，其中該乾燥器係設有—遷力 指示控制器，並回饋控制調整設於所述排出管的誘？丨風 機。 1 7、一種利用被乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥方 法其係將被乾燥物質於一乾燥器中與導入的高溫乾燥氣 體進订熱交換，經過熱交換的乾燥氣體於導出該乾燥器 後，一部份的乾燥氣體導入一熱交換器，其餘的乾燥氣體 導入-蒸發物回收裝置進行回收，導入該熱交換器的乾燥 氣體與-高溫熱源進行間接熱交換，將乾燥氣體的溫度升 高，再次導入該乾燥器進行乾燥。 所一 1 8、如申请專利範圍第1 7項所述之利用被乾燥物 質瘵發物當熱媒的乾燥方法，其中該被乾燥物質係以一進 料器送人所述的乾_，經過熱交換後 ，再由一送出口導 出該乾燥器。 1 9 ' Μ請專利範圍第1 7或1 8項所述之利用被 乾燥物質蒸發物當熱媒的乾燥方法，其中該蒸發物回收裝 置係為一冷凝器。 "ϋ、如申請專利範圍第17或18項所述之利用被 發物當熱媒的乾燥方法，其中該高溫熱源係為 一燃燒鍋爐。