CS249251B1

CS249251B1 - Method and equipment for drying and cooling of damp grained materials

Info

Publication number: CS249251B1
Application number: CS198482A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Beranek; Antonin Pelisek; Kurt Kuerber; Lothat Krell; Jaroslav Basar; Rolf Elspass
Original assignee: Jaroslav Beranek; Antonin Pelisek; Kurt Kuerber; Lothat Krell; Jaroslav Basar; Rolf Elspass
Priority date: 1982-03-23
Filing date: 1982-03-23
Publication date: 1987-03-12
Also published as: DD213591A1

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení pro sušení a chlazení vlhkých a zrnitých materiálů ve dvou nebo více fluidních vrstvách umístěných nad sebou a ohřívákem situovaným ve vrchní fluidní vrstvě a řeší problém úspory energie při provozu.The invention relates to a method and an apparatus for drying and cooling wet and granular materials in two or more fluidized beds placed one above the other and a heater situated in the top fluidized bed and solves the problem of energy savings in operation.

V průmyslové výrobě se často vyskytuje úloha, zbavit průmyslové produkty vody, která se do nich dostala při předchozím zpracování, např. při krystalizací z roztoků, praní ve vodě, paření vodní párou. V řadě případů jde o finální produkty, které jdou na další zpracování, jako je balení apod., při kterém je nezbytné mít zpracovaný produkt zchlazený na obvyklou teplotu.In industrial production, there is often the task of relieving industrial products of the water that has come into them during the previous treatment, for example during crystallization from solutions, washing in water, steaming with steam. In many cases, these are final products that go to further processing, such as packaging and the like, in which it is necessary to have the processed product cooled to the usual temperature.

Jedním z typických případů je sušení a chlazení vyextrahovaného šrotu olejnatých semen, jako sóji, semen slunečnice apod. Tyto po extrakci organickým rozpouštědlem se pařením vodní párou zbavují organických rozpouštědel. Vyextrahovaný a propařený šrot je horký a vlhký a je nutné jej sušit, aby nepodlehl biologickému znehodnocení. Současně je úkolem provádět sušení a následné ochlazení v co nejkratším technologickém intervalu, aby nedocházelo ke zbytečným ztrátám tepla.One typical case is the drying and cooling of the extracted oilseed meal, such as soybean, sunflower seeds, etc. These are freed from organic solvents by steaming with water vapor. The extracted and steamed scrap is hot and humid and must be dried to avoid biological degradation. At the same time, the task is to carry out drying and subsequent cooling in the shortest possible technological interval, in order to avoid unnecessary heat loss.

Dosud používaný způsob fluidního sušení šrotu spočívá v tom, že se šrot dávkuje do fluidní vrstvy, v níž se suší horkým vzduchem, který se ohřívá v kaloriferech. Tyto kalorifery jsou vně zařízení s fluidní sušárnou. Vysušený šrot se z fluidní vrstvy dávkuje na dva šikmé gravitační dopravníky, umístěné pod fluidní sušárnou. Dnem šikmých dopravníků se nasává studený vzduch, kterým se postupující šrot ochlazuje. Po odloučení úletu se vzduch ohřátý při průtoku vrstvou šrotu vede do kaloriferů, v nichž se ohřívá na teplotu, potřebnou pro sušení šrotu ve fluidní vrstvě.The method of fluid drying of scrap used hitherto consists in feeding the scrap into a fluidized bed in which it is dried by hot air which is heated in calorifers. These calorifers are outside the fluidized bed dryer. The dried scrap is fed from the fluidized bed to two inclined gravity conveyors located under the fluidized bed dryer. Cold air is sucked through the bottom of the inclined conveyors, which cools the progressing scrap. After separation of the drift, the air heated by the scrap layer flow is passed to the calorifers in which it is heated to the temperature required for drying the scrap in the fluidized bed.

Nedostatkem tohoto zařízení jsou značné tepelné ztráty, které vznikají především na povrchu kaloriferů, připojovacím potrubí a odlučovači úletu. Dalším nedostatkem je to, že v letních měsících se vzduchem nasávaným z okolí nedosáhne potřebného ochlazení šrotu.The disadvantage of this device is the considerable heat loss, which occurs mainly on the surface of the calorifers, the connecting pipe and the drift separator. Another drawback is that in the summer months with air drawn from the surrounding area will not reach the necessary scrap cooling.

/ ' V knize Romankov, Raškovskaja: Suška v kipjaščom stoje, Chimija Moskva 1964, na str. 134 až 142, obr. 3-19, 3-21, 3-22, 3-24 a 3-26 jsou popsány dvoj- a trojstupňové sušárny, některé s lopatkovou vestavbou pro zvýšení přestupu hmoty, na obr. 3-26 též se dvěma vestavěnými výměníky. Účinnost těchto zařízení pro sušení a zejména chlazení zrnitých materiálů je s ohledem na uspořádání nízká a hodí se jen pro předsoušení./ 'In the book Romankov, Rashkovskaya: Suška v kipjaščom stoje, Khimija Moscow 1964, p. 134-142, Fig. 3-19, 3-21, 3-22, 3-24 and 3-26 describe two- Three-stage driers, some with paddle-mounted to increase mass transfer, in Fig. 3-26 also with two built-in exchangers. The efficiency of these devices for drying, and in particular the cooling of granular materials, is low with respect to the arrangement and is only suitable for pre-drying.

Výše uvedené nedostatky zmenšuje způsob a zařízení k fluidnímu sušení a chlazení vlhkých zrnitých materiálů podle předloženého vynálezu.The above drawbacks are lessened by the method and apparatus for fluidically drying and cooling wet granular materials of the present invention.

Podstata způsobu sušení a chlazení vlhkých zrnitých materiálů podle vynálezu spočívá v tom, že vlhký zrnitý materiál se protiproudně vede proti proudu fluidačního plynu alespoň před dvě fluidní vrstvy umístěné nad sebou, přičemž do nejvýše položené fluidní vrstvy se teplo přivádí a z nejníže položené fluidní vrstvy se teplo odvádí do fluidní vrstvy uloženými výměníky.The principle of the method of drying and cooling the wet granular materials according to the invention consists in that the wet granular material is countercurrently flowed upstream of the fluidizing gas at least two fluidized beds placed one above the other, heat being supplied to the uppermost fluidized bed. it is discharged into the fluidized bed by means of exchangers.

Zařízení pro sušení a chlazení vlhkých zrnitých materiálů podle vynálezu je v podstatě sestaveno tak, že sestává ze svislé nádoby, opatřené hrdlem pro přívod fluidačního plynu a výstupním hrdlem a přepažené alespoň dvěma vodorovnými fluidními rošty, které jsou spolu spojeny fluidními uzávěry, do prostoru nad nejvýše položeným fluidním roštem je vestavěn dávkovač a těsně nad fluidní rošt je umístěn ohřívák, přičemž těsně nad nejníže položený fluidní rošt je vestavěn chladič.The apparatus for drying and cooling wet granular materials according to the invention is essentially assembled such that it consists of a vertical vessel provided with a fluidizing gas inlet and an outlet throat and overlapped by at least two horizontal fluid gratings which are connected together by fluid closures to a space above a dispenser is built in over the fluidized bed and a heater is placed just above the fluid bed, while a cooler is built just above the lowest fluid bed.

Způsobem podle vynálezu se zabrání dlouhodobějšímu udržování sušeného materiálu při teplotě sušení a tím se sníží riziko jeho tepelného znehodnocení. Způsob podle vynálezu lze provozovat na kompaktním a relativně malém zařízení, takže dochází k úspoře konstrukčního materiálu a ke zmenšení požadavku na obestavěnou plochu. Kompaktnost zařízení podle vynálezu ještě zvýší úsporu tepla, která je pro fluidní sušení charakteristická.The method according to the invention avoids prolonged keeping of the dried material at the drying temperature and thus reduces the risk of its thermal degradation. The method according to the invention can be operated on a compact and relatively small device, so that construction material is saved and the requirement for the built-up area is reduced. The compactness of the device according to the invention will further increase the heat savings that are characteristic of fluidized bed drying.

Na obrázku je schematicky znázorněno zařízení pro sušení a chlazení vlhkých zrnitých materiálů.The figure shows schematically an apparatus for drying and cooling wet granular materials.

Konstrukce a funkce zařízení je dále popsána pro případ sušení a chlazení vyextrahovaných vlhkých sójových šrotů. Zařízení sestává ze svislé nádoby _1, která je přepažena pěti vodorovnými fluidními rošty 2. Prostor nad a pod jednotlivým roštem je navzájem propojen alespoň jedním fluidním uzávěrem 3, umístěným u stěny nádoby každý z fluidních uzávěrů 3. funguje jako oddělovač tlaku na principu spojitých nádob, v nichž rychlost průchodu částic je ovládána přídavným vzduchem, jehož objem se nastavuje ventily .4. Konstrukce fluidních uzávěrů 2 je popsána v československém autorském osvědčení č. 202 759 a netvoří podstatu tohoto vynálezu. Svou funkcí jsou tyto uzávěry mimořádně vhodné pro konstrukci sušicího a chladicího zařízení. Jednotlivé přívody vzduchu do komor fluidních uzávěrů 2 se nastavují ventily 2· Nad nejvýše položený fluidní rošt je zabudován trubkový výměník tepla 2 a nad nejníže položený fluidní rošt je zabudován trubkový chladičThe construction and function of the apparatus is further described in the case of drying and cooling the extracted moist soybean meal. The device consists of a vertical vessel 1, which is overlaid by five horizontal fluid grids 2. The space above and below the individual grate is interconnected by at least one fluid shutter 3 located at the vessel wall each of the fluid shutters 3 acting as a pressure separator on the principle of continuous vessels. wherein the rate of passage of the particles is controlled by the additional air, the volume of which is adjusted by the valves. The construction of the fluid closures 2 is described in Czechoslovakian author's certificate No. 202 759 and does not form the basis of the present invention. Their function makes these closures particularly suitable for the construction of drying and cooling equipment. Individual air inlets to the fluid lock chambers 2 are adjusted by valves 2 · A tubular heat exchanger 2 is installed above the uppermost fluidized bed and a tubular cooler is installed above the lowest fluidized bed.

Sušený šrot se ze zásobníku 2 pohazuje na hladinu fluidní vrstvy dávkovačem 2» vytvořeným ve tvaru rotujících lopatek 11. Párou, přiváděnou do trubkového ohříváku 5, se sójový šrot suší. Po usušení sójový šrot přepadá do fluidního uzávěru 2> kterým se dopraví nad nejblíže nižší fluidní rošt 2. Při průchodu fluidní vrstvou k protilehlému fluidnímu uzávěru 2 ^se šrot chladí. Fluidním uzávěrem 2 ^se částečně ochlazený šrot dopravuje na nejblíže nižší rošt a chladicí proces se opakuje. Nestačí-li chlazení ve fluidním procesu sušení, šrot na nejníže položeném roštu se dochladí vodou, přiváděnou do chladiče 2· Ochlazený šrot se pak nejníže položeným fluidním uzávěrem 2 odvádí mimo zařízení. Vzduch potřebný pro fluidaci šrotu se do zařízení přivádí hrdlem 9, protéká svisle vzhůru* všemi fluidními vrstvami a z prostoru nad nejvýše položenou vrstvou se odvádí hrdlem 10.The dried meal is fed from the reservoir 2 to the surface of the fluidized bed by means of a feeder 2 in the form of rotating blades 11. The soy meal is dried by steam supplied to the tubular heater 5. After drying, the soybean meal falls into the fluidized bed 2 by which it is conveyed over the nearest lower fluid grate 2. As it passes through the fluidized bed to the opposite fluidized bed 2 ^{, the} scrap is cooled. With the fluid closure 2 ^{, the} partially cooled scrap is conveyed to the nearest lower grate and the cooling process is repeated. If cooling in the fluidized-bed drying process is not sufficient, the scrap on the lowest grid is cooled with water supplied to the cooler 2. The cooled scrap is then discharged away from the device through the lowest fluidized shutter 2. The air required for the fluidization of the scrap is supplied to the apparatus through the orifice 9, flows vertically upwards through all fluid layers and is discharged through the orifice 10 through the space above the uppermost layer.

Použití způsobu podle vynálezu je demonstrováno dále uvedeným příkladem provedení, který vynález nikterak neomezuje.The use of the method according to the invention is illustrated by the following non-limiting example.

V^yextrahovaný s<5jový šrot, který v^ys^tu^poval s ^te^plotou ll⁰ °C a s v^lhkostí 18% hmotnostních z pařícího zařízení byl bezprostředně dávkován do nejvyšší fluidní vrstvy sušicího zařízení s chlazením. V ohříváku umístěném v nejvyšší fluidní vrstvě kondenzovala pára při teplotě 110 °C. Z nejv^yšší f^luⁱdn^í vrstv^y sestupoval sušený šrot ^prot^{i p}rou^du ch^ladⁱc^ího vzdutu ^postupně přes čtyři fluidní vrstvy, šrot, který odcházel z nejvyšší fluidní vrstvy, měl ve fluⁱdn^ím uzávěru te^plotu ⁹⁵ °C a o^bsahoval ¹¹ % ^hmotnostníc^h vykosti. Na výsypu z nejni^žší fluidn^í vrstvy m^ěl ^šrot vl^hkost 10 % hmotnostn^íc^h s te^plotou ³⁰ °C ^při vstu^pní ^te^plot^ě vzciuchu ²0 °C. S^potřeba vzduc^hu pro usušen^{í 600} t šrotu za ^den ^{by by}la ⁷⁰ tⁱsíc m^/hocí. Ze suš:icího zařízení odcházející šrot byl obsahem vlhkosti a teplotou vhodný pro další zpracování.IN^yExtracted with <5 yard scrap;^ywith^tat^poval s^tE^plotou ll⁰ ° C and s^lhk18% weightof the steaming apparatus was immediately metered into the highest fluidized bed of the refrigerated drying apparatus. In a heater located in the uppermost fluidized bed, the steam condensed at 110 ° C. Z nej^yšší f^lat^anddn^and layer^y desiccated scrap^prot^iprou^du ch^lad^andC^andhim sigh^psteadily over the four fluid layers, the scrap that left the top fluid layer was in flu^anddn^andm closure te^plotu⁹⁵ ° C and o^bsahoval¹¹ %^hmotnostníc^h vykost. In the spill out of it^žší fluidn^and layers m^El^withrot pr.n.^hbone 10% by weight^andC^h s te^plotou³⁰ Noc: 2 ° C^at vstu^pher^tE^plot^E vzciuchu²Low: 14 ° C. WITH^potřeba vzduc^hu for dried^{í 600} t scrap for^den^byla⁷⁰ t^andyet. The scraper leaving the dryer was moisture content and temperature suitable for further processing.

Popsaný způsob a zařízení pro sušení a chlazení vlhkých zrnitých materiálů lze využít v tukovém průmyslu při zpracování vyextrahovaného šrotu z olejnatých semen a produktů, které vznikají při zpracování takového šrotu, jako jsou např. bílkovinné koncentráty.The disclosed method and apparatus for drying and cooling wet granular materials can be used in the fat industry to treat extracted oilseed meal and products resulting from the treatment of such meal, such as protein concentrates.

Claims

A method for drying and cooling wet granular materials, wherein the wet granular material is countercurrently directed upstream of the fluidizing gas through at least two fluidized beds positioned above each other and heat is supplied to the uppermost fluidized bed, characterized in that The heat is dissipated in the fluidized bed by means of the exchangers.

2. An apparatus for carrying out the method according to claim 1, consisting essentially of a flow vessel, multi-fluid grids with fluid closures, a device for feeding and discharging material and a heater situated in the upper fluidized bed, characterized in that a cooler is installed above the lowest fluidized bed (2). (6).