Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do fluldyzaojl trudno sypliwych, proszkowych sub¬ stancji, zwlaszcza fluldyzaeji i termicznej lub termiczno-chemicznej obróbki krochmalu* Prowadzenie procesów technologicznych w stanie fluidalnym polega w zasadzie na wprowa¬ dzeniu gazu fluidyzacyjnego, zwykle powietrza, do sypkiej substancji od dolu ku górze 1 za¬ wieszeniu czastek tej substancji w tym strumieniu gazu* Predkosc strumienia jest kazdorazowo dobierana zaleznie od rodzaju substancji tak, ze czastki tej substancji utrzymywane sa w sta¬ nie plynnym, w ciaglej cyrkulacji 1 nie sa zabierane przez gaz opuszczajacy urzadzenie* Sci¬ sla zaleznosc parametrów procesu fluidyssaoji od rodzaju obrabianego medium stwarza koniecz¬ nosc dostosowania kazdego urzadzenia fluidyzacyjnego do specyfiki procesu* Znane urzadzenia do prowadzenia procesów technologicznych w stanie fluidalnym posiadaja zwykle komore z dnem sitowym, przez które przeplywa powietrze w takiej ilosci i o takiej szyb¬ kosci, ze utrzymuje obrabiane medium w stanie fluidalnym* Rodzaj 1 wielkosc otworów siatki, wzglednie blachy perforowanej, stanowiacej dno urzadzenia, wielkosc 1 ksztalt komory dopaso¬ wana jest zazwyczaj do wlasciwosci obrabianego medium i do rodzaju prowadzonego prooesu* Zmia¬ na metody 1 warunków procesu wzglednie zmiana medium pociaga za soba koniecznosc dokonywania powaznych zmian konstrukcyjnych, jak równiez wymiany sit dennych i innych elementów* Wielka zaleta urzadzen ze zlozem fluidalnym jest zaohodzaca bardzo szybko wymiana ciepla, duza szybkosc Innych reakcji niekoniecznie zwiazanych z przenoszeniem ciepla* Do niekorzystnych natomiast zjawisk w systemach urzadzen fluidalnych nalezy powstawanie martwyoh stref reakcyjnych oraz tworzenie sie kanalów w zlozu fluidalnym, wskutek czego re- akoja nie przebiega równomiernie, tworza sie miejscowe zlogi obrabianego medium, a koncowy produkt nie jest jednolity* Zapobiega sie temu zjawisku przez dodatkowe stosowanie urzadzen wibracyjnych* Systemy urzadzen wibracyjno-fluidalnych sa jednakze dosc skomplikowane, wymagaja duzych nakladów teohnlcznych, a na przyklad przy mediach silnie rozdrobnionych, trudno sypliwych nie2 134 895 zawsze daja pozadany efekt* Wada ta uwydatnia sie zwlaszcza w próbach stosowania urzadzen fluidalnych do termicznej obróbki krochmalu naturalnego oraz krochmali modyfikowanych. Do¬ datkowa trudnosó w stosowaniu zwyklych urzadzen fluidalnych do produktów krochmalowych sta¬ nowi koniecznosc prowadzenia termicznej obróbki krochmalu zazwyczaj przez dluzszy czas, na przyklad 2-3 godziny w przypadku dekstrynizacji krochmalu, a nawet 4-5 godzin w przypad¬ ku termicznej obróbki krochmalowych estrów fosforanowych* Znane sa rózn^ sposoby rozwiazywania trudnosci powstajacych w czasie fluidalnej obróbki trudno sypllwych substancji w proszku, niezaleznie od wyzej wymienionych systemów wibro- fluidalnych* Urzadzenia fluidyzacyjne wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 284 443 sa przykladem najprostszych urzadzen, w których problem kanalikowania wystepuje bardzo sil¬ nie, szczególnie w rozwiazaniu na rysunku 1, natomiast transportery slimakowe lub zastawkowe wedlug rysunków 2 13 ale zabezpieczaja produktu przed tworzeniem sie martwych stref* Wedlug opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 967 975 problem powstawania kanalików w systemie zloza fluidalnego minimalizuje sie przez zastosowanie wielu stref ruro¬ wych, gdzie gaz fluidyzacyjny wchodzi w kontakt z faza stala, a kazda strefa dziala jako in¬ dywidualne zloze o malej powierzchni przekroju poziomego* Jednakze na skutek bardzo znaczne¬ go przewezenia pomiedzy dolnym a srodkowym sektorem urzadzenia, cyrkulaoja medium tymi sek¬ torami jeat utrudniona i prowadzi dazaklócen.procesu 1 do otrzymania niejednorodnego pro¬ duktu, zwlaszcza w przypadku jednoczesnego odbierania produktu z dolnego 1 górnego wylotu (poz* 40 i 60 na rysunku 112 omawianego opisu patentowego).Znane z polskiej literatury patentowej suszarki fluidalne (na przyklad opis patentowy nr 53 217 1 wzór uzytkowy nr Ru 21 902) ale zawieraja rozwiazan zapewniajacych równomierna fluidyzaoje suszonego mediom, a wedlug opisu*patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3 264 663 rozwiazuje sie to zagadnienie z pominieciem obrotowych mieszadel.Zjawisku kanalikowania i tworzenia sie martwych stref zapobiega sie przez doprowadzanie fluidyzacyjnego powietrza poprzez otwory w obrotowym centrycznym rozdzielaczu w dolnej cze¬ sci strefy reakcyjnej* Jednak system doprowadzania powietrza w ilosci zapewniajacej utrzyma¬ nia obrabianego medium w stanie fluidalnym przez dluzszy okres czasu okazuje sie dosc skom¬ plikowany 1 zawodny* Ewentualna zmiana wlasciwosci lub rodzaju obrabianego medium wymaga zna- oznych zmian konstrukcyjnych lub wymiany elementów* Na przyklad koniecznosó zwiekszenia roz¬ miarów lub liczby otworów nadmuchowych, loh rozstawu wymaga demontazu calej aparatury wew¬ natrz urzadzenia i wymiany calego obrotowego rozdzielacza z inna wielkoscia czy rozstawem otworów* Polepszenie warunków fluidyzacji substancji trudno fluidyzujacych mozna uzyskac dzieki ruchowi wirowemu zloza, wymuszonemu odpowiednim kierunkom wylotów dysz nadmuchowych oraz do¬ datkowymi mieszadlami na obwodzie komory reakcyjnej* Stosowanie jednak takiego rozwiazania jest niemozliwe w przypadku istnienia dodatkowych nagrzewnic w komorze reakcyjnej* Urzadzenie stanowiace pionowy cylindryczny reaktor z nagrzewnicami 1 dozownikiem slima¬ kowym wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze w dennicy posiada zespól dysz nadmuchowych i wylotami skierowanymi w kierunku dennicy 1 odchylonymi od poziomej osi reaktora oraz obro¬ towa mieszadlo przerywajace periodycznie strumien gazu fluidyzacyjnego odbitego od dennicy reaktora* Powietrze fluidyzacyjne wprowadza sie do obrabianego medium przez spiralnie umieszczone w stalym dnie urzadzenia reakcyjnego specjalne dysze s wylotami skierowanymi na dno urzadze¬ nia* Poszczególne strumienie powietrza, skierowane na dno komory, obejmuja swoim zasiegiem cala powierzchnie dna i lacza sie po odbiciu od dna w jeden spiralny strumien wirujacy do¬ okola centralnej osi* Centralna os urzadzenia stanowi wal napedowy mieszadla cztero-ramlennego, umieszczonego nad dyszami nadmuohowymi* Ramiona mieszadla przecinaja wirujaca strefe fluidyzacyjna, prze¬ rywajac i likwidujac powstajace kanaliki* Dzieki temu tworzenie sie stalych kanalików w zlo¬ za fluidalnym i powstawanie martwyoh stref w komorze reakcyjnej zostalo zahamowane* W osadzo-134895 3 nyob, w dale komory dyszach mozna z zewnatrz zmieniac kat nachylenia i kierunek wylota od zewnatrz, bez potrzeby rozbierania calej Instalacji wewnatrz komory* Stosowanie rozwiazania wedlug wynalazku umozliwia przeprowadzenie procesów fluidyzaojl trudno sypiiwyeh substanojl zwlaszoza krochmalu 1 pochodnych kroohmalowyoh przy pelnej moz¬ liwosci szybkiej zmiany parametrów procesu fluidyzacji zaleznie od aktualnych wlasciwosci medium przez prosta zmiane nastawienia elementów czy tez ich regulacje* W urzadzeniu wedlug wynalazku wyeliminowane jest zjawisko kanalikowania 1 tworzenia sie martwych stref w proce¬ sie fluldyzaoji niezaleznie od dlugosci czasu 1 warunków prowadzonych reakcji* Urzadzenie wedlug wynalazku znajduje zastosowanie w przemysle zwlaszcza ziemniaczanym* Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym urza¬ dzenie fluidyzacyjne w przekroju pionowym. Urzadzenie do fluidyzacji stanowi pionowy cylin- dryozny reaktor 1 skladajacy sle w zasadzie z trzech sektorowi sektora górnego 2 spelniaja¬ cego funkcje komory rozpreznej, sektora srodkowego 3 i sektora dolnego 4, na których styku wystepuje wlasciwe zloze fluidalne* Reaktor 1 zaopatrzony jest w sektorze górnym 2 w dozownik slimakowy 5 substancji podda¬ wanej obróbce* nagrzewnice zewnetrzna 6, otwór przelotowy górny 7* wziernik 8, odciag gazów wzglednie oparów 9 1 membrane wybuchowa 10* W srodkowym sektorze 3 znajduje sie wewnetrzna nagrzewnica rurowa 11 ? W razie potrzeby obie nagrzewnice 6 111 moga sluzyc jako chlodnice, W dolnym sektorze 4 reaktora 1 znajduja sie dysze nadmuchowe 12 umieszczone przegubowo w dennicy 13 reaktora 1* mieszadlo ozteroramlenne 14 umieszczone centrycznie w dennicy 13 reaktora 19 polaczone z napedem 15 oraz dolny otwór spustowy 16* Odciag oparów 9 polaczony jest z niepokazanym na rysunku cyklonem do wychwytywania pylów, zawracanych nastepnie do przewodu transportowego prowadzacego do dozownika slimakowego 5* Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku jest nastepujace* Surowiec do przeróbki doprowa¬ dzony jest dozownikiem slimakowym 5 w sektorze górnym 2 reaktora 1* Dozowanie odbywa sie podczas pracy reaktora 1 przy uruchomionych dmuchawach i mieszadle 14 w podwyzszonej tempe¬ raturze nagrzewnic 6 1 11 i powietrza nadmuchowego odpowiednio do zalozonych parametrów technologicznych reakcji* Strumienie powietrza wyplywajace z otworów dysz nadmuohowych 12 z szybkoscia od 80 do 120 m/sek* powoduja fluldyzacje medium 1 jego zawirowanie wokól osi centralnej, jaka stanowi wal napedowy mieszadla 14* Ramiona uruchomionego mieszadla 14 wspo¬ magaja ruch wirowy medium w sektorze dolnym 4, przecinaja jednoozesnle strumienie powietrza 1 likwiduja ewentualnie powstajace kanaliki w wirujacym medium i nie pozwalaja na zaleganie medium w ewentualnyoh martwych strefach* Czastki medium unoszone w ruchu wirowym do sektora górnego 2 dzieki zwiekszonej wskutek przewezenia w sektorze srodkowym 3 szybkosci powietrza fluldacyjnego traca stopniowo ruch wirowy, tak, ze w sektorze górnym 2 znajduja sie juz w spokojnym ruchu fluidalnym, w którym przebiega dalszy proces technologiczny* Powietrze fluidyzacyjne opuszcza urzadzenie odcia¬ giem 9* Zawiera ono nieliczne czastki medium, które wychwytuje sie na jednym cyklonie lub zespole cyklonów i doprowadza sie z powrotem do reaktora 1 najczesciej poprzez dozownik 5* Ewentualny nadmiar medium zostaje odprowadzony z reaktora 1 otworem przelewowym 7* W ciag¬ lym systemie pracy otwór przelewowy polaczony jest z otworem spustowym 16 i dzieki dodatko¬ wym urzadzeniom towarzyszacym moze krazyc wielokrotnie w obrebie reaktora 1 i urzadzen po- mcontozyoh* Po zakonczeniu procesu technologicznego nadmuch powietrza stopniowo sie zmniejsza, wy¬ lacza ogrzewanie 1 naped mieszadla 14, a produkt odbiera z urzadzenia otworem spustowym 16 systemem podcisnieniowym. Wlasciwe parametry procesu technologicznego regulowane sa glównie temperatura powietrza fluidyzacyjnego i nagrzewnic 6 111 oraz czasem reakcji* W czasie po¬ trzeby nagrzewnice 6 111 sluza jako urzadzenia chlodnicze* Parametry prooesu fluidyzacji natomiast reguluje sie glównie szybkoscia wyplywu strumie¬ nia powietrza fluidyzacyjnego u wylotu dysz nadmuchowych 12, katem nachylenia wylotów dysz w stosunku do plaszczyzny dennicy 13 oraz kierunkiem wyplywu strumienia powietrza wzgledem osi urzadzenia* Parametry te dobierane sa indywidualnie dla kazdego urzadzenia i jego wiel¬ kosci oraz rodzaju 1 wlasciwosci przerabianego medium*4 134 895 Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do fluidyzacji trudno eypllwych substancji, zwlaszcza krochmalu, stanowiace pionowy cylindryczny reaktor z nagrzewnicami i slimakowym dozownikiem zasilajacym, oraz o- fcworem spustowym, znamienae tym, ze w dennicy (13) znajduje ele zespól dysz nadmuohowych (12) z wylotami skierowanymi w kierunku dennicy (13) 1 odchylonymi od poziomej osi reaktora oraz obrotowe mieszadlo (14)* 1L & \j£ Ml- Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl. PLThe subject of the invention is a device for the fluldization of difficult-to-flow, powdery substances, in particular for fluldization and thermal or thermal-chemical treatment of starch. Conducting technological processes in a fluidized state basically consists in introducing fluidizing gas, usually air, into the loose substance from the bottom to the bottom. on top and suspension of particles of this substance in this gas stream * The flow speed is each time selected depending on the type of substance, so that the particles of this substance are kept in a liquid state, and are not taken up by the gas leaving the device in continuous circulation 1. The weak dependence of the fluidization process parameters on the type of the processed medium makes it necessary to adapt each fluidization device to the specificity of the process * Known devices for conducting technological processes in a fluidized state usually have a chamber with a sieve bottom through which air flows in such quantity and speed, with st the processed medium is fluidized * Type 1 size of the holes of the mesh, or the perforated sheet, which is the bottom of the device, size 1 of the chamber shape is usually adjusted to the properties of the processed medium and the type of the process being carried out * Methods and process conditions change or the medium is changed entails the necessity to make major structural changes, as well as replacement of bottom sieves and other elements * The great advantage of devices with a fluidized bed is the very fast heat exchange, high speed Other reactions not necessarily related to heat transfer * The unfavorable phenomena in the fluidized bed systems include the formation of dead reaction zones and the formation of channels in the fluidized bed, as a result of which the reaction is not uniform, local deposits of the treated medium are formed, and the final product is not uniform * This phenomenon is prevented by the additional use of vibrating devices * Plant systems The vibrational-fluid properties are, however, quite complicated, require a lot of technical input, and, for example, in the case of highly comminuted, difficult-to-flow media, no2 134 895 always give the desired effect . An additional difficulty in using conventional fluidized bed equipment for starch products is the necessity to carry out the thermal treatment of starch usually for a longer time, for example 2-3 hours in the case of starch dextrinization, and even 4-5 hours in the case of thermal treatment of starch esters. phosphate * There are various methods of solving the difficulties arising during the fluidized treatment of powdery substances that are difficult to form, irrespective of the aforementioned vibrofluidic systems * Fluidizing devices according to US patent No. 3,284,443 are an example of the simplest devices in which the problem of channeling it occurs very strongly, especially in the solution in Fig. 1, while the screw conveyors or the valve as shown in Figures 2–13, but protect the products against the formation of dead zones. According to US Patent No. 3,967,975, the problem of tubular formation in the bed system fluidized bed is minimized by the use of multiple tubular zones where the fluidizing gas comes into contact with the solid phase, and each zone acts as an individual bed with a small horizontal cross-sectional area. However, due to the very significant transition between the lower and middle sections of the plant the circulation of the medium with these sectors is hindered and leads to the suppression of process 1 to obtain a heterogeneous product, especially in the case of simultaneous collection of the product from the lower and upper outlet (items 40 and 60 in Figure 112 of the above-mentioned patent description). Fluid bed dryers (for example, Patent No. 53,217 and Utility Model No. Ru 21,902) but contain solutions to ensure uniform fluidization of media dried in the literature, and according to US Patent No. 3,264,663 this problem is solved without rotating mixers. The phenomenon of channeling and the formation of dead zones is prevented by up to leading the fluidizing air through the holes in the rotary centric distributor in the lower part of the reaction zone * However, the air supply system in an amount that maintains the treated medium in a fluidized state for a longer period of time turns out to be quite complicated and unreliable * Possible change of properties or type the processed medium requires significant structural changes or replacement of elements * For example, the need to increase the size or number of blowholes, the loh spacing requires the dismantling of the entire apparatus inside the machine and replacement of the entire rotary distributor with a different size or hole spacing * Improving the fluidization conditions of the substance difficult to fluidise can be obtained thanks to the swirling movement of the bed, forced directions of the outlets of the blast nozzles and additional agitators around the perimeter of the reaction chamber * However, this solution cannot be used if there are additional heaters in reaction chamber * The device constituting a vertical cylindrical reactor with heaters and a slide feeder according to the invention is characterized by the fact that in the bottom it has a set of blowing nozzles and outlets directed towards the bottom 1 deviating from the horizontal axis of the reactor, and a rotating agitator periodically interrupting the fluidizing gas stream reflected from the bottom of the reactor * Fluidizing air is introduced into the processed medium through special nozzles arranged in a spiral on the bottom of the reactor, which are outlets directed to the bottom of the reactor * Individual air streams directed to the bottom of the chamber cover the entire bottom surface and connect to reflecting from the bottom into one spiral swirling stream around the central axis * The central axis of the device is the drive shaft of the four-arm agitator, located above the overflow nozzles * The agitator arms cut through the rotating fluidization zone, breaking and eliminating the channels formed * As a result, the formation of solid channels in the fluidized bed and the formation of dead zones in the reaction chamber was inhibited * In the sediment 134895 3 nyob, in the distance of the nozzle chamber, it is possible to change the angle of inclination and the direction of the outlet from the outside, without the need to disassemble the entire installation inside the chamber * The use of the solution according to the invention makes it possible to carry out fluidization processes, it makes it difficult to flow substances, especially starch and kroohmalmic derivatives, with full possibility of a quick change of fluidization process parameters depending on the current properties of the medium by simply changing the settings of the elements or their regulation the phenomenon of channeling and the formation of dead zones in the process of fluldization, regardless of the length of time and conditions of the reaction being carried out * The device according to the invention is used in the industry, especially in the potato industry * The subject of the invention is shown in the example of the embodiment in the drawing showing a fluidization device in vertical section. The fluidization device is a vertical cylindrical reactor 1 consisting essentially of three sectors of the upper sector 2 fulfilling the functions of an expansion chamber, the middle sector 3 and the lower sector 4, where the appropriate fluidized bed is connected * Reactor 1 is provided in the upper sector 2 w screw feeder 5 treated substance * external heaters 6, upper passage 7 * sight glass 8, gas or vapor extraction 9 1 explosive membrane 10 * In the middle sector 3 there is an internal tube heater 11? If necessary, both heaters 6 111 can be used as coolers, In the lower sector 4 of the reactor 1 there are blowing nozzles 12 articulated in the bottom 13 of the reactor 1 * ozteramlen agitator 14 centrally located in the bottom 13 of the reactor 19 connected to the drive 15 and the lower drain hole 16 * The fume extraction 9 is connected with a cyclone for collecting dust, not shown in the figure, which is then returned to the transport line leading to the screw feeder 5 * The operation of the device according to the invention is as follows * The raw material for processing is fed by a screw feeder 5 in the upper sector 2 of the reactor 1 * Dosing takes place during the operation of the reactor 1 with the blowers and the agitator 14 running at the elevated temperature of the heaters 6 11 11 and the blowing air according to the assumed technological parameters of the reaction * Air streams flowing from the openings of airflow nozzles 12 at a speed of 80 to 120 m / sec * cause fluidization of the medium 1 j Its swirl around the central axis, which is the drive shaft of the agitator 14 * The arms of the activated agitator 14 support the vortex movement of the medium in the lower sector 4, cut through the single air streams 1, eliminate the possible channels in the rotating medium and prevent the medium from remaining in any dead zones * The particles of the medium carried in the swirling motion to the upper sector 2, due to the increased velocity of the fluldation air in the middle sector 3, gradually loses the swirling motion, so that in the upper sector 2 they are already in a quiet fluidized motion, in which the further technological process takes place * Air fluidization leaves the device with the exhaust 9 * It contains a few particles of the medium, which are captured on one cyclone or set of cyclones and fed back to the reactor 1, usually through a feeder 5 * Any excess medium is drained from the reactor through an overflow opening 7 * Continuously ¬ lym system of work openings The overflow pipe is connected to the drain 16 and, thanks to additional accompanying devices, it can circulate many times in the area of the reactor 1 and the auxiliary equipment. After the end of the technological process, the air blast is gradually reduced, the heating 1 is turned off by the mixer drive 14, and the product is collected from the device through the drain hole 16 with a vacuum system. The appropriate parameters of the technological process are mainly regulated by the temperature of the fluidizing air and heaters 6 111 and the reaction time * When necessary, the heaters 6 111 are used as cooling devices * Fluidization process parameters are mainly regulated by the flow rate of the fluidizing air stream at the outlet of the blowing nozzles 12 , the angle of the nozzles' outlets in relation to the bottom surface 13 and the direction of the air stream in relation to the axis of the device * These parameters are selected individually for each device and its size and type 1 properties of the processed medium * 4 134 895 Patent claim Device for hard fluidization substances, especially starch, constituting a vertical cylindrical reactor with heaters and a feeding screw with a screw feeder, and a drain pipe, characterized by the fact that in the bottom head (13) there is a set of airflow nozzles (12) with outlets directed towards the bottom head (13) and deflected from the horizontal axis of the reactor and a rotary agitator (14) * 1L & \ j £ Ml- Pracownia Poligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 100. PL