184789. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés, különösen hőmrésékletre érzékeny, továbbá mérgező és/vagy bűzös gázokat termelő anyagok energiatakarékos szárítására
1 184 789 2 melynek gőztere az abszorberöől távozó szárítóközeg áramlási útjában elhelyezett hőcserélővel, folyadéktere pedig a foiyadékelosztóval van összekötve Iszapszárítás és elégetés esetén a berendezésnek iszapszárítója van, melyet a kemence fütőterével száraziszap-szárító rónai kapcsol össze. A találmány alkalmazásával a szárítás termodinamikai hatásfoka, valamint a szárított termék minősége az ismerteknél lényegesen kedvezőbbé tehető. A találmány tárgya eljárás, különösen hőmérsékletre érzékeny anyagok, például élelmiszerek, mezőgazdaságiJermény^továbbá mérgező és/vagy bűzös gázokat termelő szerves anyagok, szerves iszapok energiatakarékos szárítására, ahol szárítóközegként levegőt vagy gáznemü közeget alkalmaznak, éspedig nyitott vagy zárt rendszerben, s annak segítségével elvonják a szárítandó anyag nedvességét. A találmány tárgya továbbá a fenti eljárás foganatosítását szolgáló berendezés is. A levegővel, vagy gáznemü szárítóközeggel dolgozó eljárások és berendezések munkafolyamata lényegileg az, hogy- a szárítóközeg egyidejűleg hőhordozóként is működik, azaz szolgáltatja az elvonandó nedvesség elpárologtatásához szükséges hőmennyiséget. A szárítandó anyagból kilépő nedvességtartalom a szárítókőzeggel keveredik és telített, vagy túlhevített gőz formájában a szabadba távozik. Nyilvánvaló, hogy a szárítóközeg hötartalmának és így hőmérsékletének növelésével fokozható a szárítóteljesítmény Ez azonban termodinamikailag hátrányos, azaz a teljesítmény növelésére ily módon való törekvés egyidejűleg a folyamat egyre rosszabb hatásfokát vonja maga után, ami azt jelenti, hogy a folyamat az ideális reverzióilitás helyett egyre inkább a rossz hatásfokú irreverzibilitás felé tolódik el. A hőmérsékletnek a teljesítménynövelés érdekében történő emelése egyes, hőmérsékletre érzékeny anyagoknál káros következménnyel is jár, mivel az ilyen anyagok a hőmérséklet emelkedésével egyre nagyobb hányadban elbomlanak. Ilyen anyagok általában a szerves anyagok, élelmiszerek, mezőgazdasági termények. A bomlás az anyagok használati értékét jelentősen csökkenti, esetleg teljesen megszünteti. Az elmondottakból látható, hogy lényeges javulást jelentene mind a szárítás hatásosságának, mind a szárított termék minőségének vonatkozásában, ha a szóban forgó szárító eljárásnál, illetve berendezésnél mód nyílnék a szárítóközeg hőmérsékletének csökkentésére. A találmány célkitűzése az energiatakarékos szárítás érdekében a szárítás hőmérsékletének csökkentése, emellett a szárítás hatásfokának növelése a szárítóközeg nedvességtartalmának a szárítás előtti és/vagy utáni elvonásával, valamint az így elvont páratartalom hőtartalmának hasznosításával. A találmány alapját azon felismerés képezi, hogy a kitűzött cél úgy érhető el, ha a szárítóközeg páratartalmát páraelnyelő oldattal elnyeleíjük, mert ezáltal a szárítóközeg pára felvevőképessége növekszik. A szárítási teljesítmény további növelése ismert módon közvetlen vagy közvetett hevítéssel érhető el, de az azonos szárítási teljesítmény szárazabb közeg esetében lényegesen kisebb hőmérsékletű szárító közeggel elérhető, ami egyben a hőokozta károsodást is gyakorlatilag kiküszöböli. Ha egyidejűleg gondoskodunk arról, hogy akár a szárítóközeg eredeti páratartalmának, vagy a termékből elvont nedvességnek a hőtartalmát hasznosithaíóvá tegyük, akkor a folyamat hőgazdálkodását a fizikailag lehetséges optimumig javíthatjuk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a környezeti szárítólevegő páratartalmát abszorberben, páraelnyelő oldattal való érintkeztetéssel csökkentjük, a párával telt oldatot kiűzőben, melegítés közben kigőzölögtetjük és a gőzt hőcserélőn át kondenzáltéivá, cseppfolyós állapotban a szabadba vezetjük, miközben a szárítólevegőt a hőcserélőben felmclegítjük. A szárítóközeg páratartalmát a páraelnyelő oldattal a szárítás előtt vagy után érintkeztetve vonjuk el. Abban az esetben, ha a szárító közeg nyitott rendszerben van alkalmazva, akkor a szárítóközeget a szárítandó anyaggal való érintkezése elölt - azaz a szárítás előtt - hozzuk érintkezésbe a páraelnyelő oldattal és így az elnyelt páragözl felhasználjuk a szárítóközeggel történő hőcserénél, vagyis a napenergiából származó gőzpára hőtartaímának egy hányadát is sikerül hasznosítani. Eljárhatunk nyitott rendszer esetén úgy is, hogy a szári tők özeget a szárítás után érintkezíetjük a páraelnyelő oldattal, miáltal egyrészt a szárítóközeget előszárítjuk, másrészt a napenergiának, valamint a fűtőanyag energiatartalmának egy részét is hasznosítjuk. A folyamat önműködő szabályozására az abszorbeiben tartózkodó einyelető-oldaí szintingadozását használjuk fel, amellyel a meleg szárítóközeget előállító tüzelőberendezés teljesítményét és a páraelnyelő oldat adagolását szabályozzuk. A találmány szerinti eljárás segítségével zárt körben való szárítás is megvalósítható. Ebben az esetben a meleg szárítóközeget a szárítandó ' nedves terméken, abszorberben előállított páraeirtyelő folyadékfüggönyön és hőcserélőn át zárt körben keringtetjük. À páraelnyelő oldatot kiűzőben kigőzölögtetjük és a gőzt a hőcserélőn át cseppfolyós állapotban a szabadba vezetjük. Ha a szárítóközeg zárt rendszerben van alkalmazva, akkor úgy járunk el, hogy a szárítóközegnek a páraelnyelő oldat által elvont víztartalmát a zárt rendszerből kiemeljük, hőtartalmát viszont a zárt rendszerbe visszavezetjük. A zárt körben történő szárítás különösen előnyösen alkalmazható bűzös, vagy mérgező anyagok szárítására és kombinálható ezeknek az anyagoknak az eltüzelésére szolgáló berendezéssel is. Az ipari - főként a vegyipari, élelmiszeripari és gyógyszeripari -, valamint a kommunális szennyvizek nagy mennyiségű szennyező, mérgező, illetve büzkeltö anyagot tartalmaznak, ami miatt a befogadókba közvetlenül nem vezethetők be. Ezeknek az anyagoknak a szennyvizekből való kivonására, valamint ártalmatlanná léteiére, lebontására, sem-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
