184671. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nedves, pasztaszerű és/vagy ömleszthető anyagok szárítására és szemcsésítésére
1 184 671 2 szárítóközegek hőmérséklete viszonylag alacsony. Mivel a szárítótér felülete folyamatosan megújul, s az anyag a felületre nem tapad fel, lehetőség nyílik kenhető, tapadós anyagoknak a berendezésben történő szárítására és egyidejű szemcsésítésére is, mégpedig a kívánt szemcseméretben. További előnyt jelent, hogy a berendezésben szárítható és szemcsésíthető anyagok köre igen tág. A találmány nedves ömleszthető és/vagy pasztaszerű anyagok, különösen hőérzékeny, nem fluidizálható, kenhető, tapadós, pépes anyagok; biológiailag kezelt szennyvizek iszapja; vágóhídi morzsalékos szervhulladékok és hasonlók szárítására és szemcsésítésére szolgáló berendezésre vonatkozik, amelynek kívülről hevített fekvő henger alakú test belsejében kialakított szántótere, ebben elhelyezett keverőszerkezete, nedves anyagnak és gáznemű szárítóközegnek a szárító térbe juttatására, valamint szárított anyagnak és gáznemü szárítóközegnek a szárítótérből való eltávolítására szolgáló szerkezetei vannak. Nagy nedvességtartalmú pasztaszerü, pépes vagy egyéb hasonó konzisztenciáju anyagok szárítására számos, különféle típusú szárítóberendezést alkalmaznak, amelyek a hőközlés módjától függően két fő csoportba - a kontakt vagy közvetett, illetve konvektiv vagy közvetlen hőátadást - szárítóberendezések csoportjába tartoznak. Újabban e kétféle rendszer kombinálásával is kialakítanak úgynevezett kontakt-konvektív szárítóberendezéseket. A 485 225. számú belga szabadalmi leírásból például olyan konvektiv rendszerű, laza, szemcsés anyagok szárítására szolgáló berendezés ismerhető meg, amelynél fekvő henger alakú, rögzített helyzetű tartályban tárcsákkal ellátott tengely forog. A tárcsák kerület menti tartományukban perforáltak, és oldalsó, pl. körszelet alakú levágásokkal vannak ellátva, továbbá a tárcsákból kihajlított anyagtovábbító tárcsarészekkel rendelkeznek. A szárítólevegő és a szárítandó anyag a tartályban egyenáramban haladnak, a szárítólevegő a kerület menti perforációkon, az anyag pedig a levágások által alkotott nyílásrendszeren keresztül. E megoldás hátránya, hogy alkalmazhatósági területe igen korlátozott, mert már kismértékben tapadós szemcsés anyagok továbbítása is nagy nehézségekbe ütközik a berendezésben, pépes, pasztaszerü anyagok továbbítására pedig egyáltalán nem alkalmas: a perforációk eltömődhetnek, az anyag a henger falára és a hajlított tárcsarészekre tapad. A perforált tárcsák nagy levegőáramlási veszteséget okoznak, ami növeli a szükséges energiaráfordítást. A tárcsák szerkezetileg bonyolultak, gyártástechnológiailag problémát okoznak. A berendezésben nem lehet az anyagot szemcsésiteni (összedolgozni, illetve aprítani). A kontakt szárítók közül elterjedten alkalmazzák a „Rota Disc” néven ismert berendezéseket, amelynél üreges tengelyre szerelt táskák fekvő vályúban helyezkednek el. A táskákat belülről, a vályút kívülről gőzzel fűtik. A forgó táskák közötti térben helyezkedik el a szárítandó anyag, amelyet a táskákra szerelt lapátok fellazítanak. A táskák közé álló helyzetű lapátok nyúlnak az együttes forgás elkerülésére. A berendezés hátránya, hogy alkalmazhatóságuk a szárítandó anyagféleségeknek csak viszonylag szűk körére terjed ki, szerkezetileg bonyolult, üzemeltetése nehézkes. Problémát okoz a szárítófelület állandó felújítása, a belső tér tisztításának nehézkessége, valamint a keverés nagy energiaigénye. Hátránynak tekinthetők a nagy beruházási és üzemeltetési költségek is. Kontakt-konvektiv szárítóberendezésként ismeretes az ún. „Devi”-féle szárító, amelynek szárítóteste bölcső alakú, duplikált, és a belsejében forgó tengelyre többmenetű spirál van felszerelve. A szárítóközeg befúvása a bölcső alsó részén történik. A keverő a megkérgesedett anyagot folyamatosan aprítja, és az anyag a szárítás első ütemének a végére lluidizálhatóvá válik. A további szárítás már az anyag fluidizáit állapotában történik; a fluidizáló közeg a bölcső alsó részén bevezetett meleg levegő. A keverő - az anyag állapotától függően - áll vagy forog. E berendezés hátránya, hogy szakaszos működésű; a szárítás kezdeti fázisában csak a felület kontakt száritó hatása érvényesül, az utolsó fázisban viszont csak a meleg levegő hőátadó hatása. A levegőbefúvó nyílások könnyen eltömődhetnek, ami részben rossz energiahasznosítást, részben a szárítási idő meghosszabbodását okozza. Az ismert szárítókból kikerülő anyagokat külön műveletek (pl. szemcsésítés, aprítás, szitálás) kombinációjával, illetve különféle berendezések egymáshoz kapcsolásával granulálják, és érik el a kívánt szerncseméretet. Olyan megoldás jelenleg nem ismeretes, amelynek segítségével a szárítással egyidejűleg az anyag kívánt szemcseméretre való granulálása is végrehajtható lenne. A találmány feladata, hogy olyan konvektívkontakt rendszerű berendezést szolgáltasson nedves ömleszthető és/vagy pasztaszerü anyagok szárítására, amely folyamatos üzemű, és amelyben egymástól lényegesen eltérő konzisztencíájú és/vagy lényegesen eltérő fizikai és/vagy kémiai tulajdonságú anyagok - különösen nagy nedvességtartalmú, pépes, tapadós, pasztaszerü, nem fluidizálható anyagok - racionálisan, kiváló minőségben, viszonylag alacsony hőmérsékleten száríthatok, és amely berendezésből az anyag a kívánt szemeloszlással (szemnagysággal) lép ki. A találmány az alábbi felismeréseken alapszik: a szárítás hatékonysága nagymértékben fokozható azáltal, hogy kívülről hevített falazatra a szárítandó anyagot felkenjük, és e félként és - száradása eredményeként - megkeményedett anyagréteget (kérget) - a kontakt hőátadó felületet folyamatosan megújítva - a szárítótérben áramló gáznemü szárítóközegbe diszpergáljuk, emellett a szárítandó anyagot és a gáznemü szárítóközeget a lehető leghosszabb időn át a szárítótérben tartózkodásra kényszerítjük. Ez utóbbi tényező a közegek mozgáspályájának megnövelésével biztosítható. A megnövekedett szárítási hatékonyság eredményeként kisebb hőmérsékleten végezhető a szárítás, igy hőérzékeny, pl. fehérjetartalmú anyagok is károsodásuk nélkül, viszonylag kis hőmérsékleten (pl. 100 °C alatt) száríthatok. További lényeges felismerésünk, hogy a nedves anyag felkenésére szolgáló 5 13 15 23 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
