193975. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés gáznemű közeg páramentesítésére
193975 A találmány tárgya eljárás gáznemű közeg páramentesítésére, különösen szántóközeg és levegőkondícionálás esetében, páraelnyelő oldattal végzett abszorpció útján, továbbá berendezés az eljárás foganatosítására. A szárítás olyan technológiai folyamat, amelynek során a szilárd vagy gáznemű anyagok nedvességtartalmának csökkentése a nedvesség halmazállapot-változása közben megy végbe. Lényeges, hogy a nedvességtartalom csökkentése során a szárítandó anyag — mint termék — minősége ne károsodjék, továbbá, hogy maga a szárítási folyamat optimális idő- és költségráfordítással történjék. Ezek feltétele az , hogy a szárítási feladat messzemenőkig alkalmazkodjék a nedvesség és az anyag kapcsolatának jellegéhez a teljes szárítási folyamat során. Az optimális viszonyok további feltétele az előírt mennyiségű nedvesség minél kisebb hőmérsékletű és kisebb mennyiségű szárítóközeggel való eltávolítása. A műszaki megoldások széles választékát dolgozták ki az elmondott szempontok kielégítésére, azonban ezek mindegyikénél különböző hátrányok gátolják a szárítási folyamatanyagminőségi és/vagy energetikai vonatkozásainak optimális megoldását. Valamennyi ismert rendszernél (pl. porlasztva szárítás, nyugvó- és fluidágyas szárítás, textilanyagok szárítórámái, különböző élelmiszeripari szárítók, stb.) az anyagminőség és a teljesítmény — és így a gazdaságosság — fordított viszonyban állnak egymással. A növelt szárítóközeg-hőmérséklet, különösen a szerves anyagoknál, károsan hat az anyagminőségre, növeli ugyan a teljesítményt, de a rendszert elhagyó szárítóközeg nem hasznosított hőtartalma még hőhasznosító rendszerek alkalmazásával is jelentős. Egyes anyagok (pl. bőr, szőrmék, faanyagok, bútorelemek, finomkerámiák, szigetelőanyagok, öntödei minták, tésztagyártmányok) szárítása az anyag és a nedvesség sajátos kötésmódja miatt az ismert eljárásoknál az anyagok gyakori károsodásához vezet (felszín repedezése, vetemedés, zsugorodás, általános minőségromlás), mert a szárítási sebesség-idő összefüggés ideális, az illetőanyagra jellemző betartás nem, vagy csak rosszul lehetséges. Ismertek olyan szárítási eljárások, illetve berendezések, amelyeknél a gáznemü szárítóközeg szárítóképessége páraelnyelő oldattal való vízelvonás során megnövekszik, ugyanis a szárítóközeg saját nedvességtartalma ezeknél az eljárásoknál az alkalmazott abszorbens oldat fajtája, annak összetétele és hőmérséklete által megszabott, a környezeti levegőnél sokszor lényegesen alacsonyabb érték, ami az elérhető kisebb szárítási hőmérsékletet és az ennek következtében várható jobb hatásfokot — illetve jobb anyagminőséget — magával hozza. Az egyik ismert megoldás (179114. lajstromszámú magyar szabadalmi leírás) lényeges hátránya azonban, hogy abszorberé- 2 1 ben a nedvesség elnyelése csak tökéletlenül mehet végbe az oldattal nem kellően nedvesített hűtőfelületen, ami miatt a szárítóközegből történő nedvességelvonás a lehetségesnél jóval kedvezőtlenebb. Ugyanígy az elnyelt nedvesség pool-típusú kiűzőjében, ahol a szárítóközegből elnyelt vízpára felhasználható gőzzé alakul, ugyanabban a nyomás alatti edényben változó hőmérsékletű és koncentrációjú oldatból történő egyidejű gőzfejlesztés történik, és a gőz a lehetségesnél kisebb nyomáson fejlődik, ami annak újrafelhasználási lehetőségét jelentősen csökkenti. Továbbá hátránya, hogy az abszorberhűtés — amely a páraelvonást lényegesen befolyásoló tényező — a téli-nyári meteorológiai viszonyok által lényegesen befolyásolt hőmérséklet miatt nem igazodik közvetlenül a szárítoközegben a szárítási technológia által előírt nedvességtartalomhoz. így a készülék télen jobban működik, mint nyáron, ami kedvezőtlen jóegynéhány szárítmány vonatkozásában (nyári termékek szárítása). A másik ismert megoldás (179 156. lajstromszámú magyar szabadalmi leírás) szerinti berendezés még kevésbé képes az abszorpció — és így a szárítóközegből történő nedvességelvonás — műveletét a kívánalmakhoz igazítani, miután ennél a berendezés az abszorpciónál felszabaduló jelentékeny hőmennyiséget maga a szárítóközeg vonja el. Ez azt eredményezi, hogy a szárítóközeg saját nedvességtartalma nem is befolyásolható. Ez nemcsak a minőségre hat kedvezőtlenül, hanem előállnak olyan esetek is mérhető oldási hővel rendelkező közegpároknál, amikor a szárítóközeg egyáltalán nem képes nedvesség felvételére. A nedvességnek az oldatból való kiűzésére alkalmazott sokfokozatú bepárlás (multi-flash) pedig nem teszi lehetővé a befektetett energia legalább egy részének visszanyerését, ami az előző eljárásnál lehetséges. A zárt vagy nyitott körfolyamatú szárítóközeg nedvességelvonására kiterjedten alkalmazzák a Munters vagy a KATHABAR rendszereket. Az előző szilárd, az utóbbi folyékony szorbens anyagokkal működik a légnedvesség megkötésére. Mindkettő közös, lényeges hátránya, hogy a szorbens anyag regenerálása gazdaságtalan, tetemes hőveszteség forrása, miután az erre a célra fordított hőmennyiség visszanyerése nem megoldott. A szorbens anyagokkal működő valamenynyi eljárás közös hátránya, hogy ezeknél a nedvességtartalommal telített — már munkát végzett —-- szárítóközeg hőmérséklete mintegy 300 -330 K körüli értékre korlátozott. A gáznemű szárítóközegből való nedvességelvonás közben a közeget az abszorpció során ugyanis hűteni kell. A megadottnál nagyobb szárítóközeg-hőmérsékletnél ez a hűtés már akkora, hőelvonással jár, hogy ez az egész folyamatot eleve gazdaságtalanná teszi. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
