196496. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nedves szemcsés anyagok és/vagy viszkózus folyékony anyagok különösen pasztaszerű vegyipari és élelmiszeripari termékek fluidizációs szárítására
5 196496 6 •ágának korláta! abból adódnak, hogy egyrészt porlasztással csak viszonylag kis viszkozitású, jól folyó anyagok adagolhatok a rétegbe, másrészt a betéttestekként alkalmazott műanyag kockák sűrűsége kicsi, Így az őrlőhatás intenzitása nem elégséges pasztaszerű darabos anyagok feldogozására, ami a réteg feltóltódéséhez és a fluidizáció megszűnéséhez vezet. Ezért a vibráció intenzitását az órlöhatás növelése érdekében növelni kellene. Az alkalmazott eljárásnál a rezgések amplitúdója A = 0,008 m, frekvenciája f = 7,5 Hz; amir= 1,8/= Aw*/g/ vibrációs intenzitást jelent. Ez egyrészt alacsony érték, másrészt az amplitúdó túl nagy, a frekvencia pedig túl kicsi ahhoz, hogy a -rétegben a szemcsék intenzív keveredése jöjjön létre. Ennél a vibrációs paraméterértéknél a réteg tőmörödése jön létre, ami az órlóhatást segitené ugyan, de i szemcsék kis mozgási energiája miatt ez nem valósulhat meg, s a réteg nagy nedvességtartalmú szemcsés anyagok szárításánál feltöltödik, a fluidizáció megszűnik. A fluid réteg vibrációját egyébként az egész kamra vibrálásával idézik eló, ami a gyorsítandó tömegek nagysága miatt energetikai szempontból hátrányos. A találmány feladata, hogy olyan fluidizációs eljárást és berendezést szolgáltasson nedves szemcsés anyagok, különösen pasztaszerű vegyipari és élelmiszeripari termékek szárítására, amely a jelenleg ismert, hasonló célú megoldásoknál mind a hatékonyság, mind az őrlési finomság szempontjából kedvezőbb, emellett a berendezés létesítési és üzemeltetési költségek vonatkozásában is kedvező. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy amennyiben a szárítóberendezésnek nem az egész házát, hanem csak a fluid-ágy alátétét vibráljuk, egyrészt merev kapcsolattal mechanikus adagolószerkezet csatlakoztatható a házhoz, vagyis a porlasztást és anyaghigitást igénylő betáplálás helyett viszonylag kis ■ nedvességtartalmú anyag a lehető legegyszerűbb módon (pl. csigás adagolóval) juttatható a szárítóba; másrészt a vibrálás eredményeként viszonylag nagyméretű inert őrlő-testeket tudunk kisebb gézsebességek mellett is mozgásban tartani, miáltal kisebb üzemeltetési energia-ráforditással nagyobb lesz az inert testek ütközési - a mechanikus őrlőhatást előidéző - energiája, tehát az őrlés hatékonysága is növekszik. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a vibráció intenzitásának helyes megválasztásával, továbbá megfelelő áramlási feltételek megteremtésével a porlasztás nélkül, mechanikus úton beadagolt szárítandó szilárdanyag-folyadék diszperzió az inert szemcsék fluidizációs rétegében optimális hő- é3 anyagáramlási feltételek • mellett szárlthatók. Az optimális áramlási feltételeket a fluidizációs levegő és a pótlevegő arányával lehet biztosítani, és az inert szemcsék méretének és' sűrűségének megfelelő megválasztásával lehet befolyásolni. Fontos felismerésünk, hogy a tangenciálisan beáramló pótlevegő térfogatárama a fluidizációs levegő térfogatáramánál nagyobbra választható, mert a fluidizációs állapot fenntartásához - a vibrációnak köszönhetően - kisebb légsebességére van szükség, a pótlevegő pedig az órlöhatás fokozását és a száraz szemcsék spirális emelkedő pályára való emelését biztosítja; emellett nagyobb sűrűségű szemcsékkel nagyobb órlóhatást lehet elérni. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében oly eljárás segítségével oldottunk meg, amelynek során a szárítandó anyagot mechanikus úton alulról gőz- vagy gázelosztó alátéttel határolt térben levő inert szemcsék által alkotott és az alátéten felfelé áramoltatott fluidizációs gáz vagy/és gőz segítségével fluidizált állapotban tartott töltetbe juttatjuk, a szemcsékre felrakodott és a fluid rétegben megszáradt, és a szemcsék ütközése révén megórlódött anyagot géz- vagy/és gózárammal a fluidizációs térből eltávolítjuk, adott esetben utószáritjuk, végül a gáz- vagy gőzáramból leválasztjuk, és amely eljárásra az jellemző, hogy az inert szemcséket és betáplált szárítandó anyagot tartalmazó fluidizált réteget a felfelé áramoltatott fluidizáló gáz- vagy gőzárammal az alátét vibrál tatásával tartjuk fenn. Az eljárás egy előnyős foganatositási módja szerint az alátét feletti, a fluidizált réteget tartalmazó térbe - a fluidizált réteg tartományába - oldalról tangenciálisan ' gázvagy gőzáramot vezetünk be. Célszerű továbbá, ha az inert szemcsékről levált szárított anyagot közvetlenül a vibrofluidizációs réteg feletti térben vagy/és a fluidizációs tértől elkülönített térben oldalról tangenciálisan bevezetett, előnyösen a fluldizációhoz használt anyagú gőz- vagy gázárammal utószáritjuk. Előnyös, ha a fluidizációs térbe oldalról tangenciálisan a felfelé áramló fluidizációs gőz vagy gáz térfogatáramát - előnyösen mintegy 50-70%-kal - meghaladó térfogatáramú gőzt vagy gázt vezetünk be, továbbá ha az utószáritást a felfelé áramló fluidizációs gőz vagy gáz térfogatáramánál - előnyösen mintegy 50-80 százalékával - kisebb térfogatáramú gőzzel vagy gázzal végezzük. Egy másik találmányi ismérv szerint az alátét 0,5-10 ram, előnyösen 2-5 mm amplitúdó-, és 100-10 Hz, előnyösen 30-20 Hz frekvencia-tartományban vibráljuk. Célszerű továbbá, ha a vibrációs gyorsulás értékét 20 g-4 g, célszerűen 9 g-7 g tartományban választjuk meg, ahol g =9,81, és ha a vibrációt az alátét harmonikus, vagy nem harmónikus - pl. biharmónikus, poliharmónikus, vibroütkőztetéses - lengetésével idézzük elő. Az eljárás egy másik foganatositási módja szerint a szárítandó anyagot gömb alakú, vagy/és a gömbtől eltérő, pl. kocka-, tetraédert-, ellipszoid vagy hasonló alakú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
