RU2719155C1 - Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation - Google Patents
Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2719155C1 RU2719155C1 RU2019106968A RU2019106968A RU2719155C1 RU 2719155 C1 RU2719155 C1 RU 2719155C1 RU 2019106968 A RU2019106968 A RU 2019106968A RU 2019106968 A RU2019106968 A RU 2019106968A RU 2719155 C1 RU2719155 C1 RU 2719155C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- mixing device
- dried
- blade
- inert
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 23
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 abstract 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 43
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 9
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 7
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
- F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
- F26B3/08—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Способ подачи жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел и устройство для его осуществления относится к области процессов сушки дисперсных продуктов, в частности, к процессам сушки жидких дисперсных продуктов в аппаратах с кипящим слоем инертных тел.The method of supplying liquid to a fluidized bed dryer of inert bodies and a device for its implementation relates to the field of processes for drying dispersed products, in particular, to processes for drying liquid dispersed products in apparatus with a fluidized bed of inert bodies.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел, при котором исходный продукт пневматическими форсунками подается внутрь кипящего слоя в сушильной камере. (Патент на изобретение РФ №2341739, МПК F26B3/12, 2008 г).A known method of supplying the dried fluid to the dryer with a fluidized bed of inert bodies, in which the initial product is fed by pneumatic nozzles into the fluidized bed in the drying chamber. (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2341739, IPC F26B3 / 12, 2008).
Недостатком данного способа является формирование достаточно узкой зоны подачи жидкости в слой, что при взаимодействии сушильного агента, частиц инерта и высушиваемого продукта приводит к формированию неоднородностей кипящего слоя в районе установки пневматических форсунок (как правило, возникают пузыри, приводящие, при высокой нагрузке по газу, к каналообразованию и проскоку сушильного агента), появлению агломератов инертных частиц, неравномерности распределения высушиваемого продукта по частицам инерта в слое. Данный недостаток приводит к формированию большого количества либо недосушенных, либо пересушенных частиц, что снижает качество готового продукта, получаемого при подобном способе подачи жидкости в аппарат.The disadvantage of this method is the formation of a rather narrow zone of fluid supply to the layer, which, when the drying agent, inert particles and the product being dried, leads to the formation of fluidized bed inhomogeneities in the area of installation of pneumatic nozzles (as a rule, bubbles appear, resulting in a high gas load, to channeling and slip of the drying agent), the appearance of agglomerates of inert particles, uneven distribution of the dried product over inert particles in the layer. This drawback leads to the formation of a large number of either under-dried or over-dried particles, which reduces the quality of the finished product obtained with a similar method of supplying liquid to the apparatus.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел, при котором исходный продукт форсунками, расположенными на вращающейся траверсе, может подаваться либо внутрь кипящего слоя, либо на зеркало кипящего слоя. (Патент на изобретение РФ №2332626, MПК F26B 17/10, 2008 г).A known method of supplying the dried fluid to the dryer with a fluidized bed of inert bodies, in which the original product nozzles located on a rotating traverse, can be fed either inside the fluidized bed or on the mirror of the fluidized bed. (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2332626, IPC F26B 17/10, 2008).
Недостатком данного способа является необходимость затрачивания дополнительной энергии на вращении траверсы, частого обслуживания траверсы, формированию агломератов инертных частиц в районе расположения форсунок, неравномерности распределения высушиваемого продукта по частицам инерта в слое. Данный недостаток приводит к снижению качества готового продукта, получаемого при подобном способе подачи жидкости в аппарат.The disadvantage of this method is the need to expend additional energy on the rotation of the beam, frequent maintenance of the beam, the formation of agglomerates of inert particles in the area of the nozzles, the uneven distribution of the dried product over the particles of inert in the layer. This disadvantage leads to a decrease in the quality of the finished product obtained with a similar method of supplying liquid to the apparatus.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел, при котором исходный продукт распыляется одной форсункой над слоем кипящих инертных тел. (Патент на изобретение РФ №2540143, МПК А23С 9/16, 2009 г.).A known method of supplying the dried fluid to the dryer with a fluidized bed of inert bodies, in which the original product is sprayed with one nozzle over a layer of boiling inert bodies. (RF patent No. 2540143, IPC A23C 9/16, 2009).
Недостатком данного способа является плохое распределение высушиваемой жидкости по слою, при котором высушиваемый продукт практически не контактирует с сушильным агентом в нижней части кипящего слоя, наблюдается миграция жидкого продукта к стенкам аппарата и его налипание на стенки. Данный недостаток приводит быстрому загрязнению стенок аппарата, появлению в высушиваемом продукте капель жидкости, что приводит к необходимости резко уменьшать подачу исходного продукта, что снижает надежность работы установки и приводит к необходимости частого останова на очистку.The disadvantage of this method is the poor distribution of the dried liquid over the layer, in which the dried product practically does not come into contact with the drying agent in the lower part of the fluidized bed, migration of the liquid product to the walls of the apparatus and its sticking to the walls are observed. This drawback leads to rapid contamination of the walls of the apparatus, the appearance of drops of liquid in the dried product, which leads to the need to drastically reduce the supply of the original product, which reduces the reliability of the installation and leads to the need for frequent shutdown for cleaning.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел, при котором исходный продукт распыляется одной форсункой внутри специальной распылительной камеры с коллектором для подачи теплоносителя, размещенными в верхней части аппарата. (Патент на изобретение РФ №2490575, МПК F26B 17/10, 2013 г.).A known method of supplying the dried fluid to the dryer with a fluidized bed of inert bodies, in which the original product is sprayed with one nozzle inside a special spray chamber with a collector for supplying coolant, located in the upper part of the apparatus. (RF patent No. 2490575, IPC F26B 17/10, 2013).
Недостатком данного способа является распределение высушиваемого продукта преимущественно в верхней части кипящего слоя, налипание жидкости на стенки распылительной камеры. Данный недостаток приводит к невысокой производительности сушилки и необходимости проводить сложный демонтаж и очистку распылительной камеры при остановах.The disadvantage of this method is the distribution of the dried product mainly in the upper part of the fluidized bed, the sticking of liquid on the walls of the spray chamber. This drawback leads to low productivity of the dryer and the need for complex dismantling and cleaning of the spray chamber during shutdowns.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел с установленной в слое мешалкой, при котором исходный продукт распыляется несколькими форсунками, расположенными по эвольвенте окружности над слоем кипящих инертных тел, при условии отношения высоты слоя к диаметру аппарата менее единицы. (Патент на изобретение РФ №2335716, МПК F26B 17/10, 2008 г).A known method of supplying a liquid to be dried into a dryer with a fluidized bed of inert bodies with a stirrer installed in the layer, in which the initial product is sprayed with several nozzles located on the involute of a circle above the layer of boiling inert bodies, provided the ratio of the layer height to the diameter of the apparatus is less than one. (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2335716, IPC F26B 17/10, 2008).
Недостатком данного способа является плохое распределение высушиваемой жидкости по слою, при котором высушиваемый продукт практически не контактирует с сушильным агентом в нижней части кипящего слоя, наблюдается активная миграция жидкого продукта к стенкам аппарата и его налипание на стенки. Данный недостаток приводит быстрому загрязнению стенок аппарата, появлению в высушиваемом продукте капель жидкости, что приводит к необходимости резко уменьшать подачу исходного продукта, что снижает надежность работы установки и приводит к необходимости частого останова на очистку.The disadvantage of this method is the poor distribution of the dried liquid over the layer, in which the dried product practically does not come into contact with the drying agent in the lower part of the fluidized bed, there is an active migration of the liquid product to the walls of the apparatus and its adhesion to the walls. This drawback leads to rapid contamination of the walls of the apparatus, the appearance of drops of liquid in the dried product, which leads to the need to drastically reduce the supply of the original product, which reduces the reliability of the installation and leads to the need for frequent shutdown for cleaning.
Известен способ подачи высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел, при котором исходный продукт распыляется вращающимся диском, установленным в верхней части сепарационного пространства сушилки. (Патент на изобретение РФ №2348878, МПК F26B 17/10, 2007 г.).A known method of supplying the dried fluid to the dryer with a fluidized bed of inert bodies, in which the original product is sprayed with a rotating disk installed in the upper part of the separation space of the dryer. (RF patent No. 2348878, IPC F26B 17/10, 2007).
Недостатком данного способа является плохое распределение высушиваемой жидкости по слою, при котором высушиваемый продукт практически не контактирует с сушильным агентом в нижней части кипящего слоя, наблюдается активная миграция жидкого продукта к стенкам аппарата, активное налипание высушиваемого продукта на стенки аппарата, унос мелких капель жидкого продукта из аппарата. Данный недостаток приводит быстрому загрязнению стенок аппарата, появлению в высушиваемом продукте капель жидкости, что приводит к необходимости резко уменьшать подачу исходного продукта, что снижает надежность работы установки и приводит к необходимости частого останова на очистку.The disadvantage of this method is the poor distribution of the dried liquid over the layer, in which the dried product practically does not come into contact with the drying agent in the lower part of the fluidized bed, there is an active migration of the liquid product to the walls of the apparatus, active sticking of the dried product to the walls of the apparatus, the entrainment of small drops of liquid product from apparatus. This drawback leads to rapid contamination of the walls of the apparatus, the appearance of drops of liquid in the dried product, which leads to the need to drastically reduce the supply of the original product, which reduces the reliability of the installation and leads to the need for frequent shutdown for cleaning.
Известна конструкция перемешивающего устройства в сушилке с кипящим слоем, представляющая собой лопасти, закрепленные на валу по винтовой линии с возможностью поворота в вертикальной плоскости, с лопастями двух типов, выполненных чередующимися между собой, так что лопасти первого типа представляют собой перфорированные лопатки, а лопасти второго типа выполнены в виде радиальных кронштейнов с закрепленными на них рассекателями. (Патент на изобретение РФ №2225577, МПК F26B 17/10, 2004 г.).A known design of the mixing device in a fluidized bed dryer, which consists of blades mounted on a shaft along a helical line with the possibility of rotation in a vertical plane, with two types of blades made alternating between themselves, so that the blades of the first type are perforated blades, and the blades of the second types are made in the form of radial brackets with dividers fixed to them. (RF patent No. 2225577, IPC F26B 17/10, 2004).
Недостатком данной конструкции в аппаратах для сушки жидких дисперсных продуктов на инертных телах является низкое качество получаемого сухого продукта, сложности с подбором скорости вращения перемешивающего устройства при котором не будет нарушаться кипение, повышенная энергоемкость установки вследствие громоздкости конструкции перемешивающего устройства.The disadvantage of this design in apparatus for drying liquid dispersed products on inert bodies is the low quality of the obtained dry product, the difficulty in choosing the rotation speed of the mixing device at which boiling will not be disturbed, the increased energy consumption of the installation due to the cumbersome design of the mixing device.
Известна конструкция перемешивающего устройства для аппарата обработки гипса, с рамой имеющей поперечное сечение по форме подобной поперечному сечению корпуса, расположенное вблизи нижней стенки корпуса, соединенной с приводом для возможности возвратно-поступательного движения между заданными положениями устройства, выполненное с возможностью предотвращения образования местных сквозных протоков для текучей среды для обеспечения псевдоожижения гипсовых продуктов и предотвращения их скопления вблизи нижней стенки корпуса (Патент на изобретение РФ №2355570, МПК В28С 5/12, 2008 г).A known design of a mixing device for a gypsum treatment apparatus with a frame having a cross-sectional shape similar to the cross-section of the casing located near the lower wall of the casing connected to the drive for the possibility of reciprocating movement between predetermined positions of the device, configured to prevent the formation of local through ducts fluid to ensure fluidization of gypsum products and prevent their accumulation near the lower wall of the housing (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2355570, IPC В28С 5/12, 2008).
Основным недостатком такой конструкции при ее применении в аппаратах для сушки жидких дисперсных продуктов на инертных телах является формирование застойных зон в районе перемешивающего устройства, образование агломератов инертных тел, низкое качество получаемого сухого продукта, высокая энергоемкость установки.The main disadvantage of this design when it is used in apparatus for drying liquid dispersed products on inert bodies is the formation of stagnant zones in the region of the mixing device, the formation of inert body agglomerates, the low quality of the resulting dry product, and the high energy consumption of the installation.
Известна конструкция перемешивающего устройства в распылительной сушилке для жидких продуктов в кипящем слое инертных тел, представляющая собой ворошитель, в корпусе которого горизонтально установлен ротор с приводом и лопастями, который имеет возможность радиальной регулировки над ворошителем в слое инертных тел, при этом ротор выполнен в виде жестко закрепленной на корпусе оси с вращающейся на ней втулкой с лопастями (Патент на изобретение РФ №2335714, МПК F26B 3/12, 2008 г.).A known design of a mixing device in a spray dryer for liquid products in a fluidized bed of inert bodies, which is a tedder, in the case of which a rotor with a drive and blades is horizontally mounted, which has the ability to radially adjust above the tedder in a layer of inert bodies, while the rotor is made rigidly fixed on the housing axis with a rotating sleeve with blades on it (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2335714, IPC F26B 3/12, 2008).
Недостатком такой конструкции при ее применении в аппаратах для сушки жидких дисперсных продуктов на инертных телах является преимущественное перемешивание слоя только в районе газораспределительной решетки, невозможность снятия жидкого и высушенного продукта с поверхности устройства инертными телами, циклическое нарушение режима кипения инертных тел у границы устройства.The disadvantage of this design when it is used in apparatus for drying liquid dispersed products on inert bodies is the predominant mixing of the layer only in the region of the gas distribution grid, the inability to remove liquid and dried product from the surface of the device with inert bodies, and cyclic violation of the boiling mode of inert bodies at the device boundary.
Известна конструкция перемешивающего устройства в камере для проведения тепломассообмена между диспергированными частицами и газообразной средой, представляющая собой вертикальный вращающийся полый пористый цилиндр с прикрепленными к нему двумя стержнями, оси которых параллельны оси цилиндра, и находятся на одинаковом расстоянии от его оси, к каждому из которых под углом 45 прикреплены дополнительные стержни, позволяющие интенсифицировать тепломассообмен между теплоносителем и частицами кипящего слоя, при подаче жидкого продукта форсункой снизу вверх под решетку (Патент на изобретение РФ №2523486, МПК F26B 17/10, F26B 3/12, В05В 1/34, 2014 г.).A known design of a mixing device in a chamber for conducting heat and mass transfer between dispersed particles and a gaseous medium, which is a vertical rotating hollow porous cylinder with two rods attached to it, whose axes are parallel to the axis of the cylinder, and are at the same distance from its axis, to each of which under at an angle of 45, additional rods are attached, which make it possible to intensify heat and mass transfer between the coolant and the particles of the fluidized bed when a liquid product is fed nozzle from the bottom up under the grate (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2523486, IPC F26B 17/10, F26B 3/12, B05B 1/34, 2014).
Недостатком такой конструкции при ее применении в аппаратах для сушки жидких дисперсных продуктов на инертных телах является сильное налипание жидкости и загрязнение решетки и вертикальной цилиндрической части перемешивающего устройства высушенным продуктом, как следствие рост гидравлического сопротивления аппарата, нарушение выбранного режима кипения инертных тел, ухудшение качества высушенного продукта.The disadvantage of this design when it is used in apparatus for drying liquid dispersed products on inert bodies is the strong sticking of the liquid and contamination of the lattice and the vertical cylindrical part of the mixing device with a dried product, as a result of an increase in the hydraulic resistance of the apparatus, violation of the selected mode of boiling of inert bodies, and deterioration in the quality of the dried product .
В качестве прототипа принят способ получения медленнодействующих удобрений с силикатным покрытием и устройство для его осуществления, в частности применяемый способ подачи жидкости в сушилку и конструкция перемешивающего устройства. Внутри корпуса сушилки над каждым перемешивающим устройством установлен ороситель, представляющий собой кольцевой коллектор с перфорированными отводами, направленными радиально к центральной оси корпуса. Ороситель соединен со штуцером подачи раствора. Высушиваемый раствор силиката натрия подают в ороситель через штуцер с помощью насосадозатора. Подачу раствора осуществляют в импульсном режиме в виде струй через перфорацию, выполненную в нижней части отводов оросителя. Перемешивающее устройство содержит не менее трех лопастей, закрепленных на втулке, которая фиксируется неподвижно с валом с помощью гайки. Частота вращения вала 7,5 об/мин.As a prototype, a method for producing slow-acting fertilizers with a silicate coating and a device for its implementation, in particular the method for supplying liquid to a dryer and the design of a mixing device, have been adopted. Inside the dryer body, an irrigator is installed above each mixing device, which is an annular collector with perforated branches directed radially to the central axis of the body. The sprinkler is connected to the nozzle supply solution. The dried sodium silicate solution is fed into the sprinkler through a nozzle using a metering pump. The filing of the solution is carried out in a pulsed mode in the form of jets through a perforation made in the lower part of the branches of the irrigator. The mixing device contains at least three blades mounted on a sleeve, which is fixed stationary with the shaft using a nut. The shaft rotation frequency is 7.5 rpm.
Недостатками прототипа являются его периодическое действие, подача высушиваемого раствора на гранулы, находящиеся в слое над перемешивающим устройством, что приводит к формированию агломератов, использование перемешивающего устройства только для активации псевдоожиженного слоя, значительное измельчение высушиваемого продукта при повышении числа оборотов вала более 8 об/мин.The disadvantages of the prototype are its periodic action, the supply of the dried solution to the granules located in the layer above the mixing device, which leads to the formation of agglomerates, the use of a mixing device only to activate the fluidized bed, significant grinding of the dried product with an increase in the number of revolutions of the shaft more than 8 rpm
Задачей изобретения является повышение интенсивности процесса сушки жидкого дисперсного продукта в аппарате с кипящим слоем инертных тел и улучшение качественных характеристик сухого продукта.The objective of the invention is to increase the intensity of the drying process of a liquid dispersed product in an apparatus with a fluidized bed of inert bodies and to improve the quality characteristics of a dry product.
Решение технической задачи достигается за счет импульсной подачи высушиваемой жидкости на поверхность лопасти перемешивающего устройства в определенную зону лопасти, приводящее к увеличению равномерности перехода высушиваемого жидкого продукта с поверхности перемешивающего устройства на инертные тела. Зоной подачи высушиваемого продукта, определенной на основании обработки результатов анализа гранулометрического состава высушенного продукта, полученного при варьировании зоны подачи, является верхняя правая часть лопасти (по направлению вращения перемешивающего устройства).The solution to the technical problem is achieved due to the pulsed supply of the dried liquid to the surface of the blade of the mixing device in a certain area of the blade, which leads to an increase in the uniformity of the transition of the dried liquid product from the surface of the mixing device to inert bodies. The feed zone of the dried product, determined on the basis of processing the results of analysis of the particle size distribution of the dried product obtained by varying the feed zone, is the upper right part of the blade (in the direction of rotation of the mixing device).
Результат достигается за счет того, что в сушилке с кипящим слоем инертных тел с установленным внутри слоя перемешивающим устройством осуществляется импульсная подача высушиваемой жидкости, с рассчитанным временным периодом, на верхнюю правую часть лопасти (по направлению вращения перемешивающего устройства), что приводит к увеличению равномерности съема инертными телами жидкой фазы и полному переходу жидкости с лопасти перемешивающего устройства на инертные тела.The result is achieved due to the fact that in the dryer with a fluidized bed of inert bodies with a mixing device installed inside the layer, a pulsed supply of the dried liquid, with a calculated time period, to the upper right part of the blade (in the direction of rotation of the mixing device) is carried out, which leads to an increase in the uniformity of removal inert bodies of the liquid phase and the complete transition of the liquid from the blades of the mixing device to inert bodies.
При этом обеспечивается минимальная толщина пленки жидкости на инертном теле, что приводит к интенсификации процесса сушки жидкости и максимально быстрому сколу высушенного продукта с инертной частицы.This ensures the minimum thickness of the liquid film on an inert body, which leads to the intensification of the drying process of the liquid and the most rapid cleavage of the dried product from an inert particle.
Схема сушилки с кипящим слоем инертных тел, с расположенным в ней перемешивающим устройством и оросителем показана на фиг. 1.A diagram of a fluidized bed dryer with inert mixing device and sprinkler located in it is shown in FIG. 1.
Сушилка представляет собой цилиндрический аппарат 1 с решеткой 2, внутри которого находится слой инертных тел 3, вал 4 с установленным на нем перемешивающим устройством 5, оросителем 6 для подачи высушиваемой жидкости непосредственно на лопасть перемешивающего устройства, системой управления подачей жидкости 7, подающей высушиваемую жидкость в ороситель в зависимости от взаимного положения оросителя и лопасти перемешивающего устройства.The dryer is a cylindrical apparatus 1 with a
Перемешивающее устройство представляет собой одну лопасть предлагаемой конструкции, которая монтируется на нижнюю часть вала, соединенного с приводом.The mixing device is a single blade of the proposed design, which is mounted on the lower part of the shaft connected to the drive.
Подача высушиваемой жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел с установленным внутри слоя перемешивающим устройством осуществляется через ороситель, непосредственно в верхнюю правую часть лопасти (по направлению вращения перемешивающего устройства) перемешивающего устройства. Ороситель представляет собой трубку, расположенную под углом 45° к лопасти. Схема взаимного расположения оросителя и лопасти перемешивающего устройства показана на фиг. 2. Высушиваемая жидкость импульсно подается из оросителя 6 на лопасть перемешивающего устройства 5. Начало импульса подачи высушиваемой жидкости соответствует моменту начала прохождения проекции лопасти перемешивающего устройства непосредственно под оросителем. В этот момент система управления подачей жидкости 7 включает насос (на фиг. 1 не показан), подающий жидкость из емкости (на фиг. 1 не показана) в ороситель. Продолжительность импульса подачи высушиваемой жидкости предварительно рассчитывается в зависимости от размеров и скорости вращения перемешивающего устройства. По истечении продолжительности импульса подачи высушиваемой жидкости система управления подачей жидкости выключает насос.The supply of the liquid to be dried into the fluidized bed inert body dryer with the mixing device installed inside the layer is carried out through the sprinkler, directly to the upper right part of the blade (in the direction of rotation of the mixing device) of the mixing device. The sprinkler is a tube located at an angle of 45 ° to the blade. A mutual arrangement of the sprinkler and the paddle of the mixing device is shown in FIG. 2. The dried liquid is impulse supplied from the sprinkler 6 to the blade of the
Схема лопасти перемешивающего устройства с основными соотношениями размеров представлена на фиг. 3. Зона подачи высушиваемой жидкости располагается в верхней правой по ходу вращения части лопасти. На лопасти устройства, со стороны подачи жидкости, в зоне подачи расположены сферические выступы рассчитываемого размера, расположенные по узлам квадратной решетки, размеры которой рассчитываются по приведенным формулам.A layout of a mixing device blade with basic aspect ratios is shown in FIG. 3. The zone of supply of the dried liquid is located in the upper right part of the blade in the direction of rotation. On the blades of the device, on the liquid supply side, in the feed zone there are spherical protrusions of a calculated size located on the nodes of a square lattice, the dimensions of which are calculated according to the above formulas.
Длина проекции лопасти L выбирается исходя из принятого диаметра аппарата. Соответственно, выбор высоты лопасти H1 связан с требуемой производительностью по высушиваемой жидкости и выбранным диаметром аппарата. Предлагается принять величину Н1 исходя из эмпирической формулы:The projection length of the blade L is selected based on the adopted diameter of the apparatus. Accordingly, the choice of the height of the blade H 1 is associated with the required capacity for the dried fluid and the selected diameter of the apparatus. It is proposed to take the value of H 1 based on the empirical formula:
Величину высоты края лопасти Н2 предлагается принять исходя из эмпирической формулы:The value of the height of the edge of the blade N 2 is proposed to take on the basis of an empirical formula:
H2=0.5H1.H 2 = 0.5H 1 .
Величину L2 предлагается принять исходя из формулы:The value of L 2 is proposed to be taken on the basis of the formula:
Для повышения равномерности перемешивания слоя инертных частиц с нанесенной на их поверхность жидкостью предлагается сделать изгиб части лопасти перемешивающего устройства равный 10°. При этом длина части лопасти L1 определяется как:To increase the uniformity of mixing the layer of inert particles with the liquid deposited on their surface, it is proposed to bend part of the blade of the mixing device equal to 10 °. The length of the part of the blade L 1 is defined as:
L1=0.677L.L 1 = 0.677L.
Выбранная форма лопасти и предлагаемые соотношения размеров лопасти обеспечивает достаточное перемешивание кипящего слоя, экономию материала на изготовление лопасти и интенсифицирует съем жидкой фазы инертными телами. Подача высушиваемой жидкости в заданную зону лопасти приводит к продвижению и распределению жидкости по The selected shape of the blade and the proposed ratio of the size of the blade provides sufficient mixing of the fluidized bed, saving material on the manufacture of the blade and intensifies the removal of the liquid phase by inert bodies. The supply of the liquid to be dried to a predetermined area of the blade leads to the advancement and distribution of the liquid along
поверхности лопасти в районе установки сферических выступов и полному переходу жидкости с лопасти перемешивающего устройства на инертные тела. Наличие сферических выступов рассчитываемого размера и расположения позволяют увеличить равномерность съема жидкости инертными телами и препятствует формированию в районе лопасти агломератов инертных тел покрытых высушиваемой жидкостью. Предлагаемые размеры и характер расположения выступов на лопасти обеспечивает минимальную толщину пленки жидкости на инертном теле, что приводит к интенсификации процесса сушки жидкости и максимально быстрому сколу высушенного продукта с инертной частицы.the surface of the blade in the area of installation of the spherical protrusions and the complete transition of the liquid from the blade of the mixing device to inert bodies. The presence of spherical protrusions of the calculated size and location can increase the uniformity of fluid removal by inert bodies and prevents the formation of inert agglomerates of inert bodies coated with a dried liquid in the region of the blade. The proposed size and location of the protrusions on the blades provides a minimum thickness of the liquid film on the inert body, which leads to the intensification of the drying process of the liquid and the most rapid cleavage of the dried product from an inert particle.
Высота сферического выступа d рассчитывается по эмпирической формуле:The height of the spherical protrusion d is calculated by the empirical formula:
d=0.5dэкв,d = 0.5d equiv
где dэкв - эквивалентный диаметр частицы инерта. Например, для шарообразных частиц инерта: dэкв=dчастицы.where d equiv is the equivalent diameter of the inert particle. For example, for spherical particles of inert: d eq = d particles .
Схема расположения выступов - по узлам квадратной решетки. Длина стороны решетки h рассчитывается по эмпирической формуле:The layout of the protrusions is on the nodes of the square lattice. The length of the side of the lattice h is calculated by the empirical formula:
h=1.67d.h = 1.67d.
Расположение первого узла решетки рассчитывается, исходя из значения отступа h0 от верхнего и крайнего края лопасти, по эмпирической формуле:The location of the first lattice node is calculated based on the indentation value h 0 from the upper and extreme edges of the blade, according to the empirical formula:
h0=3d.h 0 = 3d.
Количество сферических выступов N рассчитывается по формуле:The number of spherical protrusions N is calculated by the formula:
Продолжительность импульса подачи высушиваемой жидкости на лопасть через ороситель τ1, является функцией скорости вращения перемешивающего устройства и определяется по формуле:The pulse duration of the supply of the dried fluid to the blade through the sprinkler τ 1 is a function of the rotation speed of the mixing device and is determined by the formula:
где w - угловая скорость вращения перемешивающего устройства, L - длина проекции лопасти перемешивающего устройства. Угловая скорость выбирается из диапазона от 10 до 60 об/мин.where w is the angular velocity of rotation of the mixing device, L is the projection length of the blade of the mixing device. The angular speed is selected from a range of 10 to 60 rpm.
Объем дозируемой жидкости V за время продолжительности импульса подачи τ1 для предлагаемой схемы лопасти перемешивающего устройства рассчитывается по формуле:The volume of dosed liquid V during the duration of the feed pulse τ 1 for the proposed circuit of the blade of the mixing device is calculated by the formula:
V=0.125⋅N⋅h2⋅d.V = 0.125⋅N⋅h 2 ⋅d.
При этом расчет и выбор диаметра трубки оросителя осуществляется по стандартной методике.In this case, the calculation and selection of the diameter of the irrigation tube is carried out according to the standard method.
Предложенный способ подачи жидкости в сушилку с кипящим слоем инертных тел и устройство для его осуществления позволяет увеличить равномерность съема подаваемой в аппарат жидкости инертными телами, препятствует формированию в кипящем слое агломератов инертных тел, обеспечивает минимальную толщину пленки жидкости покрывающей инертное тело, что приводит к интенсификации процесса сушки жидкости и The proposed method for supplying fluid to a dryer with a fluidized bed of inert bodies and a device for its implementation allows to increase the uniformity of removal of fluid supplied to the apparatus by inert bodies, prevents the formation of agglomerates of inert bodies in the fluidized bed, provides a minimum thickness of the liquid film covering the inert body, which leads to an intensification of the process drying liquids and
максимально быстрому сколу высушенного продукта с инертной частицы, что приводит к повышению интенсивности процесса сушки и обеспечивает получение равномерного мелкодисперсного сухого продукта.as quickly as possible cleavage of the dried product from an inert particle, which leads to an increase in the intensity of the drying process and ensures the obtaining of a uniform finely divided dry product.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106968A RU2719155C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019106968A RU2719155C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2719155C1 true RU2719155C1 (en) | 2020-04-17 |
Family
ID=70277903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019106968A RU2719155C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2719155C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205091U1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) | SUSPENSION SPRAY DRYER |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4207682A (en) * | 1978-04-03 | 1980-06-17 | Fuller Company | Fluid bed nozzle retainer |
| SU922460A1 (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-23 | Производственное Объединение "Союзхимпромэнерго" | Method and apparatus for heat treatment of materials |
| SU1211550A2 (en) * | 1984-07-13 | 1986-02-15 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Method of drying dispersed materials |
| US5651191A (en) * | 1995-07-28 | 1997-07-29 | Wolverine Corporation | Material treatment system |
| RU2151983C1 (en) * | 1998-03-17 | 2000-06-27 | Костромская государственная сельскохозяйственная академия | Process of drying of agricultural products |
| RU2355570C2 (en) * | 2004-02-27 | 2009-05-20 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Mixer for gypsum treatment device |
-
2019
- 2019-03-13 RU RU2019106968A patent/RU2719155C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4207682A (en) * | 1978-04-03 | 1980-06-17 | Fuller Company | Fluid bed nozzle retainer |
| SU922460A1 (en) * | 1980-09-25 | 1982-04-23 | Производственное Объединение "Союзхимпромэнерго" | Method and apparatus for heat treatment of materials |
| SU1211550A2 (en) * | 1984-07-13 | 1986-02-15 | Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт Им.С.М.Кирова | Method of drying dispersed materials |
| US5651191A (en) * | 1995-07-28 | 1997-07-29 | Wolverine Corporation | Material treatment system |
| RU2151983C1 (en) * | 1998-03-17 | 2000-06-27 | Костромская государственная сельскохозяйственная академия | Process of drying of agricultural products |
| RU2355570C2 (en) * | 2004-02-27 | 2009-05-20 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Mixer for gypsum treatment device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205091U1 (en) * | 2021-04-01 | 2021-06-28 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (Университет ИТМО) | SUSPENSION SPRAY DRYER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR900003941B1 (en) | Apparatus for and method of granulating fluidized pulverized material and coating granulated products | |
| US3621902A (en) | Apparatus for spray drying milk or the like | |
| RU2719155C1 (en) | Method of feeding liquid into a drier with boiling layer of inert bodies and apparatus for its implementation | |
| CN117462973A (en) | Spray drying device | |
| US3249310A (en) | Apparatus and method for mixing and comminuting materials | |
| RU2335714C1 (en) | Distributing dryer for liquid products in boiling bed of inert bodies | |
| JP2676415B2 (en) | Fluidized bed equipment for powder granulation | |
| SU879221A1 (en) | Spray dryer for liquid products in inert-body fluidized bed | |
| JP7050877B2 (en) | Equipment for producing powdered poly (meth) acrylate | |
| RU2335709C1 (en) | Plant for solution drying with passive nozzle | |
| RU2666696C1 (en) | Fluidized bed spray dryer with inert nozzle | |
| US2277120A (en) | Mixing, dispersing, and emulsifying machine | |
| RU2328665C1 (en) | Distributing dryer of boiling bed with passive nozzle | |
| RU2667839C1 (en) | Spray dryer for liquid products | |
| RU2326305C1 (en) | Spray dryer for liquid products in fluidised bed of inert bodies | |
| RU2343375C1 (en) | Spray drier of boiling bed with passive head piece | |
| RU2645796C1 (en) | Spray dryer for liquid products | |
| RU2100721C1 (en) | Method of drying pasty materials | |
| RU2348878C1 (en) | Boiling bed dryer using inert carriers | |
| RU170613U1 (en) | Spray dryer | |
| RU2341739C1 (en) | Drier for solutions in boiling bed of pulse-type inert objects | |
| RU2347162C1 (en) | Dryer with inert nozzle | |
| SU1110497A1 (en) | Apparatus for applying coatings on particles in fluidized bed | |
| RU2650252C1 (en) | Vortex evaporation drying chamber | |
| RU2669893C1 (en) | Spray dryer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210314 |