способ сушки жидких и пастообразных продуктов

Формула изобретения

1. СПОСОБ СУШКИ ЖИДКИХ И ПАСТООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ, включающий распыление продукта в кипящий слой инертных тел, продуваемый газообразным теплоносителем, и отделение порошка сухого продукта, отличающийся тем, что используют инертные тела в виде колец, изготовленных из полосы, концы которой повернуты один относительно другого на угол, кратный 180^o.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют кольца с нечетной кратностью угла поворота концов полосы.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что используют кольца, изготовленные из полосы с плавно периодически изменяющейся шириной и длиной, кратной шагу изменения ширины.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что используют кольца с различной кратностью поворота концов полосы и шага изменения ее ширины.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют кольца с некратной кратностью угла поворота концов полосы и шага изменения ее ширины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии сушки жидких и пастообразных продуктов в псевдоожиженном слое инертных тел.

Известен способ сушки жидких и пастообразных продуктов, включающий распыление в/на кипящий слой инертных тел, выполненных в виде кубиков, продуваемый газообразным теплоносителем, и отделение порошка сухого продукта.

Недостатками этого способа являются неразвитая поверхность используемых инертных тел, связанная с этим высокая энергоемкость создания кипящего слоя, абразивный износ инертных тел из-за наличия предпочтительных мест их контакта по ослабленным сечениям вблизи ребер и углов кубиков и загрязнение из-за этого готового продукта примесями материала инертных тел.

В предлагаемом способе сушки жидких и пастообразных продуктов, включающем распыление продукта в/на кипящий слой инертных тел, продуваемый газообразным теплоносителем, и отделение порошка сухого продукта, согласно изобретению, используют инертные тела в виде колец, изготовленных из полосы, концы которой повернуты один относительно другого на угол, кратный 180^о, желательно при нечетной кратности.

Это позволяет развить поверхность инертных тел в предпочтительном варианте максимально, снизив энергозатраты на создание кипящего слоя, уменьшить их абразивный износ за счет придания им формы, не склонной к образованию сколов и не имеющей предпочтительных зон контакта, беспорядочность которых выше в предпочтительном варианте, снизить загрязнение готового продукта материалом инертных тел.

Изобретением также предусмотрено использование колец, изготовленных из полосы с плавно периодически изменяющейся шириной и длиной, кратной шагу изменения ширины.

Это позволяет повысить эффективность процесса сушки за счет увеличения удельной поверхности инертных тел, снизить упорядоченность взаимодействия инертных тел, снизив их абразивный износ и загрязнение готового продукта материалом инертных тел, достичь изменения скорости течения и толщины пленки продукта на поверхности инертных тел в процессе распределения по инертным телам до потери текучести с образованием поверхности контакта фаз с теплоносителем, постоянно обновляемой и ускоряющей процесс сушки.

В этом случае возможно использование колец с разной, желательно некратной, кратностью поворота концов полости и кратностью шага изменения ширины.

Это максимально повышает беспорядочность контактирования инертных тел, что снижает износ и загрязнение продукта материалом инертных тел.

На фиг.1 изображено инертное тело для осуществления способа в наилучшем варианте по изобретению; на фиг.2 показана полоса для изготовления такого инертного тела.

Способ реализуется следующим образом.

Жидкий или пастообразный продукт распыляют в/на кипящий слой инертных тел, выполненных в виде колец, изготовленных из полосы, желательно с плавно периодически изменяющейся шириной и длиной, кратной шагу изменения ширины, концы которой повернуты относительно один другого на угол, кратный 180^о, желательно при нечетной кратности и/или с различной, желательно некратной кратностью поворота концов полосы и кратностью изменения ее ширины. За счет беспорядочности расположения инертных тел и их развитой поверхности распыляемый продукт относительно равномерно распределяется по их поверхности. При выполнении колец из полосы с плавно периодически изменяющейся шириной растекание пленки продукта по кольцу происходит с истончением пленки и снижением скорости ее течения при стекании в сторону увеличения ширины кольца, или с увеличением толщины пленки и скорости ее течения при стекании в сторону уменьшения ширины полосы, что в обоих случаях приводит к обновлению поверхности контакта продукта с теплоносителем. Продуваемый через слой инертных тел для создания кипящего слоя и удаления влаги из продукта теплоноситель за счет увеличения удельной поверхности инертных тел и беспорядочности их расположения, исключающей образование предпочтительных путей прохода газообразного теплоносителя, создает кипящий слой при меньших скоростях вдува и меньшем расходе кинетической энергии, что снижает энергозатраты. Одновременно развитая поверхность инертных тел развивает поверхность контакта продукта с теплоносителем, что интенсифицирует процесс сушки. По мере упаривания продукта он теряет текучесть и застывает на поверхности инертных тел в виде хрупкой или упругой пленки, разрушаемой при ударном взаимодействии инертных тел в кипящем слое за счет скалывания или истирания. Максимальная беспорядочность вариантов сочетания участков поверхностей соударения инертных тел, обеспечиваемая их формой и достигающая максимального значения при форме выполнения инертных тел, показанных на фиг.1, т.е. при нечетной кратности угла поворота концов полосы, некратной кратности шага изменения ширины полосы Р, снижает абразивный износ инертных тел и переход в высушиваемый и готовый продукт материала инертных тел при их механодеструкции, поскольку в отличие от используемых в наиболее близком техническом решении инертных тел в виде кубиков, кольца описанной формы в соответствии с любым из вариантов их выполнения, предусмотренных настоящим изобретением, не имеют ослабленных зон предпочтительного соударения типа ребер или углов кубика, подвергающихся предпочтительному интенсивному абразивному износу. В результате скалываемый с поверхности инертных тел или истираемый продукт, отделяемый от отработанного теплоносителя, практически не имеет примесей материала инертных тел.

П р и м е р 1. Яблочный сок с влажностью 90% сушат распылением в кипящий слой инертных тел, выполненных в виде фторопластовых колец, изготовленных из полосы постоянной ширины, концы которой повернуты относительно один другого на 360^о, продуваемый двуокисью углерода с температурой 67^оС, до остаточной влажности 5% По сравнению с контрольным образцом, высушенным на инертных телах в виде кубиков той же массы до того же значения остаточной влажности, удельная энергоемкость снижена на 42,3% содержание примесей фторопласта в 18,2 раза.

П р и м е р 2. Пюре манго с влажностью 76% распыляют на кипящий слой инертных тел, выполненных в виде колец, изготовленных из фторопластовой полосы постоянной ширины, концы которой повернуты один относительно другого на 180^о, продуваемый азотом при 60^о, до остаточной влажности 7% По сравнению с контрольным образцом удельная энергоемкость снижена на 45% содержание примесей фторопласта в продукте в 22,2 раза.

П р и м е р 3. Виноградный сок с влажностью 86% распыляют на кипящий слой инертных тел, выполненных в виде колец, изготовленных из фторопластовой полосы, показанной на фиг.2, с плавно периодически изменяющейся шириной и длиной, равной 6Р, концы которой повернуты один относительно другого на 900^о, продуваемый аргоном при 62^оС, до остаточной влажности 6% По сравнению с контрольным образцом удельная энергоемкость снижена на 46,2% содержание примесей фторопласта в готовом продукте в 39,1 раза.

Таким образом предлагаемый способ позволяет сократить энергоемкость технологического процесса и повысить качество готового продукта за счет снижения содержания в нем примесей материала инертных тел.