способ сушки зерна и гранулированных материалов

Формула изобретения

Способ сушки зерна и гранулированных материалов, включающий подачу высушиваемого материала сверху вниз, осуществляя его циркуляцию и продув через высушиваемый материал теплоносителя, отличающийся тем, что материал подают послойно с расширением под углом более 2^o, теплоноситель подают реверсивно на входе снаружи, а на выходе изнутри, причем температуру теплоносителя на входе поддерживают в пределах 50 - 150^oC, а на выходе 25 - 60^oC, при этом в верхней зоне подают теплоноситель без осушения, а в нижней зоне подают осушенный теплоноситель либо охлажденный воздух и сушат до равновесной влажности, причем в верхней зоне теплоноситель озонируют с концентрацией озона не менее 2,0 - 6,8 мг/м³ и не более концентрации, при которой достигается эффект ингибирования всхожести семян.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области сельского хозяйство и служит для сушки зерна, комбикормов, а также для обезвоживания других сыпучих продуктов и гранулированных материалов.

Известен способ сушки сыпучих материалов, в котором сушильный агент подается к материалу с противоположных сторон (Окунь Г.С. и другие. Установки для сушки зерна за рубежом. -М.: Сельхозиздат: 1963. -стр. 70, рис. 40).

К недостаткам этого способа можно отнести неполное использование температурного потенциала сушильного агента, что существенно снижает время сушки и технико-экономические показатели шахтных сушилок, в которых он используется.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности является способ высокотемпературной сушки зерна (Окунь Г.С., А.Г. Чижиков. Тенденции развития технологии и технических средств сушки зерна. -М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. -стр. 6, рис. 1). Сушка осуществляется путем подачи материала сверху вниз, а теплоноситель подают изнутри наружу. Этот способ позволяет осуществить высокотемпературный режим сушки и повысить равномерность сушки за счет циркуляции зерна в сушильной камере.

Однако часть слоя по мере высушивания может отделяться от основного слоя и сбрасываться в приемный бункер, а в средней и нижней части при тонких слоях высушиваемого материала также недостаточно полно используется потенциал сушильного агента. Кроме того, образуются застойные зоны, что ведет к перегреву и ускорению окислительных процессов, снижающих качество материала.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение равномерности сушки и качества высушиваемого материала, а также увеличение производительности сушилок или уменьшение объема рабочей камеры аппарата при заданной производительности сушки.

В результате использования предлагаемого изобретения достигается более эффективная и равномерная сушка, что позволяет повысить качество высушенного зернопродукта или гранулированных полимерных материалов за счет упорядоченного режима движения материала и более полно использовать потенциал сушильного агента.

Указанный технический результат достигается тем, что высушиваемый материал подают сверху вниз, осуществляя его циркуляцию и продув через высушиваемый материал теплоносителя, материал подают послойно сверху вниз с расширением под углом более 2^o, теплоноситель подают реверсивно на входе верхней зоны снаружи, а на выходе из нее изнутри так, что температуру теплоносителя на входе в верхней зоне поддерживают в пределах 50-150^oC, а на выходе 25-60^oC, при этом в верхней зоне подают теплоноситель без осушения, а в нижней зоне подают осушенный теплоноситель либо охлажденный воздух и сушат до равновесной влажности, причем для зернопродуктов в верхней зоне теплоноситель озонируют с концентрацией озона не менее 2,0-6,8 мг/м³ и не более концентрации, при которой достигается эффект ингибирования всхожести семян.

Сущность технического решения поясняется чертежами.

Фиг. 1 - Функциональная схема осуществления процесса сушки.

Фиг. 2 - Схема движения материала в сушильной камере с приемной и выпускной частями рабочей зоны сушилки.

Фиг. 3 - Зависимость выхода материала из сушилки от угла наклона сетчатых стенок.

Пример конкретного исполнения.

При осушке зернопродуктов первый поток газа представляет собой озонированный сушильный агент (в этом случае перегородка 4 располагается в нижней части сушилки), а второй поток газа - атмосферный воздух, продуваемый через слой высушенного зерна с целью его охлаждения.

При сушке гранулированных полимеров первый поток газа представляет собой теплоноситель без дополнительного осушения, а второй поток газа - предварительно осушенный теплоноситель.

При производстве и переработке гранулированных полимерных материалов одной из стадий является глубокая сушка до влагосодержания (0.01-0.05)%. Причем указанную величину влагосодержания должны иметь все единичные гранулы полимера. Появление большой неоднородности по влагосодержанию отрицательно сказывается на качестве изделий из полимера (снижается качество поверхности, понижается прочность и т.п.).

Однородность зерен по времени пребывания в сушильном аппарате весьма существенна также при сушке зернопродуктов, т.к. недосушенные зерна плохо хранятся, а пересушивание части зерна приводит к его перегреву, и как следствие, к ухудшению потребительских качеств (ухудшение сортности, потеря всхожести и т.д.).

При движении высушиваемого материала в рабочей зоне сушилки наличие повышенной шероховатости стенки (перфорированные пластины, прорубные сетки, сетки из проволоки и лент) существенно изменяет режим движения материала. На фиг. 2 для примера показано изменение профиля трассера в прозрачной модели продуваемого слоя материала. При гладких вертикальных стенках материал движется стержнеобразно, время пребывания всех гранул в рабочей зоне сушилки одинаково. При стенках повышенной шероховатости, например сетчатых, проявляется существенное продольное перемешивание. Кроме того, наличие приемной и выпускной частей сушилки вызывает появление застойных зон, форма которых определяется углом динамического откоса. Указанные обстоятельства приводят к существенному разбросу времени пребывания отдельных зерен (гранул) в сушилке и к ухудшению потребительских свойств зернопродуктов или к возникновению указанных ранее дефектов изделий из полимерных материалов.

Способ достигается использованием устройства для сушки, которое содержит: корпус 1, коаксиальные загрузочный 2 и выгрузочный 3 штуцеры, загрузочный 4 и выгрузочный 5 коаксиальные конуса, рабочую камеру 6 с сетчатыми стенками, поперечную перегородку 7, штуцер 8 ввода теплоносителя и штуцер 9 выхода отработанного теплоносителя, разделительную перегородку 10, штуцер 11 ввода осушенного теплоносителя и штуцер 12 для вывода отработанного теплоносителя.

Высушиваемый материал подают сверху вниз в рабочей камере 1 через коаксиальный загрузочный штуцер 2, осуществляя его циркуляцию и продув через высушиваемый материал теплоносителя с помощью штуцеров 8 и 9. Материал в рабочей камере 6 подают послойно сверху вниз с расширением под углом более 2^o с помощью сетчатой поперечной перегородки 7, теплоноситель подают реверсивно на входе верхней зоны снаружи и на выходе из нее изнутри. Температуру теплоносителя на входе в верхнюю зону поддерживают в пределах 50-150^oC, а на выходе 25-60^oC, при этом в верхней зоне материала подают теплоноситель без осушения, а в нижней зоне подают осушенный теплоноситель либо охлажденный воздух через штуцер 11 и сушат материал до равновесной влажности. Для зернопродуктов в верхней зоне теплоноситель озонируют с концентрацией озона не менее 2,0-6,8 мг/м³ и не более концентрации, при которой достигается эффект ингибирования всхожести семян.

В предложенном способе сушки зерна и гранулированных материалов по сравнению с известным достигается более эффективная и равномерная сушка, что позволяет повысить качество высушенного зернопродукта или гранулированных полимерных материалов за счет упорядоченного режима движения материала и более полно использовать потенциал сушильного агента.