close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 03513

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3513
(13)
C1
6
(51) F 26B 5/16
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ СУШКИ ЗЕРНА
(21) Номер заявки: 970221
(22) 1997.04.22
(46) 2000.09.30
(71) Заявитель: Белорусский аграрный технический
университет (BY)
(72) Авторы: Терпиловский К.Ф., Рубель Г.М.,
Цегельник Е.Н. (BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский
аграрный
технический университет (BY)
(57)
1. Способ сушки зерна с использованием адсорбента, включающий смешивание зерна с адсорбентом,
удаление влаги в подвижном слое зерна, смешанного с адсорбентом, и отделение зерна от адсорбента, отличающийся тем, что предварительно смесь зерна с адсорбентом выдерживают при температуре окружающего воздуха в течение 3-4 ч, при этом в качестве адсорбента используют сухие очистки картофелеперерабатывающей промышленности в количестве 5-10 % к общей массе при их начальной влажности 8-10 %.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют адсорбент, содержащий поваренную соль в соотношении 1:0,2, полученный путем введения в него раствора поваренной соли с последующей сушкой до
влажности 8-10 %.
BY 3513 C1
(56)
1. SU 851043 A1, МПК F 16B 17/10, 1981.
2. SU 928878 Al, MПК F 16B 5/16, 1986.
Изобретение относится к технологии сушки сыпучих термолабильных материалов, преимущественно
зерна, и может быть использовано в сельском хозяйстве и на хлебоприемных предприятиях агропромышленного комплекса.
Известны рециркуляционные зерносушилки, использующие сорбционный метод сушки [1].Однако интенсивность тепломассообмена в таких зерносушилках ограничена конвективной составляющей процесса
сушки.
В качестве прототипа может быть принят способ сушки сыпучих материалов путем их контактирования с
твердым сыпучим адсорбентом при их перемешивании и перемещении в противотоке с последующей регенерацией адсорбента, описанный в работе [2], где с целью сокращения времени сушки и повышения качества, размеры контактирующих частиц выбирают в соотношении 2:10 при размере крупных частиц не более 10
мм, а перемешивание ведут в барабане в насыпном слое с порозностью 0,2-0,5 при вращении барабана со
скоростью, составляющей 0,2-0,8 от критической скорости частиц, и тем, что регенерацию адсорбента ведут
путем его контакта с кипящим слоем катализатора полного окисления топлива в процессе сжатия последнего.
К недостаткам прототипа относяться заниженные интенсивность и энергетический КПД процесса сушки
вследствие отсутствия этапа кондуктивного массообмена после смешивания зерна и адсорбента. При сушке
из-за этого занижены поверхность испарения в смеси и коэффициенты переноса влаги в зерне, что снижает
скорость сушки и влагонасыщение теплоносителя. К недостаткам прототипа относяться также несъедобный
и дорогостоящий адсорбент, его многократная рециркуляция, что ухудшает качество материала, завышает
удельные расходы тепла и электроэнергии и может отрицательно сказаться на здоровье животных при сушке
фуражного зерна и некачественном отделении зерна от адсорбента.
BY 3513 C1
Зерно относиться к материалам, плохо отдающим влагу в процессе сушки, так как удаление влаги зависит
от скорости ее продвижения, от внутренних к наружным слоям зерна.
Физическая сущность способа в прототипе заключатся в том, что при механическом смешивании влажного материала с пористым сухим адсорбентом происходит жидкофазный перенос влаги из пор материала в
поры адсорбента. Испарение влаги из адсорбента происходит при его регенерации, а испарение влаги с материала (зерна) в традиционных зерносушилках заменяется испарением его с адсорбента. Перед смешиванием материала (зерна) с адсорбентом последний нагревают до большой температуры, а чтобы поглотить влагу
из зерна, в качестве адсорбента использовали алюмосиликат и активную окись алюминия. Причем процесс
осуществляется в несколько стадий (от 3 до 8), в каждой из которых происходит смешивание зерна с адсорбентом, отделение зерна от адсорбента и регенерация последнего при высоких температурах (до 800 °С). Такой процесс требует большого и многократного подвода количества тепла на испарение воды, а также для
нагрева материала с целью активизации процесса внутреннего влагопереноса. Это в целом несущественно
влияет на процесс обезвоживания материала, так как не позволяет осуществлять сушку при значительно более высоких скоростях и оптимальной температуре сушильного агента при конвективной сушке. Данный
способ снижает энергетический КПД, ухудшает качество материала, из-за многостадийности процесса, т.е.
многократного смешивания компонентов для осуществления процесса сушки, отделение материала от адсорбента, регенерации адсорбента и его нагрева, подачи адсорбента на смешивание с материалом.
Решаемой задачей изобретения является снижение энергоемкости процесса сушки и стоимости адсорбента.
Способ сушки зерна с использованием адсорбента, решающий указанную задачу, включает смешивание
зерна с адсорбентом, удаление влаги в подвижном слое зерна, смешанного с адсорбентом, и отделение зерна
от адсорбента, предварительно смесь зерна с адсорбентом выдерживают при температуре окружающего воздуха в течение 3-4 ч, при этом в качестве адсорбента используют сухие очистки картофелеперерабатывающей промышленности в количестве 5-10 % к общей массе при их начальной влажности 8-10 %; используют
адсорбент, содержащий поваренную соль в соотношении 1:0,2, полученный путем введения в него раствора
поваренной соли с последующей сушкой до влажности 8-10 %.
Физическая сущность способа заключается в том, что после механического смешивания при выдержке
смеси перед сушкой происходит кондуктивный массообмен между зерном и адсорбентом, и влага переходит
из пор зерна в поры адсорбента. Следует заметить, что при сушке зерна с адсорбентом происходит как кондуктивный, так и конвективный масоообмен. При сушке адсорбент легче и быстрее отдает влагу, при этом
одновременно происходит удаление влаги из зерна как в сушильный агент, так и в адсорбент, причем в зоне
сушки происходит окончательное досушивание зерна до кондиционной влажности, а также происходит регенерация адсорбента.
При конвективной сушке смеси зерна с адсорбентом после выдержки увеличивается скорость сушки и
повышается энергетический КПД за счет увеличения поверхности испарения и более полного насыщения
влагой сушильного агента.
Предложенный способ иллюстрируется примерами 1-2, где в качестве обезвоживающего материала используют зерно ржи влажностью 30-35 %. В качестве адсорбента, используют сухие очистки картофелеперерабатывающей промышленности, которые более устойчивы к процессу истирания.
Опыты приведенные в примерах 1-2, выполнялись в лабораторном сушильном шкафу в трехкратной повторности без принудительного продувания сушильного агента при постоянной температуре. Отделение
зерна от адсорбента в опытах осуществлялось при помощи сит. Адсорбент использовался многократно.
Результаты лабораторных опытов предлагаемого способа приведены в таблице.
Пример 1. Используем рожь с начальной влажностью 35 %. Первоначально адсорбент перед смешиванием с зерном высушивают при температуре 80 °С в течение 2...3 ч. В опытах используют зерно без адсорбента
(контроль) и смесь зерна с адсорбентом в количестве 5,8,11,13, и 15 % адсорбента к общей массе. Сушат в
навесках по 30 г. Зерно без адсорбента (контроль) высушивают до влажности 12 %. Температура сушки 80 °С. Смесь зерна и адсорбента перед сушкой выдерживают в закрытой емкости в течение 1-4 ч при комнатной температуре (18...20 °С). Далее смесь зерна с адсорбентом сушат в сушильном шкафу при температуре 80 °С до влажности 12 %. При этом для построения кривых сушки через каждые 20 мин производилось
взвешивание образцов. При продолжительности отлежки смеси в течение 1 ч, с содержанием адсорбента в
смеси 5 %, продолжительность сушки сокращается на 19,2 % по сравнению с продолжительностью сушки
зерна без адсорбента (контроль). При кондиционировании смеси 2 ч, с содержанием адсорбента в смеси 8 %,
продолжительность сушки уменьшается на 15,4 %. При кондиционировании смеси в течение 3 ч, с содержанием адсорбента 8 % в смеси, продолжительность сушки уменьшается на 21,3 %.
Пример 2. Адсорбент насыщают поваренной солью (NaCl). Увеличивают его гигроскопичность. В 400
мл. воды добавляют 200 г соли, растворяют ее и раствор смешивают с 1 кг адсорбента. После этого соленый
адсорбент высушивают при температуре 80 °C до влажности 12 %. Соленый адсорбент смешивают с рожью.
Влажность зерна 32 %. Содержание адсорбента в общей массе 10, 30, 50 %. Температура сушки 80 °C. Вы2
BY 3513 C1
сушивали смесь ржи с соленым адсорбентом и зерно без адсорбента (контроль) до влажности 14 %. При отлежке смеси 3 ч с содержанием соленого адсорбента 10 % время сушки сокращается на 16,7 %, а при отлежке 4 ч - на 19,6 %, в сравнении с рожью без адсорбента (контроль).
Предложенный способ сушки зерна позволяет интенсифицировать процесс сушки, снизить удельные затраты топлива и электроэнергии, обеспечивает мягкие условия сушки, позволяющие сократить целостность
клеточных структур.
Результаты лабораторных опытов предлагаемого способа сушки сыпучих материалов
Вид смеси
Адсорбент
+
зерно
Зерно без
адсорбента
Соленый
адсорбент
+
зерно
Зерно без
адсорбента
Кондиционирова- Содержание
ние (отлежка) сме- адсорбента в
си, ч
смеси, %
5
1
8
11
13
5
2
8
11
8
3
11
-
4
10
30
50
10
30
-
-
3
Конечная
влажность
зерна, %
12
12
12
12
14
255
225
235
320
217
260
0
16,7
13,0
19,6
3,7
14
270
0
14
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Время сушки, Сокращение промин
должительности
сушки в %
206
19,2
238
6,7
226
11,4
217
14,9
240
5,9
215,5
15,5
235
7,8
200,5
21,4
209,5
17,8
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
113 Кб
Теги
03513, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа