Спосіб сушіння і гранулювання термолабільних продуктів з розчинів і суспензій у псевдозрідженому шарі

Корисна модель стосується способу гранулювання і сушіння рідких продуктів у псевдозріджувальному шарі, наприклад, розчинів, суспензій та інших аналогічних речовин, які схильні до гранулювання і може бути використана у харчовій, м'ясомолочній, хімічній та інших галузях промисловості. Відомий спосіб гранулювання і сушіння рідких продуктів, згідно якому рідкий продукт (розчин, суспензія, розплав) подають форсунками у розпиленому стані у псевдозріджений шар гранул, в якому краплі рідкого продукту при попаданні на поверхню гранул зволожують їх. У псевдозрідженому шарі при контакті з газоподібним теплоносієм відбувається висушування (кристалізація) рідкого продукту, та зростання гранул. Недолік цього відомого способу гранулювання в тому, що форсунки диспергують рідину на каплі різної величини, тому на тверді частинки наноситься різна кількість рідкого продукту і гранули зростають з різною швидкістю, в наслідок чого має місце полідисперсності продукту. Крім цього, частина диспергованої рідини до контакту з гранулами висихає і виноситься з шару, в результаті чого відбувається значна втрата продукту [1]. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб гранулювання рідких продуктів, наприклад, розчинів, суспензій, у псевдозрідженому шарі шляхом нанесення рідини на частинки твердого матеріалу у потоці теплоносія, при здійснені якого рідкий продукт розподіляють у вигляді плівки по поверхні направляючих елементів, які розміщені у шарі частинок, і уздовж направляючих елементів створюють потік теплоносія і часток для контакту часток з плівкою рідини [2]. Суттєвим недоліком відомого способу є недостатній час циркуляції гранул в шарі порівняно з часом сушіння рідких продуктів на них. Це призводить до перезволоження гранул, їх злипанню (групуванню), зниженню якості кінцевого продукту. Перезволоження гранул в зоні їх змочування і пересушуванню на периферії шару призводить до значних втрат якості термолабільних продуктів при гранулюванні відомим способом. В основу корисної моделі покладена задача розробити спосіб гранулювання рідких продуктів у псевдозрідженому шарі, який би дозволив усун ути перераховані вище недоліки, що властиві відомим способам гранулювання подібного типу. Поставлена задача досягається за рахунок того, що згідно пропонуємому способу гранулювання термолабільних речовин із розчинів і суспензій у псевдозрідженому шарі нанесенням рідкого продукту на тверді частинки шляхом контакту з плівкою рідини. Рідкий продукт розподіляють у вигляді кільцевої плівки по поверхні рухомих елементів, занурених в псевдозріджений шар, які створюють і направляють потік гранул і теплоносія по поверхні плівки рідини до периферії псевдозрідженого шару і в зворотному напрямку знову до плівки зі швидкістю, при якій час переміщення гранул до наступного контакту з плівкою достатній для висушування вологи, яка була нанесена на їх поверхню. Спосіб, що заявляється проводять наступним чином. В апарат для сушіння і гранулювання у псевдозрідженому шарі завантажують сухий гранульований продукт, який подрібнений до розміру часток 140-200мкм, переводять його у псевдозріджений шар газоподібним теплоносієм, що підігрівається. Рідкий продукт подається у вигляді кільцевої плівки за температури не вище 50 градусів Цельсію, розподіляється по поверхні рухомих елементів, які створюють і направляють потік гранул і теплоносія по поверхні плівки рідкого продукту зі швидкістю, при якій час переміщення гранул до наступного контакту з плівкою достатній для висушування вологи, яка була нанесена на їх поверхню. Це досягається шляхом регулювання часу циклу переміщення гранул в шарі швидкістю потоку, який створюють рухомі елементи. При цьому температура повітря, що подається в сушильну камеру апарата, підтримується в межах 120 ± 15 градусів Цельсію, а на виході з камери 63 ± 3 градуси Цельсію. Перевагою пропонуємого способу в тому, що: - Досягається рівномірне покриття гранул плівкою рідини. - Забезпечується направлена радіальна циркуляція гранул по всьому об'єму псевдозрідженого шару, в результаті чого досягається рівномірне зростання гранул і їх вологість. - Забезпечується сушіння дози рідини, що нанесена на поверхню гранул, за один цикл (між двома нанесеннями плівки рідини) шляхом регулювання часу циклу переміщення гранул в шарі швидкістю потоку, який створюють рухомі елементи. - Можлива обробка термолабільних продуктів тому, що виключено їх пересушування і втрата якості. - Досягається інтенсифікація процесу і висока якість кінцевого продукту. Таким чином, спосіб гранулювання, який пропонується, дозволяє отримати якісний продукт при гранулюванні і сушінні термолабільних речовин, особливо білкових продуктів, завдяки рівномірному нанесенню рідкого продукту на гранули і стабільному часу між циклами нанесення рідини. Це підтверджують результати лабораторних досліджень, які проведені Національним технічним університетом України “Київський політехнічний інститут". Приклад 1 Проводилось безперервне гранулювання сульфату амонію з його 40% водного розчину. Гранулювання вели при висоті шару 280мм. Вихідний матеріал-кристали сульфату амонію розміром 1-1,5мм. Результати досліджень наведені в таблиці 1. Таблиця 1 Найменування показника Напруга перетину псевдозрідженого шару по випареній волозі Вологість отриманих гранул Вміст вільної сірчаної кислоти в Одиниця виміру Пропонуємий спосіб Прототип Кг/м 2ч 292 200 % мас % 0,3 0,01 0,5 0,05 гранулах Вміст азоту у перерахунку на суху речовину % 21,05 20,08 Приклад 2 Проводилось безперервне гранулювання згущеного знежиреного молока з концентрацією сухи х речовин 40% при висоті шару 290мм. Вихідний матеріал - гранули сухого знежиреного молока розміром 1-2мм. Результати досліджень наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Найменування показника Напруга перетину псевдозрідженого шару по випареній волозі Вологість отриманих гранул Розчинність гранул Одиниця виміру Пропонуємий спосіб Прототип Кг/м 2ч 100 70 % мас в/мл сирого осаду 3 4 0,4 1,2 Приклад 3 Проводилось безперервне гранулювання яєчного меланжу з концентрацією сухи х речовин 25% при висоті шару 300мм. Вихідний матеріал - гранули сухого яєчного продукту розміром 1-2мм. Результати досліджень наведені в таблиці 3. Таблиця 3 Найменування показника Одиниця виміру Пропонуємий спосіб Прототип Напруга перетину псевдозрідженого шару по випареній волозі Вологість отриманих гранул Розчинність гранул Кг/м 2ч 122 87 % мас %мас 8 92 9 86 Таким чином, завдяки тому, що при здійснені пропонуємого способу виключено розпил рідини, забезпечується оптимальний час циркуляції гранул в шарі, виключено перезволоження гранул, їх гр удкування, досягається висока якість гранульованого продукту. Література: 1. А.С. СССР №1386281 (51) B01j 2/16, 1988. 2/ А.С. СССР №1076058 (51) А23С 1/00, 1984.