[發(fā)明專(zhuān)利]干燥多毛細(xì)孔大量材料的方法和工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080037335.0
• 申請(qǐng)日: 2010-08-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102625899A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: Y·K·阿布拉莫夫;V·M·韋塞洛夫;V·M·扎列夫斯基;V·G·塔穆卡;V·D·葉夫多基莫夫;V·S·沃洛金;S·N·哈帕瓦;A·F·哈寧
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 雙子貿(mào)易開(kāi)放式股份公司
• 主分類(lèi)號(hào): F26B5/04
• 分類(lèi)號(hào): F26B5/04;F26B9/06
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 董敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多毛細(xì)孔大量材料(主要是谷物)的真空干燥，其可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、木材加工業(yè)、化學(xué)和其它工業(yè)。

背景技術(shù)

已知的用于干燥多毛細(xì)孔大量材料(包括谷物)的方法通常在流態(tài)化條件下使用預(yù)熱后的干燥空氣來(lái)與需要干燥的物料接觸以達(dá)到除去濕霧的目的(申請(qǐng)RF?N93028584，MPK，分類(lèi)號(hào)：F26B17/10)。

這種方法的缺點(diǎn)是由于干燥介質(zhì)高消耗的低工藝經(jīng)濟(jì)性、難以對(duì)既影響材料干燥時(shí)間又影響被干燥的材料數(shù)量的位于反應(yīng)區(qū)的材料分離顆粒的材料加熱溫度以及暴露時(shí)間進(jìn)行有組織的控制。

已知的多毛細(xì)孔大量材料(主要是谷物)的真空干燥方法包括使用真空室用于容納要干燥的材料，并包括使用真空泵將該真空室的壓力減少到10-30毫米汞柱。用于干燥需干燥谷物的熱量來(lái)自外界大氣和太陽(yáng)輻射(專(zhuān)利RF?N2163993，MPK，分類(lèi)號(hào)F26B5/00，5/04，7/00；A01C1/00；B02B1/00)。

用于該谷物真空干燥方法的裝置包括：由兩個(gè)相互同軸且豎直地安裝于開(kāi)放空氣中管制成的并與真空泵連接的真空室以及具有冷凝器和制冷器的制冷裝置。

該方法和使用該方法的單元的主要缺點(diǎn)是該方法是低效的，其原因是對(duì)材料進(jìn)行加熱依賴(lài)于環(huán)境條件并且整個(gè)真空干燥工藝也變得依賴(lài)于這些條件，從而將該方法和單元的使用時(shí)間限制在特定的季節(jié)。

最接近他們技術(shù)精髓并選擇作為原型的方法和裝置是谷物的真空蒸發(fā)干燥法和用于該方法的裝置(專(zhuān)利RF?N2124294，MPK分類(lèi)號(hào)A23B9/00，9/08)。將谷物裝入具有加熱元件并在其中產(chǎn)生真空的真空干燥室。需要干燥的材料在熱介質(zhì)的幫助下進(jìn)行額外加熱，所述熱介質(zhì)使用從干燥室的真空部分蒸發(fā)和來(lái)自室內(nèi)其它部分的濕氣的冷凝熱量。通過(guò)去除從該干燥室出來(lái)的熱介質(zhì)的熱量來(lái)冷卻谷物，所述熱量反過(guò)來(lái)用于在谷物裝入干燥室前預(yù)熱這些谷物。

此方法在用于真空干燥谷物的裝置中起作用，該裝置包括通過(guò)百葉面板分成蒸汽部分和谷物部分的真空干燥室、安裝在谷物部分內(nèi)的加熱器、進(jìn)口和出口旋轉(zhuǎn)鎖、真空泵和熱交換制冷裝置，所述熱交換制冷裝置具有通過(guò)一閉環(huán)系統(tǒng)管線(xiàn)來(lái)預(yù)熱谷物的熱交換加熱裝置和熱介質(zhì)循環(huán)管路以及釋放冷凝器。所述加熱器具有在每個(gè)管上都具有入口環(huán)形噴嘴和出口分配器的管的面板，其中所述管束的面板位于與干燥室的蒸汽部分連接的殼中，所述管的入口與加熱器的出口連接并且所述管的出口通過(guò)泵與其入口連接。將包括表面活性介質(zhì)的水作為熱介質(zhì)。

這種方法的缺點(diǎn)是干燥工藝在平衡條件下進(jìn)行，所述平衡條件處于低壓并且既使對(duì)材料的熱能共給復(fù)雜化又增加了干燥時(shí)間。此外，實(shí)現(xiàn)所述方法的裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜并需要相當(dāng)多用于非標(biāo)準(zhǔn)裝置(包括控制系統(tǒng))的材料費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的其中一個(gè)目的是減少干燥多毛細(xì)孔大量材料(主要是谷物)的干燥所需的時(shí)間，同時(shí)由于在隨后的對(duì)流干燥工藝更強(qiáng)烈的加熱和在脈沖真空工藝中的非平衡條件下的劇烈濕氣移除而確保其高質(zhì)量，從而使得在所主張的具有更簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的裝置使用所述方法成為可能，進(jìn)而減少投資成本和實(shí)際能量消耗。

上述任務(wù)通過(guò)在多毛細(xì)孔大量材料(主要是谷物)干燥方法中使用濕氣移除來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述方法包括預(yù)熱材料，將材料裝入具有加熱元件的真空干燥室，使用熱介質(zhì)加熱材料，在干燥室內(nèi)創(chuàng)造真空，冷卻并釋放材料，其特征在于：所述使用熱介質(zhì)加熱材料和創(chuàng)造真空是循環(huán)執(zhí)行的，包括：使用溫度高達(dá)300℃的熱介質(zhì)以噴床方式加熱到材料溫度，所述材料溫度低于其破壞溫度；以及在快速真空脈沖作用模式下在0.1MPa至0.0001MPa的范圍中以一次或多次分階段地減小壓力的方式創(chuàng)建真空，并隨后將其曝露于真空直至材料溫度穩(wěn)定，其中重復(fù)所述循環(huán)直至獲得所需的材料濕度和在同一干燥室內(nèi)交替進(jìn)行以噴床方式冷卻和真空脈沖作用來(lái)進(jìn)一步冷卻材料。

將材料通過(guò)使用真空脈沖作用的固態(tài)層真空傳送裝入干燥室以在同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)熱。

基于材料特性，可以使用直到100％濕度的氣態(tài)介質(zhì)來(lái)做熱介質(zhì)。

如果需要，使用相對(duì)于材料具有化學(xué)惰性的熱介質(zhì)來(lái)加熱多毛細(xì)孔大量材料。

真空脈沖作用的階段的數(shù)量基于以下公式計(jì)算：

n＝lg[(Pi-Pr)/(Pf-Pr)]/lg(k+1)????其中

Pi-真空室的初始?jí)毫Γ琍a(工藝初始?jí)毫?

Pr-容器產(chǎn)生的壓力，Pa

Pf-真空室最終壓力，Pa(工藝末端壓力)

K-等于真空干燥室和容器容積比率的因數(shù)