Глава 1. Повышение технического уровня распылительного сушильного оборудования на основе сокращения

Современный технический уровень сушильного оборудования в зна­чительной степени определяется его энергетическими параметрами. Для распылительных сушильных установок, перерабатывающих высоко­влажные суспензии и растворы и используемых особенно широко в многотоннажных производствах микробиологии, химии, стройматериалов и других отраслях народного хозяйства, экономия энергии особенно ак­туальна. Единичная производительность подобных установок достигает 25-30 т/ч по испаренной влаге при тепловой мощности до 30-40 МВт [1].В настоящей работе рассматриваются новые рециркуляционные схе­мы установок, в которых взаимно увязано решение проблем экономии энергии и сокращения пылегазовых выбросов применительно к процес­сам сушки кормовых дрожжей.

Различаются сравниваемые установки кратностью рециркуляции отработанного теплоносителя, то есть отношением количества рециркулята  G_p к расходу теплоносителя Рост кратности рециркуляции, с одной стороны, ведет к экономии тепла, но с другой- повышает  влагосодержание теплоносителя и снижает движущую силу процесса испа­рения. Последнее, в свою очередь, влияет на заданную конечную влаж­ность целевого продукта.

Из основного уравнения массопереноса следует, что заданная ко­нечная влажность обеспечивается постоянством движущей силы. Иными словами, при увеличении влагосодержания теплоносителя в сушилке и, следовательно, парциального давления пара р_п необходимо поднять давление насыщения р_н. Это достигается повышением температуры теп­лоносителя.

использования теплоносителя), при котором достигается требуемая конечная влажность продукта Q%, легко аналитически или графически по 3-d диаграмме определить зависимость конечного влагосодержания теплоносителя от его температуры (рис. I).

Для кормовых дрожжей максимально допустимая температура нагре­ва не должна превышать П5°С. Если принять эту же температуру ( с учетом практического запаса; для отработанного в сушилке теплоно­сителя, то предельное значение конечного влагосодержания = 400 г/кг (см. рис. I).

В общем случае использование тепла рециркулята приводит к за­метной экономии топлива (рис. 2). Следовательно, при формировании оптимальной рециркуляционной схемы сушильной установки необходи­мо увеличивать кратность рециркуляции теплоносителя до достижения критического влагосодержания, ограничивающего процесс либо из-за максимально допустимой температуры нагрева продукта, либо из-за других технико-экономических факторов. Известные схемы с рецирку­ляцией отработанного теплоносителя и полной конденсацией выпарен­ной влаги [2] и минимальной конденсацией, но мокрой очисткой все­го теплоносителя, по нашему мнению, мало пригодны для широкомасш­табного применения в промышленности: первая - из-за повышенного энергопотребления, обусловленного весьма глубокой конденсацией всего количества испаренной в сушилке влаги, а также из-за значи­тельного водооборотного цикла; вторая, предложенная Ленгипробиосинтезом, - из-за большого количества капельной влаги в отработан­ном теплоносителе, что вызывает заметный коррозионный износ тран­спортных газоходов и вентиляторов.

 Обе схемы весьма энергоемки и связаны с максимальным  водооборотом  (табл. I). Однако они могут найти применение там, где тре­буется рекуперация теплоносителя и растворителя, и при решении проблемы термического обезвреживания отходящих газов, содержащих пыль кормового белка.

Более рационально подвергать мокрой очистке (если она требу­ется) лишь часть отработанного теплоносителя, направляя остальную на рециркуляцию в топку. Расчеты показывают, что макси­мально допустимой температуре за сушилкой (П5°С), а значит, и максимальному влагосодержанию теплоносителя соответствует макси­мальная кратность рециркуляции(0,5). Использование в качестве рециркулята отработанного теплоносителя, прошедшего сухую пылесочистку, рациональнее в связи с тем, что его температура выше, чем после мокрой очистки, а также потому, что влага в виде перегретого пара не вызывает коррозию газоходов и вентилятора топки. Горелочное устройство топки работает на атмосферном воздухе. В этой ус­тановке резко сокращаются энергозатраты по сравнению с вышепере­численными схемами. Схема (рис. 3,а) весьма проста, но приме­нима при условиях: либо возвращаемая в топку пыль горюча (сухая пыль кормового белка при t = 500-1000°С практически мгновенно сгорает), либо она после пребывания в топке не влияет вредно на каче­ство целевого продукта. Возможно, конечно, фильтровальное обеспы­ливание рециркулята, но это приведет к снижению эксплуатационной надежности установки.