接触式干燥机的能量回收制造技术

本发明专利技术涉及包括接触式干燥机和蒸气压缩机的装置。本发明专利技术还涵盖使用包括接触式干燥机和蒸气压缩机的装置从而以较高的能源效率对含水的固态物质组成物进行干燥的方法。此外，本发明专利技术还涉及从接触式干燥机回收能源的领域。本发明专利技术还涉及从接触式干燥机回收能源的领域。本发明专利技术还涉及从接触式干燥机回收能源的领域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接触式干燥机的能量回收


[0001]本专利技术涉及从接触式干燥机中回收能量的领域，以及在接触式干燥机中使用回收的能量对含水的固态物质组成物进行干燥的方法。

技术介绍

[0002]干燥是涉及同时热转移和物质转移的复杂过程，用于使水从溶液、悬浮液或其他固
‑
液混合物中汽化以形成干燥的固体。这个过程往往被用作销售或包装产品前的最终生产步骤。
[0003]干燥步骤降低溶质或水分水平，以改善产品的储存和处理特性，在储存和运输期间保持产品质量，并降低运输成本(减少水分，并因此减少要运输的重量和体积)。
[0004]在直接干燥过程中，热空气的气态流通过对流来施加热，并将蒸气作为湿气带走。EP2511636A1公开了一种直接干燥机，在该直接干燥机中，过热蒸汽与待干燥的湿产品直接接触。湿产品和过热蒸汽之间没有壁或物理分离件。然而，直接干燥并不总是首选的干燥方法。
[0005]在间接干燥过程中，诸如在接触式干燥机中，往往使用饱和蒸汽作为能量源。在这种过程中，经由与待干燥的固态物质组成物接触的热表面，由饱和蒸汽提供热。间接式/接触式干燥机的一些优点是：
[0006]‑
它避免了微细材料被夹带在工艺蒸气(process vapour)中的问题。
[0007]‑
加工环境可以得到较严格的控制，这是处理在某些环境下可燃的材料时的理想特性。
[0008]‑
可以对食品级材料进行干燥，该食品级材料不应接触工艺蒸气以避免污染。
[0009]本领域已知的接触式干燥机存在以下问题，即由于其构造，用于产生蒸气通常是用于产生水蒸气/蒸汽的大量能量没有被回收。当接触式干燥机没有与其他外部过程连接，而是作为独立的系统使用时，情况尤其如此。这使得干燥成为非常耗能的过程。据报道，一般而言，干燥占工业部门能源消耗的12％到20％不等。因此，有必要使这些过程较为节能，例如通过能源回收。
[0010]已经出现了一些技术来提高干燥的能源效率。一个这种示例是过热蒸汽干燥，在EP2511636A1中也有描述，应用于直接干燥系统。然而，过热蒸汽干燥的应用在很大程度上取决于产品特性。过热蒸汽干燥的重要缺点是为了以热的形式回收足够的能量而对产品产生高温影响。所使用的高温意味着这种过程不适合用于对食品产品或饲料产品进行干燥。在较低温度下捕获的热不足以在同一干燥过程中重新使用，并且通常只能用于在另一不相关的过程中提供能量。因此，过热蒸汽干燥并不表示使用能源回收的独立装置的合适解决方案，特别是用于对食品级产品或饲料级产品进行干燥。
[0011]已知蒸气螺杆压缩机用于化学工业的各个部分、酿酒厂和蒸馏厂，以在蒸馏过程期间例如从麦芽汁釜中对汽化潜热进行回收。然而，以前没有公开过将蒸气压缩机与接触式干燥机一起使用的情况，优选地在开放系统中使用的情况。由于使用蒸气压缩机所带来
的各种挑战，这种技术的结合并不明显：
[0012]‑
被夹带在工艺蒸气中的、被干燥的产品中的杂质/颗粒被输送到压缩机中，在压缩机中它们可能会造成相当大的磨损和损坏；
[0013]‑
不可凝聚物(主要是从被干燥的产品中释放出来的空气)在工艺蒸气中积聚，从而降低了干燥温度、热转移容量，并减少了因此可以回收的能量。
[0014]‑
在不受理论约束的情况下，干燥机在较低的温度下运行，这在压缩机与干燥机之间产生了较小的ΔT。较低的温差允许整个系统以较高的效率运行。然而，为了达到相同的容量，需要大幅增加干燥机的尺寸；以及
[0015]‑
根据被干燥产品的特性，工艺蒸气中的酸性意味着常规的接触式干燥机不具备处理这种苛刻状况的能力，并且对于食品产品或饲料产品往往是这种情况。
[0016]US20180172348公开了在流干燥装置中通过螺杆挤压机挤压材料以提取水分含量(参见图1
‑
19的描述)。没有公开对来自流干燥装置的蒸气进行压缩的蒸气压缩机。
[0017]因此，本专利技术的目的是提供一种用于对含水的固态物质组成物进行干燥的装置和/或方法，该装置和/或方法比常规接触式干燥机需要更少的能源消耗。
[0018]本专利技术的另一目的是提供一种用于对含水的固态物质组成物进行干燥的装置和/或方法，该装置和/或方法可以从源自接触式干燥机的工艺蒸气中回收汽化潜热。
[0019]还期望提供一种节能的干燥装置，该装置不依赖于与用于能量回收的其他外部热过程连接，使得它可以独立存在并以节能的方式独立使用。
[0020]还期望这样的装置能够在大规模的工业状况下使用，即经受住以下苛刻条件：工艺蒸气(通常是水蒸气)、和固有的杂质/颗粒、以及可能源自待干燥产品的酸性。

技术实现思路

[0021]通过提供一种适合对含水的固态物质组成物进行干燥的装置，至少部分地解决了上述目的及其他目的，该装置包括：
[0022](i)一个或更多个接触式干燥机(1)，适于利用来自工艺蒸气的汽化热对所述固态物质组成物进行干燥；
[0023](ii)蒸气压缩机(5)，适于对工艺蒸气进行压缩以使所述工艺蒸气的温度和压力增大；
[0024]其中，一个或更多个接触式干燥机(1)的工艺蒸气出口(1.3)直接地或间接地连接到蒸气压缩机(5)的工艺蒸气进口，以及蒸气压缩机的工艺蒸气出口直接地或间接地连接到一个或更多个接触式干燥机(1)的工艺蒸气进口(1.4)。
[0025]接触式干燥机包括工艺蒸气进口(1.4)和工艺蒸气出口(1.3)。蒸气压缩机(5)包括工艺蒸气进口和工艺蒸气出口。
[0026]更特别地，适于对含水的固态物质组成物进行干燥的装置优选地还包括一个或更多个净化装置以及：
[0027](iii)第一连接装置(2)，适于将工艺蒸气从所述一个或更多个接触式干燥机转移到所述一个或更多个净化装置(3)；
[0028](iv)所述一个或更多个净化装置(3)适于降低工艺蒸气中存在的任何杂质/颗粒的水平；
[0029](v)第二连接装置(4)，适于将经净化的蒸气从所述一个或更多个净化装置转移到蒸气压缩机(5)；
[0030](vi)可选地适于将新鲜蒸气注射到第三连接装置(6)中的装置(7)，该第三连接装置使蒸气压缩机与一个或更多个接触式干燥机(1)相连接。
[0031]本专利技术还包括适于对含水的固态物质组成物进行干燥的方法，优选地使用本专利技术的装置，该方法包括以下步骤：
[0032](i)在接触式干燥机中对固态物质组成物进行干燥，其中用于干燥组成物的热由工艺蒸气和可选的新鲜蒸气产生；
[0033](ii)可选地将工艺蒸气从接触式干燥机转移到一个或更多个净化装置，以在所述净化装置中降低工艺蒸气的任何杂质/颗粒水平，随后将经净化的工艺蒸气从所述净化装置转移到蒸气压缩机；
[0034](iii)在蒸气压缩机中压缩(可选地经净化的)工艺蒸气，优选地以单阶段过程进行；
[0035](iv)将经压缩的工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种适于对含水的固态物质组成物进行干燥的装置，所述装置包括：(i)一个或更多个接触式干燥机(1)，所述接触式干燥机适于利用来自工艺蒸气的汽化热对所述固态物质组成物进行干燥，所述接触式干燥机包括工艺蒸气出口(1.3)和工艺蒸气进口(1.4)；(ii)蒸气压缩机(5)，所述蒸气压缩机适于对所述工艺蒸气进行压缩以使所述工艺蒸气的温度和压力增大，所述蒸气压缩机包括工艺蒸气进口和工艺蒸气出口；其中，所述一个或更多个接触式干燥机(1)的所述工艺蒸气出口(1.3)直接地或间接地连接到所述蒸气压缩机(5)的所述工艺蒸气进口，以及所述蒸气压缩机的所述工艺蒸气出口直接地或间接地连接到所述一个或更多个接触式干燥机(1)的所述工艺蒸气进口(1.4)。2.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：(iii)第一连接装置(2)，所述第一连接装置适于将工艺蒸气从所述一个或更多个接触式干燥机转移到一个或更多个净化装置(3)；(iv)一个或更多个净化装置(3)，所述净化装置适于使所述工艺蒸气中存在的任何杂质/颗粒的水平降低；(v)第二连接装置(4)，所述第二连接装置适于将经净化的蒸气从所述一个或更多个净化装置转移到所述蒸气压缩机(5)；(vi)所述装置还可选地包括适于将新鲜蒸气注射到第三连接装置(6)中的装置(7)，所述第三连接装置使所述蒸气压缩机与所述一个或更多个接触式干燥机(1)相连接。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述接触式干燥机选自：
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静态壳体中的可旋转式蒸汽管束干燥机；
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可旋转式管束干燥机；
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薄膜干燥机；或者
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接触式滚筒干燥机。4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述装置是不与任何其他装置相连接的独立装置。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述接触式干燥机的与所述工艺蒸气接触的表面是由耐酸材料制成的，所述耐酸材料优选地选自不锈钢、钛、或不锈钢与钛的合金。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的装置，其中，所述净化装置(3)选自洗涤器或过滤系统，所述净化装置优选地为湿式洗涤器。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，其中，所述蒸气压缩机(5)选自以下中的一种：
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螺杆压缩机；
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离心式压缩机；
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涡轮式压缩机；
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涡旋式压缩机；或者
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活塞式压缩机。8.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，所述装置不包括封闭的热泵回路。9.一种用于对含水的固态物质组成物进行干燥的方法，优选地，所述方法为在根据前
述权利要求中的任一项所述的装置中对含水的固态物质组成物进行干燥的方法，所述方法包括以下步骤：(i)在接触式干燥机中对所述固态物质组成物进行干燥，其中，由工艺蒸气和可选的新鲜蒸气来产生用于对所述组成物进行干燥的热；(ii)可选地，将工艺蒸气从所述接触式干燥机转移到一个或更多个净化装置，以在所述净化装置中使所述工艺蒸气中的任何杂质/颗粒水平降低，随后将经净化的工艺蒸气从所述净化装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：简，
申请(专利权)人：嘉吉有限公司，
类型：发明
国别省市：