SE423448B - Forfarande vid torkning av fast material - Google Patents

Description

s79o2979-9 att torkanordningen tillföras en kvantitet färskluft som efter förvärmning bringas i kontakt med torkgodset, upptager fuktighet från detta, återuppvärmes, ånyo tar upp fuktighet från torkgodset, återuppvärmes, etc., etc.

'Vid tillräckligt hög absolut fukthalt hos luften får denna lämna systemet som s.k; vâtluft med mellan 90 - 100% relativ fuktighet. Möjligheterna till värmeätervinning på någorlunda hög exergetisk nivå är begränsade. Visserligen är det möjligt att förvärma ingående färskluft till systemet, men den uppnåddaatem- peraturen är ganska låg. Energiförbrukningen för ett sådant system kan anses sammansatt dels av det borttorkade vattnets förångnings- värme och dels av den värmemängd som går åt för att värma färsk- -luften från inloppstemeraturen till utloppstemperaturen. Därtill kommer givetsvis behovet för torkgodsets.uppvärmning,värmeför- luster, m.m. _ I Uppfinníngen avser ett förfarande vid torkning av fast material, där det medium som skall avlägsnas vid torkprocessen på känt sätt transporteras bort från torkgodset i ångform med hjälp av luft eller annan permanent gas, och där värme- och matefieutbyte På även känt sätt äger rum mellan luften eller den permanenta gasen ,å ena sidan och det fuktiga torkgodset å andra sidan så att luften eller den permanenta gasen mer eller mindre mättas med det medium i förångad form som avlägsnas vid torkprocessen.

Detta förfarande kännetecknas av att den luft eller gas, som upptagit det borttorkade mediet, i motström utsättes för ett 'adiabatiskt absorptionsförfarande meden.vätSka,vilken som enda flyktig komponent innehåller det medium som borttorkas och i övrigt andra, icke flyktiga komponenter med egenskapen att i höga koncentrationer väsentligt nedsätta det flyktiga mediets ång- tryck över vätskan, att luften eller gasen efter absorptions- förfarandet, då dess halt av flyktigt medium minskats samtidigt som dess temperatur ökat, återföres till torkanordningen för förnyad användning, och att den genom absorptionen utspädda absorptionsvätskan koncentreras genom,multipelindunstning, flashindunstning e.d. med lägre specifik energiförbrukning än torkprocessen.

Uppfinningen omfattar en princip att ersätta den successivt upprepade uppvärmningen av luften i syfte att för varje gång minska dess relativa fuktighet, med en adiabatisk avfuktning 7902979-9 av luften. En sådan adiabatisk avfuktning kan ske i motström i en kolonn, skrubber, e.d. med en lämplig fuktabscrberande vätska. Vid den adia- batiska avfuktningen kommer luftens vattenänginnehäll att utkondenseras i vätskan. Genom lämplig absorptionsvätska och framför allt genom ett lämpligt mängdförhållande luft/vätska kan så gott som hela den utkon- denserade vattenångans kondenseringsvärme överföras till den avfuktade luften,vars temperatur därmed höjs avsevärt. Luften kan efter avfuktningen äterföras till torkanordningen för förnyad användning. Själva torkprocessen kan därmed sägas ha ägt rum utan egentlig energiförbrukning. Kvar står dock att denna effekt har uppnåtts genom utspädning av absorptíonsvätskan.

Denna kan dock indunstas. Genom att använda multipelindunstning ellerflash- indunstning kan på så sätt den specifika energiförbrukningen vid tork- processer med hjälp av uppfinningen nedbringas till samma nivå som för índunstningsprocesser.

En adiabatisk absorptionsprocess av med uppfinningen åsyftat slag kan exemplifieras som följer. En luftmängd antages innehålla 7.500 kg vatten vid 60°Coch 90% relativ fuktighet. Genom att i motström bringa denna luft i kontakt med en vätska, över vilken vattenångtrycket endast är 15% av ângtrycket över rent vatten vid motsvarande temperatur, kan luftens vatteninnehâll sänkas till exempelvis 6.500 kg. Absorptionsvätskan har tagit upp 1.000 kg vatten ur luften och därmed blivit utspädd.

Luften däremot har tillförts en energimängd motsvarande kondenserings- värmet hos 1.000 kg vattenånga vilket höjer dess temperatur från 6000 till ca 1060 C. Den relativa fuktigheten har samtidigt sjunkit till ca 15%, vilket gör den återanvändbar som torkluft i processen.

Absorptionsvätskans mängd skall anpassas efter den absorberade vatten- mängden. Eftersom den icke innehåller någon annan flyktig beståndsdel än det borttorkade och absorberade mediet är det möjligt att med ett adiabatiskt förfarande uppnå de förhållanden som skildrats ovan.

Absorptionsvätskan kan bestå av en eller flera icke flyktiga komponenter lösta i den komponent som bortskaffas vid torkprocessen. De icke flyktiga komponenternas löslighet måste vara avsevärd för att åstadkomma en väsentlig sänkning av den flyktiga komponentens ångtryck över lösningen. Valet av icke flyktig eller icke flyktiga komponenter blir givetvis olika om det är t.ex. vatten som skall borttorkas eller om det är en annan substans t.ex. etylalkohol. Den senare tillämpningen är synnerligen intressant eftersom det ger en enkel möjligeht att på ett enkelt sätt, nämligen genom indunstning, 7902979-9 återvinna en ofta kostsam substans.

Uppfinningen, som alltså ger möjlighet att genomföra en torkprocess med en energiförbrukning som närmar sig multipelindunstningens specifika energiförbrukning, är icke begränsad till torkprocesser för bortskaffande av vatten från ett torkgods, utan kan omfatta andra torkförfaranden där något annat än vatten skall avlägsnas genom tork- ningi Uppfinningen är icke heller begränsad till de fall där luften är energibärare vid torkrpocessen utan äger även tillämpning i sådana fall, där värmeöverföringen till torkgodset helt eller delvis sker med konvektion, såsom vid olika typer av valstorkar, varvid dock värme- besparingen icke blir av samma storleksordning som i det tidigare anförda_ exemplet.

Ett vanligt sätt vid torkning av cellulosa eller papper innebär såväl konvektiv som luftburen energiöverföring till torkgodset, varvid den _ förra sker med hjälp av ångvärmda valsar, över vilka torkgodset löper, 'Härvid har valsarna förutom en rent mekanisk funktion för frammating av torkgodset, även den inverkan att de genom sin värmetillförsel avkortar torktiden genom en ökad vattenavdunstning. En adiabatisk avfuktning av vätluften innebär även i detta fall en möjlighet att återcirkulera av- fuktad luft i ett mer eller mindre slutet kretslopp. En viss utkondensering av vattenånga; motsvarande vad som förângats genom indirekt värmetill- försel via torkvalsarna, genom kylning av vätluften kan vara ekonomiskt motiverad före den adiabatiska avfuktningen av luften.

På liknande-sätt kan, vid spraytorkning, efter den adiabatiska avfuktningen av utgående vätldft en viss indirekt värmetillförsel till torkluften vara motiverad före dess återinträde i spraytorken, allt i syfte att minska den nödvändiga uppehållstiden för torkgodset i torken.

Uppfinningen omfattar även det tillämpningsfall av torkning där den värme~ bärande gasen utgöres av en överhettad ånga av det flyktiga medium som avlägsnas genom torkprocessen, vilken ånga vid torkningen mer eller mindre mättas och.vilken genom det adiabatiska absorptionsförfarandet åter er- *nålles i överhettat tillstånd och på så sätt kan återanvändas vid tork- processen, medan absorptionsvätskan koncentreras på sätt som ovan beskrivits.

Claims (3)

7902979-9 Uppfinningen begränsas inte till de ovan beskrivna tillämpningarna, där torkning av fast material har angetts vara huvudsyftet med uppfinningen, utan uppfinningen omfattar även andra tillämp- ningar, där adiabatlsk avfuktning av en gas ger möjlighet att äter- använda eller âtercirkulera gasen för förnyad användning för sitt ursprungliga syfte. P a t e n t k r a v

1. Förfarande vid torkning av fast material, där det medium som skall avlägsnas vid torkprocessen på känt sätt transporteras bort från torkgodset i ångform med hjälp av luft eller annan perma- nent gas, och där värme- och materieutbyte på även känt sätt äger rum mellan luften eller den permanenta gasen å ena sidan och det fuktiga torkgodset å andra sidan så att luften eller den perma- nenta gasen mer eller mindre mättas med det medium i förängad form som avlägsnas vid torkprocessen k ä n n e t e c k n a t a v att den luft eller gas, som upptagit det borttorkade mediet, i motström utsättes för ett adiabatiskt absorptionsförfarandenæd en vätska, vilken som enda flyktig komponent innehåller det medium som bort- torkas och i övrigt andra, icke flyktiga komponenter med egenskapen att i höga koncentrationer väsentligt nedsätta det flyktiga mediets ångtryck över vätskan, att luften eller gasen efter absorptionsför- farandet, dä dess halt av flyktigt medium minskats samtidigt som dess temperatur ökat, återföres till torkanordningen för förnyad användning, och att den genom ahsorptionen utspädda absorptions- vätskan koncentraras genom multipelindunstning, flashindustning e.d. med lägre specifik energiförbrukning än torkprocessen.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att den absorptionsvätska som tillföres det adiabatiska absorptions- förfarandet har en sådan temperatur och koncentraticn att den ut- göres av en smälta av den eller de icke flyktiga komponenterna, helt utan eller med endast ringa halt av det medium som skall av- lägsnas vid torkprocessen.

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att från indunstningsförfarandet härrörande avfallsvärme helt eller delvis tillföres torkprocessen för att kompensera för värme- förluster orsakade av det tillförda torkgodsets undertemperatur och anordningens övriga värmeförluster. 7902979-9 Sammandrag. Uppfínníngen omfattar ett sätt samt anordningar att genomföra torkning på. ett mer energíekonomiskt sätt, äärígenom att den våta luften, som mer eller mindre mät-bets med ånga unöer torkförfarandet, avfuktas i en adíabatisk absorptíonsanordníng och återföres till torksystemet, medan den genom absorptíonsprocessen utspädda absorptionsvätskan koncentreras på ett mer energíekonomískt sätt, t.ex. genom multipel- índunstning, flashíndunstning, mekanisk ångkompressíon. e.d. Den sne- cífika. energiförbrukningen per víktenhet förångat vatten kan neñbríngas till en bråkdel ev vad en normal torkprocens krilxfcr.