用於乾燥副產品的方法和設備的製作方法

2023-05-29 13:31:51 2

專利名稱：用於乾燥副產品的方法和設備的製作方法
用於乾燥副產品的方法和設備本發明涉及用於乾燥副產品方法和設備，所述副產品是在含澱粉 和含糖的原料的處理中、特別是在發酵和蒸餾以後附帶產生的。在處理含澱粉和含糖的原料時，例如在製造酒精或哞酒時，將原 料粉碎並且通過添加水和酵母進行發酵。提取同時形成的酒精並將剩 下的副產品供給一種應用。典型的副產品是所謂酒糟，其除了碳水化 合物之外還包含供給麥芽漿的材料，例如蛋白、脂肪和礦物質以及谷 物的剩餘的組分。酒糟以較高的液體分量產生，從而其可以液態物作 為配料或乾燥物作為飼料應用。乾燥的穀物麥芽漿的酒糟也被稱為DDGS ( Distillers Dried Grains with Solubles )。為製造這種DDGS， 提出了各種不同的方法，它們由於機械負荷和熱負荷而破壞內容材料 並且不利地改變高級祠料。同樣，所提出的乾燥方法時有是很麻煩的， 例如建議凍結乾燥，這必須在高耗能的條件下進行。WO 83/00007 Al描述了 一種用於由酒糟製造牲畜飼料的方法，其 中，將液體流從發酵器經由離心機分離成一富酵母的和一無酵母的產 品流。在分離之前，經由篩分裝置分出固體材料並輸送給到沉澱池。 經由間接的蒸汽供給，加熱沉澱池。從沉澱池中連續地排出酒糟並輸 送給一粒化滾筒。同樣也將乾燥的粒子供給該滾筒，這些粒子被送回 乾燥裝置。有一空氣流導過粒化滾筒。DE 102 49 027 Al描述了一種用以製造酒精設備，其中，將酒糟 經由一沉澱器分餾成稀漿和所謂的"溼餅"。將稀漿濃縮成稠漿或糖漿 並且與溼餅混合。外皮部分被供給混合物並在乾燥站予以最終乾燥。 乾燥器可以構成為過熱蒸汽乾燥器。US 3 925 904描述了一種類似的設備和類似的方法，其中，在經 由壓力機或離心機的機械的脫水以後濃縮液體相併且再供給"溼餅"。 利用較高的超過60%的含溼量將該混合或彌散物供給"快速乾燥，，過程。代替壓力機或離心機，US 5 958 233中描述了一類似的方法，其 包括一沉澱器。由US 821 326已知一種用於由蒸餾酒糟製造乾燥飼料的方法，其 中，將酒糟分離成一液體相和一固體相，將固體相粒化，從液體相中 獲得糖漿，混合粒化的固體相和糖漿，並將混合物例如以旋轉乾燥方 法進行乾燥。在US 2006/0057251 Al中描述了動物飼料組合物的製造，其中， 特別將在酒精發酵以後留下的酒糟分離成不可溶解的和可溶解的組 分、將可溶解的組分在糖漿中濃縮、重新提取、將不可溶解的組分和 糖漿混合以及緊接著進行乾燥。對此可以使用不同的乾燥器。US 5 611 935公開了一種用以處理泥漿的設備，其包括一流化床 乾燥器和一流化床冷卻器。在流化床乾燥器前面連接一混合器，在該 混合器中將供給的稠泥漿與乾燥泥漿混合，此時前提是進行約50至 80質量百分數的乾燥材料含量的乾燥。流化床蒸發乾燥器本身例如描述於EP 1 044 044 Al中。由該現有技術出發，本發明的目的在於，提供一種方法和設備， 用以乾燥副產品，所述副產品是在含澱粉和含糖的原料的處理中附帶 產生的，所述方法或設備能夠將副產品柔和地乾燥和處理成一種少塵 的、鬆散的和機械上穩定的產品。按照本發明，上述目的通過一種具 有權利要求1的特徵的方法和一種具有權利要求12的特徵的設備得以 實現。各從屬權利要求中說明了本發明的有利實施形式和進一步設計。按照本發明的用於乾燥副產品的方法，所述副產品在含澱粉和含 糖的原料的處理中、特別是在發酵和蒸餾以後附帶產生，其中，將副 產品分餾成一具有高液體分量的清淨相和一濃稠相，規定使分出的 濃稠相在一種調節處理中形成許多粒子，並且將這些粒子在一流化床 乾燥裝置中以在0.5與0.92之間範圍內的相對粒間空隙容積加以乾燥。 意想不到地發現經調節的並且形成基本上均勻一致的、能流化的、 形狀穩定的粒子的酒糟在氣動的流化床處理中能夠在流化床中以較高 的相對空隙容積有效地而不分解地乾燥。粒子可以在流化床乾燥裝置中柔和地和高效率地被乾燥，從而作為成品存在一粒狀物料，其基本 上是無塵的並且其含溼量可以適應於乾燥副產品的用戶的要求。為了原始副產品實現儘可能節省能量的分餾而設置一種重力分餾 裝置，在其中將副產品例如以酒糟形態供給 一 個單 一 的或多重的引力 場，從而實現分離成濃稠相和清淨相。例如通過弧形篩可提供單一的 引力場，而沉澱器和離心機可提供多重的引力場並且可提供具有較高 的固體材料份額的濃稠相。本方法的一種進一步設計規定，將清淨相濃縮成糖漿並將該糖漿 供給濃稠相，從而形成一混合相。如此形成的混合相(其通過清淨相 的內容材料濃縮)然後如同濃稠相那樣被調節和乾燥或進一步處理。 在混合相中涉及一 改性的濃稠相，其除糖漿外還可以添加其他的材料， 關於濃稠相的實施形式同樣適用於混合相，反之亦然。在流化床乾燥裝置的乾燥也可能導致粒子的加熱，從而接著必須 要對乾燥的粒子或乾燥產品的進行冷卻。該冷卻優選在一流化床裝置 中實現，其不僅能夠實現乾燥粒子的有效冷卻而且能夠柔和輸送。優選地，在一種成型處理中調節濃稠相或混合相以前，將濃稠相或混合相的乾燥材料含量到調節之前設定在30%與60%之間的範圍 內，優選i殳定到約40%的範圍。意想不到地發現，濃稠相或混合相在 該較低的乾燥材料含量下通過調節過程可以處於一種機械上足夠穩定 的形態，用它在流化床乾燥裝置中可以實施接著的對相同形式的粒狀 產品的流化和乾燥。可以在一膨脹器、擠壓機或制粒機中實現濃稠相或混合相的調節， 必要時也可相互組合這些裝置。這些調節裝置通常只用於具有較高的 乾燥材料含量的產品，從而對於本領域技術人員來說意想不到的是， 即使濃稠相和混合相的乾燥材料含量較小，通過這些調節裝置也可形 成為粒子，亦即特別是為接近球形的顆粒。這些顆粒具有圓柱體形狀， 其中該圓柱體直徑基本上相當於長度並且優選在5mm至10mm的範 圍內。在濃稠相和混合相的調節過程中可以通過壓力和溫度的影響來 調定機械強度，同樣可以通過調節造成化學物理的變化，其可能影響其中，在存在可流化的單個粒子的情況下實現所述調節。乾燥的 成品是少塵的並且具有很好的鬆散性。藉此，在全部的合理的處理過 程中提供了製造產品的良好的可操作性。作為乾燥流體，在流化床乾燥裝置中可以使用過熱的水蒸汽，優 選在循環迴路中引導該過熱的水蒸汽。可以在流化床之外通過過熱蒸 汽實現乾燥流體的過熱。由調節的粒子中蒸發的水可以作為一種能量 利用的乾燥餘汽通過包含的冷凝熱餘量的釋放在總處理過程的一個工 藝級中在流化床乾燥裝置之外加以利用。藉此顯著地降低了在含澱粉 和含糖的原料的處理中的能量花費。在流化床乾燥裝置內可以調定對產品柔和的乾燥條件，其中，與 一種幾乎無氧的水蒸汽氣氛相結合，由於乾燥材料的氧化被大大限制 故而只有很少的產品損失。乾燥的產品由於實際上不存在的乾燥粒子的角質化而具有很好的 可再水化性。按需要，例如用於動物的餵養，乾燥的粒子可以具有較 高的含溼量。很好的可再水化性使養料能被很好地吸收，從而成品具 備很高的生理學質量。可以將附加料供給濃稠相和混合相，以便影響成品的特性或還影 濃稠相和混合相的特性。為了可以調節濃稠相和混合相的含溼量，可 以添加具有一定含溼量的附加料，其小於濃稠相的含溼量。如果濃稠 相和混合相不具有為了在一相應的裝置中的調節需要的濃度的話，也 可能必須供給液體。如果成品應該包含規定的養料，該養料不存在於 副產品中或者量不夠，則同樣可以添加養料。一種進一步設計規定，將乾燥的粒子的一部分作為附加料導回濃 稠相和糖漿。已乾燥的粒子的回導能夠將濃稠相和混合相調節到一定 乾燥度或一定乾燥材料含量，其能夠實現濃稠相和混合相向粒子的一 種基本上形狀穩定的調節。乾燥的粒子可以單獨作為附加料或與其他 的附加料一起添加給濃稠相和混合相。按照本發明的用於乾燥副產品的設備，所述副產品在含澱粉和含8糖的原料的處理中、特別是在發酵和蒸餾時附帶產生，規定設置一 機械的分離裝置，用於分離出一具有高的液體分量的清淨相和一濃稠 相。在分離裝置後面連接一成型的調節裝置，它使濃稠相或者包括清 淨相和濃稠相的混合相以及必要時還有附加料形成粒子，其中，在調 節裝置後面設置一流化床乾燥裝置，在其中使各粒子乾燥。流化床幹 燥裝置在流化床的在0.5與0.92之間的相對空隙容積情況下工作，並 流化待乾燥的粒子，藉此實現柔和的乾燥。為用於製造糖漿的清淨相，以及用於濃縮的清淨相向濃稠相的供 給裝置，例如在一混合裝置中，設置一個蒸發器，如果應該或必須將 濃稠相濃縮或變性的話。在乾燥裝置的後面設置一冷卻裝置，特別是一流化床裝置，以便 得到冷卻的、能輸送的和鬆散的產品。用於副產品，例如來自蒸餾過程的酒糟的分餾的分離裝置可以構 成為單一的或多重的引力場，同樣也可以設置其他的分離裝置或裝置， 以實施優選液態的清淨相和濃稠相的分離。例如沉澱器或離心才幾可以 作為用來產生多重的引力場的裝置，弧形篩則是單一的引力場的實例。作為濃稠相和混合相的調節裝置，可以使用膨脹器、擠壓機或制 粒機，同樣可以組合使用多個這樣的調節裝置，以便得到符合要求的 粒子形狀或粒子尺寸。在本發明的進一步設計中，有一回導裝置將乾燥的粒子的部分流 輸向混合裝置，由此可以在供給調節裝置之前設定在濃稠相和混合相 中的符合要求的乾燥材料含量。濃稠相和濃縮的清淨相的混合裝置可 以設置在調節裝置之前，同時可以通過一個緊挨著調節裝置的供給裝 置供給附加料。流化床乾燥裝置可以設計為一種用於從粒狀材料的混合物中排除 流體和/或固體的設備，包括一容器，其構成一個具有圓柱形外廓的環 形的處理空間。該設備具有用於往處理空間中裝入和從處理空間中排 出粒狀材料的裝置、用於從下面往處理空間中供給一種流化介質的吹 風裝置以及沿流動方向在吹風裝置之前用於準備流化介質的裝置，其中在處理空間中通過垂直延伸的壁構成沿垂直方向延伸的多個小室， 這些小室中的一個小室構成一排料小室，沒有或只有減少了的流化介 質從下面流過該排料小室，在該排料小室的下端設置排料裝置，這些 小室中的另 一小室設有進料裝置並構成進料小室，並且各小室在其上端是敞開的。規定在各壁的上方設置有旋流葉片，這些旋流葉片沿 著從進料小室向排料小室的流動方向是傾斜或彎曲的，其外徑不大於 壁以及處理空間的外徑，其中，各旋流葉片由一外殼包圍，該外殼不 在徑向突出於處理空間的外殼。流化介質從下面流過處理空間，向上 在各旋流葉片之間在處在其上面的過渡區域內流出。通過在垂直的壁 的上方設置旋流葉片，便有可能影響和支持流化介質特別是過熱蒸汽 的流動方向，以及同樣地影響和支持待處理材料的運動方向。各旋流 葉片如此彎曲或傾斜，使得在其上面設置的自由空間內，優選不帶有 影響流動的內部結構，產生一種旋轉的、均勻的流化介質流，稱之為 渦旋流。該渦旋流的離心力使隨帶的粒子徑向向外運動，在那裡其部 分地重新向下落入旋流葉片的區域內或者重新落入處理空間中。在此， 渦旋流的方向防止使溼粒子能夠從進料小室直接進入排料小室中。從各個小室通過旋流葉片區域以及緊接著流入過渡區域的自由空 間的流化介質流就其流量和狀態條件而言具有不同的值，其在渦旋流 中被均勻化。因此不再需要過渡區域的圓錐形擴大和同樣圓錐形擴大 的內部結構和導向板的設置，從而，除了由於至少沿軸向方向的外部 尺寸保持不變而實現的空間節省外，還可以在設備的構造中實現顯著 的材料節省。有可能的是，將在旋流葉片上方的區域構造成圓柱形的或者成圓 錐形向上逐漸縮小，以便提供一種儘可能小型的外殼，並由此提供一 種材料消耗儘可能少的結構設計。各小室(其通過垂直的壁構成)在其上端可以連接旋流葉片，可 以徑向一直延伸到外壁，從而它們沿圓周方向構成一個真正的分段和 阻擋。在各壁的下端可以設有通道口，以便使材料、特別是粗粒狀材 料也可以在壁的下面沿圓周方向繼續運動。旋流葉片的數量基本上與垂直的壁的數量無關，旋流葉片的設置並不局限於壁的上邊緣與旋流 葉片的下邊緣的直接配置。
旋流葉片可以固定在壁上或與其一起構造，這能夠實現不僅粒狀 材料而且流化介質的連續的導向。或者，在旋流葉片的下邊緣與壁的 上邊緣之間也可以具有一垂直的間距，其必要時能夠從進料小室直到 排料小室之前(但不能從排料小室到進料小室)形成一個自由的通道。 該間距用於使壁與旋流葉片脫離和用於降低設備的總重。
在自由空間的上方結合有一除塵器。在其下面通過附加旋流葉片 流入流化介質。附加旋流葉片具有一種與旋流葉片相同的定向和更強 的傾斜或彎曲，以便在除塵器中產生不僅流化介質而且通過流化介質 夾帶的塵粒和粒狀材料的一種基本上為圓形的流動運動。因此，通過 各旋流葉片和各附加旋流葉片發生流動或粒子流的兩級轉向，藉此在 除塵器中產生一離心場，在該離心場中，隨帶的塵粒和粒狀材料特別 是向外運動，並且通過除塵器壁中的至少一個開口離開除塵器。
本發明的 一種實施形式規定，旋流葉片的壓力側相對於流化介質
的軸向流動速度分量在下邊緣處以達10。的角度傾斜。旋流葉片在其
下邊緣處也可以平行於流化介質的流動的軸向分量定向，然後才傾斜
或彎曲。而同樣設定旋流葉片以達10°的角度相應彎曲或傾斜的定位，
並且這是可能實現的。
旋流葉片在其上邊緣處在其壓力側相對於軸向流動速度分量以達
35°的角度傾斜，以便產生不僅流化介質而且粒狀材料的流動的一種相 應大的轉向。
在按照本發明的設備中，在容器內部設置一過熱器，其中，旋流 葉片的內徑相應於過熱器的外徑。因此，各旋流葉片在徑向內部與過 熱器端接。各旋流葉片的徑向外側邊一直延伸到容器壁，其中，在徑 向外側面上在各旋流葉片的側邊緣與容器壁之間也可以具有一間隙。
附加旋流葉片在其壓力側相對於流化介質的軸向流動速度分量在 下邊緣處以達15。的角度傾斜，以便產生流動的較大轉向。在其上邊 緣處為達90。的傾斜，以便使軸向運動幾乎完全偏轉到圓周方向。由於旋流葉片和附加旋流葉片優選由薄板狀的材料構成，壓力側的角度 在其數值上相當於在遠離壓力側的那面的角度。
在附加旋流葉片的上方設置有回導或反向旋流葉片，其具有一種 與旋流葉片和附加旋流葉片相反的傾斜或彎曲，其壓力側相對於流化
介質的軸向流動速度分量在進口端以達90。的角度傾斜，同時斜度在 出口端以達0。的角度傾斜，因而，從沿圓周方向的基本環形的流動重 新實現一種平行於軸向方向的流動。藉此使得流化介質轉向軸向方向， 從而優選實現向過熱器和吹風器的回導。
在本發明的一種實施形式中，經由一中心設置的流出管道實現流 體的排除，其中，各回導葉片在其徑向內端鄰接該流出管道。回導葉 片可以具有一種雙重彎曲或雙重傾斜的形狀，旋流葉片和附加旋流葉 片也同樣如此。
另外，還可以在吹風器前面連接用於流化介質的淨化、回導以及 加熱的其他裝置，以便調節流化介質。
在處理空間的下端設置了一個具有通流孔的入流底板。該入流底 板可以具有用於影響容積流量的裝置，以便沿圓周方向，亦即沿待處 理的材料的輸送方向提供不同容積的流化介質。流化介質的不同容積 可以例如根據各小室的位置來實現。待處理的材料越重，亦即材料越 潮溼，則流化介質的量必定越大。
可以並排布置具有進料裝置的小室和排料小室，其中，為避免從 進料小室到排料小室的直接輸送而設置一隔離裝置。在進料小室和排 料小室並排設置時，材料必須走過基本上環形的處理空間的整個圓周。
本發明的一種進一步設計規定，將入流底板構造為，使粒子從處 理空間中的排出在旋流葉片區域內通過流化的粒子按照分離條件開放 的吹風經由旋流葉片優選徑向向外接近容器壁來實現。為了加強在處 理空間的下部區域內的渦旋運動，並且在處理空間的徑向外邊緣上亦 即在外壁的區域內提供更高的流動速度，以便在那裡向上輸送材料， 現規定，在入流底板的徑向外面的區域上設計比在入流底板的徑向內 部的區域上更大的開口比例。這就是說，在入流底板的外壁的區域內
12設置比在處理空間的內壁的區域內亦即在過熱器的附近更多的或更大 的通孔。
為了避免在處理空間的徑向內部的區域內發生粒子沉積，將入流 底板構成拱形的。其中，拱曲可以連續地實現或通過一些相互成角度 定向的基本上直的薄板構成。通過入流底板的拱曲，結合入流底板沿 徑向方向改變的開口比例，便能沿徑向方向產生粒子的環繞的渦旋運 動。在各垂直壁的平面內觀察其輪廓，要使入流底板在各壁的下方構 成一弧形或一弧形的多邊形排列。與此不同，對於平面的入流底板， 則存在大的、重的待流化的粒子的沉積危險。
入流底板可以具有用於流化介質的通孔，其可以按照不同方式構 造。這些通孔可以例如構成為鑽孔、縫口或其他的自由穿通面。同樣， 也可以通過製造入流底板的薄板中的間隙來構成通流孔。
為了確保粒子輸送，在各小室中要具有儘可能一致的流化狀態。 由於粒子在流化技術上的特性隨著從進料直到排料的流體排除而改 變，因此在進料小室的區域內應設置比在排料小室的區域內更大的開 口比例。優選的是，開口比例從進料小室到排料小室逐步地或連續地 減小。入流底板中的開孔可以與其垂直或成角度設置，用以影響在處 理空間內部處於運動中的材料。
以下藉助附圖更詳細地說明本發明的一個實施例。其中


圖1 乾燥設備的示意的設置;
圖2 流化床乾燥器的一種方案的總圖3 設備的部分剖開的側視圖4 按圖3的線A-A截取的剖視圖5 按圖3的線D-D截取的剖視圖6 按圖3的線C-C截取的剖視圖7 按圖3的線B-B截取的剖^L
圖1中示意性表示出用於乾燥副產品的設備，該副產品在含澱粉 和含糖的原料的處理中附帶產生。前置的處理階段未示出，其例如在 生產酒精的範圍內。副產品，即所謂酒糟，以或多或少液態的形式產生並且供給一分離或分餾裝置1，在其中使副產品分離成一清淨相和 一濃稠相。在分餾裝置1中的分離是經由一個或多個機械的分離裝置 實現的，在其中形成單一的或多重的引力場。分餾裝置l可以例如具 有弧形篩(包括一種單一的引力場)或者沉澱器或分離器(包括一種 多重引力場)。
將在分離裝置1中產生的清淨相(其具有一高的液體分量)導入
一蒸發器2，在其中加熱清淨相併濃縮成糖漿。向上從蒸發器2排出 作為蒸汽逸出的液體，在下面提取濃縮後得到的糖漿並將其供給一混 合裝置3。糖漿在混合裝置3中與來自分離裝置1的濃稠相會合併在 那裡混合成一個基本上均勻的混合相。混合裝置3可以是電機驅動的， 必要時也可以取消電機驅動。
從混合裝置3 (在其中使濃稠相和濃縮的清淨相亦即糖漿會合)， 將由此形成的混合相導入一調節裝置4。混合裝置3可以直接連接在 調節裝置4的前面並且還構成為純被動的元件，例如構成為導入漏鬥。
在調節裝置4中成型調節混合相，亦即在供給壓力和必要時設定 溫度的條件下變形得到許多粒子。在此，調節裝置4可以構成為膨脹 器、擠壓機或制粒機。同樣可以前後順次連接不同的調節裝置4組合， 只要這是必要的或需要的話。
通過調節裝置4，將由此得到的粒子，亦即粒狀存在的混合相例 如經由螺旋輸送機52供給一個流化床乾燥器5，在其中以s在0.5與 0.92之間範圍內的粒間空隙容積乾燥粒子。此時粒子從上面落入從下 面入流的處理空間中，處理空間在下面經由一入流底板限定。通過該 入底板(其具有多個用於通過流化介質的開口 )，將流化介質導入優選 過熱的蒸汽中，從而乾燥和同時流化溼粒子。其中，流化床乾燥器5 內的處理空間優選分成為多個垂直的小室，它們在其上端是敞開的， 從而被向上拋離的粒子可以進入下一小室內。在各小室壁的下端設有 通道孔，從而入流底板在基本上環形的處理空間的圓周方向也可以實 現材料輸送。
在進料小室及進料裝置52的旁邊，還設置了一排料小室，其包括一個具有減少的或者不具有從下面的入流的底板件。進料小室和排料 小室並排設置並且在流動技術上基本是彼此隔離的，從而進入的粒子
必須通過基本上環形的處理空間，直到它到達排料裝置53，從那裡排 出副產品的乾燥的粒子。這可以通過電機驅動的螺旋排出機53來實 現。
接著由排料裝置53將乾燥的和當前熱的粒子供給一冷卻裝置6， 該冷卻裝置同樣構成為流化床裝置。在此，流化介質不是過熱的熱蒸 汽，而優選是冷卻空氣。在充分冷卻以後，從裝置中提取完成的產品， 例如包裝和銷售。在冷卻裝置6中設置一除塵器，以便可以分離出可 能在向冷卻裝置6的輸送時出現的塵粒。
將乾燥的和優選仍未冷卻的產品的一部分經由一個回導管道7送 回混合裝置3，只要包括濃稠相和糖漿的混合相是成液態的，以便在 調節裝置4中以足夠的穩定性處理成許多粒子，這是所要求的，為的 是在流化床乾燥器5的流化床中不被分解。
在流化床乾燥器5內設置一除塵器8，其排出存在的塵粒，從而 可以從排料裝置53中輸出幾乎無塵的成品。如果在從流化床乾燥器5 向冷卻裝置6的輸送過程中出現其他的塵粒，則由於冷卻裝置6內的 流化床處理同樣將其分離出，從而得到無塵的產品。
原則上也可以沒有乾燥粒子回導地實現藉助示意圖說明的方法。 同樣，在混合裝置3中可以添加混合相的其他附加料，從而可以實施 混合相的有針對性的特性調節，以便在調節裝置4中可以實施一調節。 同樣通過附加料可以調定符合要求的特性，例如在製造動物飼料時。 可以單獨經一供給裝置9實現附加料的輸入，同樣可以經由供給裝置 9添加乾燥的粒子。可以用純粹濃稠相和變性的濃稠相亦即混合相實 現上述方法。
從流化床乾燥器5中向上排除廢氣或餘汽。
發明的一個方案示於圖2中，其中，流化床乾燥器5具有基本上 為圓柱形的結構。設備的其餘的裝置基本上是完全相同的，因而在這 裡略去進一步的描述。
15圖2示出一設備5的透視圖，其包括一容器20，該容器具有基本 上為圓柱形的外殼30。容器20支承在一支架40上，以使得設備5也 能從下面接近進行維修。
圖3中示出設備5連同容器20的部分剖開的側視圖，其中部分地 去掉了外殼30。可以看出，容器20的外廓基本上是圓柱形的。以下 描述容器20和在其上設置的各部件的幾何結構。
在支架40上安裝的容器20在其下端具有一拱形的底板50，在其 中設置了一個未示出的通風機葉輪，利用它使流化介質、特別是過熱 的蒸汽在容器20中循環。在容器20內設置一個基本上為圓柱形的過 熱器60，從而將流化介質從下面導入一個基本上為環形的處理空間 200，該環形的處理空間構成在過熱器60與外殼30之間。處理空間 200同時在其下端由一入流底板70限定，入流底板允許從下面通過流 化介質，但不允許待處理的材料的下落通過。
在入流底板70的上方設置多個垂直定位的壁80,它們從過熱器 60的外壁一直延伸到容器壁30並且在其中間構成多個小室。各壁80 向下可以一直延伸到入流底板70或在其中間構成一個自由空間。通過 各壁80構成的各小室上面是敞開的，從而流化介質從下向上通過各小 室流動並且帶走待處理的材料或粒子以及必要時送入一後置的小室。 流化介質不流過或只以微小的量流過設有未示出的排料裝置的小室， 從而從上面落進該小室的材料到達底板區域內並且經由排料裝置53、 例如螺旋輸送機可以從排料小室170中排除。
在各壁80的上方連接著旋流葉片90，它們也可以設置在各壁80 之間並且其垂直延伸大致相當於壁80的垂直延伸或超過它，亦即可以 比壁80更長。旋流葉片90在其面向壁80的下面基本上平行於壁80 定位，從而各旋流葉片90的壓力側對流化介質的流動速度的軸向分量 成0。的角度定向，各旋流葉片90在所示的實施例中構成彎曲的並且 定向成使彎曲從一進料小室150向一排料小室170傾斜。如果例如並 排地設置進料小室150和排料小室170，則背離排料小室170彎曲， 從而必須沿容器20以及處理空間200的整個圓周輸送粒子流和材料流，以便一直到達排料小室170。
各旋流葉片90在其上端具有一個相對流化介質的流動速度的軸 向分量達35。的彎曲，以便變換流化介質以及材料沿圓周方向的流動 方向。旋流葉片90構成了壁80的延長，其中，該延長可以構造有或 沒有在旋流葉片90與壁80之間的間隙。旋流葉片90可以構造一種單 一或雙重彎曲的表面，亦即具有一種不僅有軸向分量而且有徑向分量 的彎曲，以便按要求變換流化介質的流動方向和材料的運動方向。代 替彎曲，也可以另外設置直壁的旋流葉片90的傾斜，以便變換流動方 向。
在旋流葉片90的上方設計一個構造為自由空間的過渡區域100, 它沒有設置影響流動的內部結構，從而可以基本上無阻礙地實現流化 介質的流動以及材料和在流化介質流中夾帶的粒子的輸送。該自由空 間100，即所謂過渡區域，構造成環形的，能使材料及流化介質在水 平平面內有一個自由的圓形通道。
在旋流葉片90和過渡區域100的上方設置有附加旋流葉片110， 它們同樣具有一種單一或雙重彎曲的表面，但在其壓力側上相對於軸 向流動速度分量具有達15。的進口角。出口角在相同的表述中為達90。， 其中，葉片組的內徑相應於過熱器60的外徑。
在附加旋流葉片組的上方設計一除塵器120，其外徑小於處理空 間200的外徑並從而小於容器殼體30在各壁80和各旋流葉片90的區 域內的外徑。附加旋流葉片組的外徑相當於除塵器120的外徑。通過 附加旋流葉片組與旋流葉片90的配合，得到一種對於壓力損失優化的 設備5的結構，從而使整個設備能夠高效率地工作。容器20的外廓 30在這裡是圓柱形的，至少直到旋流葉片卯的高度、當前例子中是 直到除塵器120或附加旋流葉片IIO的高度，因此避免了尤其是設計 為壓力罐的容器20的材料強度很大的設計。預旋流葉片組經由在處理 空間200中存在的流化床產生和支持一種預渦旋或渦旋流，因此支持 從進料小室150向排料小室170所需要的和所希望的繼續輸送。在除 塵器120內產生一離心場，在其中使塵粒和夾帶的粒子狀材料在外面環繞地運動並通過一開口被排出。
在附加旋流葉片110的上方設置有相反於渦旋方向定向的回導葉 片130，它們使流化介質以及在流化介質中夾帶的塵粒的渦旋轉向並 且變換到靜壓力，以便將流化介質輸送給過熱器60。回導或反向旋流 葉片130同樣具有一種單一或雙重彎曲的或傾斜的表面，其具有相對 於流化介質的軸向流動速度分量的達卯。的進口角，同時出口角在相 同的表述中為達10。。該葉片組的內徑相應於一流出管道140的外徑， 而葉片組的外徑相應於過熱器60的內徑。
圖4中示出設備5的剖視圖，由其可看出入流底板70和在上面連 接著的各壁80的結構。在壁80與彎曲的或傾斜的旋流葉片90之間構 成一個自由空間，原則上，旋流葉片卯也可以直接連接在壁80上。
可以看出在旋流葉片90的上方的環形的過渡區域100，同樣也可 看出中心設置的過熱器60,其幾乎是沿容器20的全長延伸，從而在 入流底板70的上方直到各旋流葉片90的下邊緣構成了環形的處理空 間200。可以看出防塵器120及在下端設置的附加旋流葉片IIO和用 於將環繞的流動轉向到一種軸向定向的流動的回導葉片130，同樣也 可看出各回導葉片130的外尺寸，其相應於過熱器60的外徑，以及可 以看出各回導葉片130圍繞流出管道140的設置，後者居中地設置在 容器20內。
旋流葉片組代替至今常用的向上擴大的圓錐體而達到流動的轉 向，藉此使材料的較大粒子徑向向外偏轉和在容器壁上制動並且在重 力影響下可以重新下落，以便可以通過流化介質經受進一步的處理。 沿入流底板70在圓周方向通過在壁80中所設的下面布置的多個出口 實現粒狀材料從進料小室150直到排料小室170的輸送。此外，在各 旋流葉片90的上方藉助於由各旋流葉片90產生的渦旋流動實現待幹 燥的材料的輸送，從而可以不設置其他的內部結構。
各附加旋流葉片110構成了一個對於壓力損失而言得以優化的葉 片組，其將流體介質轉向成一種加強的渦旋流動，為的是可以經由一 個側面旋風分離器分離可能仍存在的材料或塵粒。各回導葉片130基本上是軸向結構形式並且從流出管道140開始徑向向外延伸。藉此消 除渦旋，而變換到靜壓力，這導致流化介質能通過過熱器60容易地回 導。容器外壁30也可以與除塵器120的輪廓相匹配，藉此進一步減小 了在附加旋流葉片IIO的上方需要的結構空間。
圖5示出沿圖3的線D-D截取的水平剖視圖。在下端示出進料小 室150，它有一個未示出的進料裝置，例如螺旋輸送裝置，其直接設 置在排料小室170的旁邊，同時進料小室150和排料小室170在流動 技術上是彼此隔離的，因而阻止材料從進料小室150向排料小室170 的直接過渡。從進料小室150開始連接著大量的處理小室160,它們 通過各隔壁80彼此隔開。各隔壁80同時可以一直直接接界到容器壁 30或與其有一規定的間距地懸掛在環形的處理空間200內，處理空間 在下面由入流底板70限定而在上面由各旋流葉片90的下側限定。在 各處理小室160內部可以i殳置中間加熱壁180，以《更加熱待處理的產
口口 o
圖6中示出沿圖3的線C-C截取的水平剖視圖，由其可看出中心 設置的過熱器60和成環形繞其設置的許多旋流葉片90。旋流葉片90 構成了垂直的徑向延伸的壁80的延長，並且從過熱器60 —直延伸到 容器20的外壁30。各旋流葉片卯以及各壁80基本上徑向定位並且 可以具有一種單一或雙重的傾斜或彎曲，以便使待乾燥材料的主要為 軸向的流動或運動由於流化介質的從下向上引導的流動而轉向，並且 具有一渦旋。
圖7示出沿圖3的線B-B截取的水平剖視圖，由其可看出各旋流 葉片90、各附加旋流葉片110以及除塵器120的基本上為圓柱形的殼 體。各附加旋流葉片110也基本上徑向向外延伸並且以其內邊貼緊過 熱器60的殼體，它們在徑向外面一直伸到除塵器120的外壁並且由於 其傾斜或彎曲而產生相對於旋流葉片90加大的轉向，從而增大渦旋。 塵粒可以從除塵器120中例如經由一個在設備5的外面設置的側面旋 風分離器被排除，同樣也有可能將該塵粒導入排料小室170中。
在附加旋流葉片110的上方設置有回導或反向旋流葉片130，它們大致是軸向作用的，並且將流化介質的沿圓周方向定向的流動變換
到靜壓力，並將流化介質供給用於處理和加熱的過熱器60，以進行處 理或加熱。在中心設置的是流出管道140，通過它可排出流化介質。 各回導葉片130從流出管道140徑向向外一直延伸到過熱器60的圓 周。還可以設置流化介質的其他處理裝置，用以對其進行調節。特別 是設置淨化裝置，從而不會因入射的塵粒等損壞吹風器或通風機葉輪。 代替容器在處理空間或各小室上方按現有技術已知的圓錐形擴大
的方案，利用按照本發明的方案有可能實現一種圓柱形的容器20結 構。由此大大地節省了材料，特別是對於設計為壓力罐的容器20，在 設備用作為蒸發乾燥器時不損失乾燥功率。在此，吹風器的配置這樣 實現，即，要實現待處理的、特別是待乾燥的材料的流化，以便將待 乾燥的材料或粒子從進料小室150—直輸送到排料小室170。
代替各圖中所示的十六個小室或空腔，包括第一個進料小室150、 十四個處理小室160和最後一個排料小室170，也可以實現不同的小 室數目。環繞流動導向的優點是，在流化介質中的粒子經由附加旋流 葉片IIO和除塵器120可以最好地加以分離。流化介質和粒子的單向 環繞方向也有利於依據回導葉片130的彎曲和傾斜而進行的回導和將 渦旋衝量變換成靜壓力，所述回導葉片具有一種與旋流和附加旋流葉 片90、 110的彎曲或傾斜相比相反的取向。附圖標記清單
1分離或分餾裝置60過熱器
2蒸發器70入流底板
3混合裝置2080壁
4調節裝置904t流葉片
5流化床乾燥器100過渡區域
6冷卻裝置110附加旋流葉片
7回導管道120除塵器
8除塵器25130回導葉片
9供給裝置140流出管道
20容器150進料小室
30外殼160處理小室
40支架170排料小室
50拱形的底板30180中間加熱壁
52進料裝置200處理空間
53排料裝置
2權利要求
1.在含澱粉和含糖的原料的加工處理中、特別是在其發酵和蒸餾以後用於對副產品進行乾燥的方法，其中，將副產品分餾成一具有高的液體分量的清淨相和一濃稠相，其特徵在於，使濃稠相在一種調節處理中形成幾何尺寸一致的粒子，並且，在一氣動的流化床乾燥裝置中，在流化床中以在0.5與0.92之間範圍內的相對間隙容積對該粒子加以乾燥。
2. 按照權利要求l所述的方法，其特徵在於，在一種單一或多重 引力場中實施將副產品分餾成一清淨相和一濃稠相。
3. 按照權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，將清淨相濃縮 成糖漿並將該糖漿供給濃稠相，以便在進行調節處理之前或在進行調 節處理過程中形成一 混合相。
4. 按照上述權利要求之一項所述的方法，其特徵在於，在一流化 床裝置中冷卻經乾燥的粒子。
5. 按照上述權利要求之一項所述的方法，其特徵在於，將濃稠相 調節到在30%與60%之間、特別是40%的乾燥材料含量。
6. 按照上述權利要求之一項所述的方法，其特徵在於，在一膨脹 器、擠壓機和/或制粒機中實施對濃稠相的調節。
7. 按照上述權利要求之一項所述的方法，其特徵在於，將濃稠相 調節成能流化的、特別是形狀穩定的單粒子，優選是以圓柱體的形狀， 其長度基本上相當於其直徑，其中，所述長度特別在5mm至10mm 的範圍內。
8. 按照上述權利要求之一項所述的方法，其特徵在於，在進行調 節處理之前或在進行調節處理過程中給濃稠相添加附加料。
9. 按照權利要求8所述的方法，其特徵在於，添加具有一定含溼 量的附加料，該含溼量小於濃稠相的含溼量。
10. 按照權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，在調節之前 或在調節過程中，將經乾燥的粒子的一部分作為附加料導回濃稠相。
11. 按照權利要求3至IO之一項所述的方法，其特徵在於，將糖 漿、附加料和/或乾燥的粒子在一混合器中或者分開地在一裝置中添加 給濃稠相，以便實施調節處理。
12. 對副產品進行乾燥的設備，該副產品來自含澱粉和含糖的原 料的加工處理，特別是在發酵和蒸餾以後，所述設備包括一機械的分 離裝置，用於將副產品分成一具有高的液體分量的清淨相和一濃稠相； 其特徵在於，在分離裝置(l)後面連接一個用於濃稠相的成型的調節 裝置(4),所述調節裝置使濃稠相形成幾何尺寸一致的粒子，並且， 在調節裝置(4)後面設置一個流化床乾燥裝置(5)，在該流化床乾燥 裝置中，粒子通過有0.5至0.92空隙容積的氣動的流化被乾燥。
13. 按照權利要求12所述的設備，其特徵在於，設置一個用於從 清淨相中排除液體的蒸發裝置(2 )和一個將濃縮的清淨相供給濃稠相 的供給裝置。
14. 按照權利要求13所述的設備，其特徵在於，在所述流化床幹 燥裝置(5)的後面設置一冷卻裝置(6)。
15. 按照權利要求14所述的設備，其特徵在於，所述冷卻裝置(6 ) 是一流化床裝置。
16. 按照權利要求12至15之一項所述的設備，其特徵在於，所 述分離裝置(1)構成為一種單一或多重的引力場。
17. 按照權利要求12至16之一項所述的設備，其特徵在於，所 述調節裝置(4)構成為膨脹器、擠壓機和/或制粒機，特別是用於成 型能流化的形狀穩定的單粒子，優選是以圓柱體的形狀，其長度基本 上相當於其直徑，其中，所述長度特別在5mm至10mm的範圍內。
18. 按照權利要求12至17之一項所述的設備，其特徵在於，設 置一供給裝置(9)，用於將附加料供給濃稠相。
19. 按照權利要求12至18之一項所述的設備，其特徵在於，設 置一個將經乾燥的粒子的分流導向濃稠相的回導裝置(7)。
20. 按照權利要求13至17之一項所述的設備，其特徵在於，設 置一個用於濃稠相和濃縮的清淨相、附加料和/或乾燥的粒子的混合裝置(3),其中，所述混合裝置(3)連接在調節裝置(4)的前面或者 與其構成一個裝置。
全文摘要
本發明涉及在含澱粉和含糖的原料的加工處理中、特別是在其發酵和蒸餾以後用於對副產品進行乾燥的方法和設備，其中，將副產品分餾成一具有高的液體分量的清淨相和一濃稠相，其中，使濃稠相在一種調節處理中形成幾何尺寸一致的粒子，並且，在一氣動的流化床乾燥裝置中，在流化床中以在0.5與0.92之間範圍內的相對間隙容積對該粒子加以乾燥。
文檔編號A23K1/06GK101631473SQ200880004518
公開日2010年1月20日 申請日期2008年2月8日 優先權日2007年2月9日
發明者C·克萊因, G·卡斯佩斯, L·克雷爾 申請人:布倫瑞克機器製造有限公司