用于干燥副产品的方法和设备的制作方法

专利名称：用于干燥副产品的方法和设备的制作方法
用于干燥副产品的方法和设备本发明涉及用于干燥副产品方法和设备，所述副产品是在含淀粉 和含糖的原料的处理中、特别是在发酵和蒸馏以后附带产生的。在处理含淀粉和含糖的原料时，例如在制造酒精或哞酒时，将原 料粉碎并且通过添加水和酵母进行发酵。提取同时形成的酒精并将剩 下的副产品供给一种应用。典型的副产品是所谓酒糟，其除了碳水化 合物之外还包含供给麦芽浆的材料，例如蛋白、脂肪和矿物质以及谷 物的剩余的组分。酒糟以较高的液体分量产生，从而其可以液态物作 为配料或干燥物作为饲料应用。干燥的谷物麦芽浆的酒糟也被称为DDGS ( Distillers Dried Grains with Solubles )。为制造这种DDGS， 提出了各种不同的方法，它们由于机械负荷和热负荷而破坏内容材料 并且不利地改变高级祠料。同样，所提出的干燥方法时有是很麻烦的， 例如建议冻结干燥，这必须在高耗能的条件下进行。WO 83/00007 Al描述了 一种用于由酒糟制造牲畜饲料的方法，其 中，将液体流从发酵器经由离心机分离成一富酵母的和一无酵母的产 品流。在分离之前，经由筛分装置分出固体材料并输送给到沉淀池。 经由间接的蒸汽供给，加热沉淀池。从沉淀池中连续地排出酒糟并输 送给一粒化滚筒。同样也将干燥的粒子供给该滚筒，这些粒子被送回 干燥装置。有一空气流导过粒化滚筒。DE 102 49 027 Al描述了一种用以制造酒精设备，其中，将酒糟 经由一沉淀器分馏成稀浆和所谓的"湿饼"。将稀浆浓缩成稠浆或糖浆 并且与湿饼混合。外皮部分被供给混合物并在干燥站予以最终干燥。 干燥器可以构成为过热蒸汽干燥器。US 3 925 904描述了一种类似的设备和类似的方法，其中，在经 由压力机或离心机的机械的脱水以后浓缩液体相并且再供给"湿饼"。 利用较高的超过60%的含湿量将该混合或弥散物供给"快速干燥，，过程。代替压力机或离心机，US 5 958 233中描述了一类似的方法，其 包括一沉淀器。由US 821 326已知一种用于由蒸馏酒糟制造干燥饲料的方法，其 中，将酒糟分离成一液体相和一固体相，将固体相粒化，从液体相中 获得糖浆，混合粒化的固体相和糖浆，并将混合物例如以旋转干燥方 法进行干燥。在US 2006/0057251 Al中描述了动物饲料组合物的制造，其中， 特别将在酒精发酵以后留下的酒糟分离成不可溶解的和可溶解的组 分、将可溶解的组分在糖浆中浓缩、重新提取、将不可溶解的组分和 糖浆混合以及紧接着进行干燥。对此可以使用不同的干燥器。US 5 611 935公开了一种用以处理泥浆的设备，其包括一流化床 干燥器和一流化床冷却器。在流化床干燥器前面连接一混合器，在该 混合器中将供给的稠泥浆与干燥泥浆混合，此时前提是进行约50至 80质量百分数的干燥材料含量的干燥。流化床蒸发干燥器本身例如描述于EP 1 044 044 Al中。由该现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种方法和设备， 用以干燥副产品，所述副产品是在含淀粉和含糖的原料的处理中附带 产生的，所述方法或设备能够将副产品柔和地干燥和处理成一种少尘 的、松散的和机械上稳定的产品。按照本发明，上述目的通过一种具 有权利要求1的特征的方法和一种具有权利要求12的特征的设备得以 实现。各从属权利要求中说明了本发明的有利实施形式和进一步设计。按照本发明的用于干燥副产品的方法，所述副产品在含淀粉和含 糖的原料的处理中、特别是在发酵和蒸馏以后附带产生，其中，将副 产品分馏成一具有高液体分量的清净相和一浓稠相，规定使分出的 浓稠相在一种调节处理中形成许多粒子，并且将这些粒子在一流化床 干燥装置中以在0.5与0.92之间范围内的相对粒间空隙容积加以干燥。 意想不到地发现经调节的并且形成基本上均匀一致的、能流化的、 形状稳定的粒子的酒糟在气动的流化床处理中能够在流化床中以较高 的相对空隙容积有效地而不分解地干燥。粒子可以在流化床干燥装置中柔和地和高效率地被干燥，从而作为成品存在一粒状物料，其基本 上是无尘的并且其含湿量可以适应于干燥副产品的用户的要求。为了原始副产品实现尽可能节省能量的分馏而设置一种重力分馏 装置，在其中将副产品例如以酒糟形态供给 一 个单 一 的或多重的引力 场，从而实现分离成浓稠相和清净相。例如通过弧形筛可提供单一的 引力场，而沉淀器和离心机可提供多重的引力场并且可提供具有较高 的固体材料份额的浓稠相。本方法的一种进一步设计规定，将清净相浓缩成糖浆并将该糖浆 供给浓稠相，从而形成一混合相。如此形成的混合相(其通过清净相 的内容材料浓缩)然后如同浓稠相那样被调节和干燥或进一步处理。 在混合相中涉及一 改性的浓稠相，其除糖浆外还可以添加其他的材料， 关于浓稠相的实施形式同样适用于混合相，反之亦然。在流化床干燥装置的干燥也可能导致粒子的加热，从而接着必须 要对干燥的粒子或干燥产品的进行冷却。该冷却优选在一流化床装置 中实现，其不仅能够实现干燥粒子的有效冷却而且能够柔和输送。优选地，在一种成型处理中调节浓稠相或混合相以前，将浓稠相或混合相的干燥材料含量到调节之前设定在30%与60%之间的范围 内，优选i殳定到约40%的范围。意想不到地发现，浓稠相或混合相在 该较低的干燥材料含量下通过调节过程可以处于一种机械上足够稳定 的形态，用它在流化床干燥装置中可以实施接着的对相同形式的粒状 产品的流化和干燥。可以在一膨胀器、挤压机或制粒机中实现浓稠相或混合相的调节， 必要时也可相互组合这些装置。这些调节装置通常只用于具有较高的 干燥材料含量的产品，从而对于本领域技术人员来说意想不到的是， 即使浓稠相和混合相的干燥材料含量较小，通过这些调节装置也可形 成为粒子，亦即特别是为接近球形的颗粒。这些颗粒具有圆柱体形状， 其中该圆柱体直径基本上相当于长度并且优选在5mm至10mm的范 围内。在浓稠相和混合相的调节过程中可以通过压力和温度的影响来 调定机械强度，同样可以通过调节造成化学物理的变化，其可能影响其中，在存在可流化的单个粒子的情况下实现所述调节。干燥的 成品是少尘的并且具有很好的松散性。借此，在全部的合理的处理过 程中提供了制造产品的良好的可操作性。作为干燥流体，在流化床干燥装置中可以使用过热的水蒸汽，优 选在循环回路中引导该过热的水蒸汽。可以在流化床之外通过过热蒸 汽实现干燥流体的过热。由调节的粒子中蒸发的水可以作为一种能量 利用的干燥余汽通过包含的冷凝热余量的释放在总处理过程的一个工 艺级中在流化床干燥装置之外加以利用。借此显著地降低了在含淀粉 和含糖的原料的处理中的能量花费。在流化床干燥装置内可以调定对产品柔和的干燥条件，其中，与 一种几乎无氧的水蒸汽气氛相结合，由于干燥材料的氧化被大大限制 故而只有很少的产品损失。干燥的产品由于实际上不存在的干燥粒子的角质化而具有很好的 可再水化性。按需要，例如用于动物的喂养，干燥的粒子可以具有较 高的含湿量。很好的可再水化性使养料能被很好地吸收，从而成品具 备很高的生理学质量。可以将附加料供给浓稠相和混合相，以便影响成品的特性或还影 浓稠相和混合相的特性。为了可以调节浓稠相和混合相的含湿量，可 以添加具有一定含湿量的附加料，其小于浓稠相的含湿量。如果浓稠 相和混合相不具有为了在一相应的装置中的调节需要的浓度的话，也 可能必须供给液体。如果成品应该包含规定的养料，该养料不存在于 副产品中或者量不够，则同样可以添加养料。一种进一步设计规定，将干燥的粒子的一部分作为附加料导回浓 稠相和糖浆。已干燥的粒子的回导能够将浓稠相和混合相调节到一定 干燥度或一定干燥材料含量，其能够实现浓稠相和混合相向粒子的一 种基本上形状稳定的调节。干燥的粒子可以单独作为附加料或与其他 的附加料一起添加给浓稠相和混合相。按照本发明的用于干燥副产品的设备，所述副产品在含淀粉和含8糖的原料的处理中、特别是在发酵和蒸馏时附带产生，规定设置一 机械的分离装置，用于分离出一具有高的液体分量的清净相和一浓稠 相。在分离装置后面连接一成型的调节装置，它使浓稠相或者包括清 净相和浓稠相的混合相以及必要时还有附加料形成粒子，其中，在调 节装置后面设置一流化床干燥装置，在其中使各粒子干燥。流化床干 燥装置在流化床的在0.5与0.92之间的相对空隙容积情况下工作，并 流化待干燥的粒子，借此实现柔和的干燥。为用于制造糖浆的清净相，以及用于浓缩的清净相向浓稠相的供 给装置，例如在一混合装置中，设置一个蒸发器，如果应该或必须将 浓稠相浓缩或变性的话。在干燥装置的后面设置一冷却装置，特别是一流化床装置，以便 得到冷却的、能输送的和松散的产品。用于副产品，例如来自蒸馏过程的酒糟的分馏的分离装置可以构 成为单一的或多重的引力场，同样也可以设置其他的分离装置或装置， 以实施优选液态的清净相和浓稠相的分离。例如沉淀器或离心才几可以 作为用来产生多重的引力场的装置，弧形筛则是单一的引力场的实例。作为浓稠相和混合相的调节装置，可以使用膨胀器、挤压机或制 粒机，同样可以组合使用多个这样的调节装置，以便得到符合要求的 粒子形状或粒子尺寸。在本发明的进一步设计中，有一回导装置将干燥的粒子的部分流 输向混合装置，由此可以在供给调节装置之前设定在浓稠相和混合相 中的符合要求的干燥材料含量。浓稠相和浓缩的清净相的混合装置可 以设置在调节装置之前，同时可以通过一个紧挨着调节装置的供给装 置供给附加料。流化床干燥装置可以设计为一种用于从粒状材料的混合物中排除 流体和/或固体的设备，包括一容器，其构成一个具有圆柱形外廓的环 形的处理空间。该设备具有用于往处理空间中装入和从处理空间中排 出粒状材料的装置、用于从下面往处理空间中供给一种流化介质的吹 风装置以及沿流动方向在吹风装置之前用于准备流化介质的装置，其中在处理空间中通过垂直延伸的壁构成沿垂直方向延伸的多个小室， 这些小室中的一个小室构成一排料小室，没有或只有减少了的流化介 质从下面流过该排料小室，在该排料小室的下端设置排料装置，这些 小室中的另 一小室设有进料装置并构成进料小室，并且各小室在其上端是敞开的。规定在各壁的上方设置有旋流叶片，这些旋流叶片沿 着从进料小室向排料小室的流动方向是倾斜或弯曲的，其外径不大于 壁以及处理空间的外径，其中，各旋流叶片由一外壳包围，该外壳不 在径向突出于处理空间的外壳。流化介质从下面流过处理空间，向上 在各旋流叶片之间在处在其上面的过渡区域内流出。通过在垂直的壁 的上方设置旋流叶片，便有可能影响和支持流化介质特别是过热蒸汽 的流动方向，以及同样地影响和支持待处理材料的运动方向。各旋流 叶片如此弯曲或倾斜，使得在其上面设置的自由空间内，优选不带有 影响流动的内部结构，产生一种旋转的、均匀的流化介质流，称之为 涡旋流。该涡旋流的离心力使随带的粒子径向向外运动，在那里其部 分地重新向下落入旋流叶片的区域内或者重新落入处理空间中。在此， 涡旋流的方向防止使湿粒子能够从进料小室直接进入排料小室中。从各个小室通过旋流叶片区域以及紧接着流入过渡区域的自由空 间的流化介质流就其流量和状态条件而言具有不同的值，其在涡旋流 中被均匀化。因此不再需要过渡区域的圆锥形扩大和同样圆锥形扩大 的内部结构和导向板的设置，从而，除了由于至少沿轴向方向的外部 尺寸保持不变而实现的空间节省外，还可以在设备的构造中实现显著 的材料节省。有可能的是，将在旋流叶片上方的区域构造成圆柱形的或者成圆 锥形向上逐渐缩小，以便提供一种尽可能小型的外壳，并由此提供一 种材料消耗尽可能少的结构设计。各小室(其通过垂直的壁构成)在其上端可以连接旋流叶片，可 以径向一直延伸到外壁，从而它们沿圆周方向构成一个真正的分段和 阻挡。在各壁的下端可以设有通道口，以便使材料、特别是粗粒状材 料也可以在壁的下面沿圆周方向继续运动。旋流叶片的数量基本上与垂直的壁的数量无关，旋流叶片的设置并不局限于壁的上边缘与旋流 叶片的下边缘的直接配置。
旋流叶片可以固定在壁上或与其一起构造，这能够实现不仅粒状 材料而且流化介质的连续的导向。或者，在旋流叶片的下边缘与壁的 上边缘之间也可以具有一垂直的间距，其必要时能够从进料小室直到 排料小室之前(但不能从排料小室到进料小室)形成一个自由的通道。 该间距用于使壁与旋流叶片脱离和用于降低设备的总重。
在自由空间的上方结合有一除尘器。在其下面通过附加旋流叶片 流入流化介质。附加旋流叶片具有一种与旋流叶片相同的定向和更强 的倾斜或弯曲，以便在除尘器中产生不仅流化介质而且通过流化介质 夹带的尘粒和粒状材料的一种基本上为圆形的流动运动。因此，通过 各旋流叶片和各附加旋流叶片发生流动或粒子流的两级转向，借此在 除尘器中产生一离心场，在该离心场中，随带的尘粒和粒状材料特别 是向外运动，并且通过除尘器壁中的至少一个开口离开除尘器。
本发明的 一种实施形式规定，旋流叶片的压力侧相对于流化介质
的轴向流动速度分量在下边缘处以达10。的角度倾斜。旋流叶片在其
下边缘处也可以平行于流化介质的流动的轴向分量定向，然后才倾斜
或弯曲。而同样设定旋流叶片以达10°的角度相应弯曲或倾斜的定位，
并且这是可能实现的。
旋流叶片在其上边缘处在其压力侧相对于轴向流动速度分量以达
35°的角度倾斜，以便产生不仅流化介质而且粒状材料的流动的一种相 应大的转向。
在按照本发明的设备中，在容器内部设置一过热器，其中，旋流 叶片的内径相应于过热器的外径。因此，各旋流叶片在径向内部与过 热器端接。各旋流叶片的径向外侧边一直延伸到容器壁，其中，在径 向外侧面上在各旋流叶片的侧边缘与容器壁之间也可以具有一间隙。
附加旋流叶片在其压力侧相对于流化介质的轴向流动速度分量在 下边缘处以达15。的角度倾斜，以便产生流动的较大转向。在其上边 缘处为达90。的倾斜，以便使轴向运动几乎完全偏转到圆周方向。由于旋流叶片和附加旋流叶片优选由薄板状的材料构成，压力侧的角度 在其数值上相当于在远离压力侧的那面的角度。
在附加旋流叶片的上方设置有回导或反向旋流叶片，其具有一种 与旋流叶片和附加旋流叶片相反的倾斜或弯曲，其压力侧相对于流化
介质的轴向流动速度分量在进口端以达90。的角度倾斜，同时斜度在 出口端以达0。的角度倾斜，因而，从沿圆周方向的基本环形的流动重 新实现一种平行于轴向方向的流动。借此使得流化介质转向轴向方向， 从而优选实现向过热器和吹风器的回导。
在本发明的一种实施形式中，经由一中心设置的流出管道实现流 体的排除，其中，各回导叶片在其径向内端邻接该流出管道。回导叶 片可以具有一种双重弯曲或双重倾斜的形状，旋流叶片和附加旋流叶 片也同样如此。
另外，还可以在吹风器前面连接用于流化介质的净化、回导以及 加热的其他装置，以便调节流化介质。
在处理空间的下端设置了一个具有通流孔的入流底板。该入流底 板可以具有用于影响容积流量的装置，以便沿圆周方向，亦即沿待处 理的材料的输送方向提供不同容积的流化介质。流化介质的不同容积 可以例如根据各小室的位置来实现。待处理的材料越重，亦即材料越 潮湿，则流化介质的量必定越大。
可以并排布置具有进料装置的小室和排料小室，其中，为避免从 进料小室到排料小室的直接输送而设置一隔离装置。在进料小室和排 料小室并排设置时，材料必须走过基本上环形的处理空间的整个圆周。
本发明的一种进一步设计规定，将入流底板构造为，使粒子从处 理空间中的排出在旋流叶片区域内通过流化的粒子按照分离条件开放 的吹风经由旋流叶片优选径向向外接近容器壁来实现。为了加强在处 理空间的下部区域内的涡旋运动，并且在处理空间的径向外边缘上亦 即在外壁的区域内提供更高的流动速度，以便在那里向上输送材料， 现规定，在入流底板的径向外面的区域上设计比在入流底板的径向内 部的区域上更大的开口比例。这就是说，在入流底板的外壁的区域内
12设置比在处理空间的内壁的区域内亦即在过热器的附近更多的或更大 的通孔。
为了避免在处理空间的径向内部的区域内发生粒子沉积，将入流 底板构成拱形的。其中，拱曲可以连续地实现或通过一些相互成角度 定向的基本上直的薄板构成。通过入流底板的拱曲，结合入流底板沿 径向方向改变的开口比例，便能沿径向方向产生粒子的环绕的涡旋运 动。在各垂直壁的平面内观察其轮廓，要使入流底板在各壁的下方构 成一弧形或一弧形的多边形排列。与此不同，对于平面的入流底板， 则存在大的、重的待流化的粒子的沉积危险。
入流底板可以具有用于流化介质的通孔，其可以按照不同方式构 造。这些通孔可以例如构成为钻孔、缝口或其他的自由穿通面。同样， 也可以通过制造入流底板的薄板中的间隙来构成通流孔。
为了确保粒子输送，在各小室中要具有尽可能一致的流化状态。 由于粒子在流化技术上的特性随着从进料直到排料的流体排除而改 变，因此在进料小室的区域内应设置比在排料小室的区域内更大的开 口比例。优选的是，开口比例从进料小室到排料小室逐步地或连续地 减小。入流底板中的开孔可以与其垂直或成角度设置，用以影响在处 理空间内部处于运动中的材料。
以下借助附图更详细地说明本发明的一个实施例。其中


图1 干燥设备的示意的设置;
图2 流化床干燥器的一种方案的总图3 设备的部分剖开的侧视图4 按图3的线A-A截取的剖视图5 按图3的线D-D截取的剖视图6 按图3的线C-C截取的剖视图7 按图3的线B-B截取的剖^L
图1中示意性表示出用于干燥副产品的设备，该副产品在含淀粉 和含糖的原料的处理中附带产生。前置的处理阶段未示出，其例如在 生产酒精的范围内。副产品，即所谓酒糟，以或多或少液态的形式产生并且供给一分离或分馏装置1，在其中使副产品分离成一清净相和 一浓稠相。在分馏装置1中的分离是经由一个或多个机械的分离装置 实现的，在其中形成单一的或多重的引力场。分馏装置l可以例如具 有弧形筛(包括一种单一的引力场)或者沉淀器或分离器(包括一种 多重引力场)。
将在分离装置1中产生的清净相(其具有一高的液体分量)导入
一蒸发器2，在其中加热清净相并浓缩成糖浆。向上从蒸发器2排出 作为蒸汽逸出的液体，在下面提取浓缩后得到的糖浆并将其供给一混 合装置3。糖浆在混合装置3中与来自分离装置1的浓稠相会合并在 那里混合成一个基本上均匀的混合相。混合装置3可以是电机驱动的， 必要时也可以取消电机驱动。
从混合装置3 (在其中使浓稠相和浓缩的清净相亦即糖浆会合)， 将由此形成的混合相导入一调节装置4。混合装置3可以直接连接在 调节装置4的前面并且还构成为纯被动的元件，例如构成为导入漏斗。
在调节装置4中成型调节混合相，亦即在供给压力和必要时设定 温度的条件下变形得到许多粒子。在此，调节装置4可以构成为膨胀 器、挤压机或制粒机。同样可以前后顺次连接不同的调节装置4组合， 只要这是必要的或需要的话。
通过调节装置4，将由此得到的粒子，亦即粒状存在的混合相例 如经由螺旋输送机52供给一个流化床干燥器5，在其中以s在0.5与 0.92之间范围内的粒间空隙容积干燥粒子。此时粒子从上面落入从下 面入流的处理空间中，处理空间在下面经由一入流底板限定。通过该 入底板(其具有多个用于通过流化介质的开口 )，将流化介质导入优选 过热的蒸汽中，从而干燥和同时流化湿粒子。其中，流化床干燥器5 内的处理空间优选分成为多个垂直的小室，它们在其上端是敞开的， 从而被向上抛离的粒子可以进入下一小室内。在各小室壁的下端设有 通道孔，从而入流底板在基本上环形的处理空间的圓周方向也可以实 现材料输送。
在进料小室及进料装置52的旁边，还设置了一排料小室，其包括一个具有减少的或者不具有从下面的入流的底板件。进料小室和排料 小室并排设置并且在流动技术上基本是彼此隔离的，从而进入的粒子
必须通过基本上环形的处理空间，直到它到达排料装置53，从那里排 出副产品的干燥的粒子。这可以通过电机驱动的螺旋排出机53来实 现。
接着由排料装置53将干燥的和当前热的粒子供给一冷却装置6， 该冷却装置同样构成为流化床装置。在此，流化介质不是过热的热蒸 汽，而优选是冷却空气。在充分冷却以后，从装置中提取完成的产品， 例如包装和销售。在冷却装置6中设置一除尘器，以便可以分离出可 能在向冷却装置6的输送时出现的尘粒。
将干燥的和优选仍未冷却的产品的一部分经由一个回导管道7送 回混合装置3，只要包括浓稠相和糖浆的混合相是成液态的，以便在 调节装置4中以足够的稳定性处理成许多粒子，这是所要求的，为的 是在流化床干燥器5的流化床中不被分解。
在流化床干燥器5内设置一除尘器8，其排出存在的尘粒，从而 可以从排料装置53中输出几乎无尘的成品。如果在从流化床干燥器5 向冷却装置6的输送过程中出现其他的尘粒，则由于冷却装置6内的 流化床处理同样将其分离出，从而得到无尘的产品。
原则上也可以没有干燥粒子回导地实现借助示意图说明的方法。 同样，在混合装置3中可以添加混合相的其他附加料，从而可以实施 混合相的有针对性的特性调节，以便在调节装置4中可以实施一调节。 同样通过附加料可以调定符合要求的特性，例如在制造动物饲料时。 可以单独经一供给装置9实现附加料的输入，同样可以经由供给装置 9添加干燥的粒子。可以用纯粹浓稠相和变性的浓稠相亦即混合相实 现上述方法。
从流化床干燥器5中向上排除废气或余汽。
发明的一个方案示于图2中，其中，流化床干燥器5具有基本上 为圆柱形的结构。设备的其余的装置基本上是完全相同的，因而在这 里略去进一步的描述。
15图2示出一设备5的透视图，其包括一容器20，该容器具有基本 上为圆柱形的外壳30。容器20支承在一支架40上，以使得设备5也 能从下面接近进行维修。
图3中示出设备5连同容器20的部分剖开的侧视图，其中部分地 去掉了外壳30。可以看出，容器20的外廓基本上是圆柱形的。以下 描述容器20和在其上设置的各部件的几何结构。
在支架40上安装的容器20在其下端具有一拱形的底板50，在其 中设置了一个未示出的通风机叶轮，利用它使流化介质、特别是过热 的蒸汽在容器20中循环。在容器20内设置一个基本上为圆柱形的过 热器60，从而将流化介质从下面导入一个基本上为环形的处理空间 200，该环形的处理空间构成在过热器60与外壳30之间。处理空间 200同时在其下端由一入流底板70限定，入流底板允许从下面通过流 化介质，但不允许待处理的材料的下落通过。
在入流底板70的上方设置多个垂直定位的壁80,它们从过热器 60的外壁一直延伸到容器壁30并且在其中间构成多个小室。各壁80 向下可以一直延伸到入流底板70或在其中间构成一个自由空间。通过 各壁80构成的各小室上面是敞开的，从而流化介质从下向上通过各小 室流动并且带走待处理的材料或粒子以及必要时送入一后置的小室。 流化介质不流过或只以微小的量流过设有未示出的排料装置的小室， 从而从上面落进该小室的材料到达底板区域内并且经由排料装置53、 例如螺旋输送机可以从排料小室170中排除。
在各壁80的上方连接着旋流叶片90，它们也可以设置在各壁80 之间并且其垂直延伸大致相当于壁80的垂直延伸或超过它，亦即可以 比壁80更长。旋流叶片90在其面向壁80的下面基本上平行于壁80 定位，从而各旋流叶片90的压力侧对流化介质的流动速度的轴向分量 成0。的角度定向，各旋流叶片90在所示的实施例中构成弯曲的并且 定向成使弯曲从一进料小室150向一排料小室170倾斜。如果例如并 排地设置进料小室150和排料小室170，则背离排料小室170弯曲， 从而必须沿容器20以及处理空间200的整个圆周输送粒子流和材料流，以便一直到达排料小室170。
各旋流叶片90在其上端具有一个相对流化介质的流动速度的轴 向分量达35。的弯曲，以便变换流化介质以及材料沿圆周方向的流动 方向。旋流叶片90构成了壁80的延长，其中，该延长可以构造有或 没有在旋流叶片90与壁80之间的间隙。旋流叶片90可以构造一种单 一或双重弯曲的表面，亦即具有一种不仅有轴向分量而且有径向分量 的弯曲，以便按要求变换流化介质的流动方向和材料的运动方向。代 替弯曲，也可以另外设置直壁的旋流叶片90的倾斜，以便变换流动方 向。
在旋流叶片90的上方设计一个构造为自由空间的过渡区域100, 它没有设置影响流动的内部结构，从而可以基本上无阻碍地实现流化 介质的流动以及材料和在流化介质流中夹带的粒子的输送。该自由空 间100，即所谓过渡区域，构造成环形的，能使材料及流化介质在水 平平面内有一个自由的圆形通道。
在旋流叶片90和过渡区域100的上方设置有附加旋流叶片110， 它们同样具有一种单一或双重弯曲的表面，但在其压力侧上相对于轴 向流动速度分量具有达15。的进口角。出口角在相同的表述中为达90。， 其中，叶片组的内径相应于过热器60的外径。
在附加旋流叶片组的上方设计一除尘器120，其外径小于处理空 间200的外径并从而小于容器壳体30在各壁80和各旋流叶片90的区 域内的外径。附加旋流叶片组的外径相当于除尘器120的外径。通过 附加旋流叶片组与旋流叶片90的配合，得到一种对于压力损失优化的 设备5的结构，从而使整个设备能够高效率地工作。容器20的外廓 30在这里是圆柱形的，至少直到旋流叶片卯的高度、当前例子中是 直到除尘器120或附加旋流叶片IIO的高度，因此避免了尤其是设计 为压力罐的容器20的材料强度很大的设计。预旋流叶片组经由在处理 空间200中存在的流化床产生和支持一种预涡旋或涡旋流，因此支持 从进料小室150向排料小室170所需要的和所希望的继续输送。在除 尘器120内产生一离心场，在其中使尘粒和夹带的粒子状材料在外面环绕地运动并通过一开口被排出。
在附加旋流叶片110的上方设置有相反于涡旋方向定向的回导叶 片130，它们使流化介质以及在流化介质中夹带的尘粒的涡旋转向并 且变换到静压力，以便将流化介质输送给过热器60。回导或反向旋流 叶片130同样具有一种单一或双重弯曲的或倾斜的表面，其具有相对 于流化介质的轴向流动速度分量的达卯。的进口角，同时出口角在相 同的表述中为达10。。该叶片组的内径相应于一流出管道140的外径， 而叶片组的外径相应于过热器60的内径。
图4中示出设备5的剖视图，由其可看出入流底板70和在上面连 接着的各壁80的结构。在壁80与弯曲的或倾斜的旋流叶片90之间构 成一个自由空间，原则上，旋流叶片卯也可以直接连接在壁80上。
可以看出在旋流叶片90的上方的环形的过渡区域100，同样也可 看出中心设置的过热器60,其几乎是沿容器20的全长延伸，从而在 入流底板70的上方直到各旋流叶片90的下边缘构成了环形的处理空 间200。可以看出防尘器120及在下端设置的附加旋流叶片IIO和用 于将环绕的流动转向到一种轴向定向的流动的回导叶片130，同样也 可看出各回导叶片130的外尺寸，其相应于过热器60的外径，以及可 以看出各回导叶片130围绕流出管道140的设置，后者居中地设置在 容器20内。
旋流叶片组代替至今常用的向上扩大的圆锥体而达到流动的转 向，借此使材料的较大粒子径向向外偏转和在容器壁上制动并且在重 力影响下可以重新下落，以便可以通过流化介质经受进一步的处理。 沿入流底板70在圆周方向通过在壁80中所设的下面布置的多个出口 实现粒状材料从进料小室150直到排料小室170的输送。此外，在各 旋流叶片90的上方借助于由各旋流叶片90产生的涡旋流动实现待干 燥的材料的输送，从而可以不设置其他的内部结构。
各附加旋流叶片110构成了一个对于压力损失而言得以优化的叶 片组，其将流体介质转向成一种加强的涡旋流动，为的是可以经由一 个侧面旋风分离器分离可能仍存在的材料或尘粒。各回导叶片130基本上是轴向结构形式并且从流出管道140开始径向向外延伸。借此消 除涡旋，而变换到静压力，这导致流化介质能通过过热器60容易地回 导。容器外壁30也可以与除尘器120的轮廓相匹配，借此进一步减小 了在附加旋流叶片IIO的上方需要的结构空间。
图5示出沿图3的线D-D截取的水平剖视图。在下端示出进料小 室150，它有一个未示出的进料装置，例如螺旋输送装置，其直接设 置在排料小室170的旁边，同时进料小室150和排料小室170在流动 技术上是彼此隔离的，因而阻止材料从进料小室150向排料小室170 的直接过渡。从进料小室150开始连接着大量的处理小室160,它们 通过各隔壁80彼此隔开。各隔壁80同时可以一直直接接界到容器壁 30或与其有一规定的间距地悬挂在环形的处理空间200内，处理空间 在下面由入流底板70限定而在上面由各旋流叶片90的下侧限定。在 各处理小室160内部可以i殳置中间加热壁180，以《更加热待处理的产
口口 o
图6中示出沿图3的线C-C截取的水平剖视图，由其可看出中心 设置的过热器60和成环形绕其设置的许多旋流叶片90。旋流叶片90 构成了垂直的径向延伸的壁80的延长，并且从过热器60 —直延伸到 容器20的外壁30。各旋流叶片卯以及各壁80基本上径向定位并且 可以具有一种单一或双重的倾斜或弯曲，以便使待干燥材料的主要为 轴向的流动或运动由于流化介质的从下向上引导的流动而转向，并且 具有一涡旋。
图7示出沿图3的线B-B截取的水平剖视图，由其可看出各旋流 叶片90、各附加旋流叶片110以及除尘器120的基本上为圆柱形的壳 体。各附加旋流叶片110也基本上径向向外延伸并且以其内边贴紧过 热器60的壳体，它们在径向外面一直伸到除尘器120的外壁并且由于 其倾斜或弯曲而产生相对于旋流叶片90加大的转向，从而增大涡旋。 尘粒可以从除尘器120中例如经由一个在设备5的外面设置的侧面旋 风分离器被排除，同样也有可能将该尘粒导入排料小室170中。
在附加旋流叶片110的上方设置有回导或反向旋流叶片130，它们大致是轴向作用的，并且将流化介质的沿圆周方向定向的流动变换
到静压力，并将流化介质供给用于处理和加热的过热器60，以进行处 理或加热。在中心设置的是流出管道140，通过它可排出流化介质。 各回导叶片130从流出管道140径向向外一直延伸到过热器60的圆 周。还可以设置流化介质的其他处理装置，用以对其进行调节。特别 是设置净化装置，从而不会因入射的尘粒等损坏吹风器或通风机叶轮。 代替容器在处理空间或各小室上方按现有技术已知的圆锥形扩大
的方案，利用按照本发明的方案有可能实现一种圆柱形的容器20结 构。由此大大地节省了材料，特别是对于设计为压力罐的容器20，在 设备用作为蒸发干燥器时不损失干燥功率。在此，吹风器的配置这样 实现，即，要实现待处理的、特别是待干燥的材料的流化，以便将待 干燥的材料或粒子从进料小室150—直输送到排料小室170。
代替各图中所示的十六个小室或空腔，包括第一个进料小室150、 十四个处理小室160和最后一个排料小室170，也可以实现不同的小 室数目。环绕流动导向的优点是，在流化介质中的粒子经由附加旋流 叶片IIO和除尘器120可以最好地加以分离。流化介质和粒子的单向 环绕方向也有利于依据回导叶片130的弯曲和倾斜而进行的回导和将 涡旋冲量变换成静压力，所述回导叶片具有一种与旋流和附加旋流叶 片90、 110的弯曲或倾斜相比相反的取向。附图标记清单
1分离或分馏装置60过热器
2蒸发器70入流底板
3混合装置2080壁
4调节装置904t流叶片
5流化床干燥器100过渡区域
6冷却装置110附加旋流叶片
7回导管道120除尘器
8除尘器25130回导叶片
9供给装置140流出管道
20容器150进料小室
30外壳160处理小室
40支架170排料小室
50拱形的底板30180中间加热壁
52进料装置200处理空间
53排料装置
2权利要求
1.在含淀粉和含糖的原料的加工处理中、特别是在其发酵和蒸馏以后用于对副产品进行干燥的方法，其中，将副产品分馏成一具有高的液体分量的清净相和一浓稠相，其特征在于，使浓稠相在一种调节处理中形成几何尺寸一致的粒子，并且，在一气动的流化床干燥装置中，在流化床中以在0.5与0.92之间范围内的相对间隙容积对该粒子加以干燥。
2. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于，在一种单一或多重 引力场中实施将副产品分馏成一清净相和一浓稠相。
3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将清净相浓缩 成糖浆并将该糖浆供给浓稠相，以便在进行调节处理之前或在进行调 节处理过程中形成一 混合相。
4. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，在一流化 床装置中冷却经干燥的粒子。
5. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将浓稠相 调节到在30%与60%之间、特别是40%的干燥材料含量。
6. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，在一膨胀 器、挤压机和/或制粒机中实施对浓稠相的调节。
7. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，将浓稠相 调节成能流化的、特别是形状稳定的单粒子，优选是以圆柱体的形状， 其长度基本上相当于其直径，其中，所述长度特别在5mm至10mm 的范围内。
8. 按照上述权利要求之一项所述的方法，其特征在于，在进行调 节处理之前或在进行调节处理过程中给浓稠相添加附加料。
9. 按照权利要求8所述的方法，其特征在于，添加具有一定含湿 量的附加料，该含湿量小于浓稠相的含湿量。
10. 按照权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在调节之前 或在调节过程中，将经干燥的粒子的一部分作为附加料导回浓稠相。
11. 按照权利要求3至IO之一项所述的方法，其特征在于，将糖 浆、附加料和/或干燥的粒子在一混合器中或者分开地在一装置中添加 给浓稠相，以便实施调节处理。
12. 对副产品进行干燥的设备，该副产品来自含淀粉和含糖的原 料的加工处理，特别是在发酵和蒸馏以后，所述设备包括一机械的分 离装置，用于将副产品分成一具有高的液体分量的清净相和一浓稠相； 其特征在于，在分离装置(l)后面连接一个用于浓稠相的成型的调节 装置(4),所述调节装置使浓稠相形成几何尺寸一致的粒子，并且， 在调节装置(4)后面设置一个流化床干燥装置(5)，在该流化床干燥 装置中，粒子通过有0.5至0.92空隙容积的气动的流化被干燥。
13. 按照权利要求12所述的设备，其特征在于，设置一个用于从 清净相中排除液体的蒸发装置(2 )和一个将浓缩的清净相供给浓稠相 的供给装置。
14. 按照权利要求13所述的设备，其特征在于，在所述流化床干 燥装置(5)的后面设置一冷却装置(6)。
15. 按照权利要求14所述的设备，其特征在于，所述冷却装置(6 ) 是一流化床装置。
16. 按照权利要求12至15之一项所述的设备，其特征在于，所 述分离装置(1)构成为一种单一或多重的引力场。
17. 按照权利要求12至16之一项所述的设备，其特征在于，所 述调节装置(4)构成为膨胀器、挤压机和/或制粒机，特别是用于成 型能流化的形状稳定的单粒子，优选是以圆柱体的形状，其长度基本 上相当于其直径，其中，所述长度特别在5mm至10mm的范围内。
18. 按照权利要求12至17之一项所述的设备，其特征在于，设 置一供给装置(9)，用于将附加料供给浓稠相。
19. 按照权利要求12至18之一项所述的设备，其特征在于，设 置一个将经干燥的粒子的分流导向浓稠相的回导装置(7)。
20. 按照权利要求13至17之一项所述的设备，其特征在于，设 置一个用于浓稠相和浓缩的清净相、附加料和/或干燥的粒子的混合装置(3),其中，所述混合装置(3)连接在调节装置(4)的前面或者 与其构成一个装置。
全文摘要
本发明涉及在含淀粉和含糖的原料的加工处理中、特别是在其发酵和蒸馏以后用于对副产品进行干燥的方法和设备，其中，将副产品分馏成一具有高的液体分量的清净相和一浓稠相，其中，使浓稠相在一种调节处理中形成几何尺寸一致的粒子，并且，在一气动的流化床干燥装置中，在流化床中以在0.5与0.92之间范围内的相对间隙容积对该粒子加以干燥。
文档编号A23K1/06GK101631473SQ200880004518
公开日2010年1月20日 申请日期2008年2月8日 优先权日2007年2月9日
发明者C·克莱因, G·卡斯佩斯, L·克雷尔 申请人:布伦瑞克机器制造有限公司