Uscătoarele rotative au fost folosite pentru a usca semințele, glutenul de porumb, boabele distilatorului și unele fructe.

Termeni asociați:

  • Particulate
  • Ape uzate
  • Centrifugele
  • Extrudere
  • Paturi fluidizate
  • Paddies
  • Gustări

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Deshidratare

22.6.5 Uscătoare rotative

Uscătoarele rotative sunt utilizate în principal în industria chimică și minerală. În domeniul alimentelor, cele mai frecvente aplicații ale acestora sunt pentru deshidratarea deșeurilor (coji de citrice, tăieturi de legume) și furaje (lucernă). Uscătoarele rotative constau dintr-un cilindru metalic cu zboruri interne sau jaluzele (Fig. 22.21). Cilindrul este ușor înclinat. Materialul este alimentat la capătul înalt și descărcat la capătul inferior. Aerul fierbinte este suflat în direcție de curent sau contracurent. Pe măsură ce cilindrul se rotește, materialul urcă în direcția de rotație. Când ajunge într-o poziție în care unghiul său de repaus a fost depășit, materialul cade înapoi în partea de jos a cilindrului (Fig. 22.21). Cea mai mare parte a uscării are loc în timp ce materialul cade prin explozia de aer. Folosind aer foarte fierbinte sau gaze de ardere, uscătoarele rotative pot funcționa și ca prăjitoare pentru nuci, semințe de susan și boabe de cacao. Nonhebel (1971) a descris o metodă detaliată pentru proiectarea uscătoarelor rotative, bazată pe o abordare de schimb de căldură. .

uscătoare

FIG. 22.21. Schema generalizată a uscătorului rotativ.

Operații de uscare și evaporare a alimentelor

14.6.4 Uscătoare rotative

Pentru particulele solide, un uscător rotativ poate contribui la o uscare uniformă și mai rapidă (Fig. 14.14). În uscătorul rotativ în cascadă, materialul este plasat într-un cilindru rotativ prin care este trecut un flux de aer cald. Zborurile pe peretele cilindrului ridică și cascadă produsul prin aer. Într-o variantă, jaluzelele sunt utilizate în locul zborurilor, astfel încât produsul să fie amestecat și laminat în loc să cadă. Uscătorul este de obicei înclinat, astfel încât produsul să intre și să cadă treptat spre capătul de descărcare. În uscătoarele rotative directe, aerul este trecut prin arzătoare și direct vine cu produsul. Uscătoarele rotative au fost folosite pentru a usca semințele, glutenul de porumb, boabele distilatorului și unele fructe.

Figura 14.14. Acțiunea unui uscător rotativ.

Ingineria proceselor de cereale

12.1.1 Uscare la fermă

O combine de recoltat orez se comportă de obicei cu pierderi mai mici de orez; cu toate acestea, potențialul neajuns este acela că aruncătorul trebuie recoltat la un conținut ridicat de umiditate, adică variind de la 20% la 28%. Conținutul ridicat de umiditate al orezului recoltat favorizează deteriorarea rapidă a calității, cum ar fi decolorarea, îngălbenirea, germinarea și deteriorarea calității măcinării.

Singurul mijloc practic de prevenire a deteriorării calității cerealelor este uscarea imediată a orezului cu umiditate ridicată, deoarece uscarea la soare, metoda convențională, este inadecvată pentru a garanta calitatea și cantitatea produselor. Astfel, există o cerere mare de instalații de uscare mecanică.

Majoritatea uscătoarelor mecanice disponibile sunt potrivite morarilor de orez și cooperativelor agricole care manipulează mii de tone de orez. Uscătoarele la scară mică au fost dezvoltate pentru uz agricol, cum ar fi un uscător cu pat fix și un uscător solar de orez (Exell și Kornsakoo, 1977); cu toate acestea, acestea nu au fost acceptate pe scară largă, din cauza potențialului inconvenient în încărcarea/descărcarea paddy și uscarea inegală.

Jindal și Obaldo (1986) și Puechkamutr (1988) au lucrat la uscarea accelerată a orezului cu umiditate ridicată folosind încălzirea prin conducție pentru un uscător rotativ. Studiile lor au demonstrat potențialul temperaturii ridicate pentru uscarea rapidă a orezului, fără deteriorarea semnificativă a bobului. Această tehnică este promițătoare din punct de vedere al consumului de energie.

Puechkamutr (1985) a dezvoltat un uscător rotativ pentru paddy bazat pe conducție și încălzire prin convecție naturală. Paddy a fost uscat în mod eficient de la un conținut de umiditate de 23% la 16% (greutate) folosind un schimbător de căldură de țeavă la temperaturi de suprafață cuprinse între 170 ° C - 200 ° C cu un timp de ședere de 30-70 s. Uscarea rapidă și buna calitate a măcinării arborelui ar putea fi realizate cu un astfel de uscător.

Un uscător rotativ combinat de tip conducție - încălzire prin convecție a fost dezvoltat pentru uscarea la fermă ca primă etapă. A fost format din cilindri dubli: cilindrul extern cu diametrul de 500 mm, atașat la o suprafață interioară cu zbor drept; și un cilindru interior, de formă hexagonală, cu o tavă exterioară și un dispozitiv de ardere instalat în interior ca parte a cilindrului de intrare. Boabele au căzut în interiorul cilindrului extern cu un flux simultan de aer. Rezultatele experimentale au arătat că aproximativ 3% din conținutul de umiditate ar putea fi îndepărtat cu o singură trecere, cu o mică reducere a calității măcinării (Likitrattanaporn, 1996).

Un alt studiu al unui uscător rotativ combinat cu tambur rotativ de tip conducție și convecție a fost realizat de Regalado și Madamba (1997) privind eficiența termică. Aerul proaspăt ambiant forțat în interiorul tamburului într-o direcție de contracurent a cerealelor a adus răcirea evaporativă a bobului fierbinte, după cum se arată prin creșterea reducerii umidității ori de câte ori viteza aerului a fost crescută.

Un alt prototip îmbunătățit al unui uscător rotativ cu tambur rotativ de tip convecție combinat a folosit aerul ambiant care a fost forțat în interiorul tamburului în contracurent în direcția boabelor în cascadă. Boabele s-au încălzit prin încălzire prin conducție pe măsură ce a început uscarea și a fost urmată de încălzirea prin convecție pe măsură ce s-a produs răcirea boabelor încălzite. Rezultatele au arătat că capacitatea sa de uscare parțială a fost aproximativ dublă față de cea de pre-uscător dezvoltată de Institutul Internațional de Cercetare a Orezului, necesitând doar o singură operație de trecere. Nici temperatura suprafeței tamburului, nici viteza aerului ambiant și interacțiunea lor nu au influențat recuperarea totală a măcinării și recuperarea orezului.

12.1.1.1 Uscător rotativ cu conductă combinată - încălzire prin convecție

Likitrattanaporn și colab. (2003) au proiectat și dezvoltat un uscător rotativ combinat cu încălzire prin conducție și prin convecție pentru o capacitate de 0,5 t/h, folosind gazul petrolier lichefiat (GPL) ca sursă de căldură, pentru a usca râul cu umiditate ridicată în condițiile fermei. Scopul principal a fost să găsească o modalitate accesibilă de uscare a orezului de câmp în ziua recoltării, pentru a facilita manipularea și pentru obținerea unor randamente mai mari de produse pentru fermier. S-a pus accentul pe condițiile de funcționare în care până la 3% umiditate ar putea fi îndepărtată într-un timp scurt, în timp ce calitatea cerealelor ar trebui să fie închisă proaspete. Au fost evaluate performanțele uscătorului rotativ în ceea ce privește îndepărtarea umidității, timpul de ședere, consumul de energie și calitatea măcinării.

Un uscător rotativ experimental proiectat cu un sistem de curgere simultan cuprinzând două părți primare, un cilindru dublu și un capac de descărcare, este prezentat în Fig. 12.1. Mișcarea înainte a paddy-ului are loc prin unghiul de înclinare și mișcarea rotativă a cilindrului, în timp ce aerul este suflat prin cilindru de către ventilatorul de aspirație situat deasupra capacului de descărcare. Un motor de 1 CP cu reductor de 1:60 a fost folosit pentru a acționa uscătorul rotativ. Lampa GPL de la capătul de intrare încălzește aerul și aerul încălzit se deplasează la celălalt capăt cu ajutorul unui ventilator de aspirație. În timpul mișcării înainte, paddy contactează mai întâi suprafața exterioară a cilindrului interior unde are loc încălzirea prin conducție urmată de o acțiune în cascadă de-a lungul interiorului cilindrului extern, rezultând încălzirea prin convecție. După aceasta, căldarea cade în capacul de evacuare și din uscător, în timp ce ventilatorul de aspirație aspiră aerul umed.

Figura 12.1. Un desen schematic al uscătorului rotativ combinat cu conductiune și convecție.

Amabilitate: Likitrattanaporn, C., Ahmad, I., Sirisoontaralak, P., Noomhorm, A., și colab., 2003. Evaluarea performanței unui uscător rotativ mobil pentru umplutură cu umiditate ridicată. În: Lucrările celei de-a treia conferințe de uscare Asia-Pacific, 1-3 septembrie 2003, Asian Institute of Technology, Bangkok, Thailanda, pp. 199–207.

S-a îndepărtat relativ mai puțină umiditate în timpul ultimei (a treia) treceri la temperaturi de 100 ° C și 110 ° C, adică 1,5% și respectiv 1,7%. La temperatura de 120 ° C, conținutul de umiditate de 2,1% ar putea fi îndepărtat. În mod clar, acest lucru se datorează faptului că a existat mai puțină apă disponibilă la a treia trecere de uscare.

Zonele de conducere și convecție sunt prezentate în Fig. 12.2, împreună cu temperaturile de intrare și ieșire ale cerealelor și ale aerului cald. Se poate observa că temperatura ridicată din zona de conducere poate elimina o cantitate mai mare de apă decât în ​​zona de convecție, care este, la rândul său, aspirată de aerul umed fierbinte. Se poate observa, de asemenea, că temperatura cerealelor de ieșire a scăzut la intervalul de siguranță (max. 52 ° C) într-un timp foarte scurt (2-3 minute).

Figura 12.2. Profilul temperaturii în timpul conducerii și convecției.

Pentru a demonstra eficiența schimbului de căldură al uscătorului, compararea efectelor încălzirii prin conducție și a încălzirii prin convecție asupra îndepărtării umezelii a arătat că conținutul major de umiditate al orezului a fost îndepărtat de încălzirea prin conducție pentru toate temperaturile, în timp ce încălzirea prin convecție ar putea elimina umiditatea mai mică de 0,4%.

Fiind conceput ca o unitate mobilă pentru uscarea orezului pe câmp, consumul de energie este unul dintre cele mai importante aspecte de luat în considerare. Diferența de greutate înainte și după alergare a fost înregistrată. S-a constatat o diferență nesemnificativă statistic în greutatea GPL consumată la toate temperaturile. Cu toate acestea, consumul mediu de energie a fost de 0,6 kW h și o putere de 0,46 kg/h GPL. S-a estimat că costul de exploatare pentru îndepărtarea a până la 1% din conținutul de umiditate de 1 t de paddy a fost de 0,23 USD în prima trecere. Costul ar crește până la 0,33 USD în cea de-a doua trecere și ulterior crește în cea de-a treia trecere, în funcție de disponibilitatea umezelii gratuite.

Ingineria proceselor de cereale

1.1.1 Conductor combinat - Uscător rotativ cu încălzire prin convecție

Likitrattanaporn și colab. (2003) au proiectat și dezvoltat un uscător rotativ combinat cu încălzire prin conducție și convecție pentru o capacitate de 0,5 tone h -1 utilizând gazul petrolier lichefiat (GPL) ca sursă de căldură, pentru a usca zăcământul cu umiditate ridicată în condițiile fermei. Scopul principal a fost de a găsi o modalitate accesibilă de uscare a orezului de câmp în ziua recoltării, pentru a facilita manipularea și pentru obținerea unor recolte mai mari de produse pentru fermier. S-a pus accentul pe condițiile de funcționare în care până la 3% umiditate ar putea fi îndepărtată într-un timp scurt, în timp ce calitatea cerealelor ar trebui să fie închisă proaspete. Au fost evaluate performanța uscătorului rotativ în ceea ce privește îndepărtarea umidității, timpul de ședere, consumul de energie și calitatea măcinării.

Un uscător rotativ experimental proiectat cu un sistem de curgere simultan care cuprinde două părți primare; un cilindru dublu și un capac de descărcare sunt prezentate în Figura 10.1. Mișcarea înainte a paddy-ului are loc prin unghiul de înclinare și mișcarea rotativă a cilindrului, în timp ce aerul este suflat prin cilindru de către ventilatorul de aspirație situat deasupra capacului de descărcare. Pentru antrenarea uscătorului rotativ s-a folosit un motor cu un singur cal, cu reductor 1:60. Lampa GPL de la capătul de intrare încălzește aerul și aerul încălzit se deplasează la celălalt capăt cu ajutorul unui ventilator de aspirație. În timpul mișcării înainte, paddy contactează mai întâi suprafața exterioară a cilindrului interior unde are loc încălzirea prin conducție urmată de o acțiune în cascadă de-a lungul interiorului cilindrului extern, rezultând încălzirea prin convecție. După aceasta, căldarea cade în capacul de evacuare și din uscător, în timp ce ventilatorul de aspirație aspiră aerul umed.

Figura 10.1. Un desen schematic al uscătorului rotativ combinat cu conductiune și convecție.

(Amabilitatea: Likitrattanaporn și colab., 2003)

S-a îndepărtat relativ mai puțină umiditate în timpul ultimei (a treia) treceri la temperaturi de 100 ° C și 110 ° C, adică 1,5%, respectiv 1,7%. La temperatura de 120 ° C, conținutul de umiditate de 2,1% ar putea fi îndepărtat. În mod clar, acest lucru se datorează faptului că a existat mai puțină apă disponibilă la a treia trecere de uscare.

Zonele de conducere și convecție sunt prezentate în Figura 10.2, împreună cu temperaturile de intrare și ieșire ale cerealelor și ale aerului cald. Se poate observa că temperatura ridicată în zona de conducere poate elimina o cantitate mai mare de apă decât în ​​zona de convecție care, la rândul său, este aspirată de aerul umed fierbinte. Se poate observa, de asemenea, că temperatura cerealelor de ieșire a scăzut la intervalul de siguranță (max. 52 ° C) într-un timp foarte scurt (2-3 minute).

Figura 10.2. Profilul temperaturii în timpul conducerii și convecției.

Pentru a demonstra eficiența schimbului de căldură al uscătorului, compararea efectelor încălzirii prin conducție și a încălzirii prin convecție asupra îndepărtării umezelii a arătat că conținutul major de umiditate al orezului a fost îndepărtat de încălzirea prin conducție pentru toate temperaturile, în timp ce încălzirea prin convecție ar putea elimina umiditatea mai mică de 0,4%.

Fiind conceput ca o unitate mobilă pentru uscarea orezului pe câmp, consumul de energie este unul dintre cele mai importante aspecte de luat în considerare. Diferența de greutate înainte și după alergare a fost înregistrată. S-a constatat o diferență nesemnificativă statistic în greutatea GPL consumată la toate temperaturile. Consumul mediu de energie a fost, totuși, de 0,6 KWh și o putere de 0,46 kg/oră GPL. S-a estimat că costul de exploatare pentru îndepărtarea a până la 1% din conținutul de umiditate al unei tone de paddy a fost de 0,23 USD în prima trecere. Costul va crește până la 0,33 $ în cea de-a doua trecere și, ulterior, va crește în cea de-a treia trecere, în funcție de disponibilitatea umezelii gratuite.

FRUCTE DE CITRU | Produse prelucrate și derivate din portocale

Coji uscate și pulpă

Coaja de citrice uscată este una dintre cele mai frecvente furaje. Este fabricat prin presarea cojii printr-un uscător rotativ și adăugarea melasei citrice pentru a ajuta procesul de uscare și pentru a preveni arderea cojii. Conținutul de umiditate al cojii uscate trebuie să fie sub 10%. Multe experimente publicate în anii 1970 au arătat că pulpa de portocală uscată, care înlocuiește parțial sau complet cerealele în amestecuri concentrate, este deosebit de utilă în reducerea costurilor de hrănire la vacile de lapte, nu are nicio influență asupra producției și are o bună gustare. Pulpa uscată a fost folosită și la porcine, despre care s-a demonstrat că o utilizează într-un raport de până la 20-25%. Pe lângă utilizarea sa ca înlocuitor al porumbului, până la 20% în dietă nu are nicio influență asupra creșterii și producției de găini ouătoare. Pulpa uscată poate fi peletizată și este consumată mai ușor de rumegătoare cu avantaje de depozitare, transport și deteriorare microbiană. Peletele fabricate din pastă uscată au dimensiuni diferite, iar mai mulți factori le afectează caracteristicile, cum ar fi energia utilizată în peletizare și proporțiile melasei citrice (aproximativ 5-15% din greutatea totală oferă rezultate excelente) utilizate ca agenți de legare.

Remediere a poluării solului

M.D. Fernández Rodríguez,. J.V. Tarazona, în Enciclopedia Toxicologiei (ediția a treia), 2014

Desorbția termică

Desorbția termică este o tehnologie de separare fizică bazată pe încălzirea solului contaminat pentru a volatiliza apa și contaminanții organici. Solurile sunt încălzite într-un sistem de desorbție termică, uscătorul rotativ fiind echipamentul cel mai frecvent utilizat. Sistemele necesită tratarea gazelor reziduale pentru a elimina particulele și contaminanții. Eficacitatea sa depinde de contaminant. Solul decontaminat revine de obicei la locul inițial. Pe baza temperaturii de funcționare, aceste procese pot fi clasificate în două grupe: desorbție termică la temperaturi ridicate variind de la 320 la 560 ° C și desorbție termică la temperaturi scăzute variind de la 90 la 320 ° C. Desorbția termică poate fi utilizată într-un loc în care nu pot fi utilizate alte metode de curățare, cum ar fi în locuri cu o contaminare ridicată a solului și poate fi o metodă de remediere a solului care este mai rapidă decât altele.

Metodele termice pot fi, de asemenea, aplicate ca tehnică in situ. În acest caz, căldura este aplicată solului pentru a volatiliza compușii organici semivolatili (SVOC), care pot fi extrși prin godeuri de colectare și tratați. Este un caz particular al SVE. Căldura poate fi introdusă în subsol prin încălzire prin rezistență electrică, încălzire prin radiofrecvență sau prin injectarea de aer fierbinte sau abur. Metodele termice pot fi deosebit de utile pentru lichidele cu fază neapoasă densă (DNAPL) sau lichidele cu fază neapoasă ușoară (LNAPL).

Frezarea umedă: baza pentru biorefinăriile de porumb

Kent D. Rausch,. James B. May, în Corn (Ediția a treia), 2019

Uscare și finisare a făinii de gluten de porumb

După ce fluxul de proces de gluten a fost deshidratat cât mai mult posibil prin mijloace mecanice (până la 55% -60% umiditate), acesta este uscat în uscătoare cu foc direct, fulger sau rotativ până la 10% umiditate. Reciclarea produselor este necesară pentru a depăși lipiciul glutenului umed. Temperaturile de uscare trebuie limitate la 315 ° C (600 ° F) pentru a evita degradarea xantofilelor și producerea unui coprodus de culoare mai închisă. Uscătorul rotativ are avantajul de a face un produs neprăfuit, în timp ce produsul uscat rapid este mai puțin dens și de culoare mai strălucitoare, deoarece produsul este expus la mai puțin timp de uscare. Culoarea aurie naturală, datorată xantofilei, este importantă pentru producătorii de păsări, deoarece adaugă o culoare galbenă dorită gălbenușurilor de ou și a pielii de carne. Pigmentul poate fi parțial protejat prin introducerea apei abrupte grele în timpul ciclului de uscare. Un minim de 59,5% proteine ​​(cu un conținut de umiditate de 10% -11%) în coprodus este uneori dificil de realizat în procesul de măcinare umedă. Cauzele sunt frecvent absoarbe necorespunzătoare, excesul de fibre fine în amidon și funcționarea slabă a centrifugei primare. Masa de gluten uscată ar trebui să fie mai fină decât nu. 12 mesh SU, dar nu permiteți> 20% până la nr. 100 mesh SUA.

Ocazional, cantități mici de făină de gluten de porumb sunt vândute pe bază de 41% proteine. Acest nivel de proteine ​​este atins prin amestecarea cu furaje din gluten de porumb. Câteva plante mici consideră că este mai economic să evite investițiile în facilități separate de uscare a glutenului și să amestece tortul cu gluten cu fibre umede și apă grea pentru a produce un coprodus combinat cu un conținut de proteine ​​de 30%.