[发明专利]冷却固体的方法以及执行该方法的系统

说明书

本发明涉及一种用于冷却固体(8)特别是吸湿散料的方法与系统。为此目的，空气流(1)在需要的情况下被冷却和/或除湿和/或随后被加热，以便降低空气流的相对湿度。以此方式调节的冷却空气流(9)随后被用于用于冷却固体(8)的接触设备(7)中，并且经加热的排出空气流(11)被从接触设备取出。根据本发明，排出空气流(11)的一部分(10)与空气流(9)相混合，以便预热该空气流，并且因此降低空气流的相对湿度。此外，排出空气流(18)的第二部分可以与馈送空气(1’)相混合并且被用于单独的第二接触设备(19)中，以便预热固体(8)。本发明还涉及执行该方法的系统。

本发明涉及一种冷却固体特别是吸湿散料的方法以及执行该方法的系统。

化学工业领域的合成产品在通过例如结晶、粒化、造粒、压制、压片或制粒成形以及后续可能的分类之后聚积为散料，其在生产工艺末端常常仍处于高温。在它们可被打包和存储之前，这些热量必须被去除。流化床冷却器和鼓式冷却器被经常用来冷却产品，其中空气被用作传热介质。当冷却吸湿散料(如肥料和盐)时，需要干化冷却空气以便防止产品吸收水分。如果不干燥冷却空气，则存在产品质量劣化的风险。产品的硬度随着更高水分含量而下降，从而先前赋予产品的形状可能随之丧失。在最坏的情形中，可能发生桥的形成和结块。

用作冷却空气的环境空气通常具有对于与吸湿材料接触来说太高的相对湿度。为了获得适于冷却工艺的冷却空气的温度和相对湿度值，冷却空气经过调节工艺。在那里，空气首先被冷却，并且其中含有的水通过冷凝、吸收或吸附而被分离。这降低了空气的露点。然后，空气被加热回获得了用于冷却工艺的期望相对湿度的点。以此方式预调节的空气被传输经过将被冷却的材料，并且移除其中的热量，而没有在工艺中转移湿度。用于调节工艺的冷却处理和加热处理涉及大的能量开销。

考虑到能源成本上涨的背景，需要提出一种方法以及执行该方法的系统，其以较低的能量消耗来冷却固体，特别是吸湿散料。

本发明基于一种用于冷却固体特别是吸湿散料的方法，其中空气流被用在用于冷却固体的接触设备中，其中经加热的排出空气流被从接触设备取出。根据本发明，排出空气流的一部分与空气流混合，以便预热后者。该再循环贡献了为设置所需相对湿度将提供的能量的实质部分。

在一个特别优选的实施例中，空气流被冷却和/或除湿和/或随后被加热，以降低其相对湿度。以此方式预调节的空气流随后被提供用以同排出空气流的一部分相混合。

这降低了对以下两者的需要：用于加热经冷却的和/或除湿的冷却空气的工艺热量以及经冷却的和/或除湿的新鲜空气的量。由于在接触设备中仅发生传热而无材料传输，该再循环不会引起冷却空气绝对湿度的增加。作为对工艺热量和新鲜空气更低需求的结果，与目前公知的方法相比，根据本发明的方法具有明显更低的能量消耗。除了如此降低的运行成本外，通过建造更小的空气调节系统还可以节约投资成本。

根据本发明的一个优选实施例，空气流通过与制冷剂的间接热交换被冷却至露点之下的温度，并且冷凝液被分离。该方法与通过吸收进行分离相比具有特别优势，即不需要准备和/或再生材料进行吸收操作。空气流被冷却到露点之上的温度也在本发明的范围之内。

有利的是，空气流通过借助传热介质(优选为水蒸汽)被加热的加热设备而被加热。加热水蒸汽是工艺热的普遍形式。其操作简单安全并且具有高冷凝焓。通过放热在加热设备中形成的冷凝液还可以被安全移除和重新利用。

在冷凝和除湿之后，空气流将被加热至冷却空气温度，其低于空气流的入口温度以及相应的环境温度。有利的是，为冷却固体，使用的除湿空气流比环境空气冷，从而具有更大的冷却潜力。

优选地，流化床冷却器或鼓式冷却器被用作用于冷却固体的接触设备。

在根据本发明的方法中，经调节的冷却空气流的相对湿度仍旧低于关键限值，在该限值处水分通过热和材料交换进入将要冷却的固体中。这确保了产品的性能不会被随着冷却空气引入的湿气所不利影响。