DD156270A1 - Vorrichtung zur trocknung und kuehlung von feststoffteilchen - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Kuehlen im feuchten Zustand zur Verklebung neigender Feststoffe in einer Wirbelschicht. Die Vorrichtung ist beispielsweise zur schonenden Behandlung von Zuckerkristallen anwendbar. Koernige und/oder kristalline Stoffe werden, in ihrer Struktur unbeeintraechtigt, in einer kombiniert pneumatisch-mechanisch arbeitenden Vorrichtung getrocknet und gekuehlt. Die Vorrichtung ...
Description
-A-
lit el der Erfindung
Vorrichtung zur Trocknung und Kühlung von Feststoffteilchen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von körnigen oder kristallinen, im feuchten Zustand zur Verklebung neigender Feststoffteilchen}, die nach dem Wirbelschiohtprinzip arbeitete Die Vorrichtung ist bevorzugt zur schonenden Behandlung von Zuckerkristallen anwendbar«
-1O
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Aus technischen und ökonomischen Gründen müssen körnige oder kristalline Feststoffteilchen vor der Einlagerung bzwc dem Transport auf einen minimalen FeuchtigkeitsgehaJ-t getrocknet werden? ohne daß sich in der Phase des Trocknens und Kühlens Klumpen bilden und die Teilchenstruktur zerstört wird0 Die Qualität z». B0 des Zuckers und deren Trocknungserfolge sind in hohem Maße von der Art des Trockners abhängig0 Der Ideal— zustand ist gegeben« wenn jedes Kristall vom Trocknungsmittel umströmt wirdo Diesem Zustand versucht man sich durch Einrichtungen zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen in der Wirbelschicht au näherno
Es sind Anlagen und Einrichtungen bekannt, die aus zwei miteinander kombinierten Kammern bestehen, die am Boden in Diffusoren geteilt sind, durch die zur Entwässerung in die 10 Kammer erwärmte und in die 2„ Kammer kalte Luft eingeblasen wirdo 2.5 Zwischen den Kammern über dem Gitter j durch welches die Luft geblasen wird',' ist eine verstellbare Scheidewand zur Einst el—
f?
• lung der Zuc kernschicht angeordnet. Während des Wirb eins gelangt der Zucker aus der Trockenkammer über die Scheidewand in die Ab kühlungskammer und von dort über Einrichtungen in den Bunker,, Indem komprimierte Luft durch das Gitter und die
>5 darauf befindliche Zuckerschicht geführt wird, entsteht ein pseudoflüssiger Zustand 9 bei welchem ein intensiver Wärmeübergang erfolgt, die feuchtigkeit entfernt wird und die Kri« · stalloberfläche sich abkühlte Kornstruktur und -zusammensetzung verändern sich gegenüber anderen Trocknungssystemen nicht0
!0 (Sacherο Prnu Moskva 37 (1963) 7 S0 498 - 502)* Auf Grund der ungünstigen Zirkulation der Kristalle im Trocknungsraum erhöht sich die mechanische Beschädigung $ und es kommt vereinzelt zu Verklebungen und zum Anbacken des Zuckersa Bei den gewohnten Eintrittsfeuchtigkeiten kommt es zu einer instabilen Fluida— tionsschichtj die leicht zu kurzfristigen Überlastungen oder sogar zu Havarien führen kanne
Ein weiterer Nachteil ist die starke Bildung von Zuckerstaub, der ebenfalls die Stabilität der Fluidation beeinträchtigte
Eg sind weiterhin Vorrichtungen zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen bekannt} insbesondere zur kurzzeitigen schonendens thermischen Behandlung unter Einsatz von Trocknungsmitteln und mechanischen Rühr?/erken (OS 21 35 787 und AS 28 40 496) 0 Die dem Trockner zugeführte Schicht wird mit einer Rühreinrichtung in sanfte Bewegung -versetzt und durch ein Trocknungsmittel? das vom Boden her in die Teilchenschicht einströmt j getrocknete Das Trocknungsmittel hat hierbei nur die Aufgabe? die feuchtigkeit der Feststoffteilchen auf zunehmeη j reicht aber nicht aus zur pneumatischen Verwirbelung, so daß es notwendig ist i eine mechanische 'Verwirbelung über das Rührwerk zu realisierene' Damit ist die mechanische Rühreinrichtung zur ständigen Oberflächenvergrößerung und zur Aufrechterhaltung des Trocknungsprozesses notwendige Allen bekannten Lösungen ist gemeinsams daß den zu trocknenden Feststoffteilchen in den Trocknungseinrichtungen, die als Trommel- und Turbirientrooknerj Mehrstufentrockners Wirbelschichtanlagen und Rotationstrockner ausgebildet sind, Trocknungsmittel zugeführt werden*- Unterschieden werden können die Einrichtungen in Trockner™·Kühler ohne mechanische Rührwerke und Trockner mit
Rührwerken, Trotz positiver Elemente erfüllen die beiden Systeme nicht die Aufgo.be, kristallene Feststoffe von beliebiger Teilchengröße verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder sofortigen Verpackung erforderlichen Parameter zu trocknen und zu kühlen bei niedrigen Anlagenkosten«,
Z ie 1 d e r Er f i ndun {?
Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Energieaufwand und niedrigen Anlagenkosten Feststoffteilchen zu gewinnen, die in ihrer Struktur unbeeinträchtigt bleiben und verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder Verpackung erforderlichen Parameter so abgetrocknet und gekühlt werden, daß der zu trocknende Feststoff ein einiges, gleichbleibendes Kornspek-.trum aufweist*
Darlegung; des Wesens, der ^Erfindung
Dor Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, körnige oder kristalline, im feuchten Zustand zur Verklebung neigende Feststoffe, in einer Wirbelschichteinrichtung zu trocknen und zu kühlen* Dabei soll die Vorrichtung so beschaffen sein, daß die im Bereich des Feststoffeintrages auftretenden Agglomerate zerstört werden 0
Brfindungsgemäß wird die Trocknung und Kühlung der Feststoffe in einem kombiniert pneumatisch-mechanisch arbeiten— . den Wirbelschichtapparat durchgeführto Der Apparat ist so aufgebaut, daß in mehrere voneinander getrennte Gasverteilerkammern je ein Gaszuführungsstutzen mündet. Über den Gasverteilerkammern ist ein Anströmboden angeordnet, der entsprechend den Gasverteilerkaimnern in Zonen unterteilt ist und an den sich eine Wirbelkammer anschließt o Die Wirbelkammer geht mit·einem Übergangsstück j dessen Seitenwände geneigt sind, in eine rechteckige Abscheidekamrner über, in die an einer Stirnseite und/oder eine angrenzende Seitenwand ein geeigneter Feststoff ei. nt rag mündet 0 Nach oben ist die Ab scheide kammer durch einen Deckel begrenzt, in dem nach außen mündende Abgasstutzen angeordnet sind, deren freie Querschnitte durch Klappen regulierbar sind ο Oberhalb des Anstroinbodens ist der Apparat bis
in Höhe des Deckels der Abscheidekammer durch eine doppe1-wandige Trennwand, die parallel zu den Seitenwänden von der Stirnwand des Feststoffein--/ -austrages bis. zum Beginn der letzten Zone vor der gegenüberliegenden Stirnwand reicht
j und mittig angeordnet sein kann, in eine Hinflut, eine Umflut und eine Rückflut unterteilte Der Anströmboden weist in den einzelnen Zonen ein von innen nach außen zunehmendes Öffnungsverhältnis auf j mit yj I > ψ H5 wobei die Eckbereiche der Umlenkflut ein Öffnungsverhältnis besitzen, das über dem Wert·
) für die Randbereiche der übrigen Zonen liegt * Insbesondere die Zone des Apparates, in die der !Feststoff eingetragen wird und
. gegebenenfalls auch nachfolgende Zonen, besitzen einen Anströmboden, der von den Fluträndern zur Flutmitte hin unter einem bestimmten Winkel geneigt ist. Über den in der Flutraitte zusammentreffenden geneigten Segmenten des Anstrombcdens ist eine rotierende Paddelschnecke vorgesehen, die einen der Richtung des Feststofftransport es entgegengerichteten Transporteffekt besitzt und deren Achse parallel zu den Seitenwänden so angeordnet ist, daß zwischen den Außenkanten der
) Paddel und dem Anströmboden ein Abstand von 2 mm entsteht0 Die nachfolgenden Zonen bis zum Feststoffaustrag besitzen einen Anströmboden, der vorzugsweise eben gestaltet ist, wobei eine oder mehrere der diesen Zonen zugeordneten G-asverteilerkammern der Hinflut in voneinander getrennte Sektionen unterteilt sind, die wechselweise, in diesen Zonen mit einem Gaszuführungsstutzen bzwo der benachbarten Gasverteilung^- kammer der Rückflut verbunden sind«. Die Stirnwand des Apparates besitzt im Bereich der Rückflut oberhalb des Anström-'bodens bis zum Beginn des Übergangsstückes eine durch ein Wehr in ihrer Größe veränderliche Feststoffaustragsöffnungo Das Trennblech weist im Bereich der letzten Zone der Rückflut zu der benachbarten Zone der Hinflut in Höhe der Wirbelkammer eine bzw0 mehrere verschließbare Öffnungen auf, denen Anströmbodensegmente zugeordnet sind, die einen auf die Trenn— wandöffnungen gerichteten Transporteffekt besitzen*
943
ilu s f üj^jangsb_8 isp ie I
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles und den IPig* 1-5 näher erläutert werden9 dabei zeigen die
Figo 1 Vorderansicht des Wirbelschichtapparates Fig„ 2 Schnittdarstellung der Gasverteilerkammerη !Figo 3 Schnittdarstellung der Wirbelkammerη Fig0 4 Draufsicht des Wirbelschichtapparates Figo 5 Schnittdarstellung einer Paddelschnecke in einer Wirbelkammerο
Der zu trocknende und zu kühlende Feststoff gelangt über den Feststoffeintrag 13 in die durch eine Stirnwand, eine Seitenwand und die doppelwandige Trennwand 16 so begrenzte erste Zone 20 der Wirbelkammer 80 Die Wirbelkammer 8 geht mit einem Übergangsstück 9 in die Abscheidekammer 10 über« Das durch den zugeordneten Gaszuführungsstutzen 12 eintretende Trocknungsmittel Gas E wird in die Gasverteilungskammern 1—6 verteilt j passiert den Anströmboden 7 "und bildet mit dem eingetragenen Feststoff G eine Wirbelschicht· Die Vertex— . lung des Trocknungsmittels erfolgt in den Zonen 20 ~ 25 der Gasverteilungskammern 1 - 6* Sich bildende bzwo gebildete Agglomerate werden durch die geneigten Anströmbodensegmente und auch durch das aus dem veränderlichen Öffnungsverhältnis jP I > %f II im Anströmboden 7 resultierende Strömungßprofil zur Flutmitte und damit in den Bereich der rotierenden Paddel« schnecke 16 transportiert, zerstört, wobei die unvollständig zerstörten Agglomerate entgegen der Transportrichtung des Feststoffes bewegt werden,, Der übrige Feststoff wird auf Grund des Strömungsprofils, der entsprachenden Klappenstellung in den Abgasstutzen 11, der Hinflut 17» der Umlenkflut und Rückflut 19 zum Feststoffaustrag 14 transportierto Vor dem Feststoffaustrag 14 ist ein horizontales Anströmbodensegment angeordnet,. Zwischen der Hinflut 17 und dor Icückflut 19 ist die doppelwabaige Trennwand 15? 'mit einer bzw» mehreren öffnungen verseilen j so angeordnet, daß ein Teil des gokühlt en Feststoffes in die erste Zone 20 der Hinflut 17 zurückgeführt werden kann, der übrige Teil des getrockneten und gekühlten Feststoffes H wird zur Lagerung bzw, zum Transport ausgetragen *
Claims (1)
- 6 - 93943β Vorrichtung zum Trocknen und Kühle'n von körnigen und kristallinen, zur Verklebung neigenden Feststoffteilchen in einer Wirbelschicht unter Zuführung von Trocknungs- mitteln durch Anströrnbodensegrnente mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen, die oberhalb von G-asverteilungskaminern angeordnet sind sowie einer Ab scheide kammer mit Feststoffeintrag und Abgasstutzensgekennzeichnet dadurch, daß in die voneinander getrennten Gasverteilerkammern ' (1 ~ 6) je ein Gaszuführungsstutzen (12) mündet und der Anströmboden (7) entsprechend der Kammeranzahl in Zonen (20, 21 j 22, 23, 24, 25) unterteilt, an die sich eine Wirbelkammer (8) anschließt, die mit einem Überg;angs~ stück (9)j dessen Seitenwände geneigt sind, in die Abscheide kammer (10) übergeht, deren Abgasstutzen (11) mit Klappen ausgerüstet sind, wobei oberhalb des Anströmbodens (7) der Bereich durch eine bis zu den Zfonen (22, 23) angeordnete Trennwand (15)s in eine Hinflut (17) s eine.Umlenkflut (18) und eine Rückflut (19) unterteilt wird und über den in der Flutniitte zusammentreffenden} geneigten Segmenten des Anströmbodens (7) eine rotierende Paddelschnecke (16) angeordnet isto2ο Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchennach'Punkt 1S gekennzeichnet dadurch, daß das Öffnungs- !5 verhältnis des Anströmbodens (7) iü den Bckebereichen der Umlenkflut (18) größer als in den Randbereichen der übrigen Zonen ist e3ο Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die TrennwandSQ (15) doppelv/andig ausgeführt ist und im Bereich der Zone (25)j der Rückflut (19) zu der benachbarten Zone (20), der Hinflut (17) i& Höhe der Wirbelkammer (8) eine bzw* mehrere verschließbare Öffnungen aufweist, denen riehtungsorientierte Anströmbodensegmente (26$ 27) zugeordnet$5 sind ο4ο Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Zonen (21,.22, 23 ? 24, 25) bis zum Feststoffaustrag (14) mit einem eben gestalteten Anströmboden (7) ausgerüstet sind5a, Vorrichtung zum Kühlen und Trocknen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch? daß die Paddelschnecke (16) einen der Richtung des Feststofftransportes entgegengerichteten Transport effekt besitzt und die Außenkanten der Paddel zum Anströmboden (7) im Abstand von 2 mm angeordnet sind.Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 4S gekennzeichnet dadurch, daß in der Zone (20) und/oder in den Zonen (21, 22, 23, 24, 25) ein Anströmboden (7) angeordnet ist, der von den Fluträndern zur Flutmitte hin unter einem definierten Winkel geneigt ist..
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