DD225630B5

DD225630B5 - Vorrichtung zur Strahlschichtbehandlung

Info

Publication number: DD225630B5
Application number: DD26385484A
Authority: DD
Inventors: Lothar Prof Dr Sc Tech Moerl; Lothar Dr Ing Krell; Hans-Joachim Dr Ing Kuenne; Peter Kowatschew; Dimiter Mitjew; Grosdju Grosdew
Original assignee: Univ Magdeburg Tech
Priority date: 1984-06-06
Filing date: 1984-06-06
Publication date: 1995-05-04
Also published as: DD225630A1

Description

A₁ = ψτ · Tf · Dj · a

errechnet und

(P₁ das Öffnungsverhältnis der Perforation des Ringes (13), Dj der Innendurchmesser des Ringes (13) und

a die Höhe des Ringes (13) bedeuten;

die Fläche A₂ des Spaltes (11) sich nach der Beziehung

errechnet und

Da,8 '^m Fall einer hohlkegelförmigen Aussparung (9) der Durchmesser der

Aussparung (9) in Höhe der Oberkante des Ringes (13) und s die Dicke des Ringes (13) bedeuten, und die Fläche A₃ nach der Beziehung

Λ _ > A

errechnet wird und

A_3j die Fläche einer Öffnung (10) des Rotors (7) und

i die Anzahl der Öffnungen (10) des Rotors bedeuten.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Strahlschichtbehandlung insbesondere pastenförmiger bis flüssiger Stoffe nach dem Fluidisierungsprinzip, die beispielsweise zur Trocknung von Farbpigmenten und anderen Erzeugnissen der chemischen, der pharmazeutischen oder der Lebensmittelindustrie eingesetzt wird und im wesentlichen aus einer Gasverteilerkammer, einer sich daran anschließenden, nach oben konisch erweiternden Fluidisierungskammer, in der ein kegelförmiger Rotor auf einer in der Achse der Vorrichtung drehbar gelagerten Welle angeordnet ist, sowie einer mit mindestens einem Gasaustrittsstutzen und mindestens einer Produktzuführöffnung versehenen Beruhigungskammer besteht und bei der das Fluidisierungsmittel durch eine spaltförmige Öffnung aus der Gasverteilerkammer in die Fluidisierungskammer eintritt. Pastenförmige oder in Form von Suspensionen, Lösungen oder Schmelzen vorliegende flüssige Produkte werden bisher entweder in mehreren technologischen Stufen, von denen die letzte eine Strahlschichttrocknung sein kann, getrocknet oder mit Hilfe besonderer Einrichtungen in definiert dispergierter Form, z. B. mit Hilfe von Düsen, in den Strahlschichtapparat eingebracht und dann innerhalb einer Verfahrensstufe getrocknet.

Die Trocknung in mehreren Stufen ist zur Vorbereitung des Ausgangsproduktes für die letzte Trocknungsstufe in dem Strahlschichtapparat erforderlich, da das pneumatische und energetische Regime der bekannten Strahlschichtapparate nur zur Trocknung solcher Ausgangsprodukte ausgelegt ist, die ein Mindestmaß an Körnigkeit aufweisen. Ziel der der Strahlschichttrocknung vorgelagerten Stufen ist es somit, dieses Mindestmaß an Körnigkeit zu gewährleisten. Das erfordert einen verhältnismäßig hohen apparativen und energetischen Aufwand.

Das Einbringen des Ausgangsproduktes durch Versprühen oder Zerstäuben erfordert ebenfalls zusätzliche Einrichtungen. Solche Dispergiereinrichtungen sind sehr störanfällig und führen deshalb oft zu Havarien.

Ferner sind Strahlschichtapparate bekannt, in denen bereits zur Verklebung neigende Stoffe getrocknet werden. Derartige Strahlschichtapparate weisen gegenüber den o. g., nach dem Fluidisierungsprinzip arbeitenden Apparaten zusätzliche Einrichtungen auf, um ein Verklumpen oder Anbacken der eingebrachten teigigen Stoffe an den Apparatewandungen bzw. den Einbauten zu verhindern. So sind z. B. zur Trocknung von thermolabilen, zum Anbacken neigenden Produkten Strahlschichtapparate bekannt, bei denen das Fluidisierungsmittel durch eine perforierte Wand in die zu trocknende Schicht eintritt. Zur Vermeidung einer thermischen Schädigung jener Teilchen des Produktes, die an den Apparatewandungen anliegen oder sich in deren Nähe befinden bzw. jener, die unmittelbar auf der Gasdurchtrittswand aufliegen, werden die Wandungen des Apparates sowie die Arme eines Rührers, die auf der perforierten konischen Wand gleiten, gekühlt. Der Rührer hat die Aufgabe, anbackende Teilchen von der perforierten Wand abzustreifen (DD 215 620; DD 215 619). Da das Fluidisierungsmittel durch eine perforierte Wand, also auf einer verhältnismäßig großen Fläche in den Trocknungsraum eintritt, ist der Impuls des Fluidisierungsmittels auf die zu trocknenden Teilchen so gering, daß sich nur eine schwache Strahlschicht ausbilden kann. Diese technischen Lösungen wurden hauptsächlich zur Trocknung von solchen Stoffen entwickelt, die zwar zur Verklebung neigen, jedoch noch das oben bereits erwähnte Mindestmaß an Körnigkeit besitzen und deren Körner möglichst eine einheitliche Geometrie aufweisen. Sofien pastenförmige bis flüssige Stoffe, die keinerlei Körnigkeit bzw. Gestalt im Ausgangszustand besitzen, auch weitaus mehr zur Verklebung bzw. Verklumpung neigen, als es bei den o. g. Stoffen der Fall ist, in derartigen S'trahlschichtapparaten getrocknet werden, reicht die pneumatische Wirkung der Strahlschicht nicht mehr aus.

Es entstehen Feststoffverklebungen, die sich nur schwer bzw. gar nicht mehr lösen. Außerdem begünstigen die Rührer, die das Gut von der perforierten Wand abstreifen, in Abhängigkeit von den Stoffeigenschaften deren Verklumpung. Dabei werden die von den Abstreifern gelösten, anfangs kleineren Klumpen ständig von denselben vor sich hergeschoben und wachsen durch Anlagerungen und Zusammenballungen so sehr an, daß es bis zum Zusammenbruch des Strahlschichtregimes kommen kann.

Ein stärkeres pneumatisches Regime herrscht in solchen Apparaten vor, bei denen der Gasdurchtritt für das Fluidisierungsmittel spaltförmig ausgebildet ist und deren Strahlkammer geneigte, sich nach oben erweiternde Seitenwände aufweist (DD 150 328; DD 217 004).

In der DE-OS 2 738 485 wird eine Wirbelschichtapparatur mit einem direkt über einem Siebboden rotierenden flachen Kegel beschrieben, der zusätzliche mechanische Vermischungsarbeit einbringt. Ebenso zeigt die DE-AS 2 805 397 eine Wirbelschichtapparatur mit horizontaler Rotorscheibe, die in der Mitte einen Zentralkegel aufweist. Zwischen Kegelwandung und in diesem Bereich konisch ausgebildeter Wirbelschichtbehälterwand befindet sich ein Ringspalt für den Luftdurchtritt, dessen Breite durch die höhenverstellbare Rotorscheibe variierbar ist.

Pastenförmige bis flüssige Stoffe lassen sich in diesen Apparaten nicht trocknen, da der spaltförmige Fluidisierungsstrom nur einen Teil der Stoffe fluidisieren kann, während insbesondere die an den geneigten Seitenwänden befindlichen Teile der Stoffe kaum eine Bewegung erfahren und deshalb anbacken bzw. verklumpen. Haben sich genügend große Zusammenballungen gebildet, behindern sie den Durchtritt des Fluidisierungsmittels oder führen zum Zusammenbruch des Strahlschichtregimes.

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Strahlschichtbehandlung insbesondere pastenförmiger bis flüssiger Stoffe nach dem Fluidisierungsprinzip zu schaffen, deren Anwendungsbereich wesentlich erweitert ist, so daß die zu behandelnden Stoffe ohne Einschränkungen hinsichtlich ihrer Beschaffenheit mit geringstem energetischen und apparativen Aufwand verarbeitet werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Vorrichtungen zur Strahlschichtbehandlung, bei denen bereits kegelförmige Rotore eingesetzt werden, derart zu verändern, daß eine Verklumpung sowie ein Anbacken auch bei der Behandlung nichtkörniger Stoffe zuverlässig zu jedem Zeitpunkt des Prozesses verhindert wird, ohne daß die Stoffe in der Strahlschichtbehandlung vorangehenden Stufen vorbehandelt oder über spezielle Dispergieeinrichtungen in die Vorrichtung eingebracht werden müssen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der kegelförmige Rotor an seiner Unterseite Aussparungen aufweist und in der Fluidisierungskammer der Vorrichtung so angeordnet ist, daß sich seine Grundfläche etwa im Bereich des engsten Querschnittes der Fluidisierungskammer der Vorrichtung befindet. Der Durchmesser seiner Grundfläche ist nur wenig kleiner als der Durchmesser der Vorrichtung in diesem Bereich, so daß sich in der Ebene der Grundfläche des kegelförmigen Rotors ein ringförmiger Spalt zwischen Rotor und der Innenwandung der Vorrichtung ausbildet. An seiner Unterseite ist der kegelförmige Rotor mit einer Aussparung versehen, so daß er in diesem Bereich hohl ausgebildet ist. An dem auf diese Weise entstandenen Rand des hohlkegelartigen Bereiches des Rotors ist mindestens eine von der Aussparung in radialer Richtung nach außen weisende Öffnung vorgesehen. Zur Gleichverteilung des Fluidisierungsmittels ist kurz unterhalb des ringförmigen Spaltes eine mit ihrem Außendurchmesser dichtend an der Innenwandung der Vorrichtung anliegende Blende angeordnet, deren Öffnung gleich oder kleiner als die projizierte Grundfläche des kegelförmigen Rotors ist. Auf dieser Blende ist ein in die Aussparung des kegelförmigen Rotors hineinragendes Leitblech aufgesetzt wobei sich dessen Oberkante unterhalb der Oberkante der Öffnung bzw. Öffnungen des Rotors befindet. Direkt oder indirekt an der Innenwandung der Vorrichtung sind etwa im Bereich der Grundfläche des kegelförmigen Rotors ein oder mehrere messerartige Abstreifbleche befestigt, die in geringem Abstand etwa parallel zum Mantel des kegelförmigen Rotors bis kurz unterhalb der Spitze des Rotors verlaufen. Ferner verlaufen ein oder mehrere messerartige Abstreifbleche in geringem Abstand etwa parallel zur Innenwandung der Fiuidisierungskammer und sind über ein oder mehrere Befestigungselemente an dem kegelförmigen Rotor befestigt. Die an der Innenwandung der Vorrichtung befestigten und somit feststehenden Abstreifbleche tragen ein oder mehrere in die Fluidisierungskammer hineinragende messerartige Elemente. Ebenso tragen die mit dem kegelförmigen Rotor verbundenen und daher mit diesem umlaufenden Befestigungselemente bzw. die an ihnen angeordneten messerartigen Abstreifbleche in die Fluidisierungskammer hineinragende messerartige Elemente. Diese sind gegenüber den an den feststehenden Abstreifblechen befestigten messerartigen Elementen versetzt angeordnet. Schließlich sind die feststehenden Abstreifbleche sowie die mit dem Rotor umlaufenden Abstreifbleche gleich- oder gegensinnig gegenüber der Drehrichtung des

kegelförmigen Rotors ausgelenkt, wobei alle umlaufenden Abstreifbleche in ein und derselben Richtung und allefeststehenden Abstreifbleche jeweils in der entgegengesetzten Richtung ausgelenkt sind.

Um oberhalb der Fluidisierungskammer eine Geschwindigkeitsabsenkung zu erreichen, kann sich an die Fluidisisrungskammerein zylindrischer Mittelteil anschließen, der über einen konischen Schuß in die ebenfalls zylindrische Beruhigungskammer übergeht. Werden die messerartigen Elemente an den feststehenden Abstreifblechen in radialer Richtung nach außen weisend befestigt,

müssen die an den beweglichen Abstreifblechen befestigten messerartigen Elemente versetzt zu diesen in radialer Richtungnach innen weisend angeordnet werden. Werden jedoch die messerartigen Elemente an den feststehenden Abstreifblechensenkrecht nach oben stehend befestigt, müssen die umlaufenden messerartigen Elemente versetzt zu den feststehenden andem bzw. den Befestigungselementen senkrecht nach unten weisend angeordnet sein.

Die Aussparung in dem kegelförmigen Rotor ist zweckmäßigerweise kegelförmig zu gestalten. Als Blende kann vorteilhafterweise eine Ringblende verwendet werden. Das auf diese aufgesetzte Leitblech ist dann ebenfalls

ringförmig.

Die Höhe des auf die Blende aufgesetzten und in die Aussparung des kegelförmigen Rotors hineinragenden Leitbleches ist

zweckmäßigerweise so zu wählen, daß die Oberkante dieses Leitbleches bis an die Mantelfläche der Aussparung deskegelförmigen Rotors reicht.

Das Leitblech kann zum Zweck des besseren Gasdurchtritts mit einem definierten Öffnungsverhältnis kleiner 50 % perforiert Der Abstand der Oberkante des Leitbleches zur Oberkante der Öffnung bzw. der Öffnungen kann vorteilhafterweise größer als

3 mm gewählt werden.

Eine für den Behandlungsprozeß wesentliche Größe ist das Flächenverhältnis A, das gemäß der Beziehung

aus dem Quotienten aus der Fläche A₃ der Öffnung bzw, Öffnungen des Rotors und der sich aus der Mantelfläche A₁ des perforierten Ringes und der Fläche A₂ des Eintrittsspaltes des Fluidisierungsmittels zusammensetzenden Summe gebildet wird. Dieses Flächenverhältnis A soll vorteilhafterweise größer 0,2, vorzugsweise 0,5 bis 3 betragen. Dabei errechnet sich die Mantelfläche A₁ des perforierten Ringes nach der Beziehung

A₁ = φ, · it · Dj · a

wobei φ, das Öffnungsverhältnis der Perforation des Ringes ist

D; der Innendurchmesser des Ringes und

a die Höhe des Ringes ist

Die Flache A₂ des Eintrittsspaltes für das Fluidisierungsmittel errechnet sich nach der Beziehung

JL A₂= —

wobei D_A _a im Fall einer hohlkegelförmigen Aussparung der Durchmesser dieser Aussparung in Höhe der Oberkante desRinges und

s die Dicke des Ringes bedeuten

Die Fläche A₃ errechnet sich nach der Beziehung

wobei A₃, die Fläche einer Öffnung des Rotors und

i die Anzahl der Öffnungen bedeuten.

Das Wesentliche der Strahlschichtbehandlung ist der Trocknungsprozeß, dem die eingegebenen Stoffe unterzogen werden müssen, um ein körniges Gut zu erhalten. Weitere Behandlungen, wie z. B. eine Granulation, sind bekanntlich erst dann möglich, wenn ein Mindestmaß an Körnigkeit erreicht wurde.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Trocknung von solchen Stoffen in einem einzigen Strahlschichtapparat, die bisher aufgrund ihrer Beschaffenheit nicht ohne vorbereitende Behandlungsstufen in Strahlschichtapparaten behandelt werden konnten. Der kegelförmige Rotor sorgt durch seine Rotation für eine gute Bewegung und Durchmischung der eingefüllten Stoffe und unterstützt dadurch die Wirkung des Fluidisierungsmittelstroms. Die Stoffe erhalten nach dem Auftreffen auf dem rotierenden Kegel eine Drallbewegung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fluidisierungsmittels. Der ringförmige Eintrittsspalt für das Fluidisierungsmittel gewährleistet ein ausreichendes pneumatisches Regime. Dabei werden die günstigen Eigenschaften einer perforierten Wand als Gasdurchtritt, d. h. die Umwälzung des Stoffes auf einer großen Fläche sowie die Vermeidung von Totzonen, mit den Vorteilen des stärkeren pneumatischen Regimes, das eine spaltförmige Gasdurchtrittsöffnung ermöglicht verbunden. Auf der Mantelfläche des kegelförmigen Rotors rutscht der zu behandelnde Stoff, sofern er nicht durch das Fluidisierungsmittel hochgerissen wird, stets zu dem ringförmigen Spalt hin. Ein Anhaften des Stoffes wird durch die rotierenden Teile nahezu ausgeschlossen. Das Fluidisierungsmittel strömt aber nicht nur durch den ringförmigen Spalt in die Fluidisierungskammer ein, sondern auch als scharf gebündelter Gasstrom mit hohem Impuls durch die Öffnung bzw. Öffnungen in unteren Rand des Rotors. Mit dem Rotor laufen auch diese Öffnungen bzw. Öffnungen um, so daß dieser gebündelte Gasstrom ständig die Strahlschicht durchsetzt und somit einen zusätzlichen

Auftrieb bewirkt, so daß größere Agglomerate nach oben in den Bereich der messerartigen Elemente geschleudert werden. Dort werden sie von den messerartigen Elementen zerkleinert.

Ein weiterer Vorteil der umlaufenden Öffnung bzw. Öffnungen besteht darin, daß örtlich ein stärkerer Impuls auf die sich in der Strahlschicht befindlichen Feststoffteilchen ausgeübt wird und die damit verbundene zusätzliche Durchmischung einer Bildung großer, störender Agglomerate von Anfang an entgegenwirkt. Das im umlaufenden Rotor feststehende Leitblech verhindert auch bei Reduzierung bzw. Ausfall des Gasstromes ein Hindurchfallen des körnigen Materials aus der Strahlschicht in die Gasverteilerkammer.

Sollte es trotz dieser intensiven Bewegung des Stoffes zu einer Verklumpung kommen, so daß die Kraft des Fluidisierungsmittels nicht mehr ausreicht, die entstandenen Agglomerate aufzuwirbeln, so wird diese Aufgabe von den messerartigen Abstreifblechen übernommen. Zu diesem Zweck sind die feststehenden sowie die rotierenden Abstreifbleche gleich- oder gegensinnig zur Drehrichtung des kegelförmigen Rotors ausgelenkt. Dabei erfolgt die Auslenkung der mit dem kegelförmigen Rotor verbundenen Abstreifbleche immer entgegengesetzt zur Auslenkrichtung der feststehenden Abstreifbleche. Die Abstreifbleche, die entgegen der Drehrichtung des kegelförmigen Rotors ausgelenkt sind, verleihen dem Stoff eine Abwärtsbewegung, während die in Drehrichtung ausgelenkten Abstreifbleche den Stoff nach oben bewegen. Er wird demnach durch diese infolge der Drehung des Rotors von den Abstreifblechen erzeugte axiale Kraftkomponente zusätzlich zu der Bewegung, die er durch das Fluidisierungsmittel sowie die Drehung des kegelförmigen Rotors erhält, mechanisch auf- bzw. abbewegt, d. h. im Strom des Fluidisierungsmittels entlang der Mantelfläche des Rotors bzw. der Fluidisierungskammer spiralförmig umgewälzt. Auf diese Weise wird einer Verklumpung des Stoffes wirksam vorgebeugt. Insbesondere der schnelle Trocknungsprozeß, der durch die erfindungsgemäße Lösung möglich ist, gestattet es, auch pastenförmige bis flüssige Stoffe in einer Stufe zu trocknen. Technologisch und energetisch aufwendige Vorbehandlungen entfallen. Auch ein Eindüsen flüssiger Stoffe in den Apparat ist nicht mehr erforderlich. Die schnellere, intensivere Trocknung wird ohne nennenswerte Energieerhöhung erreicht. Gegenüber den mehrstufigen Trocknungsverfahren wird sogar eine deutliche Energieeinsparung erreicht

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Beispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung und Fig. 2: einen Schnitt an der Stelle A-A durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Trocknergehäuse 1, dessen unterer Teil eine zylindrische Gasverteilerkammer 2 aufweist. An die Gasverteilerkammer 2 schließt sich eine sich nach oben konisch erweiternde Fluidisierungskammer 3 an. Sie mündet in einem zylindrischen Mittelteil 4, an den sich wiederum ein konischer Schuß 5 anschließt, der in eine Beruhigungskammer 6 mündet. In der Achse des Strahlschichtapparates ist innerhalb der Fluidisierungskammer 3 ein kegelförmiger Rotor 7 auf einer zentralen Welle 8 so angeordnet, daß seine Grundfläche sich in dem Bereich des engsten Querschnittes der Fluidisierungskammer 3 befindet. Seine Höhe entspricht etwa der Höhe der Fluidisierungskammer 3.

Der Rotor 7 ist in seinem unteren Bereich mit einer kegelförmigen Aussparung 9 versehen, so daß er in diesem Bereich als Hohlkegel ausgebildet ist. Der Rand dieses hohlkegelförmigen Bereiches weist im vorliegenden Beispiel eine Öffnung 10 auf. Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Rotors 7 bildet sich zwischen seinem untersten Rand und der Innenwandung der Vorrichtung ein ringförmiger Spalt 11 aus. Unterhalb dieses Spaltes 11 ist eine im vorliegenden Fall ringförmige Blende 12 angeordnet, deren Innendurchmesser D, kleiner ist als der größte Durchmesser des Rotors 7 und 70 % des Durchmessers der Gasverteilerkammer 2 beträgt. Die Blende 12 ist an der Innenwandung der Vorrichtung befestigt und in diesem Beispiel trichterförmig in die Gasverteilerkammer 2 hineingezogen.

Auf der ringförmigen Blende 12 ist im vorliegenden Beispiel als Leitblech ein perforierter Ring 13 so aufgesetzt, daß sein Innendurchmesser gleich dem Innendurchmesser D₁ der Blende 12 entspricht und er etwa zur Hälfte in die hohlkegelförmige Aussparung 9 des Rotors 7 hineinragt. Die Öffnung 10 des Rotors 7 ist als Halbkreis ausgebildet, dessen Radius der Höhe a des

a perforierten Ringes entspricht. Dadurch entsteht für den Gasdurchtritt eine effektive Durchtrittsöffnung mit der Höhe — .

Im Bereich der Grundfläche des kegelförmigen Rotors 7 sind im vorliegenden Beispiel an der Blende 12 messerartige Abstreifbleche 14 so befestigt, daß sie in geringem, etwa gleichförmigem Abstand zum Mantel des Rotors 7 verlaufen. Aus Fig. 2 ist erkennbar, daß die Abstreifbleche 14 entgegen der durch einen Pfeil gekennzeichneten Drehrichtung des Rotors 7 um einen Winkel α ausgelenkt sind. Die Auslenkung wurde mit α = 10° gewählt. Die Abstreifbleche 14 enden 150 mm unterhalb der Spitze des Rotors 7. Sie sind im vorliegenden Beispiel, dem Verlauf der Mantelfläche des Rotors 7 folgend, in sich verdreht, so daß über ihre gesamte Länge ein konstanter Abstand von 5 mm zur Mantelfläche des Rotors 7 gewährleistet ist. Jedes messerartige Abstreifblech 14 weist in der Mitte ein radial nach außen gerichtetes, feststehendes messerartiges Element 15 auf.

An der Spitze des Rotors sind zwei um 180° versetzte Befestigungselemente 16 angebracht, die bei Rotation des Rotors 7 mit umlaufen. An den freien Enden dieser Befestigungselemente 16 ist wiederum jeweils ein messerartiges Abstreifblech 17 so befestigt, daß es, dem Verlauf der Innenwandung der Fluidisierungskammer 3 folgend, entgegengesetzt zu den feststehenden Abstreifblechen 14, also in Drehrichtung des kegelförmigen Rotors 7 um einen Winkel β ausgelenkt und in sich verdreht ist und dabei im vorliegenden Beispiel einen Abstand von 5 mm von der Innenwandung der Fluidisierungskammer 3 einhält. Jedes messerartige Abstreifblech 17 weist zwei unterschiedlich lange radial nach innen gerichtete messerartige Elemente auf. Diese sind gegenüber den messerartigen Elementen 15 in der Höhe versetzt angeordnet.

Für den Eintritt des Fluidisierungsmittels in die Gasverteilerkammer 2 ist ein Gaseintrittsstutzen 19 vorgesehen. Das Gas verläßt den Strahlschichtapparat nach dem Passieren der Beruhigungskammer 6 durch einen Gasaustrittsstutzen 20. Ein Zuführrohr 21 für das zu trocknende Gut ist außerhalb der Achse des Strahlschichtapparates angeordnet und ist durch die Beruhigungskammer 6 durchgeführt

Im folgenden soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben werden.

Über eine beliebige Zugabevorrichtung wird körniges, pastenförmiges oder flüssiges Gut in die in Funktion befindliche Vorrichtung gegeben. Das Gut fällt durch das Zuführrohr 21 in die Fluidisierungskammer 3 und trifft dabei entweder auf die Mantelfläche des Rotors 7 oder auf die konische Innenwandung der Fluidisierungskammer 3. In beiden Fallen wird das Gut einerseits durch den umlaufenden Rotor 7 und andererseits durch die mit dem Rotor 7 mit umlaufenden messerartigen Abstreifbleche 17 in eine derartige Bewegung versetzt daß es sich in Abhängigkeit von der Auslenkung der Abstreifbleche 14; 17 entweder auf dem Mantel des Rotors 7 von oben nach unten und entlang der Innenwandung der Fluidisierungskammer 3 von unten nach oben oder umgekehrt, insgesamt also spiralförmig in der Fluidisierungskammer umwälzt.

Durch den ringförmigen Spalt 11 strömt das Fluidisierungsmittel mit sehr hoher Geschwindigkeit in die Fluidisierungskammer 3 ein und nimmt das von dem Rotor 7 durch die feststehenden Abstreifbleche U bzw. das von der Innenwandung der Fluidisierungskammer 3 durch die umlaufenden Abstreifbleche 17 abgestreifte Gut mit. Falls sich bei stark zur Agglomeration neigenden klebrigen Produkten große Agglomerate durch die Wirkung der Abstreifbleche 14 und des Rotors 7 bilden, werden diese Agglomerate durch den durch die Öffnung 10 durchtretenden, umlaufenden, scharf gebündelten Gasstrom mit hohem Impuls nach oben in den Bereich der feststehenden und umlaufenden messerartigen Elemente 15; 18 geschleudert und durch diese zerstört. Der Abzug des getrockneten Gutes kann beispielsweise durch einen klassierenden Abzug erfolgen. Kleinere Granulate werden entweder direkt in der Schicht durch das zugegebene feuchte Gut zu größeren Agglomeraten agglomeriert oder verlassen die Vorrichtung, werden von der Abluft als Staub getrennt und erneut dem Apparat zugeführt. Durch die Höhe des Rotors 7 bzw. durch ein auf diesen aufgesetztes Rohr, das in seiner Höhe veränderlich ist, kann einerseits die Größe der Agglomerate und andererseits die Höhe der Strahlschicht verändert werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Strahlschichtbehandlung insbesondere pastenförmiger bis flüssiger Stoffe nach dem Fluidisierungsprinzip, die beispielsweise zur Trocknung von Farbpigmenten und anderen Erzeugnissen der chemischen, der pharmazeutischen oder der Lebensmittelindustrie eingesetzt wird und im wesentlichen aus einer Gasverteilerkammer, einer sich daran anschließenden, nach oben konisch erweiternden Fluidisierungskammer, in der ein kegelförmiger Rotor auf einer in der Achse der Vorrichtung drehbaren Welle angeordnet ist, sowie einer mit mindestens einem Gasaustrittsstutzen und mindestens einer Produktzuführöffnung versehenen Beruhigungskammer besteht und bei der das Fluidisierungsmittel durch eine spaltförmige Öffnung aus der Gasverteilerkammer in die Fluidisierungskammer eintritt, gekennzeichnet dadurch, daß der kegelförmige Rotor (7) an seiner Unterseite Aussparungen (9) aufweist und"in der Fluidisierungskammer (3) so angeordnet ist, daß sich seine Grundfläche etwa im Bereich des engsten Querschnittes der Fluidisierungskammer (3) der Vorrichtung befindet, daß der größte Durchmesser der Grundfläche des kegelförmigen Rotors (7) nur wenig kleiner ist als der Durchmesser der Vorrichtung in diesem Bereich, daß der kegelförmige Rotor (7) an seinem unteren Rand mindestens eine von der Aussparung (9) in radialer Richtung nach außen weisende Öffnung (10) besitzt, daß dicht unterhalb des kegelförmigen Rotors (7) eine mit ihrem Außendurchmesser dichtend an die Innenwandung der Vorrichtung grenzende Blende (12) angeordnet ist, deren Öffnung gleich oder kleiner als die projizierte Grundfläche des kegelförmigen Rotors (7) ist, und auf der ein in die Aussparung (9) des kegelförmigen Rotors (7) hineinragendes Leitblech aufgesetzt ist, wobei sich dessen Oberkante unterhalb der Oberkante der im unteren Bereich des Rotors (7) befindlichen Öffnung (10) bzw. Öffnungen (10) befindet, daß ferner ein oder mehrere messerartige Abstreifbleche (14) etwa im Bereich der Grundfläche des kegelförmigen Rotors (7) direkt oder indirekt an der Innenwandung der Vorrichtung befestigt sind und in geringem Abstand etwa parallel zum Mantel des kegelförmigen Rotors (7) bis kurz unterhalb der Spitze des kegelförmigen Rotors (7) verlaufen, daß außerdem ein oder mehrere messerartige Abstreifbleche (17) in geringem Abstand etwa parallel zur Innenwand der Fluidisierungskammer (3) verlaufen und über ein oder mehrere Befestigungselemente (16) mit dem kegelförmigen Rotor (7) verbunden sind, wobei die in Höhe der Grundfläche des kegelförmigen Rotors (7) befestigten unbeweglichen Abstreifbleche (17) ein oder mehrere in die Fluidisierungskammer (3) hineinragende messerartige Elemente (15) sowie die mit dem kegelförmigen Rotor (7) verbundenen und daher mit diesem umlaufenden Befestigungselemente (16) bzw. die an ihnen angeordneten Abstreifbleche (17) ebenfalls in die Fluidisierungskammer (3) hineinragende, jedoch zu den messerartigen Elementen (15) der feststehenden Abstreifbleche (14) versetzt angeordnete messerartige Elemente (18) aufweisen und die feststehenden Abstreifbleche (14) sowie die umlaufenden Abstreifbleche (17) jeweils gegeneinander gleich- oder gegensinnig gegenüber der Drehrichtung des kegelförmigen Rotors (7) ausgelenkt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß sich zwischen Fluidisierungskammer (3) und Beruhigungskammer (6) ein zylindrischer Mittelteil (4) befindet, der über einen konischen Schuß (5) in die Beruhigungskammer (6) übergeht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die an den feststehenden Abstreifblechen (14) befestigten messerartigen Elemente (15) in radialer Richtung nach außen stehend und die an den umlaufenden Abstreifblechen (17) befestigten messerartigen Elemente (18) versetzt zu den feststehenden messerartigen Elementen (15) in radialer Richtung nach innen weisend angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die an den feststehenden Abstreifblechen (14) befestigten messerartigen Elemente (15) senkrecht nach oben stehend und die umlaufenden messerartigen Elemente (18) versetzt zu den feststehenden messerartigen Elementen (15) senkrecht nach unten weisend an den Befestigungselementen (16) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Aussparung (9) kegelförmig ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Blende (12) eine Ringblende verwendet wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß auf die Ringblende als Leitblech ein perforierter Ring (13) aufgesetzt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Oberkante des perforierten Ringes (13) bis an die Mantelfläche der hohlkegelförmigen Aussparung (9) des kegelförmigen Rotors (7) reicht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Ring (13) mit einem definierten Öffnungsverhältnis kleiner 50 % perforiert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand der Oberkante des Leitbleches zur Oberkante der Öffnung (10) größer als 3 mm ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Flächenverhältnis A, das aus dem Quotienten aus der Fläche A₃ der Öffnung bzw. Öffnungen (10) des Rotors (7) und der sich aus der Mantelfläche A₁ des perforierten Ringes (13) und der Fläche A₂ des Spaltes (11) zusammensetzenden Summe gebildet wird, Werte größer als 0,2 annimmt, wobei sich die Mantelfläche A₁ des perforierten Ringes (13) nach der Beziehung