DD233798B1 - Verfahren zur kontinuierlichen strukturschonenden verdichtung von acetylenruss oder sich aehnlich verhaltenden stoffen - Google Patents

Description

auf den zu verdichtenden Ruß ersetzt. Der Effekt der Erfindung kann damit erklärt werden, daß infolge der plötzlichen Vakuumeinwirkung die Zwischenräume zwischen den Rußpartikeln von Luft oder anderen Gasen evakuiert werden und die Rußpartikel näher aneinanderrücken, ohne daß dabei die Gesamtoberfläche des Haufwerkes verringert bzw. die Struktur zerstört wird.

Erfindungsgemäß werden hierzu mindestens zwei gegenläufig sich drehende, horizontal liegende Vakuumfilterwalzen benutzt, die in Kammern unterschiedlichen Drucks eingeteilt sind. Die Spaltbreite zwischen den Walzen, das Vakuum und die Drehzahl sind so abgestimmt, daß im Interesse einer möglichst geringen AS-Wertreduzierung und der Vermeidung fester Schollen oder Plättchen eine Preß- oder Druckeinwirkung ausgeschlossen wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel für C₂H₂-RuB erläutert. Hierzu gehört eine Zeichnung gemäß Fig. 1. Jede Walze besteht aus 12 Kammern, in denen über einen Steuerkopf unterschiedliche Druckbereiche eingestellt werden.

Erfindungsgemäß wird der Ruß in eine Vorrichtung, bestehend aus einem Walzengehäuse 1, in dem zwei zylindrische Walzen 2 drehbar angeordnet sind, eingeleitet. Der Walzenmantel besteht aus 12 Kammern, in denen über einen Steuerkopf unterschiedliche Druckbereiche eingestellt werden.

Erfindungsgemäß wird der Ruß in eine Vorrichtung, bestehend aus einem Walzengehäuse 1, in dem zwei zylindrische Walzen 2 drehbar angeordnet sind, eingeleitet. Der Walzenmantel besteht aus Lochblech, das mit Filtertuch bespannt ist. Am Ende der Zone 7 sind je 1 Schälmesser bzw. Abstreifer angebracht. Durch spezielle seitliche Blechschürzen bzw. Leiteinrichtungen 3 wird ein Durchfallen unverdichteten Materials verhindert.

Das zu verdichtende Material wird von oben über Bunker oder Förderschnecke so kontinuierlich zugeführt, daß der Raum über dem Walzenpaar 1 ständig gefüllt bleibt bzw. ein vorgegebener minimaler Stand nicht unterschritten wird. Durch das über Zone 5 plötzlich einwirkende Hochvakuum bildet sich ohne Veränderung der Rußstruktur eine verdichtete Materialschicht, die bei gegenläufiger Drehrichtung der Walzen 1 durch den Spalt zwischen beiden Walzen hindurchgeführt wird. Mit Hilfe von Druckluft bzw. Abstreifer 4 wird das verdichtete Produkt in entsprechende Walzenkammern wieder dem Frischmaterialbereich zugeführt und der geschilderte Verdichtungszyklus wiederholt sich. Durch die drucklosen Übergangsbereiche 6,8 ist eine störungsfreie Umschaltung der Kammern von Druck auf Vakuum und umgekehrt gewährleistet.

Für C₂H₂-Ruß wurden bei Walzendurchmessern von 250mm und Walzenbreite von 1000mm folgende Werte erreicht:

Drehzahl Walzen 32-40 U/min Spaltweite zwischen den Walzen 4-9 mm

Vakuum 39-59kPa

Luftdruck 107· 10³-117-10³Pa

Durchsatz 0,5-1,5 t/h Verdichtungsgrad 2-4

AS-Wert vor und nach der Verdichtung 42/42 ml/5 g

Das verdichtete Material fällt in Form von Pulver oder locker gefügten Schollen 9 an und kann leicht weiterverarbeitet bzw. konfektioniert werden.

Claims (1)

1. Verfahren zur kontinuierlichen strukturschonenden Verdichtung von Acetylenruß oder sich ähnlich verhaltenden Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß unter der ausschließlichen und plötzlichen Wirkung von Fein-bzw. Hochvakuum in dem Bereich von 10⁵Pa bis 1СГ⁶ Pa das Behandlungsgut frei fließend dem Einzugsspalt zwischen zwei in diesem Bereich unter Vakuum stehenden, mit Filtertuch und Siebmantel versehenen rotierenden Drehtrommeln bzw. Hohlwalzen (2) zugeführt wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum trockenen Verdichten bzw zur Schuttgewichtserhohung von Azetylenruß oder sich ähnlich verhaltenden festen, feinkornigen voluminösen Stoffen Besonders die in den letzten Jahren fur die Batteneherstellung entwickelten Qualitatsruße mit hohem AS-Wert erfordern wegen ihrer speziellen Materialeigenschaften (geringe Schuttdichte, schlechte Fließeigenschaften) zur Verbesserung ihres Verhaltens, ζ B bei der anschließenden Konfektionierung (Absackautomat), eine strukturschonende Volumenreduzierung, d h eine Erhöhung des Schuttgewichtes

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen trockenes, pulverformiges Material direkt mittels Preßwalzen, Koller, Schnecken u.a verdichtet wird Der Verdichtungseffekt erfolgt auf der Basis von Scher-, Reib-und Druckkräften und hat deshalb eine Zerstörung der Materialstruktur und speziell bei Ruß eine erhebliche Reduzierung des AS-Wertes zur Folge Bei einigen dieser Verfahren wird auf Grund der unzureichenden Entlüftung bzw Entgasung des Materials eine teilweise Reversibilität der erreichten Verdichtung beobachten

So ist bekannt, daß trockener voluminöser Ruß durch zwei sich gegenläufig drehende Walzen unter Nutzung der dabei auftretenden mechanischen Druckkräfte verdichtet werden kann, (GB-P 1 272 617, WP 110 435) Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in dem geringen spezifischen Volumendurchsatz und in der ungewunschten AS-Wertreduzierung, beides insbesondere bei angestrebtem hohen Verdichtungsgrad

Eine wesentliche Erhöhung der Durchsatzleistung wird erreicht, wenn zur Verbesserung der Materialzugsbedingungen eine von zwei sich gegenläufig drehenden Walzen zur Erzeugung eines Ansaugeffektes als Vakuumfilterwalze ausgeführt wird und durch den kurzzeitigen mechanischen Druck zwischen den Walzen die Materialverdichtung erfolgt (WP 43 981) Auch bei diesem Verfahren bleiben Verdichtungsgrad und spezifische Durchsatzleistung begrenzt. Insbesondere ist auf Grund der Einwirkung von Druck und Reibkraften noch eine deutliche AS-Wertreduzierung und Klumpchenbildung zu beobachten.

Es ist weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem die Leistungsfähigkeit und der Verdichtungsgrad dadurch weiter gesteigert werden, daß die nicht unter Vakuum stehende Walze des vorstehend genannten Preßwalzwerkes durch ein spezielles, über mehrere Rollen laufendes gasundurchlässiges Preßband ersetzt wird (WP 43 981) Das Verfahren erfordert relativ aufwendige technische Ausrüstungen Außerdem gelingt kaum eine zufriedenstellende Abdichtung an den Stirnseiten der Apparatur Die Erfindung wurde deshalb nicht in die Produktion überfuhrt Es ist darüber hinaus ein Verfahren vorgeschlagen worden (WP 158 999), bei dem in Papiersacke abgefüllter Ruß strukturschonender verdichtet wird, indem die Papiersacke auf einer Strecke von 2-1 Om bei einer Geschwindigkeit von 0,1-0,2 m/s mit einem von Normaldruck bis auf 2-8kp/cm² kontinuierlich ansteigenden Druck belastet werden Es entstehen dabei Papiersacke, die nur noch 20% ihres ursprünglichen Volumens aufweisen Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darm, daß der Verdichtungseffekt nur über den Umweg der Abfüllung unverdichteten Materials in Sacken zustande kommt und die Verdichtung weitestgehend reversibel ist Bei Verfahren, bei denen Koller oder Kugelmühlen zur Verdichtung des Rußes eingesetzt werden, wird der AS-Wert so stark reduziert, daß die Ruße nicht mehr als Batterieruße verwendbar sind

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, daß die vorstehend genannten Mangel nicht aufweist

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verdichtung von Ruß vorzuschlagen, daß kostengünstig und ohne großen apparativen Aufwand betrieben werden kann und bei dem die hohe Struktur des Rußes erhalten bleibt Es wurde überraschenderweise gefunden, daß eine strukturschonende Verdichtung hochstrukturierter Ruße oder ähnlich sich verhaltender Stoffe gelingt, wenn man im Gegensatz zur Ansicht der Fachwelt die bei den bekannten Verfahren zur Erzielung des Verdichtungseffektes angewendeten Druckeinwirkung durch die plötzliche und ausschließliche Einwirkung eines Hochvakuums