Einrichtung zur kontinuierlichen Gewinnung von Trockenstoffen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen Gewinnung von Troekenstoffen in fein zerteilter Form, wie z. B. Salze, Zucker, Kohle, Chemikalien, Milehpulver. Ei- pulver usw.. aus ihren Dispersionen, wie z. B.
Losungen oder Anschlämmungen.
Vlan hat schon vorgeschlagen, Losungen oder Anschlämmungen dieser Art in einem be heizten waagrecht liegenden bzw. schrÏg geneigten Zylinder zu trocknen, indem das Gut während des Durehlaufens durez den Zylin- der eingedampft, dabei die sich bildenden Klumpen oder Agglomerierungen durch be wegliehe Hämmer oder dergleichen zersehlagell und der zerteilte Stoff in d nner Schicht gegen die Wand geworfen und unter ständi- gem UmwÏlzen oder R hren getrocknet wird.
Eine solche Art der Trocknung hat die Nachteile, dass das Material an den bewegten Teilen, beispielsweise dem Rührer, zum An- backen neigt, und da¯ infolge der waagrechten Lage des beheizten Zylinders vor allem nur dessen unterer Teil von dem zu trennen den Stoff völlig beaufschlagt ist, wodurch eine schlechte Ausnutzung der Heizfläehe gegeben ist. Infolge des Agglomerierens bzw. des Verklumpens ben¯tigt das Produkt erhebliche Zeit zum Trocknen. Die sieh hierdurch ergebende grosse Verweilzeit hat den Nachteil, dass tem- peraturempfindliche Stoffe in ihrer Qualität geschÏdigt werden.
Es wurde nun gefunden, dass diese Nach- teile behoben werden können, wenn man die Dispersionen an der beheizten Innenwand eines gesehlossenen, Åaufreeht stehenden Zylinders, der zweckmässig unter Vakuum oder Atmosphärendruck steht, in Dünnschicht aufgegeben werden und während des Herabfliessens mittels rotierender Verteilelemente quer zur Fliessrichtung an die Wand gewischt werden.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur kontinuierlichen Gewinnung von Trockenstof- fen in fein zerteilter Form aus ihren Dispersionen, bestehend aus einem aufrecht stehenden gesehlossenen zylindrischen Verdampfer mit Riihrvorrichtung und beheizter Wand, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rührvorrichtung mehrere Verteilerelemente derart drehbar r aufweist, da¯ die Enden diese letzteren beim Umlauf der Rührvorrichtung unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft an der Verdampferinnenwand schleifen oder an dieser in der Filmdicke entsprechendem Abstand vorbeigeführt werden.
Diese Einrichtung gestattet, die aufgege- benen Stoffe unter Ausnutzung der gesamten Heizfläche in einem einzigen Durchlauf in sehr kurzer Zeit einzudicken und anschlie ssend in fein zerteiltes, beispielsweise pulverf¯rmiges Trockenprodukt überzuführen, das am Fnss des Verdampfers abgenommen wer clen kann, während der Flüssigkeitsanteil am obern Ende des Verdampfers in Dampfform abzieht. Die Einrichtung lässt sich in einfacher Weise abdichten und eignet sich deshalb zum Betrieb im Vakuum. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung liegt in der Vereinigung von Eindampfen, Trocknen und Pulverisieren in einem Arbeitsgang.
Dlireh den geringen Betriebsinhalt und die geringe Verweilzeit werden temperaturempfindliche Stoffe geschont, woraus sich eine Verbesserung der Trockensubstanz ergibt.
Es hat sich gezeigt, dass die durch die Verteilerelemente in der dünnen Schicht an der Innenwand des Verdampfers erzeugte Turbulenz während des Überganges von der flüssigen zur festen Phase die fest gewor- denen Teilehen sofort in Pulverform anfallen lässt, ohne dass sich Klumpen bilden. Die Trocknung kann dadurch beschleunigt werden, dass eine gewünschte Menge eines heissen Gases oder überhitzten Dampfes von unten in den Verdampfer eingeblasen werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung schematisch dargestellt. Es'bedeutet 1 einen aufrecht stehenden geschlossenen zylindrisehen Verdampfer und 2 den Heizmantel dieses Verdampfers 1. Im Innern des Verdampfers 1 ist eine Welle 3 angeordnet, die durch den Motor 4 in Umdrehung versetzt wird. Die Stopfbüchse 5 übernimmt die Abdichtung des obern Teils des Verdampferraumes gegenüber aussen.
Innerhalb des mit dem Heizmantel 2 versehenen Teils des Verdampfers 1 sind an der Welle 3 Wischer 6 angeordnet, die in Scharnieren 7 der Wellenbunden 8 beweglieh sind, so dass die Wischer 6 beim Umlauf der Welle 3 infolge der Zentrifugalkraft in der Filmdicke entsprechenden Abstand an der Innenwand des Verdampfers 1 vorbeigeführt werden oder an dieser schleifen. Zwischen den Wellenbunden 8 befindet sich eine als Laufring 9 ausgebildete Gleitfläehe, die auf der Innenfläche des Verdampfers 1 gleitet und ein Zentrieren der Welle 3 gewährleistet.
Dicht oberhalb des heizbaren Teils des Verdampfers 1 ist auf der Welle 3 ein Profilring 10 fest angeordnet, der sich mit der Welle3umdreht. Dieser Profilring 10 ist mit einer Ringrippe 11 versehen. Die Welle 3 ist oben mittels des Axialkugellagers 12 gela- gert. Mit 13 ist eine Wellenkupplung bezeiehnet, die es erlaubt, den unterhalb dieser Kupplung 13 liegenden Teil der Welle 3 mitsamt den Wischern 6 und dem Laufring 9 naeh unten aus dem Verdampfer 1 herans- ziehen, wenn man den konisehen Boden 14 des Verdampfers 1 entfernt hat.
Das zu trocknende und ru pulverisierende Gut tritt kontinuierlieh im flüssigen Zustand (Losung oder Anschlämmung) durch die Zu- führleitung 15 in das Innere des Verdampfers 1 ein und wird durch den rotierenden Profil- ring 10 auf die Innenwand des Verdampfers 1 oesehleudert, an der es in Dünnsehicht durch den Ringspalt 16 naeh unten auf die beheizte Fläche des Verdampfers I läuft. Während des Herabfliessens wird es an der beheizten Fläehe mittels der Wischer 6 quer zn seiner Fliessrichtung an die Innenwand des Verdampfers 1 gewischt.
Das Gut wird auf seinem Wege vom Profilring 10 bis zum Boden 14 in stetig zunehmendem Mass eingedickt und anschliessend in ein pulverförmiges Trok- kenprodukt übergeführt, das durch den Stutzen 17 kontinuierlich entnommen wird.
Der flüssige Anteil des Gutes verlässt in dampff¯rmigem Zustand den Verdampfer 1 durch den Austrittstutzen 18, der mit einer (nieht dargestellten) Vakuumeinriehtung in Verbindung steht. Die bei der Aufgabe der Lösung bzw. Anschlämmung auf den Profilring 10 etwa auftretenden Flüssigkeitsspritzer werden dureli die Ringrippe 11 zurückgehal- ten und infolge der Zentrifugalkraftwieder an die Innenwand des Verdampfers 1 geleitet.
Es wurde festgestellt, da¯ mit der be sehriebenen Einrichtung ein Produkt mit einem Sehüttgewieht anfällt, das hoher ist als das bei Zerstäubungstrocknern erreichte, was hinsichtlich des benotigten Verpaekungsvolumens und wegen der geringeren Staubneigung vorteilhaft ist.
Die spezifische Fläehenleistung der be sebriebenen Einrichtung ist sehr hoeh, da be sonders in dem obern Abschnitt des beheizten Verdampferteils, in dem eingedampft wird, sehr g nstige WÏrme bergangsverhÏltnisse herrsehen und der ganze dem Heizmantel 2 angrenzende Innenwandtei] des Verdampfers 1 mit Gut bedeekt ist. Das fein zerteilte Trok kenprodukt fällt in einer klumpenfreien Form an und braueht deshalb in den meisten FÏl len nieht weiter zerkleinert zu werden.
Device for the continuous recovery of dry matter
The invention relates to a device for the continuous recovery of dry substances in finely divided form, such as. B. Salts, sugar, coal, chemicals, milk powder. Egg powder etc .. from their dispersions, such as. B.
Solutions or slurries.
Vlan has already suggested drying solutions or slurries of this type in a heated, horizontal or inclined cylinder by evaporating the material as it passes through the cylinder, the lumps or agglomerations formed by moving hammers or the like crushed and thrown the divided material in a thin layer against the wall and dried with constant agitation or stirring.
Such a type of drying has the disadvantages that the material tends to stick to the moving parts, for example the stirrer, and because of the horizontal position of the heated cylinder, only its lower part is completely separated from the material is applied, whereby a poor utilization of the heating surface is given. As a result of the agglomeration or clumping, the product requires considerable time to dry. The resulting long residence time has the disadvantage that temperature-sensitive substances are damaged in their quality.
It has now been found that these disadvantages can be remedied if the dispersions are applied in a thin layer to the heated inner wall of a closed, upright cylinder, which is expediently under vacuum or atmospheric pressure, and while flowing downwards by means of rotating distribution elements transversely to Direction of flow can be wiped on the wall.
The device according to the invention for the continuous recovery of dry matter in finely divided form from its dispersions, consisting of an upright closed cylindrical evaporator with stirring device and heated wall, is characterized in that the stirring device has a plurality of distributor elements rotatable in such a way that the ends the latter grind against the inner wall of the evaporator as the stirrer rotates under the action of centrifugal force or are moved past the inner wall of the evaporator at a corresponding distance.
This device allows the given substances to be thickened in a single pass in a very short time using the entire heating surface and then converted into finely divided, for example powdery dry product, which can be removed at the foot of the evaporator, during the liquid portion withdraws in vapor form at the upper end of the evaporator. The device can be sealed in a simple manner and is therefore suitable for operation in a vacuum. Another advantage of the device according to the invention lies in the combination of evaporation, drying and pulverization in one operation.
Due to the low operating content and the short residence time, temperature-sensitive substances are spared, which results in an improvement in the dry matter.
It has been shown that the turbulence generated by the distributor elements in the thin layer on the inner wall of the evaporator during the transition from the liquid to the solid phase allows the solidified parts to accumulate immediately in powder form without lumps forming. Drying can be accelerated by blowing a desired amount of hot gas or superheated steam from below into the evaporator.
An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown schematically in the drawing. It means 1 an upright, closed cylindrical evaporator and 2 the heating jacket of this evaporator 1. A shaft 3 is arranged in the interior of the evaporator 1, which is set in rotation by the motor 4. The stuffing box 5 seals the upper part of the evaporator chamber from the outside.
Within the part of the evaporator 1 provided with the heating jacket 2, wipers 6 are arranged on the shaft 3, which are moveable in the hinges 7 of the shaft collars 8, so that the wipers 6 when the shaft 3 rotates due to the centrifugal force in the film thickness corresponding to the distance Inner wall of the evaporator 1 are moved past or grind against this. Between the shaft collars 8 there is a sliding surface designed as a race 9, which slides on the inner surface of the evaporator 1 and ensures that the shaft 3 is centered.
A profile ring 10, which rotates with the shaft 3, is firmly arranged on the shaft 3 just above the heatable part of the evaporator 1. This profile ring 10 is provided with an annular rib 11. The shaft 3 is supported at the top by means of the axial ball bearing 12. A shaft coupling 13 is denoted, which allows the part of the shaft 3 located below this coupling 13, together with the wipers 6 and the race 9, to be pulled out of the evaporator 1 near the bottom when the conical bottom 14 of the evaporator 1 has been removed .
The material to be dried and pulverized enters continuously in the liquid state (solution or slurry) through the supply line 15 into the interior of the evaporator 1 and is thrown by the rotating profile ring 10 onto the inner wall of the evaporator 1, where it is runs in a thin layer through the annular gap 16 near the bottom of the heated surface of the evaporator I. As it flows down, it is wiped on the heated surface against the inner wall of the evaporator 1 by means of the wiper 6 transversely to its direction of flow.
On its way from the profile ring 10 to the bottom 14, the material is thickened to an ever increasing extent and then converted into a powdery dry product, which is continuously removed through the nozzle 17.
The liquid portion of the material leaves the evaporator 1 in the vaporous state through the outlet connection 18, which is connected to a vacuum device (not shown). The liquid splashes that may occur when the solution or slurry is applied to the profile ring 10 are retained by the ring rib 11 and, as a result of the centrifugal force, directed back to the inner wall of the evaporator 1.
It was found that with the be very level device a product is obtained with a Sehüttgewehl that is higher than that achieved with spray dryers, which is advantageous in terms of the packaging volume required and because of the lower tendency to dust.
The specific area performance of the device described is very high, since particularly in the upper section of the heated evaporator part in which the evaporation takes place, very favorable heat transfer conditions exist and the entire inner wall part of the evaporator 1 adjoining the heating jacket 2 is covered with good. The finely divided dry product is obtained in a lump-free form and therefore does not need to be further comminuted in most cases.