CH367115A - Einrichtung zum Trocknen von Festkörperteilchen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 Einrichtung zum Trocknen von    Festkörperteilchen   Das Patent    betrifft   eine Einrichtung zum Trocknen von    Festkörperteilchen   durch    Inberührungbrin-      gen   von Gasen und/oder Dämpfen mit einer aus    Festkörperteilchen   bestehenden Schicht. 



  Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen Gas oder Dämpfe    mit      wirbelfähigen   Feststoffen durch Anwendung einer Wirbelschicht miteinander in Berührung gebracht werden, um die Feststoffe zu trocknen. Hierbei wird das zu trocknende Gut durch erwärmte trockene Luft aufgewirbelt und während des ganzen Trockenprozesses in aufgewirbeltem Zustand gehalten. 



  Bei dieser bekannten Einrichtung wird angestrebt, die Wirbelschicht frei von Kanälen    zu   halten. Dies gelingt jedoch in vielen    Fällen   nicht, so    dass   als Nachteil    ungleichmässige   Erwärmungen und überhitzungen des Trockengutes auftreten. 



  Es ist schon    mit   anderen Einrichtungen versucht worden, durch Anwendung von    Rührern   und von    leit-      blechähnlichen   Einbauten die Ausbildung von Kanälen in der    Wirbelschicht   zu vermeiden oder zu stören. Diese    derart   ausgebildeten Einrichtungen versagen jedoch häufig. Wenn z.

   B. der aufgewirbelte Feststoff nicht abriebfest ist, so wird der Feststoff leicht auf eine    unzulässig   kleine Korngrösse zerrieben; wenn er zum Kleben oder    Verfilzen   neigt, so verkleben die Einbauten oder die Schicht    verfilzt.   In vielen Fällen, bei denen es sich darum handelt, klebrige    Feststoffe   oder    abriebempfindliche   Güter zu trocknen, können daher diese Einrichtungen nicht angewendet werden. 



  Die Einrichtung nach der Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile. Die Einrichtung gemäss der Erfindung    ist   dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Raum für die Aufnahme der    Festkörperteilchen   mit einem    mit   ringförmigen Kammern versehenen    Unterteil   sowie eine    Verteilvorrichtung   für die    Zufuhr   von Gasen und/ oder Dämpfen mit mehreren Anschlüssen besitzt, die über Leitungen    mit   von einem Steuerorgan    gesteuerten      Unterbrecherventilen      mit   den Kammern verbunden sind. Die    Festkörperteilchen   können in griessiger, körniger, pulverförmiger oder kristalliner Form vorliegen.

   Ihre Grösse liegt im    allgemeinen   zwischen etwa 1    @,   und etwa 5 mm. Diese Grenzen können gegebenenfalls auch unter- oder überschritten werden. So    können   in manchen Fällen auch Festkörperteilchen    mit   einem Durchmesser von etwa 10 mm in Betracht    kommen.   Die    Festkörperteilchen      können      hinsichtlich   ihrer Grösse im wesentlichen von einheitlicher Zusammensetzung sein.

   Es können aber auch    mit   besonderem Vorteil    Festkörperteilchen   uneinheitlicher Grösse    mit   der    erfindungsgemäss   vorgeschlagenen Einrichtung getrocknet werden.    Als   Gase können alle solchen Gase verwendet werden, die das zu    trocknende   Produkt nicht schädlich beeinflussen, wie z. B. Luft oder Stickstoff. Als Dampf kann beispielsweise    überhitzter      Wasserdampf   in Betracht kommen. 



  Es können auch    Gemische   von    Gasen   und Dämpfen, wie z. B.    Luft-Wasserdampf-Gemische   verwendet werden. Die Wahl des    Gases   bzw. Dampfes hängt ab von den Forderungen, die an die Trocknung im    Hinblick   auf das zu trocknende Gut und den Dampfdruck der aus dem Gut    zu      entfernenden   Flüssigkeit gestellt werden müssen. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Das    wirtschaftlichste   Trockengas ist die Luft. Sollen    sauerstoffempfindliche   Produkte getrocknet werden, so verwendet man ein    Inertgas,   z. B. Stickstoff. 



  Ob für den Trockenprozess ein Gas oder ein Gemisch aus Gasen und Dämpfen verwendet wird, hängt von den speziellen    Forderungen,   die jeweils an den    Trocknungsprozess   gestellt werden, ab. 



  Die    erfindungsgemässe   Einrichtung    kann   bei in weiten Grenzen    liegenden      Trocknungstemperaturen   arbeiten. So können    beispielsweise   Temperaturen bis zu etwa    800o   C in Betracht kommen. Die Trocknung bei hohen Temperaturen geht wegen des höheren    Dampfdruckes   der abzutrennenden Flüssigkeit schneller vor sich als bei niedrigen Temperaturen. Die Temperatur, bei welcher in einem    bestimmten   Fall getrocknet wird, hängt von der Wärmeempfindlichkeit der Produkte ab, aber auch von den technischen Gegebenheiten, d. h. ob z. B.

   Dampf von    130    C zur Verfügung steht, mit welchem Luft aufgeheizt wird, oder ob Abgase von mehreren hundert Grad Celsius für die Trocknung    verwendet   werden sollen. Handelt es sich um die Trocknung sehr temperaturempfindlicher Produkte, so kann man    das   Trocknen auch bei Temperaturen zwischen    0    und    30    C und selbst bei Temperaturen unter    0    C durchführen. 



  Das Trocknen kann bei    Normaldruck   erfolgen. In manchen Fällen ist aber auch die Anwendung höherer Drücke, z. B. solche von etwa 10 atü,    möglich.   



  Zufolge des erzielten innigen Kontaktes zwischen    Feststoffteilchen   und Gasen und/oder Dämpfen wird eine einwandfreie und gleichmässige Trocknung der    Festkörperteilchen   erreicht. Insbesondere können auch    Stoffe   getrocknet werden, die besonders abriebempfindlich sind. 



  Die Geschwindigkeiten, mit denen die Gase bzw. die Dämpfe um die    Festkörperteilchen   streichen, liegen im allgemeinen zwischen etwa 0,3 und etwa 5 m pro Sekunde. Es ist in manchen Fällen möglich, die Geschwindigkeiten auch über den vorgenannten Wert von 5 m pro    Sekunde   zu erhöhen. 



  Die im    Einzelfall   zur Anwendung kommenden Geschwindigkeiten sind im wesentlichen abhängig von den physikalischen Besonderheiten der zu trocknenden    Festkörperteilchen,   z. B. von ihrer Grösse, von ihrer Form (Nadeln oder Kugeln) und von ihrer Klebrigkeit. 



  Trotz der hohen Geschwindigkeiten treten bei der mit der    erfindungsgemäss   vorgeschlagenen Einrichtung    durchgeführten   Arbeitsweise entgegen den Erwartungen    Verklebungen,   Verfilzungen und Zerreiben der    Festkörperteilchen   nicht auf- Auch lässt sich der Austrag des    Feinstanteils;   der bei den bekannten Einrichtungen, die nach dem Prinzip der Wirbelschicht arbeiten, nicht zu vermeiden ist, durch eine    entsprechende   Einstellung der Stromstösse und der Pausen ausschalten. Diese Einstellung ist ebenfalls von den physikalischen Besonderheiten der Festkörperteilchen abhängig. Die zwischen den Unterbrechungen zugeführten Gase und/oder Dämpfe werden so dosiert,    dass   das Festgut bis nahe an den Wirbelpunkt aufgebläht wird.

   Diese Dosierung kann von jedem Fachmann ohne weiteres vorgenommen werden. Dabei ist vorteilhaft, die Dosierung so vorzunehmen, dass die der Schicht    zugeführten   Gas- und/oder Dampfmengen während der Dauer eines Strömungsstosses mindestens annähernd konstant sind. 



  Man kann bei der Durchführung des    Trocknens   auch so vorgehen, dass der Strom der Gase und/oder Dämpfe nach jeder Unterbrechung die Eintrittsstelle oder die Eintrittsstellen wechselt. Hierdurch werden in Verbindung mit der stossweisen Strömung Kanalbildungen auch dann mit Sicherheit vermieden, wenn es sich um die Trocknung    besonders      schwierigen      Fest-      körpermaterials   handelt. 



  Weiterhin lässt sich durch Variieren der Dauer der Strömungsstösse oder durch Verändern der Pausenlänge die Arbeitsweise allen Besonderheiten der    Feststoffteilchen   anpassen ; diese    Variierungsmöglich-      keiten   sind insbesondere deswegen von besonderem Vorteil, weil sich die Eigenschaften der Festkörperteilchen während des    Trocknungsvorganges   je nach der Art des Gutes gegebenenfalls    wesentlich      ändern,   so dass eine Anpassung der Arbeitsweise erforderlich ist. So kann z.

   B. im Anfangsstadium der Trocknung mit grösserem Mengenstrom der Gase und/oder Dämpfe und    mit   kürzeren Pausen gefahren werden als gegen Ende der Trockenoperation, wobei die Ver- änderungen des    Mengestromes,   der Strömungszeit und der Pausen in Abhängigkeit von den durch die Trocknung sich ändernden Eigenschaften der Festkörperschicht oder von denen der Abgase gesteuert werden können. 



  Es können im allgemeinen die Pausen zwischen etwa 0,7 Sekunden und etwa 6 Minuten, die    Stoss-      zeiten   zwischen etwa 0,3 Sekunden und etwa 3 Sekunden liegen. Die Dauer der Pausen und der    Stoss-      zeit   sind im wesentlichen abhängig von der    Art   des zu trocknenden Produktes, von dem beim Trocknen zu    erfüllenden   Bedingungen und von der Grösse des Trockners. Diese Daten können jeweils in jedem Einzelfall vom Fachmann festgelegt werden. 



  Im allgemeinen ist ein    Stossüberdruck   von etwa 300 mm bis etwa 800 mm Quecksilbersäule ausreichend. Bei Trocknung von stark klebrigen Produkten, die sich in die Einrichtung setzen und dort dabei zusammenbacken, kann ein    Stossüberdruck   von 3 atü und mehr erforderlich sein, um das zusammengebackene Produkt wieder aufzubrechen. 



  Besonders gut eignet sich die Einrichtung zum Trocknen von    Arzneimitteln,   z. B. von    paraaminosa-      licylsaurem   Natrium,    Acetylsalicylsäure,      N(4-methyl-      benzolsulfonyl)-N'-(n-butyl)-harnstoff,      p-Toluolsulfo-      namid,      Phenyl-dimethyl-pyrazolon-methylaminome-      than-sulfonsaures   Natrium,    Procain      etc.   



  Anschliessend sollen Ausführungsformen der    er-      findungsgemäss   vorgeschlagenen Einrichtung an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert werden. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

    Fig.   1 stellt einen    Vertikalschnitt   durch eine    Trocknungseinrichtung   gemäss der    Erfindung   dar. 



     Fig.   2 zeigt eine weitere Ausbildung eines Teiles der Einrichtung nach    Fig.   1. 



     Fig.   3 ist ein    Vertikalschnitt   durch    eine   andere Ausführungsform der    Trocknungseinrichtung.   



  Die    Einrichtung   gemäss    Fig.   1 besitzt einen konisch ausgebildeten Raum 1 zur Aufnahme der Fest    körperschicht.   In ihrem mittleren Teil 2 ist die Einrichtung stärker konisch zu einem    Grobaschneider   erweitert. Dieser Teil 2 ist mit einem Füllstutzen 3    versehen.   Das anschliessend eingezogene Oberteil 4 schliesst an einen Staubkasten 5 an, der    mit   dem Filter 6 verbunden ist. Die Zufuhr der Gase und/oder Dämpfe    erfolgt   über eine    Verteilvorrichtung   7 mit mehreren Anschlüssen 8, 9, 10, 11, 12, und über von einem Steuerorgan 13, z.

   B.    einer   elektrischen    Programmschaltwalze,      gesteuerte      Unterbrecherven-      tile   14, 15, 16, 17, 18, z. B. an sich bekannte Magnetventile. Es ist weiterhin ein mit der    Verteilungs-      vorrichtung   über Leitungen 19, 20, 21, 22, 23 verbundener    Verteilungs-   und    Entleerungsboden   vorgesehen. Dieser Boden ist aus ringförmigen übereinanderliegenden Kammern 24, 25, 26, 27, 28, in die die Leitungen 19, 20, 21, 22, 23    tangential   einmünden, und einem Abschlussdeckel 29 zusammengesetzt. 



  Die Einrichtung gemäss    Fig.   1 kann durch    Leit-      bleche   30 gemäss    Fig.   2 in den    Schlitzen      zwischen   den Kammern 24, 25, 26, 27, 28 und/oder durch eine um das Filter 6 gelegte Haube 31 mit Abgasstutzen 32 ergänzt werden. 



  Zum Trocknen sauerstoffempfindlicher Produkte unter Verwendung    eines      Inertgases,   wie z. B. Stickstoff, als Trockengas wird das Gas aus der Einrichtung über einen    Abscheider   (nicht dargestellt), z. B. einen    Kieselgeladsorber,   geleitet, um das    Inertgas   von der Feuchtigkeit zu    trennen.   Hierauf wird das Gas wieder von einem nicht dargestellten Gebläse angesaugt, aufgeheizt und wieder der Einrichtung zugeführt. Man kann auch Abgase von Heizungen und Gasmotoren als Trockengas verwenden. 



  Der Raum 1 für die Aufnahme der Festkörperteilchen hat in    Fig.   1 konische Form. Er kann aber auch zylindrisch ausgebildet sein. Die    zylindrische   Form wird insbesondere dann angewandt,    wenn   eine    vertikale      Durchmischung   unerwünscht ist, wie z. B. beim    kontinuierlichen   Trocknen. Beim    chargenweisen   Trocknen ist, um ein gleichmässig getrocknetes Produkt zu erhalten, eine    vertikale      Durchmischung   erwünscht. In diesem Fall ist es zweckmässig, den Trockner konisch zu gestalten. Aus strömungstechnischen Gründen ist es unzweckmässig, den    Konus-      Öffnungswinkel   grösser als    20,)   auszuführen. 



  Durch den Füllstutzen 3 wird bei Inbetriebnahme der    Feststoff   eingebracht. Das Steuerorgan 13 wird so eingestellt, dass die Gas- oder Dampfmenge, die während einer    öffungsperiode   über eines der Ventile 14 bis 18, eine dazugehörige Leitung und    eine   dazugehörige Kammer in den Raum 1, der die Festkör-    perteilchen   enthält, einströmt, gerade ausreicht, um die    Festkörperteilchen   bis nahe an den Wirbelpunkt aufzublähen. Nach Einstellung der Öffnungsfolge der Ventile 14 bis 18 und der Pausen    zwischen   den    öff-      nungen   ist die    Einrichtung      betriebsbereit.   



  Während des Betriebes kann die    Einstellung   der Öffnungszeiten, der Pausen und    derDurchflussmengen   z. B. durch ein    Schauglas   (nicht    dargestellt)   kontrolliert werden. Das Schauglas wird    zweckmässigerweise   am    Füllstutzen   3 angebracht, so dass die Oberfläche des Schüttgutes einwandfrei zu beobachten ist.    DieEin-      stellung   des    Steuerorgans   13 kann jederzeit während des Betriebes geändert werden,    wenn   es der Ablauf des Prozesses, z. B. die    Änderung   der Stoffeigenschaften,    erforderlich   macht.

   Die Einstellung ist richtig, wenn die    Festkörperschicht   von den Gasen oder Dämpfen bis nahe an den Wirbelpunkt aufgebläht wird und hierauf in den Strömungspausen ganz oder    annähernd   auf Schütthöhe sinkt. Bei dieser Einstellung führt die Schicht eine atmende Bewegung aus. Die    Einstellungen   an dem Steuerorgan 13 können auch so vorgenommen werden, dass der    Durchfluss   der Gase und/oder Dämpfe zwischen zwei    Strömungs-      stössen      unvollständig   gedrosselt ist. Dadurch wird ein langsameres Zusammensinken der aufgeblähten Festkörperschicht oder eine Begrenzung    des   Zusammensinkens erreicht.

   Dabei ist    darauf   zu achten, dass die Strömung so eingestellt wird, dass die Schicht der    Festkörperteilchen   bis nahe auf Schütthöhe zusammensinkt. Dies ist insbesondere    vorteilhaft,   wenn    es   sich um die Trocknung von klebrigem Gut handelt. 



  Beim Trocknen von manchen Stoffen, insbesondere von besonders    abriebempfindlichen   Stoffen ist es zweckmässig, die Pausen, d. h. die Zeit, die zwischen dem Schliessen des einen    Ventils   und dem öffnen des nächsten    Ventils   liegt, bis zu einigen Minuten, z. B. bis zu etwa 6 Minuten,    auszudehnen.   Während    dieser   Pause wird über den    Verteilungs-      und      Entleerungsboden,   und zwar möglichst    gleich-      mässig   verteilt, das zum Trocknen    bestimmte   Gas und/oder der Dampf    eingeblasen.   



  Dabei hält man im    allgemeinen   die Strömung klein, zweckmässig so klein,    dass   der    Feinstanteil   nicht oder allenfalls in einem praktisch bedeutungslosen Ausmass ausgetragen wird.    Gegebenenfalls   wird für diese schonende Trocknung eine    etwas   längere Trockenzeit erforderlich, die jeweils von der Art der    Festkörperteilchen   abhängig ist. 



     Fig.   3 zeigt eine weitere    Ausführungsform   der Einrichtung gemäss der Erfindung.    Hierbei   sind zusätzlich eine kontinuierlich arbeitende Eintrag-    und      Dosiervorrichtung   33 im Oberteil 34 der Einrichtung vorgesehen sowie eine kontinuierlich oder periodisch arbeitende    Austragsvorrichtung   35 im Unterteil 36 der Einrichtung. Durch diese zusätzlichen    Vorrichtungen   kann die Betriebsweise der Einrichtung kontinuierlich gestaltet werden. Man kann dabei die    Austragsvorrichtung   35    lediglich   zum Entleeren benutzen und den    kontinuierlichen   Austrag mittels eines    überlaufes   37 vornehmen.

   Diese Ein- 

 <Desc/Clms Page number 4> 

    richtung   besitzt nur zwei    Kammern   38 und 39 am Boden, in die die Leitungen 40 und 41, versehen mit vom Steuerorgan 13    gesteuerten      Unterbrecherventilen   42 und 43, von der    Verteilervorrichtung   7 einmünden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Trocknen von Festkörperteilchen durch Inberührungbringen von Gasen und/oder Dämpfen mit einer aus Festkörperteilchen bestehenden Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Raum (1) für die Aufnahme der Festkörperteilchen mit einem mit ringförmigen Kammern versehenen Unterteil sowie eine Verteilvorrichtung (7) für die Zufuhr von Gasen und/oder Dämpfen mit mehreren Anschlüssen besitzt, die über Leitungen mit von einem Steuerorgan (13) gesteuerten Unterbrecherventilen mit den Kammern verbunden sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Raum (1) für die Festkörperschicht in Richtung der Strömung der Trockengase gesehen ein Grobabscheider (2) nachgeschaltet ist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Raum (1) für die Festkörperschicht in Richtung der Strömung der Trockengase gesehen ein Grobabscheider (2) und ein Staubkasten (5) nachgeschaltet sind. 3. Einrichtung nach Patentanspruch und Unter- anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Richtung der Strömung der Trockengase gesehen dem Staubkasten (5) ein Filter (6) nachgeschaltet ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch mindestens ein kontinuierlich arbeitendes Organ (33) zum Zuführen der Festkörperteilchen in die Einrichtung und durch eine periodisch arbeitende Austragsvorrichtung (35) am Unterteil (36) der Einrichtung. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (1) für die Aufnahme der Festkörperteilchen zylindrisch ausgebildet ist. 6. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (1) für die Aufnahme der Festkörperteilchen konisch ausgebildet ist.