Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere Granulieren oder
Durchmischen, von Teilchen nach dem Wirbelbett-Verfahren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln, insbesondere Granutieren oder Durchmischen, von Teilchen nach dem Wirbelbett-Verfahren, wobei die zu behandelnden Teilchen in einem Behälter mittels eines ersten aufwärtsgerichteten Gasstromes in einen quasi-flüssigcn Zustand versetzt werden und mittels mindestens eines zweiten a ! s Träger eines Behandtungs- mittels dienenden Gasstromes durchströmt werden ; sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
In verschiedenen Industriezweigen ist es häufig notwendig, aus Teilchen kleinerer Abmessungen Granulate herzusiellen. Solche Granulate werden zu Tablette wei- terverarbeitet, indem sie kontinuierlich einer Tablettenpressmaschine zugeführt werden, in der sie unter Druck zu Tabletten geformt werden. Für das richtige Funktionieren einer solchen Tablettenpressmaschine ist es wesentlich, dass die Granulate kontinuierlich ungehindert zufliessen können. Sind die Granulate zu klein, dann haben sie die Tendenz, sich zu Klumpen zusammenzuballen, und damit den freien Zufluss der Granulate zur Tablettenpressmaschine zu verhindern. Es ist deshalb ganz offensichtlich, dass die Herstettung der Granulate in gewisser Grösse und Form anzustreben ist, die einen freien Fier der Granulate ermöglicht.
Dicse Forderungen sind beispielsweise für die Nahrungsmittelindustrie von Be deutung.
Das Wirbelbettverfahren ist ein bekanntes weitverbreitetes Verfahren, um Teilchen mit einem Gas in Berührung zu bringen oder um Teilchen zu mischen.
Es wird ausgeführt, indem man die Teilchen in einen aufrecht stehenden Behälter eingibt und Gas von unten her durch den Behälter bezichungsweise die Teilchenmasse durchleitet. Dabei wird die Geschwindigkeit des Gases so eingestellt, dass sie die Schwerkraft der Teilchen überwinden kann und sie in suspendierter. anscheinend schwereloser Form hält. Das durchströmende Gas wirkt auf die suspendierten Teilchen ein, und die Masse gleicht dann hinsichttich ihres üe- wegungsbildes einer kochenden Fliissigkeit. Unter so !- chen Bedingungen besitzt die Teilchenmasse einen quasi-flüssigen Zustand. Es ist auch bereits bekannt.
Teilchen nach dem Wirbetbett-Verfahren zu mischen und/oder zu granulieren, indem man eben einem ersten Gasstrom, der für die Durchwirbelung der Teilchen sorgt, einen zweiten Gasstrom mit höherer Geschwindig- keit in aufwärtsgehender Richtung und im wesentlichen vertikal durch die quasi-ftüssige Teiichenmasse schickt.
Der zweite Gasstrom kann nun eine feindispqrgierte Flüssigkeit, wie beispie [sweise e ; ne Granulierflüssigkeit, zur gegenseitigen Bindung der Teilchen enthatten, um die Teilchen im Wirbelbett zu Granulaten zu formen.
Zweck d : r Erfindung ist es, die obigen Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die ebenfalls nach dem Wirbelbett-Verfahren arbeiten, jedoch gegenüber dem bekannten Wirbelbett Verfahren einen wesentlich höheren Prozentsatz an Granulaten mit den gewünschten Eigenschaften liefern.
Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung. a) das eingangs genannte Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Teilchen über einen Blasboden für den ersten Gasstrom so lenkt, dass sie gegen die Achse des Behälters zu strömen, und das zweite Gas dann im Gegenstrom zum ersten Gasstrom durch die Teifchenmasse führte sowie b) eine Vorrichtung zur Durchfiihrung dieses Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen aufrecht stehenden Behälter aufwcist, dessen unterer Teil als Wirbelbett ausgebildet ist und zum Einblasen des ersten Gasstromes einen gasdurchlassigen, nach unten gerichteten kegelstumpfförmigen Boden besitzt.
in dessen zentralem Bereich ein nach oben sich verjüngender Einsatz vorgesehen ist und dessen oberer Teil als Expansionskammer ausgebildet ist und eine nach oben divergierende Wandung aufweist, wobei der Behälter mindestens eine Diisc zum Einblasen mindcstens eines zweiten Gasstromes im Gegenstrom zum ersten auf wcist.
Nach dem vorliegenden Verfahren können nun Teil- chen eines einheitlichen Stoffes oder Teilchen aus ver schiedenen Stoffen bchandeit werden.
Die geforderte Strömung der zu behandelndcn Teilchen wird crreicht durch die kegelstumpfförmige Aus bitdung des Bcdcns des als Wirbelbett dienenden Teiles des Behälters und durch den sich nach oben zu verjüngendon Einsatz im zentralen Teil des Bodens.
Sofern das vorliegende Verfahren zum Granulicren von Teilchen verwendet wird, wird zweckmässig ein zweiter Gasstrom eingeleitet. der a) s Behandtungsmittei eine Granulierflüssigkeit feindispergiert enthält.
Darüber hinaus können das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung auch zum tlberziehen von Teilchen mit einem Material verwendet werden. In diesem Fatte verwendet man als zweiten Gasstrom einen soichen, der ais Behandlungsmittel ein Mittet enthält. das sich zum Überziehen der Teilchen eignet.
Damit ist es möglich, auf vorteilhafte Weise Teilchen, wie beispielsweise Tabletten, herzustellen. Als Behandlungsmittel kann der zweite Gasstrom beispielsweise eine Flüssigkeit oder einen sehr fein gemahlenen Feststoff, beispieisweise in Puiverform, enthalten.
Bei der vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens zur Anwendung ge) angenden Vorrichtung ist die Höhe des Expansionsraumes vorzugsweise so bemessen, dass die Geschwindigkeit des Gasstromes im oberen Bereich der Expansionskammer stark reduziert ist, um es einem mitgeförderten Teitchen zu ermöglichen, auf Grund seiner Schwerkraft in das Wirbelbett zurückzufallen. Die Düse zum Einblasen mindestens eines zweiten Gasstromes ist vorzugsweise oberhalb des Niveaus angeordnet, das die Teilchenmasse im quasi-flüssigen Zustand einnimmt.
Gegebenenfalls kann allerdings die Düse auch so angeordnet sein, dal3 sie im oberen Bereich der Teilchenmasse liegt. Der zweite Gasstrom enthatt, wie bereits ausgeführt, zweckmässig ein Be handlungsmittcl, das je nach dem gewünschten An wendungsgebiet entweder eine Granulierungsflüssigkeit oder ein Ubcrzugsmateriai sein kann. Die Düse ist vorzugsweise so ausgebildet, dass der von ihr erzeugte Gasstrom nach unten zu divergiert.
Die vorliegende Vorrichtung ist vorzugsweise noch mit einer Filtereinrichtung, wie beispielsweise Filtertaschen, ausgerüstet. um den Gasstrom zu filtern, der den Wirbelbett-Bereich verfasst. Bei einer so ausgestatteten Vorrichtung können sich leichte Teilchen in den Filtertaschen festsetzen und müssen dann wieder herausgeschüttett werden. Eine solche Ausgestaltung ist von Wichtigkeit, wenn ein grosser Teil der Teilchen granuiate ais Träger dient und nur ein sehr kleiner Teil den Wirkstoff bildet. Sind jedoch die Teilchen aus Wirkstoffen leichter. dann werden sie in die Filtertaschen gebiasen, aus denen sie wieder leicht entfernt werden können.
Um nun zu bewirken, dass solche Teilchen tatsächlich aus den Filtertaschen ausgebracht wer den. ist es sehr zweckmässig, die Filtertaschen periodisch zu schütteln. Dieser Vorgang wurde bisher von Hand ausgeführt.
Zweckmässigerweise zieht man eine pneumatische Schütteleinrichtung vor, die einen starren, drehbar ge lagerten Arm aufweist, dessen eines Ende mit den oberen Enden der Filtertaschen zusammenwirkt und dessen anderes Ende mit einem pneumatischen Zy linder gekoppelt ist. Letzterer kann eine hin und hcr gehende Bewegung ausführen und veranlasst dadurch den Arm zu einer oszillierenden Bewegung um scinen Anlenkpunkt, wodurch die Filtertaschen geschüttclt werden. Diese Massnahme verhindert das Ansammcln von feinen Teitchen in den Filtertaschen.
Die Funktionsweise einer solchen Vorrichtung zum Benandeln, insbesondere Granulieren oder Durchmi- schen, von Tei ! chen ist z. B. wie folgt. Die zu be handelnden Teilchen werden in das Wirbelbett des Behälters eingebracht und ein Gasstrom, vorzugsweise ein Luftstrom, wird von unten durch die Teilchen geblasen. und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, dass die Teilchen durchwirbelt werden und dabei einen quasiflüssigen Zustand einnehmen. Der zweite Gasstrom wrvl im Gegenstrom zum ersten Gasstrom durch die aufgc- wirbelte Teilchenmasse geblasen. wobei er vorzugsweise von oben auf die Teilchenmasse aufgebracht wird.
Ge gebenenfalls ist es aber auch mögtich, den Gasstrom direkt im oberen Bereich der aufgewirbelten Teilchenmasse einzubringen. Der zweite Gasstrom dient als Träger für das Behandlungsmittel, das beispielsweise eine Granulierflüssigkeit oder ein Überzugsmaterial sein kann, das in dem Gasstrom feindispergiert enthalten ist.
Während des Behandlungsvorganges strömt das zweite Gas durch die aufgewirbelte Teilchenmasse. Wird beispielsweise ein Gas mit einer Granulierflüssigkeit eingeleitet, so nimmt die Dichte im Wirbelbett zu. wodurch der Druck des ersten Gasstromes reduziert wird.
Sofern beispielweise ein in dem Behandlungsmittel enthaltenes Lösungsmittel verdampft, nimmt die Dichte des Wirbelbettes wieder ab, und der Druck des ersten Gasstromes steigt wieder an. Solche Druckschwankun- gen im ersten Gasstrom sind jedoch unerwunscht, da ein zu niedriger Druck eine ungieichmäss. ge Durch- wirbelung der Teilchen im Wirbelbett hervorruft, und ein zu hoher Druck bewirkt, dass beispielsweise gebildete Granulate hochgeschleudert werden. Diese Druckschwankungen können beispielsweise durch Messen des Druckes oberhalb des Niveaus der durchwirbelten Teilchen festgestellt werden.
Bei bekannten Vorrichtungen werden solche Druckschwankungen dadurch ausgeglichen, dass man von Hand eine Drossel reguliert, die den Strom des ersten Gases steuert, bevor dieser in das Wirbelbett eintritt. oder indem man verschiedene Stellungen der Drossein vorgibt. Dieses Verfahren reicht jedoch nicht aus, um wirksam einen konstanten Druck im Wirbelbett be ziehungsweise in der aufgewirbelten Teilchenmasse während der verschiedenen Behandiun ; sstufen, d. h. beispielsweise in den verschiedenen Stadien des Granu lierens beziehungsweise tJberziehens, sicherzustcllen.
Die vorliegende Vorrichtung ist deshalb vorzugs- weise mit einer automatischen Drucksteuereinrichtung für den ersten Gasstrom ausgestattet, die einen in der Expansionskammer angeordneten Druckfühler einen von letzterem gesteucrten, ausserhalb der Expansionskammer angeordneten Druckübermittler. vorzugsweise einen Differenzdruckübermittler, enthält. der mit einer Steuereinrichtung, vorzugsweise regetbarcn Dros sein, zur Steuerung des ersten Gasstromes vor dessen Eintritt in das Wirbe) bett gekoppe) t ist. Bei dieser vor zugsweisen Ausführungsform der Vorrichtung wird der Druck über den Druckfühler an den Drucliübermittler weitergeleitet, der nun die Steuereinrichtung vorzugs-;
weise so steuert, dass der Druck in der Expansions kammer konstant bleibt oder höchstens zwischen vor egebenen Grenzen schwankt. Als Druckübermittler wird vorzugsweise ein OBSA-Differenzdruckübermittler vorgesehen. Als Steuereinrichtung werden zweck mässigerwcise eine oder mehrere regelbare Drosseln, vorzugsweise einstellbare Schieber, innerhalb der Zufluss Icitung für das erste Gas angeordnet.
Da Teilchen aus verschiedenen Materialien und ver schiedener Konsistenz in der Regel jeweils einen anderen Gasdruck für den ersten Gasstrom erfordern, um sie in einen quasi-flüssigen Zustand zu bringen, ist die automatische Druckstcuereinrichtung vorzugsweise so ausgestaltet, dass der optimale Behandlungsdruck eingestellt werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden, dass man in die Vorrichtung einen
Dialset 65 Controller" in die automatische Drucksteuereinrichtung einbaut.
Das vorliegende Verfahren wird nun vorzugsweise so durchgeführt, beziehungsweise die Vorrichtung so betrieben, dass man die Ein strömmcnge des ersten Gasstromes, und zwar vor dessen Eintritt in das Wirbelbett. vergrössert, sofern der Druck oberhalb der durchwirbelten Teilchenmasse unter einen bestimmten vorgegebenen Wert oder einen vorgegebe- nen Bereich abfällt. Umgekehrt verringert man die Menge des zufliessenden ersten Gases, sofern der Druck über der durchwirbelten Teilchenmasse über einen bestimmten Wert oder eine bestimmte Grenze angestiegen ist. Hierzu verwendet man vorzugsweise die oben be schriebene Drucksteuereinrichtung.
Fin Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er findung wird nachfolgend anhand der Zeichnun ; en naher beschrieben. Es zeigen :
Fig. I die Vorrichtung zum Behandeln, insbesondere Granulieren oder tberziehen, von Teilchen, im Längsschnitt. und
Fig. 2 die Düse zum Einbringen des zweiten Gasstromes, im Querschnitt.
In Fig. 1 ist ein Behälter dargestellt, dessen unterer aufrecht stehender zylindrischer Teil als Wirbelbett I ausgebildet ist und dessen oberer Teil als Expansionskammer 2 dient, die cinen kreisförmigen Querschni t besitzt. Das untere Ende der Expansionskammer 2 weist den gleichen Durchmesser auf wie das obere Ende des Wirbelbettes, jedoch divergiert die Wandung des Wirbelbettes gleichmässig mit der Höhe. Das Wirbelbett I weist einen durchlässigen, vorzugsweise perforierten. nach unten gerichteten kegelstumpfförmigen Boden 3 auf, durch den das erste, zur Durchwirbelung dienende Gas c eintreten kann. Im zentralen Bereich des Bodens 3 der Wirbelkammer 1 ist ein aufrecht stehender konischer Einsatz 5 vorgesehen.
Am oberen Ende des Wirbelbettes ist zentral eine Düse 6 angeordnet. die durch radia) nach aussen gerichtete Zuleitungen 7 und 8. welche durch die Wandung der Expansionskammer 2 verlaufen, in ihr r Lagc gehalten wird. Die Zuleitung 7 dient zur Zuführung von Druckluft zur Diise 6 und die Zuleitung 8 zur Zufuhruna eines Behandtungsmittels, wie beispielsweise einer Granulierflüssigkeit. Das obere Ende der Expansionskammer ist durch Filtertaschen 9 abgeschlossen.
Die Filter@aschen bestehen aus einem flexiblem Material. da- : eine Maschengrösse aufweist, die fein genug ist, um feinen Puder am Durchtritt durch die Filtertaschen 9 zu hindern.
Die in Fig. dargestellte Düse hat sich als besonders geeignet erwiesen. um dem Austreten des Be handlungsmittel enthaltenden zweiten Gasstromes einen sich nach unten erweiterndcn Strömungsverlauf zu verleihen. Diese Düse wird hergestellt von Messrs. Lechler Nozzles Limited. Die Düse weist ein äusscres zylindrisches Gehäuse 11 auf, das auf seiner Innenseite einen festangeordneten hohlen Einsatzkonus 12 trägt.
Dieser Einsatzkonus 12 weist an seinem oberen Ende 23 einen Flansch 13 auf und ist an seinem unteren sich verjüngenden Ende mit einer engin zentralen Öffung 14 versehen. Ausserdem besitzt der Einsatzkonus einen weiteren Flansch 21, dessen äusserer Rand mit einer Reihe von schrägen Schlitzen 22 ausgestattet ist. Die Schlitze 22 wirken mit dem Auslass 18 des Gehäuscs I 1 zusammen. Der Einsatzkonus ist teilweise durch einen Block 19 ausgefüllt, der einen wendelfömig angeordne- ten Kanal 15 enthält, der sich vom unteren Ende des Blockes 19 bis zu dessen oberem Ende erstreckt. Das Gehäuse 11 ist mit einem Einlassstutzen 16 ausgestattet. der mit dem Spalt 17 zwischen dem Gehäuse II und dem Einsatzkonus 12 zusammenwirkt.
Die in Fig. 2 dargestellte Düse stellt nur eine der vielen möglichen Düsen dar. die ebenfalls in der vorliegenden Vorrichtung mit gutem Ergebnis vcrwen ct werden können.
Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Vor- richtung, die die in Fig. 2 dargestellte Düse enthält, ist wie folgt. Sollen mit der vorliegenden Vorrichtung Teilchen granuliert werden, so werden diese in das Wirbelbett 1 eingebracht und ein Gasstrom c eines ersten Gases mit solcher Geschwindigkeit, abhängig von Temperatur und Druck, durch den perforierten Boden 3 in das Wirbelbett I eingeleitet, dass die Teilchen, beispielsweise ein Pulver, in einen quasi-flüssigen Zustand versetzt werden. Die Granulierflüssigkeit wird nun durch das obere Ende 23 und durch den wendelförmigen Kanal 14 der in Fig. 2 dargestellten Düse eingebracht.
Auf diese Weise wird der Granulierflüssigkeit beim Verlassen der Offnung 14 eine rotierende Bewegung erteilt. Die Granulierflüssigkeit wird dann von der über den Einlassstutzen 16. den Spalt 17, die Schlitze 22 und die Auslauföffnung 18 eingebrachte Luft erfasst und zusätzlich beschleunigt. Es ergibt sich dabei ein konischer Sprühstrahl für die Granulierflüssigkeit, der durch die aus der Öffnung 18 austretende Luft, welche als das zweite Gas dient, abwärts bewegt wird. Der Luftstrom durchdringt dann die sich in einem quasiflüssigen Zustand befindlichen Teilchen in einer Richtung, die durch die Pfeile a) in Fig. I angedeutet ist.
Das Strömungsbild der sich in quasi-flüssigem Zustand befindlichen Teilchenmasse ist durch die Pfeile b angedeutet.
Mit e : ner Vorrichtuna der vorlicuenden Art kann beispielsweise ein Pulver granuliert werden. das 30 kg Rohrzucker, 3.4 kg Askorbinsäure und 2.2 kg Akazienextrakt enthält. Als Granulierflüssigkeit verwendet man; eine Lösung von 1,5 kg Akazienharz in 9 Liter kochendem Wasser.
Method and device for treating, in particular granulating or
Mixing of particles according to the fluidized bed process
The invention relates to a method for treating, in particular granulating or mixing, particles according to the fluidized bed method, the particles to be treated being put into a quasi-liquid state in a container by means of a first upward gas flow and by means of at least a second a! s carriers of a gas stream serving the treatment agent are flowed through; and a device for performing the method.
In various branches of industry it is often necessary to produce granules from particles of smaller dimensions. Such granulates are further processed into tablets by continuously feeding them to a tablet pressing machine in which they are formed into tablets under pressure. For such a tablet press machine to function correctly, it is essential that the granules can flow in continuously and unhindered. If the granules are too small, they tend to clump together into lumps and thus prevent the granules from flowing freely into the tablet press machine. It is therefore quite obvious that the aim should be to produce the granules in a certain size and shape that allows the granules to freeze.
These requirements are important for the food industry, for example.
The fluidized bed method is a well-known and widely used method for bringing particles into contact with a gas or for mixing particles.
It is carried out by placing the particles in an upright container and passing gas from below through the container or through the particle mass. The speed of the gas is adjusted so that it can overcome the gravity of the particles and put them in suspension. apparently weightless shape holds. The gas flowing through acts on the suspended particles, and the mass then resembles a boiling liquid in terms of its movement pattern. Under such conditions the particle mass has a quasi-liquid state. It is also already known.
Mixing and / or granulating particles according to the fluidized bed process, in that a first gas flow, which ensures the turbulence of the particles, is followed by a second gas flow at higher speed in an upward direction and essentially vertically through the quasi-liquid particle mass sends.
The second gas flow can now be a finely dispersed liquid, as for example e; ne granulating liquid, for the mutual binding of the particles in order to shape the particles into granules in the fluidized bed.
The purpose of the invention is to avoid the above disadvantages and to provide a method and a device which also work according to the fluidized bed method, but provide a significantly higher percentage of granules with the desired properties compared to the known fluidized bed method.
Accordingly, the subject of the invention is. a) the method mentioned at the outset, which is characterized in that the particles are directed over a blow tray for the first gas stream so that they flow against the axis of the container, and the second gas then passed through the particle mass in countercurrent to the first gas stream and b) a device for carrying out this method, which is characterized in that it has an upright container, the lower part of which is designed as a fluidized bed and has a gas-permeable, downwardly frustoconical bottom for blowing in the first gas stream.
in the central area of which an upwardly tapering insert is provided and the upper part of which is designed as an expansion chamber and has an upwardly diverging wall, the container being open to at least one diisc for blowing in at least a second gas flow in countercurrent to the first.
According to the present method, particles of a uniform substance or particles of different substances can now be produced.
The required flow of the particles to be treated is achieved by the frustoconical formation of the base of the part of the container serving as a fluidized bed and by the insert in the central part of the bottom which tapers upwards.
If the present method is used to granulate particles, a second gas stream is expediently introduced. the a) s treatment agent contains a finely dispersed granulating liquid.
In addition, the present method and apparatus can also be used for coating particles with a material. In this case, the second gas stream used is a gas stream which contains a center as a treatment agent. which is suitable for coating the particles.
It is thus possible to produce particles such as tablets in an advantageous manner. The second gas stream can contain, for example, a liquid or a very finely ground solid, for example in powder form, as the treatment agent.
In the device, which is preferably used to carry out the method, the height of the expansion space is preferably dimensioned in such a way that the speed of the gas flow in the upper area of the expansion chamber is greatly reduced in order to enable a part that is also conveyed to enter the area due to its gravity Falling back fluid bed. The nozzle for injecting at least one second gas stream is preferably arranged above the level which the particle mass assumes in the quasi-liquid state.
If necessary, however, the nozzle can also be arranged in such a way that it lies in the upper region of the particle mass. As already stated, the second gas stream expediently contains a treatment agent which, depending on the desired area of application, can either be a granulating liquid or a coating material. The nozzle is preferably designed such that the gas flow generated by it diverges downwards.
The present device is preferably also equipped with a filter device, such as, for example, filter bags. to filter the gas stream that composes the fluidized bed area. With a device equipped in this way, light particles can get stuck in the filter bags and then have to be poured out again. Such a configuration is important when a large part of the granulate particles serves as a carrier and only a very small part forms the active ingredient. However, the particles of active ingredients are lighter. then they are blown into the filter bags, from which they can easily be removed again.
In order to ensure that such particles are actually discharged from the filter bags. it is very useful to shake the filter bags periodically. This process was previously carried out by hand.
Conveniently, one prefers a pneumatic shaker, which has a rigid, rotatable GE superimposed arm, one end of which cooperates with the upper ends of the filter bags and the other end is coupled to a pneumatic cylinder Zy. The latter can perform a reciprocating movement and thereby causes the arm to oscillate around a point of articulation, whereby the filter bags are shaken. This measure prevents the accumulation of fine particles in the filter pockets.
The mode of operation of such a device for granulating, in particular granulating or mixing, of part! chen is z. B. as follows. The particles to be treated are introduced into the fluidized bed of the container and a gas stream, preferably an air stream, is blown through the particles from below. and with such a speed that the particles are swirled through and assume a quasi-liquid state. The second gas stream is blown in countercurrent to the first gas stream through the fluidized particle mass. preferably being applied to the particle mass from above.
If necessary, however, it is also possible to introduce the gas stream directly in the upper region of the fluidized particle mass. The second gas stream serves as a carrier for the treatment agent, which can for example be a granulating liquid or a coating material which is contained in the gas stream in finely dispersed form.
During the treatment process, the second gas flows through the fluidized particle mass. For example, if a gas with a granulating liquid is introduced, the density in the fluidized bed increases. whereby the pressure of the first gas stream is reduced.
If, for example, a solvent contained in the treatment agent evaporates, the density of the fluidized bed decreases again and the pressure of the first gas stream increases again. Such pressure fluctuations in the first gas stream are undesirable, since too low a pressure is uneven. ge vortexing of the particles in the fluidized bed, and too high a pressure causes, for example, formed granules to be thrown up. These pressure fluctuations can be determined, for example, by measuring the pressure above the level of the swirled particles.
In known devices, such pressure fluctuations are compensated for by manually regulating a throttle which controls the flow of the first gas before it enters the fluidized bed. or by specifying different positions of the throttle. However, this method is not sufficient to effectively maintain a constant pressure in the fluidized bed or in the fluidized particle mass during the various treatments; s levels, d. H. for example, in the various stages of granulating or coating.
The present device is therefore preferably equipped with an automatic pressure control device for the first gas flow, which has a pressure sensor arranged in the expansion chamber and a pressure transmitter which is controlled by the latter and is arranged outside the expansion chamber. preferably a differential pressure transmitter contains. which is coupled to a control device, preferably controllable Dros, for controlling the first gas flow before it enters the fluidized bed. In this preferred embodiment of the device, the pressure is passed on via the pressure sensor to the pressure transmitter, which now prefers the control device;
wise controls so that the pressure in the expansion chamber remains constant or at most fluctuates between specified limits. An OBSA differential pressure transmitter is preferably provided as the pressure transmitter. As a control device, one or more controllable throttles, preferably adjustable slides, are expediently arranged within the inflow line for the first gas.
Since particles made of different materials and different consistencies usually each require a different gas pressure for the first gas flow in order to bring them into a quasi-liquid state, the automatic pressure control device is preferably designed so that the optimal treatment pressure can be set. This can be ensured, for example, that one in the device
Dialset 65 Controller "built into the automatic pressure control device.
The present process is now preferably carried out, or the device is operated, in such a way that the inflow of the first gas flow is effected before it enters the fluidized bed. increased if the pressure above the swirled particle mass drops below a certain predetermined value or a predetermined range. Conversely, the amount of the first gas flowing in is reduced if the pressure above the fluidized particle mass has risen above a certain value or a certain limit. For this purpose, the pressure control device described above is preferably used.
Fin exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to the drawing; en described in more detail. Show it :
Fig. I the device for treating, in particular granulating or coating, particles, in longitudinal section. and
2 shows the nozzle for introducing the second gas stream, in cross section.
In Fig. 1, a container is shown, the lower upright cylindrical part of which is designed as a fluidized bed I and the upper part of which serves as an expansion chamber 2, which has a circular cross section. The lower end of the expansion chamber 2 has the same diameter as the upper end of the fluidized bed, but the wall of the fluidized bed diverges evenly with the height. The fluidized bed I has a permeable, preferably perforated one. downwardly facing frustoconical bottom 3 through which the first gas c used for turbulence can enter. In the central area of the bottom 3 of the vortex chamber 1, an upright conical insert 5 is provided.
A nozzle 6 is arranged centrally at the upper end of the fluidized bed. the outwardly directed supply lines 7 and 8, which run through the wall of the expansion chamber 2, are held in their position. The supply line 7 is used to supply compressed air to the nozzle 6 and the supply line 8 is used to supply a treatment agent, such as a granulating liquid. The upper end of the expansion chamber is closed by filter pockets 9.
The filter ash consists of a flexible material. da-: has a mesh size that is fine enough to prevent fine powder from passing through the filter pockets 9.
The nozzle shown in FIG. 1 has proven to be particularly suitable. in order to give the discharge of the second gas stream containing the treatment agent a downward widening flow course. This nozzle is manufactured by Messrs. Lechler Nozzles Limited. The nozzle has an outer cylindrical housing 11 which carries a fixed, hollow insert cone 12 on its inside.
This insert cone 12 has a flange 13 at its upper end 23 and is provided with a narrow central opening 14 at its lower tapering end. The insert cone also has a further flange 21, the outer edge of which is equipped with a series of inclined slots 22. The slots 22 cooperate with the outlet 18 of the housing I 1. The insert cone is partially filled by a block 19 which contains a helically arranged channel 15 which extends from the lower end of the block 19 to its upper end. The housing 11 is equipped with an inlet connection 16. which cooperates with the gap 17 between the housing II and the insert cone 12.
The nozzle shown in FIG. 2 represents only one of the many possible nozzles which can also be used with good results in the present device.
The mode of operation of the device shown in FIG. 1, which contains the nozzle shown in FIG. 2, is as follows. If particles are to be granulated with the present device, they are introduced into the fluidized bed 1 and a gas stream c of a first gas is introduced through the perforated base 3 into the fluidized bed I at such a rate, depending on temperature and pressure, that the particles, for example a powder, can be made into a quasi-liquid state. The granulating liquid is now introduced through the upper end 23 and through the helical channel 14 of the nozzle shown in FIG.
In this way, the granulating liquid is given a rotating movement when it leaves the opening 14. The granulating liquid is then captured by the air introduced via the inlet connection 16, the gap 17, the slits 22 and the outlet opening 18, and is additionally accelerated. This results in a conical spray jet for the granulating liquid, which is moved downwards by the air emerging from the opening 18, which serves as the second gas. The air flow then penetrates the particles, which are in a quasi-liquid state, in a direction which is indicated by the arrows a) in FIG.
The flow pattern of the particle mass in the quasi-liquid state is indicated by the arrows b.
A powder, for example, can be granulated with a device of the type described above. which contains 30 kg cane sugar, 3.4 kg ascorbic acid and 2.2 kg acacia extract. The granulating liquid used is; a solution of 1.5 kg of acacia resin in 9 liters of boiling water.