CZ15256U1

CZ15256U1 - Zařízení pro výrobu minerálního sorbentů, zejména pro stelivo pro drobné zvířectvo

Info

Publication number: CZ15256U1
Application number: CZ200516217U
Authority: CZ
Inventors: Vít Ing. Bouma
Original assignee: Sedlecký kaolin a.s.
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2005-03-18

Description

Oblast techniky

Předmětem technického řešení je zařízení pro výrobu minerálního sorbentu, určeného zejména jako stelivo pro drobné zvířectvo, například kočky, morčata, křečky, myši a podobně.

Dosavadní stav techniky

V současné době se jako stelivo pro drobné domácí zvířectvo, zejména pro kočky, používají granuláty, které slouží k zachycování a sorpci zvířecích odpadů. Na trhu jsou minerální granuláty různé zrnitosti s obsahem pojiv či jiných aditiv, které vytvářejí v přítomnosti tekutého odpadu aglomeráty (vlhké hrudky). Nevýhodou některých steliv je zvýšený podíl prachu, který se projevuje při výrobě, přepravě i užití u spotřebitele, kde dochází ke znečišťování domácností. Prach ulpívá na srsti zvířat a je v obydlí roznášen. Složení těchto granulátů je popsáno například v patentech US 4 704 989 a US 4 459 368. V evropském patentu EP 424001 je popisován sorbent zvířecího odpadu, založený na bentonitickém jílu, který po přidání vody expanduje za vzniku pevných aglomerátů a může být tak po nasycení tekutým odpadem odstraňován. Hrudky vlhkého sorbetu nejsou navzájem spojeny, avšak jsou dostatečně pevné, aby mohly být vyjímány z dosud nezvlhčeného sorbetu.

Vlastnosti hrudkujících sorbentu přispěly k jejich značnému rozšíření. Tyto výrobky a způsoby jejich výroby jsou popsány v řadě patentových dokumentů, například patentech US 5 129 365, US 5 329 880, US 5 361 719, US 5 469 809, US 5 609 123, US 5 647 300, US 5 775 259, US 6 089 189, US 6 019 063 a US 6 802 281. Jsou vyráběny i na území České republiky, například v místech výskytu ložisek bentonitického jílu odstínů hnědé nebo šedé barvy, jejíchž nejvýznamnější jílovou složkou je minerál ze skupiny smektitů (nejčastěji montmorillonit obecného vzorce x M⁺ · (Al2-_xMg_x)SÍ40io(OH)₂, kde jako vyměnitelné ionty M⁺ se mohou uplatnit např. Na⁺, Ca²⁺, K⁺, Mg²⁺, Li⁺ a H⁺). Při výrobě sorbentu se k bentonitickému jílu někdy přidává prášková soda. Z těženého bentonitického jílu se separují nezpracovatelné materiály, jako jsou kameny, dřevo a další nežádoucí pevné části, a následným protlačováním se vytvářejí po aktivaci sodou nudličky bentonitického jílu, které se po případném odležení a vysušení následně zpracovávají. Protože mají vlhkost asi 35 %, zpracovávaný materiál se nejprve suší. Současné technologie bentonitických sorbentů používají rotační sušárny, tvořené otáčející se válcovou rourou průměru až 2 metry nebo i více a délky až 20 metrů. Tyto rozměry jsou v podstatě dány požadovaným sušicím výkonem zařízení. Uvnitř roury jsou lopatky pro posouvání zpracovávaného materiálu proti proudu teplého vzduchu směrem k výstupu. Působením lopatek na zpracovávaný materiál dochází k neustálému přesypávání materiálu, odírání povrchu jeho částic a vzniku velkého množství prachové frakce, která je bez dalšího zpracování pro uvedený účel nepoužitelná. Ztráty materiálu dosahují až 30 % jeho usušeného množství, což představuje značnou ekonomickou nevýhodu.

Podstata technického řešení

Předložené technické řešení do značné míry odstraňuje uvedené nevýhody. Týká se zařízení pro výrobu minerálního sorbentu, zejména pro stelivo pro drobné zvířectvo, zahrnující protlačovací zařízení jílu, případně směsi jílu se sodou, na které navazuje sušárna granulí zpracovávaného materiálu, jejíž výstup je napojen na vibrační třídič se síty pro třídění vysušeného materiálu do jednotlivých zmitostních frakcí, spolu se systémy dopravníků pro přemísťování materiálu mezi jednotlivými výrobními uzly. Podstata technického řešení spočívá v tom, že sušárna je tvořena pásovou sušárnou, zahrnující alespoň jeden pásový dopravník pro sušený materiál, jehož nosná plocha je prostupná pro horký vzduch, kde tento pásový dopravník je uspořádán v uzavřené komoře, opatřené přívodem horkého vzduchu ze spalovací komory, vyústěným pod pásem nejnižšího pásového dopravníku pásové sušárny, a kde pod nejnižším dopravníkem je uspořádán výhrab pro odnímání prachové frakce vysušeného materiálu. Pásová sušárna je opatřena nejméně jedním

-1 CZ 15256 Ul výduchem pro odnímání vlhkého nasyceného vzduchu. Výstup nejnižšího dopravníku a výstup výhrabu jsou zaústěny vně pásové sušárny do dopravního systému pro přemístění vysušeného materiálu k vibračnímu třídiči.

Pásová sušárna s výhodou zahrnuje nejméně dva nad sebou uspořádané pásové dopravníky, které jsou navzájem uspořádány délkově přesazené pro postupný plynulý průchod sušeného materiálu z výše umístěných dopravníků na níže umístěné dopravníky, a pod nejnižším dopravníkem je uspořádán výhrab pro odnímání prachové frakce vysušeného materiálu.

Nosná plocha dopravníků pásové sušárny může být tvořena kovovou nebo plastovou síťovinou. Uzavřená komora pásové sušárny může být po své délce dělena na dílčí komory, kde každá ko10 mora má vlastní míchací ventilátor pro víření horkého vzduchu. Výhrab pásové sušárny může být tvořen pásovým dopravníkem se stěracími segmenty pro stírání prachové frakce usušeného materiálu, kteiý je uspořádán po celé délce uzavřené komory pásové sušárny.

Podstatnou výhodou oproti rotačním sušárnám, které jsou dosud používány pro výrobu bentonitického sorbentu, je výrazné snížení množství obtížně použitelné prachové frakce zpracovávané15 ho materiálu, a to z dosavadních přibližně 30 % až na 10 %. Znamená to značné zvýšení výtěžnosti zpracovávaného bentonitického jílu a zlepšení ekonomiky výroby sorbentu.

Dopravní systém pro přepravu vysušeného materiálu z pásové sušárny k vibračnímu třídiči zahrnuje nejméně jeden pásový dopravník a elevátor pro vertikální přepravu usušeného materiálu do vibračního třídiče, na jehož první výstup navazuje zásobník zhotoveného sorbentu pro balicí zařízení. Výhodou je, že ze sít vibračního třídiče se usušený materiál dopravuje do zásobníku gravitačním působením.

K druhému výstupu vibračního třídiče může být napojeno drticí zařízení pro nadsítné, jehož výstup je napojen na dopravní systém mezi pásovou sušárnou a vibračním třídičem. Drticí zařízení může být s výhodou tvořeno kladivovým drtičem s regulací otáček pro změnu zmitostního pomě25 ru výstupního materiálu, případně válcovým mlýnem.

Na třetí výstup vibračního třídiče může navazovat zásobník pro podsítné, který je svým výstupem odpovídajícími dopravníky připojen přes hnětač na protlačovací zařízení před vstupem do pásové sušárny. Nadsítné i podsítné je tak plně využito pro výsledný výrobek.

Protlačovací zařízení může být tvořeno kolovým mlýnem s děrovanými mlecími deskami. K pro30 tlačovacímu zařízení před vstupem do pásové sušárny může být přes úložiště předúpravy napojen výstup válcového separátoru s aktivovaným jílem.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude dále vysvětleno na konkrétním příkladu jednoho z jeho možných provedení, a to pomocí připojených výkresů a následného popisu příkladu tohoto konkrétního prove35 dění. Na obr. 1 je schematicky vyobrazeno technologické zařízení, sloužící pro předúpravu jílu, zahrnující podavač, dopravníky, dávkovači zařízení práškové sody a separátor, výstupem je úložiště pro odležení jílu. Na obr. 2a a 2b jsou schematicky vyobrazeny na sebe jednotlivě navazující části zařízení podle tohoto technického řešení.

Příklady provedení technického řešení

V ložisku se natěží bentonitický jíl převládající hnědé nebo šedé barvy. Přes první podavač 1 je surovina o maximální zrnitosti přibližně 400 χ 400 χ 400 mm, objemové hmotnosti 1,4 až 1,5 t/m³ a vlhkosti asi 35 % dopravena na dopravník 2, například pásový nebo šnekový dopravník, na který je současně z dávkovacího zařízení 3 přidávána prášková soda v množství přibližně do 1 % hmotn. Dávkovači zařízení 3 je tvořeno násypkou a šnekovým dopravníkem, regulací jeho rychlosti se řídí množství sypané sody. Z dopravníku 2 přichází surovina na vstup válcového separátoru 4 typu Morando, ve kterém se oddělují nezpracovatelné materiály, jako jsou kameny, dřevo a další nežádoucí pevné části z těženého bentonitického jílu. Současně se bentoni-2CZ 15256 Ul tický jíl protlačuje otvory o průměru 14 až 18 mm tak, že ze separátoru 4 vystupují nudličky bentonitického jílu, který je smíchán se sodou. Separované pevné části tvoří odpad. Alternativně může být použit mísič bentonitického jílu se sodou a pak se výsledná hmota protlačuje v kolovém mlýnu.

Ze separátoru 4 je sodou aktivovaný bentonitický jíl dopravován systémem dopravníků na úložiště 5 pro odležení. Na úložišti 5 se ponechá přibližně tři dny před vlastním zpracováním.

Bentonitický jíl je navezen do úpravny na provozní skládku 6, ze které se nakladačem odebírá do druhého podavače 7 a přes dopravníky 8 směřuje do protlačovacího zařízení 9, tvořeného například kolovým mlýnem, cihlářským lisem, separátorem typu Morando a podobně. Podstatou této úpravy v protlačovacím zařízení 9 je vytváření granulí zpracovávaného materiálu o zrnitosti přibližně 10x20x40 mm pro jejich následné sušení. Pokud je však materiál zpracováván v předúpravě ve válcovém separátoru 4 typu Morando, může být přepravován přímo do sušárny, není nutné ho znovu protlačovat v protlačovacím zařízení 9. Z protlačovacího zařízení 9 (případně z úložiště 5 předúpravy) jsou granule zpracovávaného materiálu prostřednictvím dopravníků přemisťovány na vstup pásové sušárny 10. Tato pásová sušárna 10 zahrnuje jeden nebo několik (zpravidla tři) nad sebou uspořádaných pásových dopravníků, jejichž nosné plochy jsou prostupné pro horký vzduch, ale tak, aby na nich umístěný sušený materiál současně nepropadal dolů. Jsou tvořeny například kovovou nebo plastovou síťovinou. Pásová sušárna 10 je po své délce dělena na komory, kde každá komora má vlastní míchací ventilátor pro víření horkého vzduchu, vháněného do sušárny JO ze spalovací komory. Pro odnímání vlhkého nasyceného vzduchu z pásové sušárny 10 jsou zde výduchy 11 s filtry, ventilátory a komíny. Prachová frakce v pásové sušárně 10 propadává otvory v pásových dopravnících až na vyhrab 12, který je tvořený pásovým dopravníkem se stěracími segmenty. Ztráty materiálu v této frakci jsou přibližně desetiprocentní, což je výrazné zlepšení oproti až třicetiprocentním ztrátám při sušení stávajícími rotačními sušárnami.

Vysušený materiál z pásové sušárny 10 směřuje prostřednictvím dopravníků dále na síta vibračního třídiče 13. ze kterých jsou odebírány tři frakce. Jednou z těchto frakcí je podsítné o zrnitosti pod 0,7 mm. Tento zmitostní podíl se může vracet zpět a zahnětávat do vstupního materiálu před vstupem do protlačovacího zařízení 9, například kolového mlýna. V takovém případě je před tímto protlačovacím zařízením 9 uspořádán hnětač, například dvouhřídelový hnětač, který zahněte prach ze sít vibračního třídiče 13 do vstupního materiálu. Další frakcí je vlastní výrobek, to je stelivo pro kočky a drobné zvířectvo. Tento výrobek je podle požadavku zákazníka o velikosti zrn v rozsahu od 0,7 do 5 mm, jestliže je určen pro kočky, případně v rozsahu od 0,5 do 2 mm, jestliže je určen pro menší zvířata jako jsou morčata, křečci, myši a podobně. Požadovanou velikost zrn lze nastavit pomocí sít vibračního třídiče 13. Konečně třetí frakcí je nadsítné o zrnitosti nad 5 mm, které se dopraví potrubím do drtícího zařízení 14, například kladivového drtiče s regulací otáček pro změnu zrnitostního poměru výstupního materiálu, nebo válcového mlýna, ze kterého se pak vrací zpět na síta vibračního třídiče 13. Mezi výstupem z pásové sušárny 10 a vibračním třídičem JJ může materiál procházet drtičem pro hrubé drcení usušeného materiálu, tak aby jeho přeprava do vibračního třídiče 13 byla plynulá, bez ucpávání průchodu. Mezi dopravníky za pásovou sušárnou 10 a vibračním třídičem 13 může být elevátor pro vertikální přepravu usušeného materiálu, který se pak gravitačním působením dopravuje ze sít vibračního třídiče 13 do zásobníků 15, ze kterých se pak přivádí do balicího zařízení 16 vhodného typu.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro výrobu minerálního sorbentu, zejména pro stelivo pro drobné zvířectvo, zahrnující protlačovací zařízení (9) jílu, případně směsi jílu se sodou, na které navazuje sušárna granulí zpracovávaného materiálu, jejíž výstup je napojen na vibrační třídič (13) se síty pro třídění vysušeného materiálu do jednotlivých zrnitostních frakcí, spolu se systémy dopravníků pro pře-3CZ 15256 Ul mísťování materiálu mezi jednotlivými výrobními uzly, vyznačující se tím, že sušárna je tvořena pásovou sušárnou (10), zahrnující alespoň jeden pásový dopravník pro sušený materiál, jehož nosná plocha je prostupná pro horký vzduch, kde tento pásový dopravník je uspořádán v uzavřené komoře, opatřené přívodem horkého vzduchu ze spalovací komory, vyústěným

5 pod pásem nejnižšího pásového dopravníku pásové sušárny (10), kde pod nejnižším dopravníkem je uspořádán výhrab (12) pro odnímání prachové frakce vysušeného materiálu, a kde pásová sušárna (10) je opatřena nejméně jedním výduchem (11) pro odnímání vlhkého nasyceného vzduchu, přičemž výstup nejnižšího dopravníku a výstup výhrabu (12) jsou zaústěny vně pásové sušárny (10) do dopravního systému pro přemístění vysušeného materiálu k vibračnímu třídiči ío (13).
2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že pásová sušárna (10) zahrnuje nejméně dva nad sebou uspořádané pásové dopravníky, kteréjsou navzájem uspořádány délkově přesazené pro postupný plynulý průchod sušeného materiálu z výše umístěných dopravníků na níže umístěné dopravníky, a pod nejnižším dopravníkem je uspořádán výhrab (12) pro odnímání

15 prachové frakce vysušeného materiálu.
3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nosná plocha dopravníků pásové sušárny (10) je tvořena kovovou nebo plastovou síťovinou.
4. Zařízení podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že uzavřená komora pásové sušárny (10) je po své délce dělena na dílčí komory, kde každá komora má vlastní

20 míchací ventilátor pro víření horkého vzduchu.
5. Zařízení podle některého z nároků laž4, vyznačující se tím, že výhrab (12) je tvořený pásovým dopravníkem se stěracími segmenty pro stírání prachové frakce usušeného materiálu, který je uspořádán po celé délce uzavřené komoiy pásové sušárny (10).
6. Zařízení podle některého z nároků laž5, vyznačující se tím, že dopravní sys25 tém pro přepravu vysušeného materiálu z pásové sušárny (10) k vibračnímu třídiči (13) zahrnuje nejméně jeden pásový dopravník a elevátor pro vertikální přepravu usušeného materiálu do vibračního třídiče (13), na jehož první výstup navazuje zásobník (15) zhotoveného sorbentu pro balicí zařízení (16).
7. Zařízení podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, žek druhému

30 výstupu vibračního třídiče (13) je napojeno drticí zařízení (14) pro nadsítné, jehož výstup je napojen na dopravní systém mezi pásovou sušárnou (10) a vibračním třídičem (13).
8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že drticí zařízení (14) je tvořeno kladivovým drtičem s regulací otáček pro změnu zmitostního poměru výstupního materiálu.
9. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že drticí zařízení (14) je tvořeno

35 válcovým mlýnem.
10. Zařízení podle některého z nároků laž9, vyznačující se tím, žek třetímu výstupu vibračního třídiče (13) je připojen zásobník pro podsítné, který je svým výstupem odpovídajícími dopravníky připojen přes hnětač na protlačovací zařízení (9) před vstupem do pásové sušárny (10).

40
11. Zařízení podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že protlačovací zařízení (9) je tvořeno kolovým mlýnem s děrovanými mlecími deskami.
12. Zařízení podle některého z nároků laž9, vyznačující se tím, žek protlačovacímu zařízení (9) před vstupem do pásové sušárny (10) je přes úložiště (5) předúpravy napojen výstup válcového separátoru (4) s aktivovaným jílem.