DD229005A1 - Verfahren zur korngroessenkontrollierten trocknung feinkoerniger feststoffe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur korngroessenkontrollierten Trocknung feinkoerniger Feststoffe unter Verwendung eines Schnelltrockners, eines pneumatischen Sichters und einer Muehle. Ziel ist es, den bisherigen apparativen Aufwand zu senken und den Trocknungsprozess thermooekonomisch guenstig zu gestalten. Die Aufgabe, das Abgas beziehungsweise die Abluft des Trockners gleichzeitig als Sichterluft zu verwenden wird dadurch geloest, dass der Schnelltrockner mit einem sogenannten oberen, das heisst, pneumatischen Produktaustrag ausgeruestet wird und der pneumatische Guttransport als Gas-Feststoff-Strom direkt zum Sichter erfolgt und das gemahlene Sichter-Grobprodukt dem Abgas-/Abluftstrom des Trockners auf dem Wege zum Sichter zurueckgefuehrt wird. Die Erfindung findet Anwendung bei der Trocknung feinkoerniger Feststoffe in der Aufbereitungstechnik. Fig. 1

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur korngrößenkontrollierten Trocknung feinkörniger Feststoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von feinkörnigem Feststoff im Korngrößenbereich vornehmlich

< 100/tun in einem mit Rauchgasen oder Heißluft beaufschlagten Schnelltrockner (Schleudertrockner) mit anschlies· sender Sichtung des Produktes sowie Vermahlung von groben Anteilen zwecks 'Einhaltung des von der verarbeitenden Industrie geforderten Koicngrößenbereiches. Die vorliegende technische Lösung findet in der Aufbereitungstechnik praktische Anwendung, zum Beispiel in der Flußspataufbereitung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Für flotativ aufbereitete, feinvermahlene Flußspatkonzentrate kommen neben Stromtrocknern auch sogenannte Hazemag-Schnelltrockner (schleudertrocknerj zum Einsatz. Aus der Literatur und der Praxis .sind diese Trockner hinreichend bekannt zur Trocknung von feinkörnigen, grießförmigen bis grobkörnigen Schüttgütern wie Sanden, Kohle, Erzen beziehungsweise Erzkonzentraten, Kalkstein, Zementrohmaterial, Phosphaten, Steinmehl und anderen Rohstoffen. Wärmeträger beziehungsweise Trockenmittel dieser Konvektionstrockner sind Rauchgase aus Feuerungen von Öl, Kohle oder Brenngasen sowie auch Heißluft. Das mit dem Schleudertrockner getrocknete Produkt verläßt am Ende den

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Trockenraum dusch einen Aaslaufstutzen im Unterteil des Gehäuses, während das Abgas beziehungsweise die Abluft, beladen mit dem Wasserdampf aus dem Trocknungsprozeß sowie mit Feinstaub, durch den Abgasstutzen im Oberteil des Gehäuses abgesaugt wird von dem einer mechanischen Entstaubungsanlage nachgeschalteten Abgasventilator (Aufbereitungstechnik 2,3 (1982) 12, S. 666 ... 679).

Um die von der verarbeitenden Industrie geforderte Feinkörnigkeit von vornehmlich < 100/um zu gewährleisten, muß das aus dem Schnelltrockner ausgetragene, getrocknete Produkt über geeignete Transportvorrichtungen einer Mahl- und Sichtanlage zugeführt werden. Bekannt sind dazu Kombinationen von Mühlen und Sichtern, wonach der aus der Mühle, beispielsweise einer Wälzmühle, auslaufende Produktstrom über geeignete mechanische Pörderwege einem Sichter aufgegeben wird, der mit einem durchlaufenden oder umlaufenden Trägergasstrom mit einer mehr oder weniger gesteuerten Atmosphäre betrieben wird. Dieser Sichter, der das Peinprodukt der angestrebten Körnung zur Fertigproduktabfüllung passieren läßt, scheidet das Grobprodukt ab, das dann der Mühle erneut vorläuft.

Die Einspeisung des zu klassierenden Produktes in den Sichter erfolgt aus der Mühle entweder direkt oder durch mechanische Pörderaggregate, jedoch in keinem Falle durch das Abgas des vorgeschalteten Trockners. Jedoch kann das Abgas des Trockners der umlaufenden Sichtluft mit zugegeben werden zur Erzielung einer gewünschten Atmosphäre. Der Nachteil dieser Verfahrensweise wird dann augenscheinlich, wenn diesem System ein mit hoher Eintrittsfeuchtigkeit in einem Trocknungsverfahren getrocknetes Fertigprodukt unmittelbar vorläuft, da hier der Luftwechsel infolge Restentbrüdung notwendigerweise größer wird als er sich durch Falschlufteinbrüche von selbst ergibt. Dem -Sichter ist dann stets eine weitere Abscheideanlage für den Reststaub aus dem zu erzeugenden feinen Fertigprodukt nachzuschalten sowie ein Abgas-/Abluftventilator,

gegebenenfalls ein Wäscher, um entsprechend der Enischluftmenge oder der Rate des zugespeisten Abgases des Trockners, Abluft aus dem System zu entfernen (DD-WP 127023).

Ziel der Erfindung

Ziel der erfindungsgemäßen Lösung ist es, den Platzbedarf sowie den apparativen Aufwand bei der Realisierung der relevanten Trocknersysteme zu senken sowie den Trocknungsprozeß thermo- und damit energieökonomisch günstig zu gestalten.

Darlegung.des Wesens der Erfindung

Die zu lösende Aufgabe ist die Kopplung der Trocknung eines feinkörnigen Materials in einem Schnelltrockner mit einer pneumatisch beaufschlagten Kontrollsichtung in Form einer Stromsichtung und Nachschaltung einer Vermahlung des Sichtgroben sowie erneute Einspeisung des Mahlproduktes in das System, wobei das Abgas beziehungsweise die Abluft des Trockners gleichzeitig als Sichterluft Verwendung findet. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, das gesamte im Schnelltrockner getrocknete feinkörnige Material mit dem Abgas oder der Abluft auszutragen. Dazu sind konstruktive Veränderungen am Trockner dergestalt notwendig, daß in Richtung Produktaustrag auf die Schleuderwelle zusätzliche Paddel beziehungsweise Wurfarme aufmontiert werden, die das Gut auch noch am Trocknerende hochwerfen. Gleichzeitig wird der Gasaustrittsstutzen in seinem Querschnitt so verringert, daß die Absauggeschwindigkeit für den Produktaustrag ausreichend ist.

Somit entfällt eine besondere Einspeisevorrichtung in einen gesonderten Mahl- und Sichtkreislauf. Diese Verfahrenskombination wird möglich bei der Trocknung, Sichtung und Vermahlung mit anschließender Kontrollsichtung auf Grund der Eeinkörnigkeit des Materials und den Produktanforderungen an das gesichtete Produkt, wobei der Uberkornanteil bis 25 % betragen darf. Ein solcher Sichtkreislauf ist

durch relativ hohe Luftmengen gekennzeichnet, die für den Forder- und Sichtvorgang notwendig sind. Der Sichtkreislauf, auch besonders in Kombination mit einer Mühle, wird in der Begel im Saug- beziehungsweise Unterdruckbetrieb realisiert, um Staubaustritte zu vermeiden. Es gestaltet sich dadurch zwar die Gutaufgabe und die Aufgabe des zu vermählenden Produktes in den Luftstrom einfacher, jedoch ist dies mit dem Eintreten größerer.Falschluftmengen verbunden. Dies bedeutet jedoch nicht nur eine Belastung der Produkt-Abscheideanlage, sondern auch der Ventilatoren beziehungsweise Gebläse. Wird nun der Sichter direkt in den Abgasweg des Trockners eingeschaltet, entfällt die zum System Sichter/Mühle gehörende Abscheideanlage sowie der Abluftventilator. Weiterhin tritt keine Falschluft mehr in das System ein, besonders dann nicht, wenn zwischen Sichter und Mühle Doppelpendelklappen angeordnet werden und das vermahlene Produkt mittels Förderschnecke dem Abgasstrom des Trockners erfindungsgemäß wieder aufgegeben wird.

Ein weiterer Vorteil des pneumatischen Produktaustrages aus dem Schnelltrockner ist die Realisierung einer Nachtrocknungsstrecke mit der Wirkung eines Förderluft- oder Stromtrockners einmal bis zum Sichter für das insgesamt aus dem Trockner ausgetragene sowie das vermahlene Produkt und weiterhin auf dem Wege des Gas-Feststoff-Stroms' bis zur Abscheidung des feinen Fertigproduktes. Dieser Vorteil wird besonders wirksam, wenn es sich um poröse Güter oder Produktballen handelt im Gegensatz beispielsweise zu Quarzsand, von dem gröbere Teilchen noch nicht restlos durchgetrocknet sind, die erfindungsgemäß nun im Sichter abgeschieden, danach srkleinert und nach der Mühle wieder dem Kreislauf zum Sichter aufgegeben werden, hierbei als Kontrolle des Mahleffektes. Darüber hinaus ergibt sich auch noch der Vorteil, daß durch die Wirkung dieser Nachtrocknung die Trockneraustrittstemperatur abgesenkt werden kann im Sinne der Triebkraft für die im Trockner pro Raumeinheit zu übertragende Wärmemenge·

Dagegen empfiehlt es sich nicht, das gemahlene Produkt dem Naßprodukt wieder aufzugeben, wie es oftmals erfolgt zur Verbesserung der Fließeigenschaften und damit verbunden der Trocknungsbedingungen. Auch eine Einspeisung an einer bestimmten Stelle des Trockners in Richtung Trocknerende ist nicht zweckmäßig. Diese Maßnahmen haben bei Versuchen nur zur Überlastung des Paddelwerkes geführt, während die Produktaufwirbelung sich nicht mehr weiter verbessern ließ.

Soll die Trockneraustrittstemperatur nicht abgesenkt werden nach Realisierung des erfindungsgemäßen oberen Produktaustrages, zum Beispiel wegen eines im Abgasweg eingeschalteten Gewebefilters zur Reststaubabscheidung, ergibt sich als Vorteil ein gesicherter Filter.betiieb ohne Gefahr der Taupunktunterschreitung. Ansonsten ergibt sich auch die Möglichkeit der Durchsatzsteigerung, um den insgesamt gewonnenen Trocknungsraum zu nutzen. Erfindungsgemäß erfolgt neben der Einsparung eines separaten Sichtkreislaufes, konkret der Elemente Abscheideanlage und Ventilator, noch ein weiterer Vorteil der Platzeinsparung und Apparatereduzierung, da erfahrungsgemäß ein Trockenprodukt in Form von Schüttgut Brüden- beziehungsweise

Abgasreste mitreißt beim Austrag aus dem Trockner oder Abscheidersystem. Dieser Umstand führt zum Beispiel in nachgeschalteten Transportsystemen bekannterweise zu Feuchtigkeitsabscheidungen mit verschiedenen Auswirkungen. Beim direkten Einspeisen des getrockneten Gutes in einen Sichtkreislauf ergibt sich daraus die Notwendigkeit, feuchte Abluft aus dem System auszuschleusen. Dazu ist eine weitere Abscheideanlage, oft ein weiterer Ventilator erforderlich.

Diese Aggregate sind beim erfindungsgemäß gestalteten Verfahren nicht erforderlich, da der Sichter im Abgasstrom warm betrieben wird. Es sind lediglich bei der Inbetriebnahme gewisse Vorheizzeiten zu realisieren.

Aus Gründen eines energetisch günstigen Tuocknerbetriebes "besteht die Forderung, mit der maximal möglichen Trockenmitteltemperatur am Trocknereintritt zu operieren, gleichgültig, ob sich die Begrenzung aus dem Trockner oder dem Produkt ergibt-. Ungünstig ist es nach eigenen Versuchen, Falschluft am Produkteintrag in größerem Umfange zuzulassen, falls eine zu hohe Trockv-enmitteltemperatur aus der vorgeschalteten Feuerung resultiert· Dies ist oftmals der Fall aus Gründen des Betriebsbereiches der Brenneranlage. Anstelle der unkontrollierten und im Trockner nicht mehr vollständig mischbaren Falschluft wird deshalb oft ein sogenannter Heißgaserzeuger zur gezielten Beimischung von Frischluft eingesetzt. Bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen die Grenzbedingungen für die Luftzumischung nicht mehr beim Trockner oder beim Trockenprodukt, sondern bei der notwendigen Trockenmittelmenge zum sicheren pneumatischen Produktaustrag aus dem Trockner.

Dazu wird eine Rezirkulation erfindungsgemäß dergestalt realisiert, daß das Abgas beziehungsweise die Abluft nach dem Trockneraustritt den Sichter, den Ziyklonvor abscheider , die Ziyklonbatterie und den Abgasventilator passiert. Von der Druckseite des Abgasventilators wird eine Rückführungsleitung realisiert, die sich vor der Brennkammer beziehungsweise vor dem Trockner auf zwei Ventilatoren aufteilt« Eine Teilmenge wird der Brennkammer zugemischt, während die zweite Teilmenge am Trocknereintritt eingeleitet wird. Aus dieser Maßnahme ergeben sich für den Trockner geringere Wärmeaufwendungen.

Ausführungsbeispiel 1 (Hierzu Figur 1) Ein in vorgeschalteten Prozessen flotativ aufbereitetes Flußspatkonzentrat 10 insbesondere des Korngrößenbereiches < 100/um mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 % wird in einem Hazemag-Schnelltrockner T^p AS-1 1 bis auf einen maximalen Restfeuchtigkeitsgehalt von 0,5 % getrocknet. -

Die zur Trocknung erforderlichen Heißgase werden in einer dem Trockner vorgeschalteten ölgefeuerten Heißgaserzeugungs· anlage, bestehend aus der Brennkammer und einem Kompaktölhrenner, erzeugt. Für einen stündlichen Durchsatz von etwa 3 t filterfeuchtem Flußspatkonzentrat sind Rauchgaseintrittstemperaturen von etwa 750 ⁰C, die gleichzeitig die höchstzulässige Grenze für den Trockner darstellen, und eine Rauchgasmenge von etwa 2500 Nnr/h erforderlich. Der Trockner wurde konstruktiv so verändert (Erhöhung der Paddelzahl speziell am Trockneraustritt, Querschnittsveränderung des Rauchgasaustrittsstutzens), daß die gesamte Produktmenge mit dem Abgasstrom ausgetragen wird, wobei der feststoffbeladene Abgasstrom zunächst zur Abtrennung gröberen Produktes in einen Stromsichter 3 geleitet wird, der mit einer relativ hohen Rauchgasmenge betrieben werden sollte. Anschließend erfolgt die eigentliche Fertigproduktabtrennung beziehungsweise Entstaubung des Abgasstromes in einer nachgeschalteten Zyklonanlage 4, bestehend aus einem Zyklonvorabscheider und einer Zyklonbatterie. Das im Stromsichter abgetrennte gröbere Produkt wird einer Federrollenmühle 2 zur Nachvermahlung zugeführt, wobei der Mühlenauslauf 9 erneut in den feststoffbeladenen Abgasstrom eingespeist wird zwecks Kontrollsichtung. Um die erforderlichen Strömungsverhältnisse für einen kontinuierlichen Austrag des Gutes aus dem Trockner zu gewährleisten, erfolgt die Rückführung eines Teils der entstaubten Abgase mittels zweier Radialventilatoren 12, wobei eine Teilstrommenge in die Brennkammer und eine Teilstrommenge in den Trockner eingespeist wird zur Kühlung der Brennkammer beziehungsweise Unterstützung des Produktaustrages. Die Rezirkulationsleitung 13 wird an der Druckseite des Abgasventilators 5 angeschlossen. Die Temperatur der rückgeführten Abgase beträgt abzüglich der Wärmeverluste der Rezirkulationsleitung etwa 80 C.

Ausführungsbeispiel 2

In einer Trocknungsanlage wird ein in vorgeschalteten Prozessen flotativ aufbereitetes und als filterfeuchtes Produkt mit einer Körnung < 100/um und einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 % anfallendes Flußspatkonzentrat 10 in einem Hazemag-Schnelltrockner Typ AS-2 1 bis auf eine maximale Hestfeuchtigkeit von 0,5 % getrocknet. Die Beaufschlagung des Trockners 1 erfolgt mit Heißluft 7> welche auf indirektem Wege mittels Gußrippenrohrwärmeübertragerblöcken und einer vorgeschalteten Rohbraunkohlenvorfeuerung erzeugt, wird. Die Trocknereintrittstemperatur der Heißluft 7j beträgt bei einem Heißluftdurchsatz von 7500 Nm-Vh 380 ⁰G.

Der aus dem Trockner 1 austretende produktbeladene Abgasstrom gelangt zunächst zur Abtrennung von Grobprodukt in einen Stromsichter 3· Anschließend erfolgt die eigentliche Fertigproduktabtrennung beziehungsweise Entstaubung des Abgasstromes in einer nachgeschalteten Zyklonanlage 4, bestehend aus einem Zyklonvorabscheider und einer Zyklonbatterie, mit.nachfolgender Naßwäsche 6. Das im Stromsichter 3 abgetrennte Produkt wird einer Federrollenmühle 2 zur Nachvermahlung zugeführt, und anschliessend einer weiteren Kontrollsichtung unterzogen, indem es erneut in den Abgasstrom des Trockners 1 vor dem Stromsichter 3 eingeschleust wird.

Claims (3)

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur korngrößenkontrollierten Trocknung feinkörniger Peststoffe unter Verwendung eines Schnelltrockners, eines pneumatischen Sichters und einer geeigneten Mühle gekennzeichnet dadurch, daß der Schnelltrockner durch Erhöhung der Paddelzahl am Trockneraustritt und Querschnittsveränderung des Rauchgasaustrittsstutzens mit einem oberen pneumatischen Produktaustrag ausgerüstet wird und der pneumatische Gut-Transport als Gas-Feststoff-Strom direkt zum Sichter erfolgt, das Sichter-Grobgut nachvermahlen wird und der Mühlenauslauf erneut in den feststoffbeladenen Abgas-/Abluftstrom des Trockners zum Sichter eingespeist wird, wogegen die eigentliche Fertigproduktabtrennung beziehungsweise Entstaubung des Abgasstroms in einer nachgeschalteten Zyklonanlage erfolgt.

2. "Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrleitungsstrecke vom pneumatischen Produktaustrag aus dem Trockner bis zum Sichter sowie vom Sichter bis zur mechanischen Abscheideanlage für das feinkörnige. trockene Fertigprodukt als Nachtrocknungsstrecke der Strom- oder Förderlufttrocknung genutzt wird.

3· Verfahren nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß zur Sicherung des pneumatischen Produktaustrages und zur thermoökonomischen Betriebsweise des Trockners eine Abgas- oder Abluftrezirkulation vom Punkt nach der mechanischen Abscheidung des Produktes bis zur Brennkammer.beziehungsweise dem Trocknereintritt realisiert wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen