DD242973A1 - Kontinuierlich arbeitende vorrichtung zur behandlung von feststoffhaufwerken - Google Patents

Abstract

Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Behandlung von Feststoffhaufwerken, die in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der Nahrungsgueter- und Futtermittelwirtschaft angewendet werden. Dabei steht das Ziel und die Aufgabe, Feststoffhaufwerke kontinuierlich zu behandeln. Die Haufwerke sollen dabei mittels eines fluiden Mediums kontaktiert werden und eine maximale Triebkraftausnutzung garantieren. Die Loesung ist durch eine Vorrichtung charakterisiert, die aus einer umlaufenden Foerdereinrichtung mit parallel und nebeneinander befindlichen Trumen besteht. An den Umkehrpunkten sind senkrecht stehende Rollen vorgesehen, die, je nach Ausfuehrung, fest bzw. verstellbar, d. h. von der Mittenachse abweichend, angeordnet sind. Die Foerdereinrichtung besitzt entsprechende Kontaktierungskammern mit darunter befindlichem perforiertem Boden. Unter der Foerdereinrichtung befindet sich die Anstroemkammer, waehrend der obere Raum in eine Uebergangs- und Beruhigungszone unterteilt ist. Fig. 2

Description

sind, sich mehr als 20 mm überlappen und immer die volle Breite zwischen den seitlichen Apparatewänden einnehmen. Auf diese Weise sind die Trennwände quer zur Längsrichtung der Fördereinrichtung verschiebbar. Die Fördereinrichtung ist als umlaufendes geschlossenes Band ausgeführt und bildet somit selbst eine seitliche Apparatewand. Der Mittelpunkt der Drehachse der Antriebsrolle an der Gutein- und -austrittsseite des Apparates ist in eine Lage außerhalb der Mittelachse in Längsrichtung der Fördereinrichtung einstellbar, während die Drehachse der zweiten Antriebs- bzw. Führungsrolle fixiert ist und sich auf der Mittelachse befindet. Die einstellbare Rolle läßt sich in beiden Richtungen aus der Mittelachse verschieben, wobei der Abstand beider Rollen unverändert bleibt und der Abstand des Drehpunktes der einstellbaren Rolle von der Mittelachse in Längsrichtung der Fördereinrichtung nicht über 20% der Differenz von Apparatebreite und Rollendurchmesser betragen sollte. Die halbzylinderförmigen Längsbegrenzungen des Apparates sind innen so gestaltet, daß die freien Kanten der an der jeweiligen Rolle mit der Fördereinrichtung umlaufenden Trennwände an ihnen entlanggleiten. Innerhalb der einen halbzylinderförmigen Längsbegrenzung des Apparates befindet sich der Auslaufschacht für das Festgut. Unmittelbar hinter dem Übergang von dieser halbzylinderförmigen Längsbegrenzung zum rechteckigen Apparateteil ist der Einfüllschacht für das Festgut angeordnet. Unterhalb der bewegten Trennwände befindet sich ein perforierter Boden. Die unteren Kanten der beweglichen Trennwände gleiten in geeigneter Weise über diesen entlang. Der perforierte Boden ist mit den seitlichen Apparatewänden starr verbunden. Unterhalb der durch die Rollen und die umlaufende Transporteinrichtung begrenzten Fläche und innerhalb der halbzylinderförmigen Längsbegrenzungen ist der Boden nicht perforiert, wobei allerdings unabhängig von der Lage der einstellbaren Rolle die volle und gleichmäßige Perforation der Grundfläche aller Kontaktierungsräume gesichert ist. Dazu erstreckt sich die Perforation des Grundbodens teilweise in den Bereich unterhalb der durch die Rollen und die umlaufende Transporteinrichtung begrenzten Fläche. Unterhalb der Rollen befindet sich ein Blech, welches die gesamte Grundrißfläche innerhalb des den Rollen zugekehrten Teils der Transporteinrichtung abdeckt und in geeigneter Weise mit der Transporteinrichtung verbunden ist und sich mit dieser bei Lageveränderungen der einstellbaren Rolle gleitend und dichtend auf dem perforierten Grundboden bewegen kann. Unterhalb des perforierten Bodens befindet sich eine Anströmkammer, die in beliebig viele Kanäle unterteilt sein kann. Die Ausströmkammer bzw. jeder Kanal besitzt eine Vorrichtung zur Veränderung der Anströmfläche. Einer Übergangszone oberhalb der Fördereinrichtung schließt sich eine Beruhigungszone mit Austrittsstutzen an. Das kontinuierlich zu behandelnde Feststoffhaufwerk gelangt durch einen Eintrittsschacht unmittelbar hinter der einen halbzylinderförmigen Längsbegrenzung in die erste der Kammern, welche oberhalb des perforierten Bodens zwischen zwei bewegten Trennwänden der seitlichen Apparatewand und der als geschlossenes Band ausgeführten Transporteinrichtung gebildet werden. Die einstellbare Rolle befindet sich an diesem Ende des Apparates. Die Einstellung der Rolle ist in der Regel so vorgenommen, daß bei Guteintritt die Kammer am breitesten ist und sie sich in Transportrichtung bis zum Gutaustrag stetig verkleinert. Die dem Gutein- und -austritt gegenüberliegende halbzylinderförmige Längsbegrenzung dient der Umlenkung des geradlinigen Feststofftransportes. In diesem Bereich erfolgt auf Grund fehlender Perforation der Bodenplatte keine Zufuhr des fluiden Mediums. Das fluide Medium gelangt durch die Anströmkammer bzw. durch Kanäle, in die diese unterteilt sein kann und den darüber angeordneten perforierten Boden, in die bewegten Kammern, wo es das Feststoffhaufwerk fluidisiert. Die Einstellung des Volumenstromes erfolgt mit Hilfe der Vorrichtung zur Veränderung der Anströmfläche. Nach der Kontaktierung mit dem Feststoffhaufwerk durchströmt das fluide Medium nacheinander die Übergangszone sowie die Beruhigungszone und verläßt den Apparat durch Ausströmstutzen. Die in den Kammern gebildeten Schichten fluidisierten Feststoffhaufwerkes erhöhen sich wegen des in Umlaufrichtung der Fördereinrichtung kleiner werdenden Abstandes zwischen den seitlichen Apparatewänden von Feststoffeintrag zum Feststoffaustrag stetig. Auf diese Weise ist es möglich, die Kontaktierungsbedingungen einzustellen und die in Umlaufrichtung der Fördereinrichtung abnehmenden Triebkräfte maximal zu nutzen. Neben dem mit bisherigen Vorrichtungen nicht erreichbarem Effekt, die Höhen der fluidisierten Schichten während der Kontaktierung für definierte Anteile des gesamten zu behandelnden Feststoffhaufwerkes stetig zu verändern, garantiert die erfindungsgemäße Vorrichtung eine völlig gleiche Verweilzeit aller Teilchen des Feststoffhaufwerkes sowie dessen gleichmäßige Verteilung im Apparat.

Ausführungsbeispiel

Am folgenden Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in Fig. 1 den Behandlungsapparat mit eingebauter Vorrichtung, teilweise im Schnitt, Fig.2 eine Schnittdarstellung A-A nach Fig.1.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung innerhalb des Apparates zwischen der Anströmkammer 13 und der Beruhigungszone 14, wobei die Vorrichtung zur Anströmkammer 13 hin, also unterhalb der Fördereinrichtung 1, durch einen perforierten Boden 9 verschlossen ist.

Die Fig. 2 stellt die Fördereinrichtung 1, welche aus den beiden Trumen 16; 17 besteht, dar und zeigt die vorteilhafte Ausführung. Die beiden Trume 16; 17 der Fördereinrichtung 1 werden an den Umkehrpunkten über Rollen 2; 3 bewegt, wobei die Rolle 2 außermittig verstellt werden kann. Die stirnseitige Begrenzung der Fördereinrichtung 1 wird durch die Längsbegrenzungen 4; 5 und die seitliche Begrenzung durch die Seitenwand 6 erreicht. Die Fördereinrichtung 1 besitzt, die Kammern 8 bildend, Trennwandpaare 7, die zweiteilig ausgeführt sind und sich an den Berührungspunkten überlappen. Der Eintrittsschacht 10 für das Haufwerk befindet sich vorder Längsbegrenzung 4 und der Austrittsschacht 11 unterhalb der Längsbegrenzung 4. Das fluide Medium gelangt über die Eintrittsstutzen 12 in die Anströmkammer 13, von dort durch den perforierten Boden 9 in die Kammern 8 und weiter, nach dem Passieren der Übergangszone und der Beruhigungszone 13, über die Austrittsstutzen 15 aus dem Behandlungsapparat.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Fördertrume 16; 17 mit einer Länge von 6000 mm ausgeführt und die Rolle 2 ist um 120mm von der Mittelachse, in Längsrichtung des Apparates gesehen, versetzt angeordnet. Der Abstand der Seitenwände 6 beträgt 1800 mm. Die Trennwandpaare 7 besitzen eine Höhe von 300 mm und bilden beim Umlauf der Fördereinrichtung 1 eine gleitende Abdichtung zur Seitenwand 6. Das Öffnungsverhältnis des perforierten Bodens 9 beträgt 10%.

Claims (3)

1. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Behandlung von Feststoffhaufwerken, bei der das Haufwerk über geeignete Fördereinrichtungen, welche wiederum sogenannte Kontaktierungskammern besitzen, in denen das Haufwerk mit einem gasförmigen Medium fluidisiert wird, vom Feststoffhaufwerkeintrag zum Feststoffhaufwerkaustrag geführt wird, gekennzeichnet dadurch, daß eine Fördereinrichtung (1), bestehend aus zwei parallel nebeneinander liegenden Trumen (16; 17) mit an den Umkehrpunkten vorgesehenen Rollen (2; 3), einem oberhalb der Fördereinrichtung (1) vorgesehenen Eintrittsschacht (10) und einen unterhalb der Fördereinrichtung (1) und eines perforierten Bodens (9) befestigtem Austrittsschacht (11), zwischen einer Anströmkammer (13) und einer Beruhigungszone (14) angeordnet ist.

2. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trume (16; 17) durch Trennwandpaare (7) gebildete Kammern (8) aufweisen und die Trennwandpaare (7) in gleichen Abständen, die größer ale 5 % der zylindrischen Länge der Fördereinrichtung (1) und kleiner als 75% der Durchmesser der Rollen (2; 3) sind, angeordnet sind.

3. Kontinuierlich arbeitende Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder beide Rollen (2; 3) zur Mittelachse verstellbar angeordnet sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zur Behandlung von Feststoffhaufwerken, welche in den stoff- und energieumwandelnden Zweigen der Volkswirtschaft, wie der chemischen und pharmazeutischen Industrie, der Nahrungsgüter- und Futtermittelwirtschaft, der Aufbereitungs- und Verarbeitungstechnik anwendbar ist.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen besitzen bestimmte Einrichtungen, in denen sich das Haufwerk befindet und mittels eines fluiden Mediums durchströmt wird, welches durch einen perforierten Anströmboden in die Schichten des Haufwerkes gelangt.

Oberhalb dieser perforierten Böden sind Behandlungsräume in Form von Rinnen (DE-PS 1269597), Ringspalten (DE-AS 2343810) oder Zylinder (US-PS 3246961) angeordnet, die durch bewegliche Zwischenwände in Einzelräume unterteilt sind. Mit diesen Einzelräumen, begrenzt nach unten durch den unbeweglichen perforierten Boden und seitlich durch die vertikalen Apparatewände bzw. die beweglichen Zwischenwände, wird das Feststoff haufwerk von seiner Eintritts- zu seiner Austrittsstelle transportiert. Dabei wird es fluidisiert (DE-PS 1269597,DE-AS 2343810), öderes bildeteine Feststoffschicht (US-PS 3246961). Allen bekannten Vorrichtungen ist eigen, daß die Einzelräume während ihrer Bewegung von der Eintritts-zur Austrittsstelle des Feststoffhaufwerkes unverändert bleiben. Bei der Behandlung von Feststoffhaufwerken, insbesondere im fluidisierten Zustand, ist es zur intensiven Triebkraftausnutzung, z. B. bei der Trocknung, Abkühlung oder Aufheizung, anzustreben, bei gleichbleibendem relativen Lückenvolumen die Höhe der fluidisierten Feststoffschicht zwischen der Eintritts- und der Austrittsstelle des Feststoffhaufwerkes veränderlich zu gestalten. So können die anfänglich großen Potentialunterschiede zwischen Fluid und Feststoff bis in die Nähe des Sättigungszustandes (Trocknung) bzw. des Temperaturausgleiches (Aufheizung, Abkühlung) bei geringen Schichthöhen und damit auch geringerer Energie zur Überwindung des Strömungswiderstandes abgebaut werden, während die nachfolgend kleineren Potentialunterschiede bei größeren Schichthöhen ebenfalls maximal nutzbar sind — allerdings unter Einsatz größerer Energien zur Überwindung des Druckabfalls. Während sich insgesamt der Energieverbrauch nicht wesentlich ändert, steigt die Leistung des Apparates, weil eine bessere Ausnutzung der vorhandenen Triebkraft erfolgt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, eine maximale Nutzung vorhandener Potentialunterschiede für den Wärme- und Stofftransport zu erreichen. Gleichzeitig soll eine gleichmäßige Verteilung des kontinuierlich zu behandelnden Feststoffhaufwerkes bei insgesamt minimalem Energieaufwand realisiert werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, in der eine fluidisierte Schicht eines kontinuierlich zu behandelnden Feststoffhaufwerkes in sich bewegende begrenzte Kontaktierungsräume unterteilt wird, deren Querschnittsflächen sich stetig verändern und in denen ein ununterbrochener Transport des Feststoffhaufwerkes vom Eingang der Vorrichtung bis zum Ausgang erfolgt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung gelöst, die innerhalb eines Apparates zur kontinuierlichen Behandlung von Feststoffhaufwerken zwischen der Anströmkammer und einer Beruhigungszone angeordnet und so ausgebildet ist, daß die Vorrichtung eine umlaufende Fördereinrichtung aufweist, wobei die einzelnen Fördertrume parallel und nebeneinander angeordnet sind. An den Umkehrpunkten werden die Trume über senkrecht angeordnete Rollen geführt, die sowohl fest als auch verstellbar gelagert und angetrieben sind. Das Verhältnis der Breite der Fördereinrichtung zum Rollenabstand beträgt 25-50%.

Quer zur Längsrichtung der Fördereinrichtung befinden sich in gleichen Abständen größer als 5% der Apparatelänge und kleiner als 75% des Rollendurchmessers senkrecht stehende Trennwände. Diese Kammern bildenden Trennwände sind mindestens 50 mm hoch. Jede Trennwand ist aus wenigstens 2 Teilen zusammengesetzt, die teleskopartig gegeneinander verschiebbar