DD287416A5

DD287416A5 - APPARATUS AND METHOD FOR CLASSIFICATION OF SPROUT LAYERS IN GRANULAR, DRYING AND GRANULAR DRYING APPARATUS

Info

Publication number: DD287416A5
Application number: DD33229189A
Authority: DD
Inventors: Volker Rietz; Edgar Brandauer; Lutz Blaich; Wigbert Himmel; Manfred Grossmann; Peter Birke
Original assignee: Th "Carl Schorlemmer" Leuna-Merseburg,De; Veb Leuna-Werke "Walter Ulbricht",De
Priority date: 1989-09-01
Filing date: 1989-09-01
Publication date: 1991-02-28

Abstract

Die Erfindung beinhaltet eine Vorrichtung und ein Verfahren zum klassierenden Austrag aus Sprudelschichten in Granulier-, Trocknungs- und Granuliertrocknungsapparaten. Durch die konstruktive Gestaltung des Austrages der Sprudelschicht und die dadurch realisierte Fuehrung der Fluidstroeme ist eine in ihrer Kombination neuartige Vorrichtung geschaffen worden, mit der ein klassierender Austrag realisiert wird, der eine Verbesserung der Produktqualitaet hinsichtlich der Homogenitaet gewaehrleistet.{Sprudelschicht; klassierender Austrag; Granulierung; Granuliertrocknung; Qualitaetsverbesserung}The invention includes an apparatus and method for classifying discharge from effervescent layers in granulation, drying and granulation drying apparatus. Due to the constructive design of the discharge of the effervescent layer and the implementation of the Fluidstroeme thereby realized a novel device has been created in their combination, with a classifying discharge is realized, which ensures an improvement of the product quality in terms of homogeneity {bubble layer; classifying discharge; granulation; granulation drying; Quality improvement}

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum klassierenden Austrag von Produkt aus Sprudelschichten in Granulier-, Trocknungs- und Granuliertrocknungnapparaten. Anwendungsgebiet ist die Herstellung von Katalysatoren und ihren Vorprodukten, von synthetischen Waschmitteln und granulierten Nähr-, Nahrungs- und Genußmitteln.The invention relates to a method and a device for the classifying discharge of product from effervescent layers in granulation, drying and granulation drying apparatuses. Field of application is the production of catalysts and their precursors, of synthetic detergents and granulated nutrients, foods and stimulants.

Characteristic of the known state of the art

Das Prinzip der Klassierung durch einen Sichtgasstrom ist bekannt und wurde insbesondere bei Wirbelschichten angewandt. Beispiele hierfür sind DD119304, DD140005 und DD-AS 236461. Es ist weiterhin bekannt, daß es in fluidisieren Schichten mit klassierendem Austrag in Form eines zentral angeordneten Rohres bei der Granulierung bzw. Granuliertrocknung zur Bildung von unerwünschtem Überkorn kommt, da die Austragswahrscheinlichkeit von Partikeln mit den für den Austrag erforderlichen Eigenschaften sich wesentlich von eins unterscheidet und daß durch die Ausbildung eines Strömungsprofils im Austragsrohr auch Partikeln mit nicht qualitätsgerechten Eigenschaften, insbesondere mit zu kleinem Partikeidurchmesser, in den auszutragenden Produktstrom gelangen können, da die Partikel perpendikulär zum strömenden Fluid mit einer niedrigen Geschwindigkeit eintreten. Es ist bekannt, daß ein Üborkornanteil, der vorzugsweise aus unregelmäßig geformten Teilen von sichiblösenden „Anbackungen" besteht, durch Einfügen eines mechanischen Prallabscheidors im oder am Ende des Austragsrohres eines klassierenden Austrages aus dem Produktstrom abgetrennt werden kann. Es ist weiterhin bekannt, daß durch eine düsenförmige Gestaltung des in das Arbeitsvolumen der fluidisieren Schicht gerichteten Enden des klassierenden Austragsrohres das Strömungsprofil weitgehend vergleichmäßigt werden kann, wodurch der Austrag von „Unterkorn" weitgehend vermieden und die Trennschärfe des Austrages hinsichtlich seiner unteren Grenze verbessert wird (DD-244277). Es ist auch bokannt, daß durch die Ausführung des Anströmbodens mit einem veränderlichen Öffnungsverhältnis (Anteil der Bohrungsfläche zur Gesamtfläche des Anströmbodens) insbesondere durch ein von der Peripherie des Apparates zur Austragsöffnung hin kleiner werdendes Öffnungsverhältnis dem Fluid eine Strömung aufgeprägt wird, die eine aufsteigende Partikelbewegung an der Peripherie zum Zentrum des Apparates hervorruft, so daß eine größere Austragungswahrscheinlichkeit für die Partikeln durch den separierenden Austrag erreicht wird. Insbesondere in Wirbelschichtapparaten können wegen einer starken Durchmischung der festen Phase auch Partikeln von der Hauptströmung abweichen und nicht zum Austrag gelangen. Aus diesen Gründon werden Anströmboden auch bis zu einem Winkel von 25° von der Peripherie in Richtung Austragsvorrichtung, vorzugsweise ein Austragrohr, geneigt eingebaut (DD-208705, DD-210340). Die genannten Maßnahmen führen zweifellos zu Verbesserungen, können aber in der Regel nur eine der beiden Grenzen eines Spektrums erfassen und sind in ihrer Wirksamkeit nur bedingt zur Beseitigung von Mangeln hinsichtlich der Produktqualität (Einhaltung eines optimalen Kornspektrums oder der Verteilung des Trockengrades) geeignet.The principle of classification by a stream of visible gas is known and has been used in particular in fluidized beds. Examples are DD119304, DD140005 and DD-AS 236461. It is also known that in fluidized layers with classified discharge in the form of a centrally located tube in the granulation or granular drying to the formation of undesirable oversize comes because the discharge probability of particles with the properties required for the discharge differs significantly from one and that through the formation of a flow profile in the discharge and particles with non-quality properties, especially with too small Partikeidurchmesser, can get into the discharged product stream, since the particles perpendicular to the flowing fluid with a low Enter speed. It is known that a portion of overcorn, which preferably consists of irregularly shaped parts of self-releasing "caking", can be separated from the product stream by inserting a mechanical impingement separator in or at the end of the discharge tube of a classifying discharge nozzle-shaped design of in the working volume of the fluidizing layer directed ends of the classifying discharge the flow profile can be largely made uniform, whereby the discharge of "undersize" largely avoided and the selectivity of the discharge is improved in its lower limit (DD-244277). It is also bokannt that by the execution of the inflow floor with a variable opening ratio (proportion of the bore surface to the total surface of the inflow floor), in particular by a decreasing from the periphery of the apparatus to the discharge opening opening ratio, the fluid is imparted to the flow of an ascending particle movement causes the periphery to the center of the apparatus, so that a greater probability of leaching of the particles is achieved by the separating discharge. In particular, in fluidized bed apparatus, particles can deviate from the main flow due to a strong mixing of the solid phase and can not reach the discharge. From this Gründon inlet plates are also inclined up to an angle of 25 ° from the periphery in the direction of discharge, preferably a discharge tube, installed (DD-208705, DD-210340). The measures mentioned undoubtedly lead to improvements, but as a rule can only cover one of the two limits of a spectrum and their effectiveness is only conditionally suitable for eliminating deficiencies with regard to product quality (observance of an optimum grain spectrum or the distribution of the degree of dryness).

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und das Verfahren zu schaffen, die die Trennschärfe der Austragsvorrichtung verbessern und damit die Über- bzw. die Unterschreitung der Trenngrenzen beim Austrag von Produkt aus Sprudelschichten weitgehend verhindern.The aim of the invention is to provide a device and the method which improve the selectivity of the discharge and thus largely prevent the exceeding or falling below the separation limits during the discharge of product from effervescent layers.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und das Verfahren zu schaffen, die den Austrag von nicht qualitätsgerechtem Produkt, d.h. vorzugsweise mit zu großem oder zu kleinem Durchmesser vorzugsweise aus Sprudelschichten, vermindern soil. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein bekannter Sprudelschichtapparat, der charakterisiert ist durch einen sich erweiternden Querschnitt des Arbeitsvolumens, eine Neigung der Mantelfläche des Apparates an der Basis des Arbeitsvolumen von mehr als 20^s, vorzugsweise jedoch 30° bis 90° und eine zentral angeordnete Zufuhrvorrichtung für einen Fluidstrom, wie folgt verändert wird. Peripher zur Zuführung des den Sprudelschichtzustandes aufrechterhaltenden Hauptfluidstromes - diese erfolgt durch eine od6^r mehrere zentral angeordnete Zufuhrvorrichtungen, vorzugsweise ein oder mehrere Schlitze geeigneter Abmessung-wird die klassierende Austragsvorrichtung angeordnet, wobei diese Austragsvorrichtung als Spalt oder Spalte, vorzugsweise als rechteckige oderals Ringspalte, ausgeführt werden. Dadurch diese Spalte wird ein zweiter Fluidstrom, das Sichtfluid, vorzugsweise ein Gas, z. B. Luft oder Rauchgase, mit der erforderlichen Geschwindigkeit aufgegeben. Dabei erfolgt die Gestaltung der beiden Fluidzuführung so, daß an der Basis des Arbeitsvolumen des Apparates ein Separationsraum vorhanden ist, dessen Größe vbriierbar sein kann (siehe Figur 2 und 3). Die beiden Fluidströme, die in den Apparat eingeleitet werden, bilden im Separationsraum ein derartiges Strömungsprofil, das nur an der Peripherie, an der die Partikeln in den Separationsraum eintreten, eine Grenzschicht vorhanden ist, in der die Geschwindigkeit des separierenden Fluids wesentlich unter der mittleren Geschwindigkeit desselben liegt. Da Hauptfluidstrom und Sichtfluidstrom an der Basis ein solches Strömungsprofil ausbilden, werden alle Teilchen aufgrund ihrer Geschwindigkeit durch die Grenzschicht der Strömung hindurchtransportiert, so daß ein Austrag von zu kleinen Partikeln weitestgehend vermieden wird. Aufgrund der hohen Geschwindigkeit und der hohen Besetzung des Hauptfluidstromes mit Teilchen treten diese fast ausschließlich an der Basis ein und werden deshalb zwangsweise über die peripher an der Zuführung des Hauptfluidstromes angeordneten spaltartig ausgebildeten klassierenden Äustragsvorrichtungen geführt, so daß nahezu bei jeder Zirkulation der Feststoffpartikeln durch das Arbeitsvolumen des Apparates eine Austragsmöglichkeit aus der fluidisierten Schicht gegeben ist. Der Raum, in dem eine Separation erfolgt, wird inbesondere durch die geometrischen Abmessungen a und b (siehe Figur 2) charakterisiert, die entweder unveränderlich sind oder auch variierbar gestaltet sein können, um auf Veränderungen der Einsatzstoffe, Rezepturen oder Produkte ohne neuen Apparat reagieren zu können. Die Mantelfläche des Apparates kann ganz oder teilweise perforiert sein, wobei die Zirkulationsrichtung der Feststoffpartikel erhalten bleiben muß.The invention has for its object to provide a device and the method, which should reduce the discharge of non-quality product, ie preferably with too large or too small diameter, preferably from effervescent layers. This is inventively achieved in that a known Sprudelschichtapparat, which is characterized by an expanding cross section of the working volume, an inclination of the lateral surface of the apparatus at the base of the working volume of more than 20 ^s , but preferably 30 ° to 90 ° and a centrally disposed Supply device for a fluid flow, as follows is changed. Peripherally for supplying the the spouted-bed state maintaining main fluid stream - this is done by a OD6 ^r more centrally arranged feeding devices, preferably one or more slots of suitable dimension-ordering the classifying discharge, said discharge device are designed as a gap or column, preferably as rectangular or as annular gaps , As a result, this column is a second fluid stream, the visual fluid, preferably a gas, for. As air or flue gases, abandoned at the required speed. In this case, the design of the two fluid supply takes place so that at the base of the working volume of the apparatus, a separation space is present, the size of which can be vbriierbar (see Figure 2 and 3). The two fluid streams which are introduced into the apparatus form such a flow profile in the separation space, that a boundary layer is present only at the periphery at which the particles enter the separation space, in which the velocity of the separating fluid is substantially below the mean velocity is the same. Since the main fluid flow and the visual fluid flow at the base form such an airfoil, all particles are transported through the boundary layer of the flow due to their velocity, so that a discharge of too small particles is largely avoided. Due to the high speed and the high occupation of the main fluid flow with particles, these occur almost exclusively at the base and are therefore forcibly guided over the peripherally arranged on the supply of the main fluid flow slit-like classifying Öustragsvorrichtungen, so that almost every time the solid particles through the working volume the apparatus is given a discharge possibility from the fluidized layer. The space in which a separation takes place is characterized, in particular, by the geometrical dimensions a and b (see FIG. 2), which are either invariable or which can also be made variable in order to react to changes in the starting materials, formulations or products without a new apparatus can. The lateral surface of the apparatus can be completely or partially perforated, wherein the circulation direction of the solid particles must be maintained.

embodiment

In Figur 1 isi "ein klassischer Sprudelbettapparat mit Zuführung und Abführung des Produktes durch Aus- bzw. Überlauf im Schnitt dargestellt, der sich sowohl für einen runden als auch einen rechteckigen Apparatequerschnitt ergibt. In Figur 2 ist ein Beispiel der Führung der Fluidströme 9 und 10 eines klassierenden Austrages aus Sprudelschichten mit festen Parametern a und1 shows a classic bubbler bed apparatus with feed and discharge of the product through outflow or overflow in section, which results in both a round and a rectangular apparatus cross section.Figure 2 shows an example of the guidance of the fluid flows 9 and 10 a classifying discharge of effervescent layers with fixed parameters a and

b für einen Apparat mit rundem Querschnitt und nur einem separierenden Pingspalt dargestellt. Über das zentrale Rohr 1 zur Zuführung des Hauptfluidstromes 9 gelangt dieser in das Arbeitsvolumen 2 und transportiert den an dessen Basis 7 eintretenden Partikelstrom nach oben. Von der Peripherie des Apparates bewegt sich der Feststoffstrom 11 entlang der geneigten Mantelfläche 3 zur Basis 7 und beschreibt dabei im Separationsraum eine Parabel, die je nach Größe und Gewicht der Feststoffpartikeln 11 nach oben unten gerichtet ist. Durch die eingestellten Fluidströme 9 und 10 und die Größen a und b wird die Trenngrenze fixiert, wobei nicht ausgetragene Teilchen wieder in den aufwärtsgerichteten Hauptf luidstrom gelangen und für sie ein neuer Zyklus des Prozesses beginnt. Die Variabilität der Größen a und b als Charaktei istika für den Separationsraum kann z. 8. entweder durch den in Figur 3 dargestellten Jalousiemechanismus verwirklicht werden oder durch herausnehmbare Teilstücke der Mantelfläche an der Basis oder durch die Aufhängung der Austragsspaltbegrenzungen über Seile, Ketten und/oder Stangen an einen Hubmechanismus, wobei der Spalt über flexible Zwischenstücke mit einem fest installierten Zufuhrstutzen verbunden ist..b for an apparatus with round cross-section and only one separating ping-splitting. Via the central tube 1 for supplying the main fluid flow 9, this passes into the working volume 2 and transports the particle flow entering at the base 7 upwards. From the periphery of the apparatus, the solids flow 11 moves along the inclined lateral surface 3 to the base 7 and describes in the separation space a parabola, which is directed upwards depending on the size and weight of the solid particles 11. The set fluid flows 9 and 10 and the sizes a and b, the separation limit is fixed, with unexcaved particles again get into the upward Hauptf luidstrom and begins a new cycle of the process for them. The variability of the sizes a and b as Charaktei istika for the separation space can, for. 8. be realized either by the shutter mechanism shown in Figure 3 or by removable portions of the lateral surface at the base or by the suspension of the Austragsspaltbegrenzungen via ropes, chains and / or rods to a lifting mechanism, the gap via flexible spacers with a permanently installed supply nozzle connected is..

In Figur 2 sind mit 6a und 6b die Volumina gekennzeichnet, in denen sich die ausgetragenen Teilchen und der Separationsgasstrom entmischen, da die Gasgeschwindigkeit im Absetzvolumen 5, begrenzt durch die Apparatewand 3 und die Wand der Separationsgaszuführung, nahe null liegen.In FIG. 2, 6a and 6b denote the volumes in which the discharged particles and the separation gas stream segregate, since the gas velocity in the settling volume 5, bounded by the apparatus wall 3 and the wall of the separation gas feed, is close to zero.

Claims

The method of classifying discharge from effervescent layers in granulation, drying and granulation drying apparatuses, characterized in that a second fluid stream is fed peripherally to the effervescent layer maintaining main fluid stream below the base of the effervescent layer apparatus which sifts the particles.

2. The method according to claim 1, characterized in that the main and Separationsfluidstrom below the base of the Sprudelschichtapparates have formed such a .Spektrumsprofil over the cross section of the apparatus, the spatially see only at the peripheral boundaries of the separation volume below the apparatus base through the walls has limited areas where the fluid velocity is significantly less than the mean velocity of the separation fluid.

3. The method of claim 1 and 2, cn η et characterized in that the separation fluid below the apparatus base has a speed which is equal to the floating speed of the desired product, while the velocity of the Hiuptfluidstromes is greater at this location.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the two fluid streams are preferably gas streams, for. ß. Air or flue gas flows.

5. The method according to claim 1-4, characterized in that the solid particles entering into the working volume fluid flow to the periphery directed circulation is impressed.

6. The method of claim 1-5, characterized in that the loading of the rising gas-solid stream is so high that over the height of the bubble layer almost no particles enter it, but the particles almost exclusively at the base of the apparatus enter the fluid flow and there have a distinctly different from zero horizontal velocity component.

7. The device for classifying the discharge of effervescent layers in granulation, drying and granulation drying apparatus, characterized in that at the base of the apparatus and above the supply device for the fluid flows, a separation volume with the geometric dimensions a and b is present, wherein a and b the height and the width or with round apparatus the diameter are.

8. The apparatus of claim 7, characterized in that peripherally to the centrally arranged supply device for the main fluid flow, a second supply device for the bed gas flow is arranged, which preferably as one or more concentric tubes in apparatuses with round cross-sections of the supply device of the main fluid flow and as a or a plurality of channels arranged in a rectangular cross-section parallel to the rectangular main fluid supply device.

9. The device according to claim 7-8, characterized in that the lateral surface of the Sprudelschichtapparates at the base of the apparatus, d. H. at the point of entry of the main and Separationsfluidstromes in the working volume of the Sprudelschichtapparates, with the horizontal angle of at least 25 °, but preferably from more than 30 ° to less than 90 °.

10. The device according to claim 7-9, characterized in that a part or the entire surface may be perforated, if characterized the solid circulation in the working volume is not reversed.