DE10140139A1 - Verfahren zum Granulieren konzentrierter Lösungen, insbesondere zur Düngemittelherstellung, sowie Granulator zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Mit einem Verfahren zum Granulieren konzentrierter Lösungen, insbesondere zur Düngemittelherstellung, sollen Granulate reproduzierbarer Korngröße bei hohem Wirkungsgrad des eingesetzten Trogkneters erzeugt werden. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß das zu behandelnde Gut über die rotierenden Schlagschaufeln mechanisch fluidisiert wird, wobei über die Länge des Behandlungstroges über Zuführdüsen dem erzeugten Teilchenbett eine Schmelze des zu granulierenden Produktes aufgesprüht wird.

Description

• Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Granulieren konzentrierter Lösungen, insbesondere zur Düngemittelherstellung, unter Einsatz eines Granulators mit einer Vielzahl von auf wenigstens einer Welle angeordneten, in der gewünschten Förderrichtung angestellten Schlagschaufeln, wobei die Welle in einem Trog umläuft, mit einem Zulauf am Anfang des Troges für das zu behandelnde Gut und einem Ablauf am Ende des Troges zum Austrag des erzeugten Granulates sowie mit Eintragdüsen zum Eintrag von Flüssigkeit in den Trog.
• Eine derartige Verfahrensweise ist beispielsweise aus der US-3 825 414 bekannt, wobei konstruktive Einzelheiten von hier eingesetzten Trogknetern beispielsweise aus dem japanischen Abstract JP 9-277 244 bekannt sind, bei dem Zwillingswellen mit Schlagschaufeln umlaufen. Auch in "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", Fifth Edition, Volume A 10, Seiten 376 ff., sind derartige Schlagmühlen bzw. Trogkneter bekannt. In derartigen Einrichtungen wird beispielsweise eine Schmelze von einer Seite des Troges eingebracht und im Inneren geknetet, wobei durch die Bewegung und durch ein ggf. Hinzufügen von Flüssigkeit die Partikel aneinander verklebt bzw. zusammengebacken werden. Granulieren wird hier im Sinne eines Vergrößerns von Partikeln verstanden.
• Hier reproduzierbare Granulate zu erreichen mit optimaler Korngröße bei hohem Wirkungsgrad ist Aufgabe der Erfindung.
• Mit einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das zu behandelnde Gut über die rotierenden Schlagschaufeln mechanisch fluidisiert wird, wobei über die Länge des Behandlungstroges über Zuführdüsen dem erzeugten Teilchenbett eine Schmelze des zu granulierenden Produktes aufgesprüht wird.
• Durch diese Verfahrensweise wird erreicht, daß die Schlagschaufeln des Granulators dazu eingesetzt werden, auf mechanische Weise ein fluidisiertes Teilchenbett zu erzeugen, wobei gleichzeitig der Materialtransport in axialer Richtung quer durch den Granulator gewährleistet ist. Durch die Verteilung der Zuführdüsen über die Länge des Troges kann sehr gezielt Flüssigkeit zugeführt werden, wobei hier dazu in besonderer Weise Schmelze des Produktes zugeführt wird. Damit ist es möglich, die anfänglich kleinen Teilchen laufend zu vergrößern und zu Granulaten aufzubauen, die die um Abzug gewünschte Größe aufweisen. In dem bewegten Bett kollidieren die Teilchen, wobei durch die eingesprühte Flüssigkeit diese vergrößert, miteinander verklebt bzw. zusammengeknetet werden.
• Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei insbesondere auch ein Granulator zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgesehen ist, der sich durch das zu behandelnde Gut mechanisch fluidisierende Schlagschaufeln auszeichnet sowie durch Zuführdüsen über die Länge des Behandlungstroges zum Aufsprühen einer Schmelze des zu granulierenden Produktes auf das erzeugte Teilchenbett.
• Vorteilhaft ist es, die Schmelze über Sprühdüsen als Tröpfchennebel dem Teilchenbett zuzuführen, wie dies die Erfindung in Ausgestaltung ebenfalls vorsieht, wobei die Schmelze über eine, zwei oder mehr Reihen von Düsen auf das Teilchenbett erfindungsgemäß im wesentlichen senkrecht von oben aufgesprüht werden kann. Durch die Aufsprühung der Schmelze ist es möglich, ein möglichst homogenes Produkt zu erreichen, auch wird durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise die Neigung verringert, daß es zu Verklumpungen od. dgl. kommt.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigt
• Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Schneckengranulator bzw. Trogkneter in Seitenansicht als Zweiwellengerät und.
• Fig. 2 eine prinzipielle Ansicht eines Schneckengranulators im Schnitt.
• Bei dem in den Fig. 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichneten Schneckengranulator handelt es sich um einen Zweiwellenschneckengranulator, wobei die Erfindung auf diese Bauweise nicht beschränkt ist.
• Der dargestellte Schneckengranulator 1 besitzt ein Gehäuse, dessen Unterteil im wesentlichen wie ein langgestreckter Trog 2 mit U-förmig gestaltetem Querschnitt ausgeführt ist. Der Gehäusedeckel 2a liegt oben auf dem Rand des Troges 2 und schließt diesen dichtend ab.
• Das Innere des Gehäuses wird von zwei horizontal angeordneten und im Gehäuse 2 gelagerten Wellen 11 über die ganze Länge des Gehäuses durchsetzt.
• Im Betrieb werden die Wellen 11 mittels eines Antriebes 12 in Rotation versetzt. Jede Welle 11 ist mit einer Vielzahl von Armen 10 bestückt, deren Mittelachse senkrecht zu der Rotationsachse der Welle steht.
• Am außen liegenden Ende jedes Armes 10 ist eine Kratzerschaufel 3 befestigt. Alle Arme 10 sind gleich lang. Beim Betrieb des Schneckengranulators 1 bewegen sich die Außenkonturen der Kratzerschaufeln 3 auf einer sie umhüllenden, gedachten Zylinderoberfläche.
• Die Innenoberfläche der Bodenunterseite des Troges 2 umhüllt die Zylinderoberfläche im Abstand der Fertigungstoleranzen, die für den berührungsfreien Lauf der Kratzerschaufeln 3 einzuhalten sind, während die aufgehenden Seitenwände des Troges 2 eben ausgeführt sind und wesentlich von der Zylinderoberfläche zurückweichen.
• Die Arme 10 sind in Wellenlängsrichtung so auf der Welle 11 befestigt, daß die freien Enden der Arme 10 auf einer gedachten Schraubenlinie zu liegen kommen. Die Kratzerschaufeln 3 sind zur Ebene des von ihnen durchlaufenen Drehkreises leicht angestellt.
• Über einen Aufgabestutzen 4 wird das Feingut und/oder das Rezyklat dem Schneckengranulator 1 zugeführt, das behandelte Produkt über einen Austragsstutzen 5 abgezogen. Die im Trog 2 befindlichen, stückigen Teilchen des Behandlungsgutes werden infolge dieser Anordnung der Kratzerschaufeln 3 in Längsrichtung des Troges vorgeschoben, zugleich jedoch werden die Teilchen innerhalb des Haufwerkes von den Kratzerschaufeln 3 gedreht und durchmischt. Vor allem werden den Teilchen auch noch vertikale Bewegungskomponenten aufgeprägt.
• Der erfindungsgemäße Schneckengranulator 1, in dem ein Teilchenbett mit bestimmbarer Verweilzeitdauer hindurch gefördert wird und wobei das Bett gleichzeitig intensiv durchmischt wird, ist besonders gut geeignet, um anfänglich kleine Teilchen sie dabei vergrößernd zu Granulaten aufzubauen, indem Flüssigkeit zum anfänglichen Bett hinzugegeben wird. Im bewegten Bett kollidieren die Teilchen und mittels der Flüssigkeit können sie miteinander verkleben bzw. zusammen geknetet werden. Bei vorliegender Erfindung wird der Vergrößerungseffekt verstärkt, indem eine Schmelze des Behandlungsgutes auf das Bett von oben aufgesprüht wird.
• Die Schmelze wird dem erfindungsgemäßen Schneckengranulator 1 über die Verteilerrohrleitung 9 zugeführt. Im Inneren des Troges 2 sind Schmelzedüsen 6 angebracht.
• Durch ihre Düsenöffnung hindurch wird die Schmelze als Tröpfchennebel auf das Bett gesprüht.
• Zwei mittels strichpunktierter Linien in Fig. 1 eingezeichnete Kreise deuten die Bahn der Außenkonturen der Kratzerschaufeln 3 an.
• Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich, wenn die Schmelzedüsen 6 bzw. 8 senkrecht nach unten zwischen den Drehkreisen der Kratzerschaufeln 3 direkt auf das Teilchenbett hin sprühen. In Fig. 1 sind derartig angeordnete Schmelzedüsen 6 dargestellt.
• Die Wellen 11, die Arme 10 und die Kratzerschaufeln 3 können mit Kernbohrungen versehen werden, die als Führungen für Heiz- bzw. Kühlmittel dienen. Diese werden ebenso wie das trogförmige Gehäuseunterteil zur Beheizung oder zur Kühlung des Teilchenbettes herangezogen, wobei das Gehäuse mit einem Heiz- bzw. Kühlmittel führenden Außenmantel bestückt ist.

Claims (7)

1. Verfahren zum Granulieren konzentrierter Lösungen, insbesondere zur Düngemittelherstellung, unter Einsatz eines Granulators mit einer Vielzahl von auf wenigstens einer Welle angeordneten, in der gewünschten Förderrichtung angestellten Schlagschaufeln, wobei die Welle in einem Trog umläuft, mit einem Zulauf am Anfang des Troges für das zu behandelnde Gut und einem Ablauf am Ende des Troges zum Austrag des erzeugten Granulates sowie mit Eintragdüsen zum Eintrag von Flüssigkeit in den Trog, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut über die rotierenden Schlagschaufeln mechanisch fluidisiert wird, wobei über die Länge des Behandlungstroges über Zuführdüsen dem erzeugten Teilchenbett eine Schmelze des zu granulierenden Produktes aufgesprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze über die Sprühdüsen als Tröpfchennebel dem Teilchenbett zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelze über die Sprühdüsen im wesentlichen senkrecht nach unten direkt auf das Teilchenbett aufgesprüht wird.

4. Trogkneter zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch das zu behandelnde Gut mechanisch fluidisierende Schlagschaufeln (3) sowie durch Zuführdüsen (6) über die Länge des Behandlungstroges (2) zum Aufsprühen einer Schmelze des zu granulierenden Produktes auf das erzeugte Teilchenbett.

5. Trogkneter nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Tröpfchennebel erzeugende Sprühdüsen (6) über die Länge des Troges.

6. Trogkneter nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine, zwei oder mehr Reihen von auf das erzeugte Teilchenbett gerichtete Sprühdüsen (6).

7. Trogkneter nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch im wesentlichen senkrecht und nach unten zwischen die Drehkreise der Schlagschaufeln (3) ausgerichtete Sprühdüsen (6).