DE102004009709A1 - Production of pastilles from meltable products such as fats involves use of feed surface temperature above that of cooling surface and/or cooling using gas flowing through textile walls - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pastillieren von schmelzbarem Produkt, insbesondere von Fetten und deren Derivaten, vorzugsweise von Fettalkoholen und Fettalkoholderivaten, durch Aufbringen des geschmolzenen Produkts auf eine Fläche, die gekühlt wird.The The invention relates to a method for pasting fusible Product, in particular of fats and derivatives thereof, preferably of fatty alcohols and fatty alcohol derivatives, by application of the molten product on a surface which is cooled.
Derartige Verfahren sind bekannt und werden auf Pastillieranlagen mit einem gekühlten umlaufenden Stahlband durchgeführt. Die Stahlbandtechnologie gilt im Allgemeinen als ein sehr effizientes und wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von Produkten in Form von Pastillen aus Schmelzen. Der Prozess besteht aus einer gezielten Aufgabe des geschmolzenen Produkts auf ein gekühltes Stahlband. Durch den Wärmetransport in Richtung des Stahlbandes und zur Umgebung kommt es zum Erstarren der einzelnen flüssigen Tropfen auf dem Band und zur Bildung von Pastillen. Die Effizienz des Prozesses hängt im entscheidenden Maße von allen Maßnahmen ab, die mit der Effizienz des Wärmetransports zusammenhängen. Hierzu gehören die Kühlung des Stahlbandes, seine Temperatur, die Verweilzeit der Pastillen auf dem Stahlband sowie vorgegebene Umgebungsverhältnisse (Temperatur- und Strömungsfelder der Luft).such Methods are known and used on pastilers with a cooled circulating steel strip performed. The steel band technology is generally considered a very efficient and economical process for the production of products in the form of pastilles from smelting. The process consists of a targeted Application of the molten product to a chilled steel strip. By the heat transport in the direction of the steel strip and to the environment it comes to the solidification of the single liquid Drops on the tape and to form lozenges. The efficiency the process depends to a decisive extent of all measures starting with the efficiency of heat transport related. These include the cooling of the steel strip, its temperature, the residence time of the pastilles on the steel strip and given environmental conditions (Temperature and flow fields the air).
Bei der Optimierung von Anlagen dieser Art ist gewünscht, möglichst hohe Durchsätze unter Einhaltung aller Qualitätsanforderungen bezüglich des Endprodukts und seiner äußeren Form zu gewährleisten. Dabei sind alle physikalischen Prozesse streng nichtlinear und instationär, was die Komplexität der Aufgabenstellung erhöht.at the optimization of plants of this type is desired, the highest possible throughputs Compliance with all quality requirements in terms of the final product and its external shape to ensure. All physical processes are strictly nonlinear and unsteady complexity the task increased.
Eine der üblichen Methoden zur Herstellung hochmolekularer Fettalkohole mit vorgegebener Form besteht darin, dass hierzu die genannten Pastillieranlagen eingesetzt werden. Diese Anlagen haben eine Aufgabevorrichtung, die eine Schmelze aus Fettalkoholen in Form von flüssigen Tropfen auf ein umlaufendes Stahlband aufgibt. Dieses Stahlband wird gekühlt, so dass die Tropfen erstarren und in Form von Pastillen entlang des Bandes bis hin zur Abladestelle transpor tiert werden. Die Effizienz der gesamten Vorrichtung wird an der Pastillenqualität (z. B. äußere Pastillenform, Verklebungsneigung) und vor allem am Durchsatz gemessen. Besonders der letzte Faktor entscheidet über die Wirtschaftlichkeit dieses Formgebungsverfahrens. Aus diesem Grund besteht seit vielen Jahren das Bestreben der Anlagenhersteller darin, die Kapazität von Pastillieranlagen möglichst zu erhöhen.A the usual Methods for producing high molecular weight fatty alcohols with predetermined shape is that for this purpose used the said Pastillieranlagen become. These plants have a feeder that is a melt from fatty alcohols in the form of liquid Drops on a circulating steel strip gives up. This steel band will cooled, so that the drops solidify and in the form of pastilles along of the band transported to the unloading point. The efficiency the entire device is affected by the quality of the lozenge (eg outer lozenge shape, Sticking tendency) and measured above all throughput. Especially the last factor decides the economy of this molding process. For this The reason is the endeavor of the plant manufacturers for many years in it, the capacity of Pastillieranlagen possible to increase.
Ein
Verfahren der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Pastillieren von schmelzbarem Produkt gemäß der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit welchem auf kostengünstige Weise ein deutlich höherer Durchsatz der Anlage bei gleicher Grundfläche und Förderlänge möglich ist, wobei bestehende Anlagen außerdem auf einfache Weise nachrüstbar sein sollen.Of the Invention is therefore the object of a method and a Apparatus for pasting meltable product according to the preamble to develop called type, with which in a cost effective manner a much higher one Throughput of the plant with the same footprint and conveying length is possible, with existing Facilities as well Easy to retrofit should be.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Temperatur des Flächenbereiches an der Aufgabestelle höher als die Temperatur des gekühlten Flächenbereiches ist und/oder dass man das auf die Fläche aufgebrachte Produkt mit einem durch textile Wände hindurch strömenden Gas, insbesondere Luft, kühlt. Vorzugsweise liegt die Temperatur des Flächenbereiches an der Aufgabestelle niedriger als der Erstarrungspunkt des Produktes.These The object is achieved in the method of the type mentioned in the present invention that the temperature of the surface area the task place higher as the temperature of the cooled surface area is and / or that you have the product applied to the surface one through textile walls flowing through it Gas, especially air, cools. Preferably, the temperature of the surface area is lower at the Aufgabestelle as the freezing point of the product.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird also mit zwei Flächenbereichen gearbeitet, welche eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes aufweisen. Beim Flächenbereich an der Aufgabestelle findet nur eine geringe Kühlung statt und an dem anderen Flächenbereich wird die übliche starke Kühlung des Produktes durchgeführt. Die Flächenbereiche unterscheiden sich also durch ihre Temperatur. Dabei bleibt eine allmähliche Temperaturänderung, sei sie zeitlich oder sei sie räumlich, die nur geringfügig ist und wie sie beispielsweise bei der üblichen Gegenstromkühlung auftritt, außer Betracht. Beide Flächenbereiche unterscheiden sich also durch einen deutlichen, abrupten Temperatursprung.in the inventive method So it comes with two surface areas worked, which is a temperature below the freezing point exhibit. In the area area At the point of delivery, only a slight cooling takes place and at the other area will be the usual strong cooling of the product. The surface areas So they differ in their temperature. There remains one gradual Temperature change, be they are temporally or spatially, the only minor is and as it occurs, for example, in the usual countercurrent cooling, except Consideration. Both surface areas differ so by a significant, abrupt temperature jump.
Bei der zunächst nur geringen Kühlung wird der geschmolzene Tropfen im gesamten flüssigen Volumen bis zum Erreichen der Erstarrungstemperatur abgekühlt und nicht nur, wie bei üblichen Pastitlieranlagen, an der der Kühlfläche zugewandten Unterseite, die im Stand der Technik wie eine Wärmedämmschicht wirkt und die Kühlung des oberhalb liegenden Tropfenmaterials erschwert. Eine durchgehende leichte Kühlung des gesamten Produkttropfens wird dagegen erfindungsgemäß erreicht. Als weiterer Vorteil bleibt das Produkt relativ weich und passt sich der Form der Fläche an, so dass eine besonders große Wärmeübertragungsfläche zwischen dem Produkt und der Kühlfläche erreicht wird, so dass im nachfolgenden Flächenbereich die dort einsetzende starke Kühlung besonders effektiv ist und eine große Wärmeabfuhr erreicht wird.at the first only low cooling The molten drop will reach all over the liquid volume the solidification temperature cooled and not only, as usual Pastitlieranlagen, facing the cooling surface Bottom, which acts in the prior art as a thermal barrier coating and the cooling of the above lying droplet material difficult. A continuous easy cooling the entire product drop, however, is achieved according to the invention. As a further advantage, the product remains relatively soft and fits the shape of the surface so that's a particularly big one Heat transfer surface between the Product and the cooling surface reached becomes, so that in the following surface area the there beginning strong cooling is particularly effective and a large heat dissipation is achieved.
Das unterschiedlich starke Kühlen des Produktes kann grundsätzlich auf verschiedenartige Weise erfolgen. Vorzugsweise bringt man das Produkt auf einen erwärmten Bereich der Fläche auf und kühlt danach diesen Bereich. Grundsätzlich könnte aber die Erwärmung und die Kühlung auch anders als durch Beheizung und Kühlung der Fläche, beispielsweise durch unmittelbare Temperierung des Flächenbereiches mittels Heizstrahler oder Heißluft bzw. Kühlluft oder anderes erfolgen.The different degrees of cooling of the product can basically be done in various ways. Preferably you bring the Pro Thickens on a heated area of the area and then cools this area. In principle, however, the heating and cooling could also be done differently than by heating and cooling the surface, for example by direct temperature control of the surface area by means of a radiant heater or hot air or cooling air or other.
Vorzugsweise wird der Flächenbereich erwärmt, bevor das geschmolzene Produkt darauf aufgebracht wird.Preferably becomes the area area heated before the molten product is applied to it.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei einer zum Verfestigen des Produktes durch Kühlung ausgelegten Anlage die Kapazität gerade durch eine entgegengesetzte Maßnahme an einer bestimmten Stelle, nämlich die Erwärmung im Bereich der Aufgabe des Produktes, deutlich verbessert werden kann. Eine mögliche Erklärung für diesen bemerkenswerten Effekt findet sich weiter unten. Anscheinend tritt dieser Effekt insbesondere bei Produkten mit einer relativ hohen Kohäsion beziehungsweise mit einer relativ großen Oberflächenspannung auf, so dass im Stand der Technik die geschmolzenen Tropfen nach dem Auftreffen auf die gekühlte Fläche die Tropfenform in etwa beibehalten und nicht auf der Fläche scheibchenartig zerlaufen. Die erfindungsgemäße Erwärmung der Fläche im Bereich der Produktaufgabe führt zu einer Kapazitätssteigerung von etwa 7 bis 10 im Falle der Pastillierung von Fettalkoholen mit größeren Kettenlängen.Surprisingly was found to be at one for solidifying the product by cooling designed plant the capacity just by an opposite measure at a certain Place, namely the warming in the field of the task of the product, be significantly improved can. A possible statement For this remarkable effect can be found below. Apparently occurs this effect especially for products with a relatively high cohesion or with a relatively large surface tension, so that in Prior art, the molten drops after impact on the chilled area The drop shape is maintained approximately and not on the surface like a slice melt. The heating of the invention area in the area of the product task to a capacity increase from about 7 to 10 in the case of the pastillation of fatty alcohols with larger chain lengths.
Eine weitere Kapazitätssteigerung wird durch die erfindungsgemäß verbesserte Führung der Kühlluft erreicht. Mit den textilen Wänden erreicht man eine derart gleichmäßige, wirbel- und turbulenzfreie Strömung, so dass ein erheblich größerer Durchsatz der Kühlluft als im Stand der Technik ohne eine Deformation der Produkttropfen und ohne ein Zerlaufen der Tropfen auf der Fläche infolge von Verwirbelungen und damit eine stark verbesserte Kühlleistung möglich ist. Das erfindungsgemäße Pastillierverfahren ist nicht nur für gesättigte und ungesättigte Fettalkohole geeignet, sondern auch für Fettsäureester, Fettalkoholethoxylate, Fettsäureamide und Fettsäureglyceride.A further capacity increase is improved by the invention guide the cooling air reached. With the textile walls to achieve such a uniform, turbulent and turbulence-free flow, allowing a significantly higher throughput the cooling air as in the prior art without deformation of the product drops and without bleeding of the drops on the surface due to turbulence and thus a greatly improved cooling capacity is possible. The pastillization process according to the invention is not just for saturated and unsaturated Fatty alcohols, but also for fatty acid esters, fatty alcohol ethoxylates, Fatty acid amides and Fatty acid glycerides.
Als weitere geeignete Produkte seien genannt: Gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, native Fette und, als Folgeprodukte von Fettalkoholen Fettalkoholpolyglycolether, Fettalkoholethersulfate, Fettalkoholethersulfosuccinate, Fettalkoholetherphosphate, Fettalkoholethercarboxylate, Fettalkoholsulfate, Fettalkoholsulfobernsteinsäureester, Alkylphosphate, Alkylphosphite, Fettalkoholester wie Monocarbonsäureester und Dicarbonsäureester; Acrylate und Methacrylate, Fettaldehyde, Alkylhalogenide, Alkylmercaptane, Fettamine wie primäre Fettamine, Methyl-ditalgalkylamin, Dimethyl-alkylamine, symmetrische Trialkylamine und Alkyletheramine; Guerbetalkohole.When other suitable products may be mentioned: saturated and unsaturated fatty acids, native fats and, as by-products of fatty alcohols fatty alcohol polyglycol ethers, Fatty alcohol ether sulfates, fatty alcohol ether sulfosuccinates, fatty alcohol ether phosphates, Fatty alcohol ether carboxylates, fatty alcohol sulfates, fatty alcohol sulfosuccinic acid esters, Alkyl phosphates, alkyl phosphites, fatty alcohol esters such as monocarboxylic acid esters and dicarboxylic acid esters; Acrylates and methacrylates, fatty aldehydes, alkyl halides, alkylmercaptans, Fatty amines like primary Fatty amines, methyl-ditallowalkylamine, dimethyl-alkylamine, symmetrical Trialkylamines and alkyl ether amines; Guerbet.
Der erwärmte Bereich der Fläche hat eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes des Produktes. Das Produkt wird erfindungsgemäß also nicht neu aufgeschmolzen, sondern das Abkühlen des Produktes soll so stark verlangsamt werden, dass sowohl eine homogene Kühlung als auch ein guter Kontakt des Produktes mit der Fläche erreicht wird, welche danach gekühlt wird.Of the heated Area of the area has a temperature below the solidification point of the product. The product is therefore not according to the invention re-melted, but the cooling of the product should be so be slowed down that both a homogeneous cooling than also a good contact of the product with the surface is reached, which afterwards chilled becomes.
Wie bereits oben ausgeführt, kann das erfindungsgemäße Verfahren mit Vorteil für eine große Menge an Stoffen und Stoffklassen eingesetzt werden. Vorzugsweise wird das Verfahren für ein Fettalkoholgemisch durchgeführt.As already stated above, can the inventive method with advantage for a huge amount be used on substances and substance classes. Preferably the procedure for carried out a fatty alcohol mixture.
In einer praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird weiterhin vorgeschlagen, dass die gekühlte Fläche als ein über endseitige Trommeln umlaufendes Band, insbesondere Metallband, vorzugsweise Stahlband, ausgebildet ist und dass man die aufgabeseitige Trommel beheizt, insbesondere durch Einspeisen eines Wärmeträgers in das Innere der hohlen Trommel oder durch Heizstrahler oder Heißluft oder dergleichen. Auf diese Weise ist eine Pastillieranlage nach dem Stand der Technik auf besonders einfache, kostengünstige und schnelle Weise auf die erfindungsgemäße Beheizung der Kühlfläche umzurüsten.In a practical design the method according to the invention it is further suggested that the cooled surface be as over an end Drums revolving band, in particular metal band, preferably Steel band, is formed and that one the task-side drum heated, in particular by feeding a heat carrier into the interior of the hollow Drum or by radiant heater or hot air or the like. On this is a prior art pastilization equipment on a particularly simple, inexpensive and quick way to retrofit the heating of the cooling surface according to the invention.
Eine besonders gute und gleichmäßige Strömungsverteilung der von oben auf die Produktpastillen bzw. Produkttropfen strömende Kühlluft wird nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erreicht, wenn die Fläche im oberen Bereich von einer Haube umgeben ist und der kleinere Teil, insbesondere etwa ein Drittel, des Kühlgases beim Austritt aus den textilen Wänden nach oben und der größere Teil, insbesondere etwa zwei Drittel, nach unten strömt. Dabei wird die nach oben strömende Luft, also der kleinere Anteil, von der Haube nach unten in Richtung auf die Kühlfläche und damit auf das Produkt umgelenkt. Die Luft tritt dann schließlich durch den Spalt zwischen der Haube und der Kühlfläche nach außen und verlässt auf diesem Weg die Pastillieranlage.A particularly good and even flow distribution the cooling air flowing from above onto the product pastes or drops of product achieved according to a further embodiment of the invention, when the area surrounded by a hood at the top and the smaller part, in particular about one third, of the cooling gas at the exit from the textile walls up and the larger part, especially about two-thirds, flows down. This will be the top flowing Air, so the smaller proportion, from the hood down towards on the cooling surface and thus diverted to the product. The air finally comes through the gap between the hood and the cooling surface to the outside and leaves this way the Pastillieranlage.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen, bereits genannten Verfahrens. Dazu wird entsprechend der Erfindung vorgeschlagen, dass eine Fläche, insbesondere ein umlaufendes Band, mit einer Aufgabeeinrichtung für das geschmolzene Produkt und mit einer Kühleinrichtung für die Fläche und/oder das Produkt vorgesehen ist und dass der aufgabeseitige Bereich eine Beheizungseinrichtung für die Fläche aufweist.The Invention also relates a device for performing of the invention, already mentioned method. For this purpose, it is proposed according to the invention, that an area, in particular a circulating belt, with a feeder for the molten product and with a cooling device for the area and / or the product is provided and that the task-side area a Heating device for has the surface.
Die zur besonders gleichmäßigen Strömung der Kühlluft vorgesehenen textilen Wände sind insbesondere rohrförmig ausgebildet, um eine besonders gleichmäßige Verteilung der austretenden Strömung zu erreichen. Die Querschnittsform der Wände kann unterschiedlich, z. B. halbrund, sein, um unter anderem den räumlichen Gegebenheiten in der Anlage Rechnung zu tragen.The particularly uniform flow of cooling air provided textile walls are in special tubular designed to achieve a particularly uniform distribution of the exiting flow. The cross-sectional shape of the walls can be different, z. B. semicircular, to take into account, inter alia, the spatial conditions in the system.
Dabei sind die rohrförmigen textilen Wände vorzugsweise oberhalb, entlang und parallel zu dem umlaufenden Band angeordnet. Zur Vergrößerung der Menge an Kühlgas ist es außerdem vorteilhaft, wenn mehrere rohrförmige textile Wände nebeneinander und/oder hintereinander angeordnet sind.there are the tubular ones textile walls preferably above, along and parallel to the circulating band. To enlarge the Amount of cooling gas it is as well advantageous if several tubular textile walls are arranged side by side and / or one behind the other.
Wie bereits oben ausgeführt, ist es auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung günstig, wenn der obere Bereich des umlaufenden Bandes von einer Haube umgeben ist, welche den nach oben gerichteten Strömungsanteil nach unten umlenkt.As already stated above, It is also favorable in the device according to the invention, when the upper area of the circulating belt is surrounded by a hood, which deflects the upward flow component down.
Im Folgenden werden Ausführungs- und Versuchsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigenin the Following are execution and experimental examples of the invention with reference to drawings. Show it
In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.In All drawings have the same reference numerals and therefore may only be explained once.
Bei
der Pastillieranlage nach den
Die
Oberseite des Stahlbandes ist von einer Haube
Zum Verständnis der oben genannten überraschenden Effekte werden nachfolgend die bei der Herstellung von Pastillen aus geschmolzenem Produkt ablaufenden physikalischen Vorgänge näher erläutert.To the understanding the above surprising Effects are subsequently used in the production of lozenges explained in detail molten product physical processes.
Erstarrungsprozesse sind Umwandlungsvorgänge, bei denen der Phasenübergang von Materialien vom flüssigen in den festen Zustand wechselt. Erstarrungsprozesse sind dem Bereich der Wärmeleitprobleme mit wandernden Grenzen zugeordnet. Analytische Arbeiten auf diesem Gebiet beschränken sich hauptsächlich auf eindimensionale Probleme. Die nummerische Lösung mehrdimensionaler Erstarrungsprobleme ist sehr komplex, da sich die Kontaktfläche zwischen fester und flüssiger Phase entsprechend der Abgabe latenter Wärme während des Phasenübergangs im Raum bewegt. Daraus folgt, dass die Position der so genannten Erstarrungsfront einen Teil der nummerischen Lösung darstellt. Darüber hinaus muss noch bei den Erstarrungsproblemen eine entsprechende Berücksichtigung von Diffusion und Konvektion erfolgen.solidification processes are transformation processes, where the phase transition of materials from the liquid in the solid state changes. Solidification processes are the area the heat conduction problems associated with wandering boundaries. Analytical work on this Area is limited mainly on one-dimensional problems. The numerical solution of multi-dimensional solidification problems is very complex because the contact surface between solid and liquid phase corresponding to the release of latent heat during the phase transition moved in the room. It follows that the position of the so-called Solidification front represents a part of the numerical solution. Furthermore still has a corresponding consideration in the solidification problems by diffusion and convection.
Bei
der Erstarrung reiner Materialien, z. B. reiner Metalle findet der
Phasenübergang
bei einer bestimmten Temperatur statt. Dabei werden die feste und
die flüssige
Phase durch eine scharte Kontaktfläche getrennt. In der industriellen
Praxis hat man sehr selten mit reinen Stoffen zu tun. Meistens werden hier
gezielt Mehrkomponentensysteme verarbeitet und so konfektioniert,
dass sie auch anschließend verkauft
werden können.
Bei der Erstarrung von Mehrkomponentensystemen findet der Phasenübergang
innerhalb eines Temperaturintervalls statt. Dabei sind beide Phasen
durch eine Zweiphasenregion (Mischzone) getrennt, die instationär ist und
eine zeitliche sowie räumliche
Veränderung
erfährt.
In
Bei
Mehrkomponentensystemen (Kurve b) erfolgt die Abkühlung bis
zum Punkt
Nachfolgend werden erfindungsgemäße Versuche näher erläutert.following be inventive experiments explained in more detail.
Es wurde an einer bestehenden Pastillieranlage zur Herstellung von hochmolekularen Fettalkoholen, z. B. mit einer C16/C18-Kettenverteilung, überraschenderweise gefunden, dass die Kapazität der vorhandenen Anlage durch spezielle und gezielte Maßnahmen deutlich erhöht werden kann. Diese erfindungsgemäßen Maßnahmen umfassen zwei Problemlösungen, die praktisch validiert wurden. Maßnahmen zur Optimierung und Intensivierung des Wärmetransports aus der Schmelze in Richtung Wärmesenken sollten zu einer Verkürzung der Erstarrungszeit und damit auch zu einer deutlichen Erhöhung der Anlagenkapazität führen.It was at an existing Pastillieranlage for the production of high molecular weight fatty alcohols, eg. B. with a C16 / C18 chain distribution, surprisingly found that the capacity of existing plant through special and targeted measures clearly increased can be. These inventive measures include two solutions to problems, which were practically validated. Measures for optimization and Intensification of the heat transport from the melt in the direction of heat sinks should cause a shortening the solidification time and thus also to a significant increase in the plant capacity to lead.
Die entwickelten Maßnahmen umfassen zwei Lösungsvorschläge, auf die im Folgenden näher eingegangen wird. Die erste erfindungsgemäße Maßnahme besteht darin, das gekühlte Stahlband im Bereich der Tropfenaufgabe – anstatt zusätzlich zu kühlen – deutlich zu erwärmen. Diese aus Sicht der angestrebten und angesprochenen Intensivierung des Wärmetransports ungewöhnliche Idee wurde mittels einer Trommelbeheizung umgesetzt und führte zu einer Vorwärmung des Stahlbandes. Als Heizmittel diente Wasser mit ca. 60 °C. Der Wasserdurchsatz betrug ca. 15 m3/h, was zu einer Bandtemperatur von 30–40 °C führt. Dabei wurde überraschenderweise festgestellt, dass die Abwurftemperatur der Pastillen am Ende des Stahlbands um etwa 6 bis 7 °C tiefer lag als bei der konventionellen Fahrweise, also ohne die Trommelbeheizung.The measures developed include two proposed solutions, which are discussed in more detail below. The first measure according to the invention consists in considerably heating the cooled steel strip in the area of the drop application - instead of additionally cooling it. This unusual idea from the point of view of the desired and addressed intensification of the heat transport was implemented by means of a drum heater and led to a preheating of the steel strip. The heating medium was water at about 60 ° C. The water flow rate was about 15 m 3 / h, resulting in a strip temperature of 30-40 ° C. It was surprisingly found that the discharge temperature of the lozenges at the end of the steel strip by about 6 to 7 ° C lower than in the conventional mode, ie without the drum heating.
Dieses
zunächst
einmal ungewöhnliche
Ergebnis kann möglicherweise
wie folgt physikalisch erklärt
werden. Betrachten wir hierzu einen flüssigen Tropfen
Durch
die eingeführte
gezielte Vorwärmung des
Stahlbandes
Wie
man
Die
Grundlage der erfindungsgemäßen Lösung stellt
ein ausgeklügeltes
System für
die Luftzufuhr dar. Hierzu wurden parallel zum Stahlband
Versuchsbeispiel 1 gemäß der ErfindungExperimental Example 1 according to the invention
Es
wurden insgesamt
Aufgrund der umgesetzten Erfindung konnte die Kapazität der Anlage im Vergleich zu konventionellen, am Markt angebotenen Anlagen ohne Haube um ca. 15 % und im Vergleich zu Anlagen mit Haube um 8 bis 10 % erhöht werden. Das Pastillenbild weist eine runde Form mit ausgezeichneter Qualität auf, ohne thermische Spannungen und mit hoher Gleichmäßigkeit (monodispers) sowie geringem Staubanteil. Diese Vorteile sind von entscheidender Bedeutung für die anschließenden Verarbeitungsprozesse wie Absacken, Transport, Lagerung. Damit wurde eine optimale Lösung für eine Mehrzahl industrieller Anwendungen gefunden.by virtue of The implemented invention could increase the capacity of the plant compared to conventional systems without hood on the market 15% and 8 to 10% compared to hooded units. The pastille image has a round shape with excellent quality, without thermal stresses and high uniformity (monodisperse) as well low dust content. These benefits are crucial for the subsequent Processing processes such as bagging, transport, storage. This became one optimal solution for one Found a majority of industrial applications.
Erfindungsgemäßes Anwendungsbeispiel:Inventive application example:
- Fettalkohole C14, C16, C18 und MischungenFatty alcohols C14, C16, C18 and mixtures
- Luftdurchsatz = 15.000 m3/hAir throughput = 15,000 m 3 / h
- Pastillen: Durchmesser = 3–4 mm Höhe = 2–3mmPastilles: Diameter = 3-4 mm height = 2-3mm
- Kühlwassertemperatur = 15–25 °CCooling water temperature = 15-25 ° C
- Kühlwasserdurchsatz = 15 m3/h je SegmentCooling water throughput = 15 m 3 / h per segment
- Pastillieranlage: Durchsatz = 2.500–3.000 kg/h Länge = 26,6 m Achsabstand der Trommeln, Breite = 1,5 mPastillation plant: Throughput = 2,500-3,000 kg / h Length = 26.6 m center distance of the drums, Width = 1.5 m
Versuchsbeispiel 2 gemäß der ErfindungExperimental Example 2 according to the invention
Zur
Bestimmung des Einflusses der Beheizung der aufgabeseitigen Trommel
Das
geschmolzene Produkt wurde mit einer Temperatur von 55 °C und mit
einem Durchsatz von 2.000 kg/h auf die aufgabeseitige Trommel
An
den Einlässen
Um
den Einfluss der Trommelbeheizung auf die Abwurftemperatur festzustellen,
wurde ein Versuch einmal mit und einmal ohne Trommelbeheizung, aber
unter ansonsten gleichen Bedingungen durchgeführt. Auch die Kühlwassermenge
war in beiden Fällen
konstant. Ohne die Beheizung der Trommel
Zum
Vergleich wurde erfindungsgemäß die aufgabeseitige
Trommel
Wird
mit der erfindungsgemäßen Beheizung der
aufgabeseitigen Trommel
Praktische Erfahrungen im Einsatz der Erfindung lassen feststellen, dass eine Ausweitung der Erfindung auf andere Produkte als Fettalkohole möglich ist und zu deutlichen Kapazitätssteigerungen führen wird.practical Experiences in the use of the invention indicate that a Extending the invention to other products than fatty alcohols is possible and significant capacity increases to lead becomes.
Alle eventuellen Zahlen- und Materialangaben in den Ansprüchen sind nur als beispielhafte Merkmale der Erfindung zu verstehen.All any numerical and material specifications in the claims are only to be understood as exemplary features of the invention.
- 11
- Stahlband (Kühlfläche)steel strip (Cooling surface)
- 22
- aufgabeseitige Trommelfeed side drum
- 33
- abgabeseitige Trommeldelivery side drum
- 44
- HaubeHood
- 55
- Lufteinblaskanalair inflation duct
- 66
- Tropfendrops
- 77
- feste Phasefirm phase
- 88th
- flüssige Phaseliquid phase
- 99
- Beheizungheating
- 1010
- Produktaufgabeproduct feed
- 1111
- erstes Segmentfirst segment
- 1212
- zweites Segmentsecond segment
- 1313
- drittes Segmentthird segment
- 1414
- Sprühdüse für KühlwasserSpray nozzle for cooling water
- 1515
- Auffangwanne für Kühlwasserdrip tray for cooling water
- 16a, 16b16a, 16b
- Einlass für Kühlwasserinlet for cooling water
- 1717
- Produktproduct
- 18a, 18b18a, 18b
- Auslass für Kühlwasseroutlet for cooling water
- 1919
- Flächenbereich an der Aufgabestellearea at the point of delivery
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE102004009709B4 (en) | 2009-06-25 |
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