DE1182945B

DE1182945B - Device for mixing grainy substances

Info

Publication number: DE1182945B
Application number: DEL35103A
Authority: DE
Inventors: Max Leva
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-14
Filing date: 1960-01-13
Publication date: 1964-12-03

Description

Vorrichtung zum Mischen körniger Stoffe Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Mischen trockener, körniger, pulverförmiger Stoffe.Apparatus for Mixing Granular Materials The invention relates to a Device for mixing dry, granular, powdery substances.

Das Mischgut kann von jeder bekannten Art sein, vorausgesetzt, daß es trocken genug ist und daß die Einzelteilchen nicht oder nur so schwach aneinanderhaften, daß sie den Durchtritt von Gasen gestatten und durch die Gasbewegung voneinander getrennt werden. Die Teilchen können von gleichmäßiger Größe sein, sie können sich auch in ihrer Größe erheblich voneinander unterscheiden; die Teilchengröße ist jedoch für die Zwecke der Erfindung nach oben hin auf Teilchen beschränkt, die durch Sieböffnungen von 3,175 mm hindurchgehen, wobei die Teilchen, wenn sie Kugelform besitzen, einen etwas größeren Durchmesser haben können, als wenn sie würfelförmig ausgebildet sind. Der Ausdruck »körnig« umfaßt hier im weiteren Sinne alle trockenen pulverförmigen Stoffe von einer Teilchengröße unterhalb der oben angegebenen Grenze. The mix can be of any known type, provided that it is dry enough and that the individual particles do not adhere to one another, or only so weakly, that they allow the passage of gases and from each other by the movement of gas be separated. The particles can be of uniform size, they can become also differ considerably in size from one another; however, the particle size is For the purposes of the invention, the upper limit is limited to particles passing through sieve openings of 3.175 mm, the particles, if they are spherical in shape, have a can have a slightly larger diameter than if they are cube-shaped. The term "granular" here includes in a broader sense all dry powdery forms Substances with a particle size below the limit given above.

Oft besteht das Bedürfnis, mehrere solcher Stoffe zu einem gleichmäßigen Gemisch zu verarbeiten. Zu diesem Zwecke muß man die Stoffe gegeneinander in Bewegung versetzen. Eine solche Bewegung wurde bisher durch Stürzen, durch mechanisches Rühren mit Schaufeln, durch Gebläseluft oder durch Kombination zweier oder mehrerer derartiger Verfahren erreicht. Often there is a need to combine several such substances into one uniform To process mixture. For this purpose one must move the substances against each other offset. Such a movement has hitherto been made by falling, by mechanical stirring with blades, with forced air or a combination of two or more of these Procedure achieved.

Bei allen bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art lagen die Hauptprobleme in der wirtschaftlichen Raum ausnutzung der für den Mischvorgang benötigten Zeit und einer wirksamen Ausnutzung der für die Bewegung erforderlichen Kraft. In all known methods and devices of this type were the main problems in the economic use of space for the mixing process required time and effective use of that required for movement Force.

Trotzdem war es äußerst schwierig, eine vollkommen homogene Vermischung zu erzielen. Wenn man mit Luft arbeitete, waren außerordentlich große und kostspielige Mengen davon erforderlich.Still, it was extremely difficult to get a perfectly homogeneous mix to achieve. When working with air, they were extraordinarily large and expensive Amounts of it required.

Außerdem waren, falls das Mischgut durch die von unten her eingeblasene Luft in den Wirbelschichtzustand übergeführt wurde, am oberen Ende des Mischgefäßes besondere Abscheider, z. B. In addition, if the mix was blown in from below Air was brought into the fluidized bed state at the top of the mixing vessel special separators, e.g. B.

Zyklonabscheider, erforderlich, um das Austragen von Mischgutteilchen aus dem Mischgefäß durch den Luftstrom zu verhindern.Cyclone separator, required to remove mixed material from the mixing vessel through the air flow.

Bei einer bekannten Homogenisierungsanlage dieser Art für pulverförmiges Gut ist der in seinem untersten Teil konisch ausgebildete, seiner Hauptlänge nach aber zylinderförmige Mischbehälter mit einer lotrechten Welle ausgestattet, die waagerechte Rührarme zum Bewegen des Mischgutes trägt. In a known homogenization system of this type for powdery The one that is conical in its lowest part and its main length is good but cylindrical mixing container equipped with a vertical shaft that carries horizontal agitator arms for moving the material to be mixed.

Außerdem sind in dem konischen Behälterboden in verschiedenen Abständen von der Mittelachse und in verschiedenen Höhen Luftdüsen vorgesehen, durch die Druckluft eingeführt wird, um die Reibung zwischen den Gutteilchen zu vermindern und dadurch eine gründliche mechanische Durchmischung zu ermöglichen. Bei einer derartigen Anordnung wird, wenn die Luftzufuhr stark genug ist, der ganze Inhalt des zylinderförmigen Mischbehälters in den Wirbelschichtzustand übergeführt, der Luftbedarf ist entsprechend groß, und hinter der Luftaustrittsöffnung müssen besondere Filter angeordnet werden, um mitgerissene Gutteilchen aufzufangen.In addition, in the conical container bottom are at different distances from the central axis and at different heights air nozzles are provided through the compressed air is introduced in order to reduce the friction between the good particles and thereby to enable thorough mechanical mixing. With such an arrangement If the air supply is strong enough, the entire contents of the cylindrical The mixing tank is transferred to the fluidized bed state, the air requirement is accordingly large, and special filters must be placed behind the air outlet opening, to catch entrained good particles.

Bei einer ähnlichen Vorrichtung, bei der die Umwälzung des Mischgutes ausschließlich durch Druckluft erfolgt, besteht das Mischgefäß aus einem lotrechten zylinderförmigen Behälter mit konisch verjüngtem Boden, dem von unten her Druckluft zugeführt wird. Auch in diesem Falle wird das ganze Mischgut in den Wirbelschichtzustand versetzt, ein beträchtlicher Teil desselben wird zusammen mit der Luft aus dem Behälter ausgetragen und muß in einem Fliehkraftabscheider eingefangen werden. Der Luftbedarf ist dabei entsprechend groß. With a similar device in which the material to be mixed is circulated is carried out exclusively by compressed air, the mixing vessel consists of a vertical one Cylindrical container with a conically tapered bottom, the compressed air from below is fed. In this case, too, the entire mix is in the fluidized bed state offset, a considerable part of this is taken out of the container along with the air discharged and must be caught in a centrifugal separator. The air requirement is correspondingly large.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Mischen körniger Stoffe mit einem in vertikaler Richtung länglichen Behälter, dessen Seiten sich nach unten hin zu einer Spitze verjüngen, einem mit dem Behälter verbundenen Rohr zum Einführen eines Druckgases in denselben und einer in dem Behälter axial angeordneten drehbaren lotrechten Welle, die radial davon abgehende Rührarme trägt und zum mechanischen Bewegen der in dem Behälter befindlichen körnigen Stoffe ausgebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten hin konvergierenden Seiten sich über die senkrechte Behälterhöhe mit Ausnahme von höchstens einem kleinen Teil am Kopf des Behälters erstrecken und daß das Druckgas nur an der Spitze der konvergierenden Seiten in den Behälter eingeführt wird, so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Druckgases beim Aufsteigen in dem sich nach oben erweiternden Behälter fortlaufend abnimmt und die körnigen Stoffe nur im unteren Teil des Behälters in den fluidisierten Zustand versetzt werden. The device according to the invention for mixing granular materials with a container which is elongated in the vertical direction and whose sides are downward taper to a point, a tube connected to the container for insertion a pressurized gas in the same and a rotatable one axially arranged in the container vertical shaft that carries radially outgoing agitator arms and to mechanical Moving the granular substances located in the container is designed as a result characterized in that the downwardly converging sides extend over the vertical Container height with the exception of no more than a small part at the top of the container extend and that the pressurized gas in only at the tip of the converging sides the container is introduced so that the flow rate of the pressurized gas decreases continuously as it rises in the container that widens upwards and the granular substances in the fluidized state only in the lower part of the container be moved.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Luft innerhalb des Mischgefäßes von unten nach oben fortlaufend abnimmt. Daher befindet sich das Mischgut nur im unteren Teil des Gefäßes, wo die Strömungsgeschwindigkeit infolge des geringen Gefäßquerschnittes hoch ist, in Form einer Wirbelschicht, während im oberen Teil des Gefäßes die Luftgeschwindigkeit nicht mehr ausreicht, um das Mischgut im Wirbelschichtzustand zu halten. Beim Betrieb der Mischvorrichtung befindet sich also über der Wirbelschicht des Mischgutes eine tiefe Deckschicht von höherer Dichte. Dabei wird die Bewegung des Mischgutes in dieser Deckschicht ständig in einer solchen Richtung gelenkt, daß die gemischten- Stoffe fortlaufend aus der Wirbelschicht abgezogen und teilweise gemischte Stoffe fortlaufend der Wirbelschicht zugeführt werden. Die Deckschicht wirkt dabei als Filter, da sie alle von der Luft aus der Wirbelschicht mitgerissenen feinen Teilchen abfängt, und es ist mithin nicht erforderlich, einen besonderen Abscheider vorzusehen. This arrangement ensures that the flow rate of the supplied air within the mixing vessel from bottom to top decreases. Therefore, the mix is only in the lower part of the container, where the Flow rate is high due to the small cross-section of the vessel, in shape a fluidized bed, while in the upper part of the vessel the air velocity is no longer sufficient to keep the mix in the fluidized bed state. During operation the mixing device is thus located above the fluidized bed of the material to be mixed deep top layer of higher density. The movement of the mix is in this top layer is constantly steered in such a direction that the mixed- Substances continuously withdrawn from the fluidized bed and partially mixed substances continuously fed to the fluidized bed. The top layer acts as a Filters as they are all of the fine particles entrained in the air from the fluidized bed intercepts, and it is therefore not necessary to provide a special separator.

Kegelförmig bzw. kegelstumpfförmig ausgebildete Mischer sind an sich bekannt. Dabei handelt es sich aber um Mischgefäße, in denen das Mischgut nur durch mechanische Vorrichtungen (im einen Falle durch Förderschnecken, im anderen Falle durch Paddel) gemischt wird, ohne daß ein Gas zu Hilfe genommen wird. Aus der konischen Form dieser bekannten Mischer konnte daher die besondere, durch die Mischvorrichtung gemäß der Erfindung erzielte Wirkung nicht nahegelegt werden. Conical or frustoconical mixers are per se known. However, these are mixing vessels in which the material to be mixed only flows through mechanical devices (in one case by screw conveyors, in the other case by paddles) is mixed without using a gas to help. From the conical Form of this known mixer could therefore be the special one, through the mixing device according to the invention achieved effect are not suggested.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt wird offensichtlich, wenn man einen erfindungsgemäß gebauten Feststoffmischer mit einem Feststoffmischer ähnlicher Bauart vergleicht, bei dem jedoch der Behälter zylinderförmig mit senkrechten Seitenwandungen ausgebildet ist. In dem zylinderförmigen Behälter muß die ganze Beschickung in die Form einer Wirbelschicht übergeführt werden, damit sie sich rühren läßt, während bei einem kegelförmigen Behälter nur die Feststoffe im Bodenteil des Kegels in die Wirbelschichtform übergeführt zu werden brauchen. Infolgedessen benötigt der erfindungsgemäß gebaute Mischer eine viel geringere Luftströmung. The progress achieved by the invention is evident if you have a solids mixer built according to the invention with a solids mixer of a similar design, but in which the container is cylindrical with vertical Side walls is formed. In the cylindrical container the whole Charge are placed in the form of a fluidized bed to make them stir leaves, while with a conical container only the solids in the bottom part of the Need to be converted into the fluidized bed form. As a result, needed the mixer built according to the invention has a much lower air flow.

Ein anderer Vorteil des konischen Behälters, bei dem nur ein Teil des Bettes in Form einer Wirbelschicht vorliegt, besteht darin, daß er einen geringen ren Luftdruck benötigt. Dies folgt aus der Tatsache, daß der erforderliche Luftdruck von der Druckhöhe der in die Wirbelschicht übergeführten Feststoffe abhängt, die ihrerseits von der Höhe der Wirbelschichtsäule abhängt. Another advantage of the conical container in which only a part of the bed is in the form of a fluidized bed, is that it has a low required air pressure. This follows from the fact that the required air pressure on the pressure level of the solids transferred into the fluidized bed depends, which in turn depends on the height of the fluidized bed column.

Im Gegensatz zu einem zylinderförmigen Behälter, bei dem die ganze Beschickung in den Wirbelschicht- zustand übergeführt werden muß, benötigt daher die erfindungsgemäße Mischvorrichtung infolge ihrer kürzeren Wirbelschichtsäule einen geringeren Luftdruck. In contrast to a cylindrical container, in which the whole Feeding into the fluidized bed state must be transferred, therefore required the mixing device according to the invention due to its shorter fluidized bed column a lower air pressure.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Einfachheit der Luftzufuhr. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines kegelförmigen - Behälters kann die Luft durch eine einzige Öffnung an der Unterseite des Kegels zugeführt werden. In einem zylinderförmigen Behälter andererseits muß die Luft durch eine poröse Bodenscheibe oder durch eine Anordnung mit einer großen Anzahl von Öffnungen zugeführt werden, um eine gleichmäßige Verteilung der Luft zu erzielen. Aber selbst mit solchen Vorkehrungen ist es praktisch unmöglich, die Ausbildung toter Eckräume am Boden des Bettes zu vermeiden. Schließlich läßt sich ein kegelförmiger Behälter viel leichter entleeren als ein zylinderförmiger Behälter; ein einfaches Ausflußventil an der Kegelspitze genügt, um den ganzen Inhalt unter der Einwirkung der Schwerkraft abfließen zu lassen. Another advantage of the invention is the simplicity of air supply. In the preferred embodiment of the invention using a conical - The container allows air to pass through a single opening at the bottom of the cone are fed. In a cylindrical container, on the other hand, the air must pass through a porous bottom disc or an arrangement with a large number of openings in order to achieve an even distribution of the air. But even with such precautions it is practically impossible to create dead corner spaces Avoid at the bottom of the bed. Finally, a cone-shaped container much easier to empty than a cylindrical container; a simple outflow valve at the point of the cone is sufficient to move the entire contents under the action of gravity to drain.

Hinzu kommt noch der bereits obenerwähnte Vorteil, daß die aus der Wirbelschicht ausgetragenen feinen Teilchen durch die darüberliegende dichtere Mischgutschicht abgefangen werden, so daß sich der Einbau eines besonderen Abscheiders erübrigt. In addition, there is the advantage already mentioned above that from the Fluidized bed carried out fine particles through the overlying denser mixed material layer be intercepted, so that the installation of a special separator is unnecessary.

In der Zeichnung, die nur eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellt und nicht beschränkend auszulegen ist, zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung im Schnitt, während der untere Teil der Vorrichtung der Fig. 1 etwa im Schnitt nach der Linie 2-2 in vergrößertem Maßstabe in F i g. 2 dargestellt ist. In the drawing, the only one preferred embodiment of the invention and is not to be interpreted restrictively, FIG. 1 is a side view the mixing device according to the invention in section, while the lower part of the device 1 approximately in section along the line 2-2 on an enlarged scale in FIG. 2 is shown.

Das trockene körnige Mischgut A ist in den Behälter B eingefüllt, dessen waagerechte Querschnittsfläche sich nach unten hin allmählich verkleinert. Am unteren Ende oder unmittelbar neben demselben befindet sich eine DruckgaszufuhrC, mit deren Hilfe das Mischgut A im unteren Teil des Behälters B in die Form einer Wirbelschicht übergeführt wird. The dry, granular mix A is filled into the container B, its horizontal cross-sectional area gradually decreases towards the bottom. At the lower end or immediately next to it there is a pressurized gas supply C, with the help of which the mix A in the lower part of the container B in the form of a Fluidized bed is transferred.

Ferner sind mechanische Arbeitsteile D vorgesehen, die das Gas in der Nähe seiner Zufuhrstelle C, d. h. am unteren Ende des Behälters B, verteilen und die Bewegung oder Strömung des Gutes in den oberen Teilen des Behälters B unterstützen.Furthermore, mechanical working parts D are provided that the gas in near its feed point C, d. H. at the bottom of the container B. and support the movement or flow of the material in the upper parts of the container B.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Behälter B als Kegel mit sich nach oben hin erweiternden Seitenwandungen 10 ausgebildet, der am oberen Ende in einen zylinderförmigen Teil 11 übergeht. In the embodiment shown, the container B is a cone formed with upwardly widening side walls 10, the upper The end merges into a cylindrical part 11.

Mehrere Stützen 12 erstrecken sich vom zylinderförmigen Teil 11 aus nach unten und stützen den Behälter B so ab, daß sein unteres Ende mit Abstand vom Boden des Arbeitsraumes steht.Several supports 12 extend from the cylindrical part 11 down and support the container B so that its lower end at a distance from The floor of the work area is in place.

Die Seitenwandungen 10 laufen nach unten hin zu einer Spitze von verhältnismäßig kleinem Querschnitt zusammen und enden in einem zylinderförmigen Teil 15, an den unten ein Flansch 16 angesetzt, z. B. angeschweißt ist. Der an dem Flansch 16 befestigte Deckel 17 schließt die Unterseite des Behälters ab, und zwischen dem Flansch und dem Deckel befinden sich Dichtungen 18. The side walls 10 run down to a point of relatively small cross-section and end in a cylindrical Part 15, attached to the bottom a flange 16, for. B. is welded. The one on that Flange 16 attached lid 17 closes the bottom of the container from, and between There are seals 18 on the flange and the cover.

Das Mischgut A kann aus einem Stoff oder aus mehreren Stoffen beliebiger Form, Dichte oder Teilchengröße bestehen mit der Bedingung, daß die Teilchen durch ein Sieb von 3,175 mm Maschenweite hindurchgehen-müssen. Außerdem dürfen die Teilchen nicht so stark aneinanderhaften, daß sie sich durch einen Druckgasstrom von hoher Geschwindigkeit nicht voneinander trennen lassen. The mixed material A can consist of one substance or of several substances as desired Shape, density or particle size exist with the condition that the particles through a sieve with a mesh size of 3.175 mm must go through. In addition, the particles are allowed not adhere to one another so strongly that they are separated by a high-speed flow of pressurized gas can not be separated from each other.

Die Oberfläche 22 des Mischgutes befindet sich in einem beträchtlichen Abstand d über dem untersten Ende oder der Spitze des Behälters B, in welche erfindungsgemäß Druckgas eingeleitet wird. The surface 22 of the material to be mixed is in a considerable amount Distance d above the lowermost end or the top of the container B, in which according to the invention Pressurized gas is introduced.

Die Einleitung des Gases kann auf verschiedene Weise erfolgen; bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Rohrstutzen 20 an der Außenseite des unteren Zylinders 15 befestigt, die an dieser Stelle einen Einlaß zum Inneren des Behälters B aufweist. Der Schlauch 21 verbindet die Druckgasquelle, z. B. einen Luftkompressor, mit dem Stutzen 20. In dem Zylinderteil 15 können so viele Einlässe vorgesehen sein, wie erforderlich sind, um das gewünschte Gasvolumen zuzuführen. In der abgebildeten Ausführungsform sind zwei Einlässe vorgesehen. Unabhängig von der Anzahl der Einlässe existiert aber praktisch nur eine einzige Gaszufuhrstelle, weil das Gas an- der Spitze des Kegels zugeführt wird. The gas can be introduced in various ways; at The illustrated embodiment of the invention is a pipe socket 20 on the outside of the lower cylinder 15 attached, which at this point has an inlet to the interior of the container B. The hose 21 connects the pressurized gas source, e.g. B. a Air compressor, with the nozzle 20. In the cylinder part 15 there can be so many inlets be provided as necessary to deliver the desired volume of gas. In the embodiment shown, two inlets are provided. Independent of the number of inlets, however, there is practically only one gas supply point, because the gas is supplied at the top of the cone.

Beim Betrieb strömt das Gas aus dem Zylinderabschnitt 15 mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit aufwärts; die Gasgeschwindigkeit nimmt jedoch infolge der Erweiterung.der WandunglO des Behälters mit zunehmender Größe der Querschnittsfläche, durch die das Gas hindurchtritt, fortschreitend ab. Erfindungsgemäß wird das der Kegelspitze zugeführte Gasvolumen so bemessen, daß die Gasgeschwindigkeit im unteren Teil des Behälters B ausreicht, um das Mischgut nur im unteren Teil 25 des Behälters B in die Form einer Wirbelschicht überzuführen, während sich im oberen Teil des Behälters B eine nicht im Wirbelzustand befindliche Masse 26 befindet, die von der Wirbelschicht 25 durch eine Zone 27 getrennt ist. Die Zone 27 ist keine scharfe Linie, sondern ein Bereich, in welchem die Wirbelschicht 25 allmählich in die nicht in Wirbelschichtform befindliche Masse 26 übergeht. During operation, the gas flows out of the cylinder section 15 with a relative flow great speed upwards; however, the gas velocity decreases as a result of Expansion of the wall of the container with increasing size of the cross-sectional area, through which the gas passes progressively from. According to the invention this is the Measure the gas volume supplied to the cone tip so that the gas velocity is in the lower Part of the container B is sufficient to only mix the material in the lower part 25 of the container B in the form of a fluidized bed, while in the upper part of the Container B is a non-vortexed mass 26, which is from the Fluidized bed 25 is separated by a zone 27. Zone 27 is not a sharp one Line, but an area in which the fluidized bed 25 gradually in the not Compound 26 in fluidized bed form passes over.

Die Zone 27 beginnt in einer Höhe h über der Spitze des Behälters B, und diese Höhe h ist ertindungsgemäß gewöhnlich nicht größer als etwa die Hälfte der Höhe d des gesamten Mischgutes, vorzugsweise etwa ein Drittel von d. Die Zone 27 steht nicht fest, sondern sie steigt beim Betrieb der Vorrichtung auf und ab. The zone 27 begins at a height h above the top of the container B, and according to the invention, this height h is usually not greater than about half the height d of the entire mix, preferably about a third of d. The zone 27 is not fixed, but rather it rises and falls during the operation of the device.

Für alle gegebenen Eigenschaften des Mischgutes und/oder des Gases ist die Teilhöhe, bis zu der eine Wirbelschichtbildung erfolgt, eine Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch das Mischgut. For all given properties of the mix and / or the gas the partial height up to which fluidized bed formation takes place is a function of Flow rate of the gas through the mix.

Das Gas muß daher in der Zone 27 eine ausreichende Geschwindigkeit haben, um die einzelnen Teilchen des Gutes voneinander zu trennen. Jedes der Teilchen hat seine eigene Geschwindigkeit oder kinetische Energie und bewegt sich auf einem zufallsmäßigen Strömungsweg.The gas must therefore have a sufficient velocity in zone 27 to separate the individual particles of the goods from each other. Each of the particles has its own speed or kinetic energy and moves on top of one random flow path.

Beim Betrieb ohne weitere Maßnahmen, d. h. ohne die nachstehend beschriebenen Rührflügel, bilden sich an der Spitze des Behälters B Gasblasen, die infolge ihrer äußerst geringen Dichte im allgemeinen unmittelbar über der Spitze, d. h. längs der Kegelachse, rasch nach oben durch das Mischgut A streichen. When operating without further measures, i. H. excluding those described below Agitator blades, gas bubbles form at the top of container B, which as a result of their extremely low density generally just above the tip; H. along the cone axis, stroke quickly upwards through the mix A.

Die Erfindung sieht nun einen oder mehrere Rührflügel 30 vor, die sich dicht an der Spitze unmittelbar über denselben befinden und den Zweck haben, die Luftblasen zu zerteilen und in waagerechter Richtung nach den Seiten des Behälters B hin zu dispergieren sowie die dispergierten Luftblasen kräftig mit den Teilchen des Gutes A zu durchmischen. The invention now provides one or more agitator blades 30 which are close to the top immediately above it and have the purpose of to split the air bubbles and move horizontally on the sides of the container B to disperse as well as the dispersed air bubbles vigorously with the particles of good A to mix.

Diese Flügel30 sind drehbar auf einer Welle 31 angeordnet, die sich längs der lotrechten Achse durch den Behälter erstreckt. Das untere Ende der Welle 31 ist drehbar in einem Führungslager 32 gelagert, welches an die Oberseite der Deckplatte 17 angeschweißt ist. Natürlich kann das untere Ende der Welle 31 auch auf beliebige andere Weise drehbar gelagert sein. Das obere Ende der Welle 31 ist über eine lösbare Kupplung 34 mit einer Kraftquelle in Form des Elektromotors 35 verbunden, der durch ein Untersetzungsgetriebe 37 mit der Welle 36 verbunden ist, die ihrerseits an die Kupplung 34 angeschlossen ist. Der Motor 35 und das - Untersetzungsgetriebe 37 sind auf der Oberseite des Behälters B mit Schienen befestigt, die sich quer über das obere Ende des Behälters erstrecken und daran befestigt sind. Natürlich kann man auch einen anderen Antrieb verwenden. Die Außenkante 40 der Flügel30 steht nur auf geringem Abstand von den Seitenwandungen des Behälters. Außerdem besitzen die Flügel 30 eine Anzahl von Durchbohrungen 41, wodurch die Zerteilung der großen Gasblasen und die Durchmischung der Teilchen mit den Gasblasen unterstützt wird. Läßt man die Durchbohrungen 41 fort, dann muß die Kante 40 von den Seitenwandungen des Behälters B auf größeren Abstand gestellt werden, wenn die Flügel 30 eine zerteilende Wirkung auf die Gasblasen ausüben sollen. Ließe man die Durchbohrungen 41 fort, ohne die Kante 40 von den Seitenwandungen des Behälters B auf größeren Abstand zu stellen, so würden die Gasblasen einfach umhergewirbelt, ohne daß eine Durchmischung der Teilchen des Mischgutes A mit den Gasblasen erfolgt. These blades 30 are rotatably arranged on a shaft 31, which extending through the container along the vertical axis. The bottom of the shaft 31 is rotatably mounted in a guide bearing 32 which is attached to the top of the Cover plate 17 is welded on. Of course, the lower end of the shaft 31 can also be rotatably mounted in any other way. The upper end of the shaft 31 is Via a releasable coupling 34 with a power source in the form of the electric motor 35 connected, which is connected to the shaft 36 by a reduction gear 37, which in turn is connected to the coupling 34. The motor 35 and the - reduction gear 37 are attached to the top of the container B with rails that extend transversely extend over and attached to the top of the container. Naturally you can also use another drive. The outer edge 40 of the wings30 is standing only at a small distance from the side walls of the container. Also own the wings 30 have a number of through bores 41, thereby dividing the large Gas bubbles and the mixing of the particles with the gas bubbles is supported. If the through bores 41 are omitted, the edge 40 must be removed from the side walls of the container B can be placed at a greater distance if the wings 30 are a dividing To have an effect on the gas bubbles. If the holes 41 were left, without the edge 40 from the side walls of the container B to a greater distance then the gas bubbles would simply be swirled around without mixing the particles of the mixed material A takes place with the gas bubbles.

Die Flügel30 verursachen einen starken Wirbelschichtzustand des Mischgutes A, welches nunmehr infolge seiner geringen Dichte durch den Behälter B nach oben steigt. The blades30 cause the material to be mixed in a strong fluidized bed A, which now due to its low density through the container B upwards increases.

Während diese Blasen aufwärts steigen, versetzen sie das Mischgut in dem unteren Bereich 25 in den Wirbelschichtzustand. As these bubbles rise, they move the mix in the lower region 25 in the fluidized bed state.

Weiterhin ist nach der Erfindung eine Anordnung zum fortlaufenden Mischen und Rühren des Wirbelschichtbereichs 25 vorgesehen. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht diese Anordnung aus mehreren, im vorliegenden Falle drei Mischschaufeln 43, die sämtlich unterhalb der Grenzzone 27 liegen und deren Außenränder 44 sich in beträchtlichem Abstand von den Seitenwandungen des Behälters B befinden. Diese Flügel 43 sind auf der Welle 31 axial gegeneinander versetzt. Die Ebene der Flügel 43 kann senkrecht sein oder einen Winkel mit der Senkrechten bilden, so daß sie unter Berücksichtigung des Drehsinnes eine aufwärts treibende Kraft auf die Wirbelschichtteilchen ausüben. Es ist jedoch zu betonen, daß es die Aufgabe der Flügel 43 ist, die vollständige Durchmischung der Wirbelschichtteilchen in dem Bereich 25 zu unterstützen. Furthermore, according to the invention is an arrangement for the continuous Mixing and stirring of the fluidized bed area 25 is provided. In the illustrated Embodiment, this arrangement consists of several, in the present case three Mixing blades 43, all of which are below the boundary zone 27 and their outer edges 44 are located at a considerable distance from the side walls of the container B. These wings 43 are axially offset from one another on the shaft 31. The level of Wing 43 can be perpendicular or form an angle with the vertical, so that taking into account the direction of rotation, they exert an upward driving force on the Exercise fluidized bed particles. It should be emphasized, however, that it is the task of the Blade 43 is the complete mixing of the fluidized bed particles in the area 25 support.

Während das Gas durch den Bereich 25 aufsteigt, vermindert sich fortschreitend seine Geschwindigkeit infolge der Zunahme der lichten Weite des Behälters B nach oben hin. Schließlich sinkt die Geschwindigkeit unter die zur Wirbelschichtbildung erforderliche Gasgeschwindigkeit. Die -an der Sp'itze des Kegels zugeführte Gasmenge wird so eingestellt,fdaß diese Wirbelschichtbildung in der Zone 27 aufhört und das Gut in dem Bereich 26 als Deckschicht über der Zone 27 und der darunter befindlichen Wirbelschicht 25 liegt. Die Zone 27 hat, wie in der Zeichnung dargestellt, etwa eine sich nach oben hin verjüngende Kegelform, und die Gasblasen strömen im allgemeinen längs des Mittelkerns oder der Achse des Behälters B aufwärts, wie es durch die Pfeile 50 angedeutet ist, wobei der Auftrieb des Gases mit den darin enthaltenen Teilchen eine Strömung des Gutes in der Deckschicht 26 längs des Mittelkerns oder der Achse verursacht; dabei bewegen sich die Teilchen, wenn sie sich der Oberfläche 22 nähern, radial, wie es durch die Pfeile 51 angedeutet ist, nach außen zu den Seitenwandungen 10 hin und dann im Sinne der Pfeile 52 abwärts parallel und nahe den Seitenwandungen 10 zu der Wirbelschichtzone 25 hin zurück; dort gehen sie wieder in den Wirbelschichtzustand über, und es findet hier die Vermischung statt. As the gas rises through area 25, it progressively diminishes its speed as a result of the increase in the clear width of the container B. at the top. Eventually the speed drops below that for fluidized bed formation required gas velocity. The amount of gas supplied at the tip of the cone is set so that this fluidization in the zone 27 ends and the material in the area 26 as a cover layer over the zone 27 and the underlying fluidized bed 25 is. The zone 27 has, as in the drawing shown, for example, a cone shape tapering towards the top, and the gas bubbles flow generally upwards along the central core or the axis of the container B, as indicated by the arrows 50, the buoyancy of the gas with the Particles contained therein a flow of the material in the cover layer 26 along the Center core or the axis caused; the particles move when they approach the surface 22, radially, as indicated by the arrows 51, outwards towards the side walls 10 and then downwards in the direction of the arrows 52 parallel and close to the side walls 10 back to the fluidized bed zone 25; there they return to the fluidized bed state, and mixing takes place here instead of.

Wenn das Gas von der Oberfläche 22 abströmt, besitzt es nur noch eine so niedrige Geschwindigkeit, daß es die Teilchen nicht mehr in Form einer Wirbelschicht halten kann und keine nennenswerten Mengen von Teilchen aus dem Behälter B heraus mit sich führt. When the gas flows off the surface 22, it only has such a low speed that the particles are no longer in the form of a fluidized bed can hold and no significant amounts of particles out of the container B. carries with it.

Es ist zu beachten, daß die Querschnittsfläche der Oberfläche 22 etwa viermal so groß ist wie die waagerechte Querschnittsfläche der Zone 27. Die Luftgeschwindigkeit unmittelbar über der Fläche 22 beträgt daher weniger als ein Viertel der Luftgeschwindigkeit in der Zone 27. It should be noted that the cross-sectional area of surface 22 is about four times as large as the horizontal cross-sectional area of zone 27. The Air velocity immediately above surface 22 is therefore less than one Quarter of the air speed in zone 27.

Zur Unterstützung der Aufwärtsströmung der Teilchen von der Zone 27 her ist eine aufwärts fördernde Schaufel 54 etwa in der Mitte zwischen der Zone 27 und der Oberfläche 22 auf der Welle 31 angebracht. To aid the upward flow of particles from the zone 27 ago is an upwardly conveying shovel 54 approximately in the middle between the zone 27 and the surface 22 mounted on the shaft 31.

Die Schaufel 54 steht in einem solchen Winkel zur Senkrechten, daß sie unter Berücksichtigung des Drehsinnes der Welle 31 eine aufwärts fördernde Kraft auf den mittleren Kern des Gutes A in dem Bereich 26 ausübt.The blade 54 is at such an angle to the vertical that taking into account the direction of rotation of the shaft 31, an upwardly promoting force exerts on the central core of the good A in the area 26.

Ferner ist erfindungsgemäß auch eine Anordnung vorgesehen, die die Abwärtsbewegung des Gutes A an der Außenseite des Bereichs 26 zum Wirbelschichtbereich 25 hin unterstützt. Bei der dargestellten Ausführungsform befinden sich zu diesem Zwecke mehrere, im vorliegenden Falle vier, abwärts fördernde Schaufeln 55 auf dem Stangengerüst 56, welches an der Welle 31 befestigt ist. Die Flächen der Schaufeln 55 stehen in einem solchen Winkel zur Senkrechten, daß sie unter Berücksichtigung des Drehsinnes der Welle 31 eine nach unten gerichtete Kraft auf das Gut A in den Außenteilen des Bereichs 26 ausüben. Furthermore, according to the invention, an arrangement is provided that the Downward movement of the material A on the outside of the area 26 to the fluidized bed area 25 supported. In the illustrated embodiment, there are to this Purposes several, in the present case four, downward conveying blades 55 on the Rod frame 56, which is fastened to the shaft 31. The surfaces of the blades 55 are at such an angle to the vertical that they are taken into account of the direction of rotation of the shaft 31 a downward force on the good A in the Exercise outer parts of the area 26.

Der Neigungswinkel a der Kegeiwandung 10 zur Waagerechten bestimmt die Abnahme der waagerechten Querschnittsfläche des Behälters B nach unten hin und bestimmt mithin für eine gegebene Menge Druckgas die Höhe h der Wirbelschicht 25. The angle of inclination α of the conical wall 10 to the horizontal is determined the decrease in the horizontal cross-sectional area of the container B downwards and downwards thus determines the height h of the fluidized bed 25 for a given amount of pressurized gas.

Je größer der Winkel ist, desto leichter gestaltet sich die Zufuhr des Gutes aus der Deckschicht 26 zur Wirbelschicht 25 und desto weniger ist die Arbeitsweise der Vorrichtung von der Wirkung der Flügel 30 abhängig. Der jeweils zu wählende Winkel richtet sich nach der Art der Teilchen, ihrer Fähigkeit, aneinander vorbeizuströmen, und dem verfügbaren Raum. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung soll die WandunglO einen Winkel von mindestens mehr als etwa 450 bilden. Ein Winkel in der Größenordnung von 700 wird bevorzugt.The larger the angle, the easier it is to feed of the material from the cover layer 26 to the fluidized bed 25 and the less the The operation of the device depends on the action of the wings 30. Each The angle to be chosen depends on the type of particles, their ability to interact with one another flow past, and the available space. According to a preferred embodiment According to the invention, the wall should be at an angle of make up at least more than about 450. An angle on the order of 700 is preferred.

Bei steigender Umlaufgeschwindigkeit der Welle 31 erhält man die gleiche Fördergeschwindigkeit, wenn man den Winkel der verschiedenen Rührerflügel verändert. Eine Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 31 von 50 U/Min. hat sich als sehr zufriedenstellend erwiesen. With increasing rotational speed of the shaft 31 one obtains the same conveying speed if you consider the angle of the different agitator blades changes. A rotational speed of the shaft 31 of 50 rpm. has turned out to be proved very satisfactory.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Rührerflügel verhältnismäßig schematisch dargestellt. Natürlich kann man andere Formen verwenden, besonders wenn es beabsichtigt ist, die Bewegung des Gutes in der Deckschicht 26 zu unterstützen. Man kann z. B. mit schraubenlinienförmigen Schaufeln arbeiten. In the illustrated embodiment of the invention, the stirrer blades are shown relatively schematically. Of course you can use other forms, especially if it is intended to prevent the movement of the goods in the cover layer 26 to support. You can z. B. work with helical blades.

Für den Betrieb kann der Behälter B vor der Einleitung der Luft oder dem Beginn der Umdrehung der Welle 31 bis zur gewünschten Höhe d gefüllt werden, oder man kann die Luft einströmen lassen und die Welle 31 umlaufen lassen, während das Gut eingefüllt wird. In diesem Falle erfolgt die Mischung während der Füllung des Behälters. In jedem Falle wird das Gut im Bereich 25 in die Form einer Wirbelschicht übergeführt, wobei die Gasblasen und Teilchen des Gutes sich vom Bereich 25 längs des Kerns oder der Achse der Deckschicht 26 nach oben bewegen. Das Gas streicht in Blasen durch die Oberfläche 22, während das Mischgut radial auseinanderspritzt und dann wieder nach unten zum Bereich 25 hin strömt, wobei in allen Fällen die entsprechenden Bewegungen durch die verschiedenen Rührschaufeln unterstützt und geleitet werden. Normalerweise wird der Mischvorgang für eine Zeitdauer durchgeführt, die zuvor durch Versuche festgelegt worden ist, um die gewünschte homogene Durchmischung des Gutes zu erzielen. For operation, the container B can be before the introduction of air or at the beginning of the rotation of the shaft 31 to be filled to the desired height d, or you can let the air flow in and let the shaft 31 rotate while the good is filled. In this case, the mixing takes place during the filling of the container. In any case, the material in area 25 is in the form of a fluidized bed transferred, wherein the gas bubbles and particles of the material from the area 25 longitudinally of the core or the axis of the cover layer 26 move upwards. The gas drops in bubbles through the surface 22, while the mix splashes apart radially and then flows back down to the area 25, in all cases the corresponding movements supported by the various paddles and be directed. Usually the mixing process is carried out for a period of time which has previously been determined by experiments to achieve the desired homogeneous mixing of the good to achieve.

Am Ende des Mischvorganges kann der Deckel 17 abgenommen werden, und das gemischte Gut kann in Behälter oder auf eine Fördereinrichtung ausfließen und dem nächsten Verarbeitungsgang zugeführt werden. Natürlich kann man gegebenenfalls auch andere Entladungseinrichtungen oder Ventile verwenden. Weiterhin kann man in Anbetracht der stark verbesserten Mischwirkung das körnige Gut auch kontinuierlich dem oberen Ende des Behälters B zuführen und gleichzeitig das gründlich durchmischte Gut vom unteren Ende des Behälters B kontinuierlich abziehen. Die Erfindung eignet sich daher ebenso für einen absatzweise wie für einen kontinuierlich geführten Betrieb. At the end of the mixing process, the lid 17 can be removed, and the mixed material can flow out into containers or onto a conveyor and fed to the next processing step. Of course you can if necessary also use other discharge devices or valves. You can also use In view of the greatly improved mixing effect, the granular material also continuously Add to the top of container B while mixing it thoroughly Pull well from the lower end of the container B continuously. The invention is suitable It is therefore equally suitable for intermittent and continuous operation.

Claims

Claims: 1. Device for mixing granular substances with a in the vertical direction elongated container, the sides of which are downwards taper a tip, a tube connected to the container for inserting a Pressurized gas in the same and a rotatable vertical arranged axially in the container Shaft carrying agitator arms extending radially therefrom and for mechanical movement of the granular substances located in the container are formed, d a - characterized by, that the downwardly converging sides extend over the vertical container height with the exception of at most a small part at the head of the container extend and that the pressurized gas is only at the top of the converging sides in the container is introduced so that the flow rate of the compressed gas as it rises in the container that widens towards the top continuously decreases and the granular Substances are only put into the fluidized state in the lower part of the container.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Container in the greater part of its vertical height has the shape of an inverted cone whose sides form an angle of 45 to 70 ° with the horizontal.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the agitator arms on the central shaft (31) with several paddle groups (30; 43; 54 and 55) designed to mechanically move the granular materials in the container are.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the The paddles of the lowest paddle group (30) extend almost to the walls (10) of the container extend and are perforated.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the edges (44) of the middle paddle (43) in the fluidized state Zone are arranged at a distance from the walls (10) of the container and preferably are inclined to the granular matter in the middle of the fluidized state located area (25) to give an upward movement.

6. Device according to claim 3, 4 or 5, characterized in that that in the upper part of the container two spaced-apart pairs of paddles (55) are attached adjacent to the container walls and inclined so that they are the give granular substances in the vicinity of the container walls (10) a downward movement, while a single paddle mounted in the middle between the pairs of paddles (55) (54) with a shorter handle is inclined so that the granular material moves upwards granted.

Considered publications: German Patent Specifications No. 866 900, 78 123; Swiss patents No. 171 345, 332788.