-
Zentrifuge zum Prillen von konzentrierten Lösungen unter Druck Konzentrierte
Lösungen, insbesondere die von Düngemitteln, werden granuliert, indem man sie z.
B. mit Hilfe von rotierenden, gelochten Zentrifugen versprüht. Durch die Rotation
wird jeder an einer Bohrung austretende Strahl weit besser in Tropfen zerlegt und
auf eine große Fläche verteilt, als dies etwa durch eine Düse oder durch eine Kombination
von Düsen möglich wäre. Die Tropfen fallen in einem von kalter Luft durchströmten
Turm nach unten, wobei sie erstarren und als sogenannte Prills eingesammelt werden
können.
-
Im allgemeinen sind diese sogenannten Prillzentrifugen oben offen
und besitzen wesentlich mehr Löcher, als für den Durchtritt der zu versprühenden
Flüssigkeitsmenge erforderlich wären. Da an dem sich einstellenden Flüssigkeitsspiegel
die Löcher ungleichmißig mit Flüssigkeit versorgt werden, können zu kleine und stark
deformierte Prills entstehen.
-
Ferner werden Zentrifugen immer nur für einen bestimmten Betriebszustand
dimensioniert. Beim Betrieb mit der jeweils günstigsten Konzentration.
-
Durchsatzmenge und Drehzahl wird ein Korn erzeugt, das in bezug auf
Kornform und Fehlkornanteil gute Werte aufweist. Abweichende Betriebsbedingungen
verändern aber die Austrittsverhältnisse für die Lösung aus den Bohrungen der Zentrifuge.
Die sich daraus ergebende Verschlechterung der Kornbildung kann man nur durch Austauscllen
des Zentrifugenkorbes korrigieren.
-
Die hohen Investitionskosten für die Errichtung eines Prillturmes
der bekannten Art sind erst bei größeren Leistungen wirtschaftlich vertretbar. Dies
ergibt sich daraus, daß erst relativ hohe Umfangsgeschwindigkeiten günstige Austrittsverhältnisse
für den Flüssigkeitsstrahl mit sich bringen. Die Ausdehnung der besprühten Fläche
erfordert einen großen Turmdurchmesser, nx elcher nur 'oei hohen Durchsätzen der
Prillanlage voll ausgenutzt werden kann.
-
Es ist bereits bekannt, auf die geschlossene Zentrifuge ein Standrohr
aufzusetzen, um die Bohrungen im Zentrifugenkorb immer voll zu beaufschlagen und
die Flüssigkeit unter einem konstanten, von der Drehzahl unabhängigen Druck zu halten.
Dabei ist der Druck in der Zentrifuge relativ gering, da man das Standrohr nicht
beliebig hoch machen kann. Die Leistung kann nur durch Vermehren oder Vermindern
der Lochanzahl der Zentrifuge verändert werden.
-
Ciegenstand der Erfindung ist eine Zentrifuge zum Prillen von hochkonzentrierten
Lösungen unter Druck mit einer oberen Abdeckung und einer als Speiserohr ausgebildeten
Hohlwelle, die dadurch ge-
kennzeichnet ist, daß die Hohlwelle von unten in ein Speisegefäß
ragt und das Speisegefäß Einrichtungen zum geregelten Zustrom eines Druckgases aufweist.
-
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die im Überschuß zugeführte
konzentrierte Lösung von der Wellendichtung dadurch fernzuhalten, daß die Hohlwelle
an ihrem oberen Ende über der Wellendichtung einen Spritzring aufweist. Um die abfließende
Flüssigkeit nicht mit dem Wellenspalt in Berührung kommen zu lassen, kann die Buchse
für die Wellendichtung am Boden des Speisegefäßes entsprechend hoch gezogen werden.
-
Schließlich ist es vorteilhaft, das Speisegefäß über ein tiefer als
die Buchse für die Wellendichtung angeordnetes Überlaufrohr mit einem Standgefäß
zu verbinden, welches mit einem auf ein Abflußventil wirkenden Flüssigkeitsstandregler
versehen ist.
-
Es wurde gefunden, daß es mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
möglich ist, die günstigsten Austrittsverhältnisse für den Flüssigkeitsstrahl aus
der Zentrifuge weit unterhalb der bisherigen Mindestdrehzahl herkömmlicher Vorrichtungen
einzustellen, die Durchsatzleistung durch abhängige Variation von Druck und Drehzahl
zu verändern und dabei eine optimale Kornbildung zu erzielen.
-
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin,
daß mit ihr das Prillverfahren auch bei kleineren Durchsatzleistungen Anwendung
finden und gleichzeitig ohne zeitraubende Montage die Leistung den jeweiligen Betriebsverhältnissen
angepaßt werden kann. Die erfindungsgemäße Verwendung eines geregelten Druckluftpolsters
über der Flüssigkeit bringt den weiteren Vorteil mit sich, daß nur Luft mit der
Stopfbuchse
in Berührung kommt. Damit entfallen Abdichtungsprobleme
für temperaturempfindliche Medien, wie Ammonnitrat und Harnstoff, und Verschleißschäden
durch abrasive Flüssigkeit, wie z. B. durch eine Kalkaminonsalpetersuspension.
-
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Figur beschrieben: Durch die um eine vertikale Achse rotierende Zentrifuge 1 wird
die Flüssigkeit versprüht. Die Zentrifuge ist am unteren Ende der Hohlwelle 2 befestigt,
welche durch die Lagerung 3 geführt und durch den Antrieb 4 in Drehbewegung versetzt
wird.
-
Mit dem oberen Ende ragt die Hohlwelle in das feststehende Speisegefäß
5. Der Boden des Speisegefäßes ist in Form einer Büchse 6 um die Hohlwelle hochgezogen
und enthält die Wellendichtung 7. Am Kopf der Hohlwelle ist ein Spritzring 8 befestigt,
der den Dichtungsspalt abdeckt. Die Zufuhrleitung 9 ragt einige Millimeter in die
Hohlwelle hinein. Die Menge der zugespeisten Flüssigkeit wird so reichlich bemessen,
daß immer ein Teil davon aus der Hohlwelle überfließt. Die überfließende Flüssigkeit
wird vom Spritzring nach außen geschleudert und hierdurch von der Wellendichtung
ferngehalten. Das Speisegefäß entleert sich durch das Überlaufrohr 10 in das Standgefäß
11 und fließt von dort in das Vorratsgefäß zurück. Im Standgefäß wird durch die
Regelung des Abflusses über das Regelventil 12 ein konstantes Niveau gehalten. Damit
wird ein Druckabschluß des Systems erreicht. Über das Regelventil 13 für Druckluft
wird die über die Wellendichtung entweichende Luftmenge ersetzt und der notwendige
Luftdruck über der Flüssigkeit so eingestellt, daß in der Zentrifuge der gewünschte
Austrittsdruck in der Flüssigkeit herrscht.
-
Diese Vorrichtung kann in ihren Einzelheiten natürlich den jeweiligen
Verhältnissen entsprechend verändert werden, ohne daß damit das Prinzip der Erfindung
verlassen wird.
-
Bei einem Turm mit 16 m innerem Durchmesser wurden bei Verwendung
eines kegeligen Zentrifugenkorbes mit 400 mm Durchmesser und 2QO mm Höhe und mit
1500 Bohrungen von 2 mm Durchmesser
beim Spritzen von Kalkammonsalpetersuspension
beispielsweise festgestellt, daß bei einer Erhöhung des Luftdruckes über der Flüssigkeit
von 0 auf 10 m WS sich der Durchsatz der Zentrifugen von 11 auf 27 mS/h verändert.
Durch Nachregulierung der Umdrehungszahl der Zentrifuge zwischen 100 und 150 UpM
konnten die Austrittsverhältnisse in einfacher Weise so korrigiert werden, daß die
Kornzusammensetzung praktisch gleich blieb. Die Zusammensetzung betrug vor einer
weiteren Absiebung: Korngröße
| <lmm I 1,5mm I 2,0 mm 1 3,Omm ) 3mm |
| 1,7 O/o 4,1 33,90/o O/o 56,2°/o 1 4,10/o |
Patentansprüche: 1. Zentrifuge zum Prillen von konzentrierten Lösungen unter Druck
mit einer oberen Abdeckung und einer als Speiserohr ausgebildeten Hohlwelle, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (2) von unten in ein Speisegefäß (5) ragt und
das Speisegefäß Einrichtungen zum geregelten Zustrom eines Druckgases aufweist.