DE1241365B

DE1241365B - Continuously working fluid bed dryer

Info

Publication number: DE1241365B
Application number: DEE19411A
Authority: DE
Inventors: Ronald Eric Brociner; Victor Hubert Miller
Original assignee: English Clays Lovering Pochin Co Ltd
Current assignee: Imerys Minerals Ltd
Priority date: 1959-06-02
Filing date: 1960-06-01
Publication date: 1967-05-24

Description

Kontinuierlich arbeitender Wirbelbett-Trockner Die Erfindung betrifft einen kontinuierlich arbeitenden Wirbelbett-Trockner für pastöse Suspensionen fester Teilchen. Bevorzugte Anwendungsgebiete der Erfindung sind das Trocknen Von Kaolin und 'röpfertori, aber auch ariderer unlöslicher teilchenförmiger Stoffe, z. B. Kalziümkarböüät.Continuous Fluid Bed Dryers The invention relates to a continuously operating fluid bed dryer for pasty suspensions Particle. Preferred areas of application of the invention are the drying of kaolin and 'röpfertori, but also other insoluble particulate matter, e.g. B. Kalziümkarböüät.

Bei der Trocknung von Lösungen oder flüssigen Suspensiönefi ist es bekannt, die Lösung oder Süspensioft in ein auf einem Rost angeordnetes, mit trockenem Gut gefülltes Bett einzuführen, das durch ein unterhalb des Rostes eingeblasenes Trägergas in dauernder wirbelnder Bewegung gehalten wird. Dabei wird die für die Wasserverdampfung aus dem Gut erforderliche Wäiniernenge durch im Bett angeordnete Aelzflächeri ari das Gut übertragen, und ein der eingetragenen Gutmenge entsprechender Anteil getrockneten Gutes wird kontinuierlich aus dem Bett ausgetragen. Die Art der Eiriffhfung des Gutes in das Bett ist offengelassen.When drying solutions or liquid suspensions, it is known, the solution or Süspensioft in a arranged on a grate, with dry Introduce a well-filled bed that is blown in through a bed below the grate Carrier gas is kept in constant whirling motion. The for the Water evaporation from the material required amount of water by arranged in the bed Aelzflächeri ari transferred the goods, and a corresponding amount of the goods entered Part of the dried material is continuously discharged from the bed. The kind the return of the goods to the bed is left open.

Die Eifindung macht den Vorschlag, einen kontinuierlich arbeitenden Wirbelbett-Trocknet dadurch für die Behandlung pastöser Suspensionen fester Teilchen geeignet zu machen, daß er mit einer unterhalb der Wirbelbettoberfläche unmittelbar in das Wirbelbett mündenden Strangpresse als Gutaufgabe und mit einem deren Mündungsbereich im Bett bestreichenden Rührflügel ausgestattet Wird.The invention makes the suggestion, a continuously working Fluidized bed dries thereby for the treatment of pasty suspensions of solid particles to make suitable that he is directly below the fluidized bed surface with one Extrusion press opening into the fluidized bed as a good task and with an opening area thereof Equipped with agitator paddles in bed.

Die Erfindung schafft damit die Möglichkeit, pastenförmige Suspensionen im Wirbelbett zu trocknen.The invention thus creates the possibility of paste-like suspensions to dry in the fluidized bed.

Bei einer bevorzugten Ausführutigsförm der Erfindung ist das Mündungsteil der Strangpfesse in bekannter Weise als Lochplatte ausgebildet, wodurch die Paste unter Auflösung in eine Anzahl Fäden in das Wirltelbett hineingedrückt wird und so ihre für die Entstehung des Wirbelbettes erforderliche Zerkleinerung begünstigt.In a preferred embodiment of the invention, the mouth part is the strand feeder formed in a known manner as a perforated plate, whereby the paste is pressed into the whirling bed while dissolving into a number of threads and thus promoting their comminution, which is necessary for the formation of the fluidized bed.

Einer der Nachteile der bisher bekannten Verfahren zum Trocknen von Ton besteht darin, daß das Gut feines Pulver oder Stäub enthält, so daß es Schwierigkeiten macht, mit diesem zu hantieren, wenn es in loser Form vorliegt. Mit dein Trockner nach der Erfindung erhält man dagegen eine Masse, die sich aus größeren Teilchen zusammensetzt, z. B. in der Größe kleiner Erbsen, die sich ohne übermäßige Staubentwicklung transportieren lassen, die aber auch gegebenenfalls leicht zu einem Pulver zu zerkleinern sind.One of the disadvantages of the previously known methods of drying Clay consists in the fact that the material contains fine powder or dust, so that there is difficulty makes handling this if it is in loose form. With your dryer according to the invention, on the other hand, a mass is obtained which consists of larger particles composed, e.g. B. the size of small peas that grow without creating excessive dust can be transported, but which can also be easily crushed to a powder if necessary are.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention is shown in the drawing.

F i g. 1 veranschaulicht einen erfindungsgemäßen Trockner; F i g. 2. ist eine sehetnatische Darstellung eines automatischen Regelverfahrens für den Trockner.F i g. 1 illustrates a dryer according to the invention; F i g. 2. is a visual representation of an automatic control method for the Dryer.

Gernäg P i g. 1 umfaßt der ei-fiuidüngsgemäßd Trockner eine Kammer 1, die aus einem Metallzylinder 2 mit Wärmeisolierung 3 und einem kegelsfuinpfförinigen Basisteil 4 am unteren Ende besteht, der mit feuerfestem Material ausgekleidet ist und einen abnehmbaren Boden 5 aufweist. Das Basisteil 4 ist an eine Btennkämftier angeschlossen, der ilrennstoff und Luft (Pfeile 6 und 7) zugeführt werden. Die in der Brennkammer erzeugten heißen Gase strömen infolge der Wirkung eines Gebläses mit erheblicher Geschwindigkeit in das Basisteil 4 und von dort über das Verteilgitter 8 in die Kammer 1; das Verteilgitter 8 ist eine aus Hitzebeständigem Material hergestellte gelochte Plätte. Die Temperatur des Gases kann etwa 8Ö0° C betragen.Gernäg P i g. 1, the dryer comprises a chamber 1, which consists of a metal cylinder 2 with thermal insulation 3 and a cone-shaped base part 4 at the lower end, which is lined with refractory material and has a removable bottom 5. The base part 4 is connected to a fighting animal to which fuel and air (arrows 6 and 7) are fed. The hot gases generated in the combustion chamber flow as a result of the action of a fan at considerable speed into the base part 4 and from there via the distribution grille 8 into the chamber 1; the distribution grid 8 is a perforated plate made of heat-resistant material. The temperature of the gas can be around 80 ° C.

Ein Förderband 10 überführt das zu trocknende Gut in Fornd einer Paste in eine durch einen Motor 13 angetriebene Strangpresse, deren Inneres mit der Kammer 1 über eine Platte 14 mit Löchern 15 von etwa 0,8 und etwa 6,5 mm Durchmesser in Verbindung steht. In der Kammer ist nahe der Platte 14 ein Rührflügel 16 angeordnet, der an einer durch einen Motor 18 angetriebenen Welle 17 befestigt ist. Ein Entnahmerohr 20 mit Steuerventil 21 für das getrocknete Gut schließt an den unmittelbar oberhalb des Verteilgitters 8 liegenden Bereich der Kammer 1 an.A conveyor belt 10 transfers the material to be dried in the form of a paste into an extruder driven by a motor 13 , the interior of which is connected to the chamber 1 via a plate 14 with holes 15 of about 0.8 and about 6.5 mm in diameter. In the chamber, near the plate 14, an agitator blade 16 is arranged, which is attached to a shaft 17 driven by a motor 18 . A removal pipe 20 with a control valve 21 for the dried material connects to the region of the chamber 1 located directly above the distribution grid 8.

Eine Gasabführleitung 22 führt Gas zusammen mit mitgerissenem pulverförmigem Gut einem Zyklonabscheider 23 zu, aus dem das Gas über ein Rohr 24 A zur Atmosphäre oder zu einem Filter abströmt, während das pulverförmige Gut der Strangpresse 11 über eine Rohrleitung 24 mit Ventil 25 erneut zugeführt wird.A gas discharge line 22 carries gas together with entrained powdery Good to a cyclone separator 23, from which the gas via a pipe 24 A to the atmosphere or flows off to a filter while the powdery material of the extruder 11 is fed again via a pipe 24 with valve 25.

Während des Betriebes des erfindungsgemäßen Trockners wird die Gutpaste in Form langer nudelähnlicher Fäden durch die Löcher der Platte 14 gedrückt. Diese Fäden werden durch die heißen Gase in der Kammer 1 schnell teilweise getrocknet, so daß sie spröde werden. Wenn die Fäden nicht zerbrechen, bevor sie den umlaufenden Flügel 16 erreichen, erfolgt ihre Zerkleinerung durch diesen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases ist so gewählt, daß die durch die zu trocknenden Teilchen gebildete Masse ein Wirbelbett bilden, in dem das heiße Gas die Teilchen trocknet. Die Oberfläche des Wirbelbettes ist in F i g. 1 bei 26 angedeutet. Die getrockneten Teilchen werden der Kammer 1 über das Entnahmerohr 20 entnommen.During the operation of the dryer according to the invention, the product paste is pressed through the holes in the plate 14 in the form of long noodle-like threads. These threads are quickly partially dried by the hot gases in the chamber 1, so that they become brittle. If the threads do not break before they reach the revolving wing 16 , they are broken up by the latter. The flow rate of the gas is chosen so that the mass formed by the particles to be dried form a fluidized bed in which the hot gas dries the particles. The surface of the fluidized bed is shown in FIG. 1 indicated at 26. The dried particles are removed from the chamber 1 via the removal pipe 20.

F i g. 2 veranschaulicht schematisch, auf welche Weise sich die Betriebsbedingungen regeln lassen. Der Gasdruck über dem Wirbelbett und an dessen unterem Ende wird mit Hilfe von Druckmessern 27 und 28 gemessen. Diese Geräte führen ihre Impulse einem Regler 29 zu, der die beiden Druckmeßwerte vergleicht und das Ventil 21 entsprechend dem Unterschied zwischen diesen, d. h. entsprechend dem Druckabfall in dem Wirbelbett, steuert. Dieser Druckabfall steigt mit zunehmender Tiefe des Wirbelbettes. Der Regler 29 betätigt das Auf/Zu-Ventil 21 derart, daß das Ventil geöffnet wird, wenn der gemessene Druckabfall einen vorbestimmten Wert etwas überschreitet, und daß das Ventil geschlossen wird, wenn der gemessene Druckabfall etwas unter den vorbestimmten Wert absinkt. Auf diese Weise wird die Tiefe des Wirbelbettes annähernd konstant gehalten. Der Gasdruck unterhalb des Verteilgitters 8 wird außerdem durch ein Gerät 30 überwacht, das eine Warn- und Abschaltvorrichtung 31 betätigt, wenn der Gasdruck unterhalb des Gitters 8 infolge einer Verstopfung oberhalb des Gitters zu stark ansteigt. Ferner messen Temperaturmesser 32,33 und 34 die Temperatur oberhalb des Gitters 8 innerhalb des Wirbelbettes und in dem Strömungsweg der aus dem Wirbelbett austretenden Gase.F i g. 2 schematically illustrates the way in which the operating conditions can be regulated. The gas pressure above the fluidized bed and at its lower end is measured with the aid of pressure gauges 27 and 28. These devices feed their pulses to a controller 29, which compares the two measured pressure values and controls the valve 21 according to the difference between them, ie according to the pressure drop in the fluidized bed. This pressure drop increases with increasing depth of the fluidized bed. The controller 29 operates the on / off valve 21 in such a way that the valve is opened when the measured pressure drop exceeds a predetermined value somewhat, and that the valve is closed when the measured pressure drop falls somewhat below the predetermined value. In this way, the depth of the fluidized bed is kept approximately constant. The gas pressure below the distribution grid 8 is also monitored by a device 30 which actuates a warning and shutdown device 31 if the gas pressure below the grid 8 increases too much as a result of a blockage above the grid. Furthermore, temperature meters 32, 33 and 34 measure the temperature above the grid 8 within the fluidized bed and in the flow path of the gases emerging from the fluidized bed.

Die Meßgeräte 32 und 33 sind mit Reglern 35 bzw. 36 gekoppelt, die eine Warnglocke in Tätigkeit setzen, wenn die betreffende gemessene Temperatur oberhalb oder unterhalb eines vorgeschriebenen Bereichs liegt.The measuring devices 32 and 33 are coupled to controllers 35 and 36, respectively activate a warning bell if the relevant measured temperature is above or below a prescribed range.

Mit dem Meßgerät 34 ist ein Regler 37 gekoppelt, der die Drehzahl des die Strangpresse 11 antreibenden Motors 13 in Abhängigkeit von der Abgastemperatur regelt. Um dieses Regelverfahren zu erläutern, sei bemerkt, daß die Geschwindigkeit des zugeführten Gases innerhalb enger Grenzen eingehalten werden muß, die sich nach dem Größenbereich der das Wirbelbett bildenden Teilchen richten. Wenn die Temperatur des zugeführten Gases ebenfalls im wesentlichen konstant gehalten wird, ist die Wärmezufuhr zu dem Wirbelbett je Zeiteinheit im wesentlichen konstant. Die Abgastemperatur richtet sich somit im wesentlichen nach der Menge des in dem das Wirbelbett bildenden Gut enthaltenen freien Wassers, das aus dem aufsteigenden Gasstrom die Verdampfungswärme aufnimmt. Ein Teil der mit dem Gas zugeführten Wärme wird außerdem von dem Ton selbst aufgenommen. Wenn die Abgastemperatur über den als richtig angenommenen Wert hinaus ansteigt, bewirkt der Einfluß der Geräte 34 und 37 auf den Motor 13, daß die Gut-Zufuhr-Geschwindigkeit erhöht wird, was zur Folge hat, daß die Abgastemperatur wieder auf ihren optimalen Wert zurückgeht.A controller 37 is coupled to the measuring device 34 and controls the speed of the motor 13 driving the extruder 11 as a function of the exhaust gas temperature. In order to explain this control method, it should be noted that the speed of the gas supplied must be kept within narrow limits, which depend on the size range of the particles forming the fluidized bed. If the temperature of the gas fed in is also kept essentially constant, the heat input to the fluidized bed per unit of time is essentially constant. The exhaust gas temperature thus depends essentially on the amount of free water contained in the material forming the fluidized bed, which water absorbs the heat of evaporation from the rising gas stream. Some of the heat supplied with the gas is also absorbed by the clay itself. If the exhaust gas temperature rises above the value assumed to be correct, the influence of the devices 34 and 37 on the motor 13 causes the material feed speed to be increased, with the result that the exhaust gas temperature falls back to its optimum value.

In jedem Falle kann man die Temperatur der Abgase unter 100° C halten, so daß es möglich ist, der Kammer 1 ein Erzeugnis zu entnehmen, das nicht vollständig trocken ist, sondern eine bestimmte Feuchtigkeit besitzt, die durch den Regler 37 bestimmt wird.In any case, you can keep the temperature of the exhaust gases below 100 ° C, so that it is possible to remove a product from the chamber 1 which is not completely is dry, but has a certain humidity, which is determined by the controller 37 is determined.

Bei einer praktisch erprobten, in kleinem Maßstabe ausgeführten Versuchsanlage hatten die Löcher des Verteilgitters 8 einen Durchmesser von etwa 8,5 mm mit ziemlich großen Abständen zwischen den Löchern. Löcher dieser Größe dürften auch bei Anlagen größerer Abmessungen für den industriellen Betrieb geeignet sein.In a tried and tested, small-scale test facility the holes of the distribution grid 8 had a diameter of about 8.5 mm with fairly large distances between the holes. Holes of this size are also likely to be found in plants larger dimensions be suitable for industrial operation.

An Stelle der dargestellten Strangpresse kann man einen Kolben verwenden, um das nasse Material durch die Löcher der Platte 14 zu drücken. Gegebenenfalls kann dieses an verschiedenen Stellen in das Wirbelbett hineingedrückt werden.Instead of the extrusion press shown, a piston can be used, to force the wet material through the holes in the plate 14. Possibly this can be pressed into the fluidized bed at various points.

Claims

Claims: 1. Continuously operating fluidized bed dryer for pasty suspensions of solid particles, characterized by a below the Bed surface (26) directly opening into the bed extruder (11) as a good task and an agitator blade (16) which sweeps its mouth area in the bed.

2. Fluid bed dryer according to claim 1, characterized in that the mouth part of the extrusion press (11) is designed in a known manner as a perforated plate (14). Considered Publications: German Patent Specifications No. 883591, 957 838; German interpretative publications No. 1073 961, 1019 604; Austrian Patent Specification No. 203,471; French patent specification No. 1169 293; British Patent No. 459,777; U.S. Patent No. 1157,935; Atomization and Spray Dryiry by W. R. Mar-shall, New York 1954, p. 97.