DE1294352B

DE1294352B - Vorrichtung zum Behandeln von in Pulverform oder als Granulat vorliegenden Stoffen

Info

Publication number: DE1294352B
Application number: DEG41164A
Authority: DE
Inventors: Gruen Gustav
Original assignee: GRUEN GEB KG MASCHF
Current assignee: GRUEN GEB KG MASCHF
Priority date: 1964-07-23
Filing date: 1964-07-23
Publication date: 1969-05-08
Also published as: BE667146A; DK133457B; GB1084385A; SE321137B; NL6509326A; DK133457C; AT264469B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von in Pulverform oder als Granulat vorliegenden Stoffen mit einer Flüssigkeit.
Der Zweck einer solchen Behandlungsweise kann jeweils verschieden sein. Bei einem Produkt wird eine Staubfreiheit verlangt, bei dem Produkt B eine gute Löslichkeit in Wasser oder anderen Flüssigkeiten, bei dem Produkt C eine Vermischung eines flüssigen Duftstoffes, und schließlich kann eine bestimmte Granulatgrößc gefordert werden. Häufig werden zwei oder mehrere Forderungen gleichzeitig gestellt.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Behandeln von in Pulverform oder als Granulat vorliegenden Stoffen handelt es sich in der Regel um Vorrichtungen zur Durchführung von speziellen Verfahren chemischer oder physikalischer Prozesse zwischen gasförmigen oder flüssigen Stoffen und festem gekörntem Gut, z. B. zur Herstellung von Trockenmilchprodukten.
Die Einführung der Trockenstoffe und ihre Verteilung sowie die Verteilung der flüssigen Stoffe erfolgt auf jeweils unterschiedliche Art. Eine Verteilung der Flüssigkeiten in Wirbelbetten erfolgt in bekannter Weise durch Aufsprühen und Feinverteilen der Flüssigkeit auf die Oberfläche der brodelnden Wirbelschicht oder aber durch Verteilerrohre, welche durch seitliche Öffnungen in die Wand der Behandlungskammer eingeführt werden und ausfahrbar sind.
Es ist auch ein Verfahren mit Verfahrensstufen bekanntgeworden, bei dem ein Hilfsgasstaubgemisch in eine Wirbelkammer eingeblasen wird, die Flüssigkeit oder die geschmolzenen Hilfsstoffe hineingesprüht werden, wobei sie durch den Hilfsgasstrom zum Erstarren oder Austrocknen gebracht werden und gegebenenfalls ein Verdampfen der Hilfsflüssigkeit durch eine vorherige oder nachträgliche Temperaturbeeinflussung des Staubgemisches erfolgen kann.
Und schließlich ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines Trockenmilchproduktes bekanntgeworden, bei der der Trockenstoff mittels Luft in eine Behandlungskammer eingeblasen wird, wobei die feinverteilte Flüssigkeit in den Förderstrahl beim Eintritt in die Behandlungskammer aufgesprüht wird.
Es wurde durch Versuche gefunden, daß eine Verbesserung der Flüssigkeitsverteilung im Trockenstoff unter anderem zu einer Verbesserung des Endproduktes führt. Diese Verbesserung besteht in einer gleichmäßigeren Granulierung der Produkte, damit einer besseren Sichtwirkung.
Zur besseren Verteilung der Flüssigkeit in einem bewegten Feststoffgasgemisch dient eine Vorrichtung zum Einsprühen von Flüssigkeiten in pulverförmige Stoffe oder auf Granulate, bestehend aus einem Turm mit Einrichtungen für die Zuführung von Flüssigkeit in feinverteilter Form und mit einer in dessen oberem Teil angeordneten, an eine pneumatische Förderleitung angeschlossenen Feststoffzuführung, sowie einem Auslauf für die besprühten Feststoffe im unteren, konusförmig ausgebildeten Turmende, das Öffnungen enthält zum Ansaugen von Gas durch eine im oberen Teil des Turmes tangential einmündend angeschlossene und mit Regelelementen ausgestattete Absaugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Drittel des Turmes unmittelbar über dem konusförmigen Ende am Umfang mehrere Reihen von Bohrungen kranzförmig übereinander angebracht sind, vor denen im Abstand Sprühdosen angeordnet sind, die über jeweils eine gemeinsame Ringleitung mit ferngesteuerten Schließelementen in der Zur und Ab leitung verbunden sind.
Diese Vorrichtung kann weiterhin so ausgebildet sein, daß die einzelnen Ringleitungen an jeweils verschiedene Vorratsbehälter für unterschiedliche Flüssigkeiten angeschlossen sind.
Schließlich besteht eine weitere Ausgestaltung dieser Vorrichtung darin, daß die pneumatische Förderleitung zum Zuführen der pulverförmigen Stoffe mit einer Schüttwaage enthaltenen Feststoffzuführungseinrichtung verbunden ist, an die sich ein Trichter mit einem unteren Glaszylinder anschließt, der in eine stufenlos regulierbare Schleuse einmündet, an die eine Förderschnecke angeschlossen ist.
Die Aufteilung des Turmes in eine Wirbelzone im unteren konischen Teil des Turmes und in eine Beruhigungszone im zylindrischen Oberteil durch Verlängerung des Materialabscheiderauslaufes bis über die Mitte des Turmes nach unten bis unmittelbar in den Sprühbereich der flüssigen Stoffe führt zu einer Entlastung der nachgeschalteten Entstaubungseinrichtungen, was beim Einsprühen klebriger Flüssigkeit von Bedeutung ist.
Bei der Behandlung empfindlicher Stoffe hat sich gezeigt, daß zur Stabilisierung der Agglomerate es zweckmäßig ist, die Vorrichtung über einen Trockenturm in der Weise anzuordnen, daß das behandelte Gut aus der Behandlungskammer unmittelbar in den Trockenturm fällt, so daß auch während des Trockenvorganges Leine mechanische Beanspruchung der gebildeten Granulate stattfindet. Die behandelten Teilchen verlassen somit den Behandlungsraum durch den Trockenturm stets in schwebendem langsam sinkendem Zustand und werden schonend getrocknet, stabilisiert und können unterhalb der Trockner direkt abgesackt oder verpackt werden.
Es hat sich weiter gezeigt, daß die Gleichartigkeit und die Gleichmäßigkeit des Granulataufbaues auch davon abhängig ist, wie das Ursprungsprodukt gemischt wurde. Versuchc haben ergeben, daß ein auf einem Luftmischer, z. B. Patent Nr. 1 152 877, gemischtes Gut günstigere Ergebnisse hinsichtlich Gleichmäßigkeit des Granulataufbaues zeigt als ein auf einem mechanischen Mischer beliebiger Art gemischtes Gut.
An Hand einer Zeichnung sei nun das Wesen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Arbeitsweise des Verfahrens; Fig. 2 zeigt einen Schnitt A-1R durch die Sprühkammer mit der kranzförmigen Anordnung der Düsen an dem Behandlungsbehälter; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Eindüsöffnung mit Düse, Zuleitung, Handventil und Ringleitung; F i g. 4 zeigt die Regulierklappe im Detail, Fig. 5 zeigt das Schleuderrad mit der Injektorklappe.
F i g. 1 zeigt ein Arbeitsschema der Vorrichtung, wobei dem eigentlichen Sprühvorgang ein Luftmischer vorgeschaltet ist.
Im Luftmischer1, F i g. 1, werden die einzelnen Komponenten mittels Luft bei einer Mischzeit von 10 bis 20 Sekunden gemischt. Ein mechanisches Mischen erfordert einen Zeitaufwand von 10 bis 20 Minuten, führt bei empfindlichen Produkten durch die mechanische Beanspruchung zu einer Veränderung der Fließeigenschaften mancher Komponenten, so daß der gleichmäßige Zulauf zu den Dosierorganen beeinträchtigt wird.
Das Mischen erfolgt in Chargen, die dem Nachbehälter 2 zugeführt werden. Aus dem Nachbehälter fließt das Produkt über eine Grobdosierschleuse 3 in eine Schüttwaage 4 mit kleinem Schüttvolumen in den Trichter S. Ein vorhandens Zeitrelais der Waage löst nach eingestellter Zeit die Kippung der Waage. In derselben Zeitperiode wird das im Trichter 5 befindliche Gut über eine stufenlos regelbare Zellenradschleuse 6, eine Transportschnecke 7 in das Schleuderrad 8 zum pneumatischen Förderstrang 9 und über den Abscheider 10 in die untere Zone des Sprühbehälters 11 gefördert.
Im Turm 11 wird ein geringer Unterdruck durch das Gebläse 32 aufrechterhalten. Die Förderluft strömt über das Gebläse 12 und die Rückleitung 13 zum Sehleuderrad in fortwährendem Kreislauf. Das Auslaufen der einzelnen Schüttungen kann im Glaszylinder 14 beobachtet und durch Drehzahländerung der Zellenradschleuse 6 mittels stufenlosen Antriebs so einreguliert werden, daß das Material in der Zeitperiode bis zur nächsten Schüttung gerade abtransportiert ist. Es ist dadurch eine sehr genaue Dosierung des Trockenstoffes möglich, weil die Gewichtsgenauigkeit von Schüttung zu Schüttung, z. B. bei 5 kg, von der Waage her bestimmt wird und die Verteilung dieser 5 kg, z. B. auf 14 Sekunden Schüttperiode, von der Zellenradschleuse und der nachgeschalteten Schnecke übernommcn wird. Eine nochmalige Kontrolle ist am Glaszylinder bzw. Schauglas 15 möglich. Eventuelle Materiallücken können durch Nachregulierung am stufenlosen Getriebe ausgeglichen werden. Das Schleuderrad 8 hat die Aufgabe, das Material auf die Fördergeschwindigkeit zu beschleunigen, eine pulsierende Förderbewegung zu vermeiden und mit Hilfe des Injektors 41, Fig. 5, eine Druckreduzierung unterhalb der Zellenradschleuse vorzunehmen. Diese Maßnahmen sind auch zur Sicherung eines störungsfreien Durchflusses pulverförmiger Stoffe verschiedener Beschaffenheit durch die Zellenradschleuse erforderlich.
Der im Turm 11 durch das Niederdruckgebläse erzeugte Unterdruck, dessen Höhe durch die Regulierklappe 16 und 16a, Fig. 4, verändert werden kann, vcrursacht am Auslauf 17 der Behandlungskammer ein Einströmen von Luft durch das abfallende Produkt. Dadurch wird in einer Art Mittelfontäne das Material hochgeschleudert, bildet eine Wolke, in welche nun die kranzförmig angeordneten Sprühdüsen 18 durch die Öffnungen 19, Fig. 2, die Flüssigkeit feinverteilt einsprühen.
Diese Art Einsprühung verhindert ein Absetzen von besprühtem Material am Mantel der Behandlungskammer und ermöglicht eine maximale Oberflächenberührung und gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit im Trockenstoff.
Die Flüssigkeit wird wie üblich über eine Dosierkolbenpumpe 29 einschließlich der erforderlichen Sicherheitsarmaturen über einen Druckausgleichsbehälter zu den Hauptschließorganen 24 geführt. Den Schließorganen 24 nachgeschaltet ist ein Druckfilter 23. Aus diesem Druckfilter gelangt die Flüssigkeit in den Verteilungsring 22 zu den einzelnen Düsenstökken 20, F i g. 3, die durch je ein Handventil 21 verschließbar sind. Entgegengesetzt zum Eingangsstutzen befindet sich der Ausgangsstutzen, der über einen 1800-Bogen nach oben in einer Höhe abgeht, die geringer ist als die Höhe der einzelnen Düsenstöcke von der Ringleitung bis zur Düse 18.
Über ein weiteres Schließorgan 25 und über eine seitliche Ableitung mit einem Schließorgan 26 kann die Leitung entleert werden.
Beide Schließorgane 24 und 25 werden durch je ein Steuerelement ferngesteuert. Das Schließorgan 26 wird von Hand aus bedient und dient dazu, die einzudüsende Menge abzulitern, und zwar unter dem jeweilig erforderlichen Düsendruck.
Aus dem Trichter 27 wird die Flüssigkeit in einen Behälter oder zurück zum Behälter 30 geführt. Der Behälter 30 wird normalerweise von einer nicht gezeichneten Flüssigkeitsaufbereitungsanlage beschickt.
Diese Behälter sind mit Niveaustandanzeiger, Temperaturreglern und automatischer Steuerung ausgestattet. Über das Schließelement 31 führt die Leitung zur Saugseite der Dosierpumpe.
Zur Aufrechterhaltung und Einstellung eines optimalen Abscheidegrades und zwecks Abstimmung des Staubtransportes über Gebläse 34, Abscheider 33 zurück zum Behandlungsturm 11 ist in die Sauglcitung vor dem Gebläse 33 eine Regulierklappe eingebaut, bestehend aus einer schwenkbaren Klappe 16 und einem Schicber 16 a, Fig.4. Beim Schließen der Klappe wird der Luftstrom im Turm gedrosselt. Der Querschnitt über der Klappe zum Ansaugen der Frischluft vergrößert sich. Dieser Querschnitt kann durch einen zusätzlichen Schieber 16a so einreguliert werden, daß die Abscheider 33 einen optimalen Abscheidegrad aufweisen.
Die nachteiligen Wirkungen von im Turm vorkommenden Pulsationsströmungen auf den Abscheidewirbel werden dadurch vermieden, daß an beiden Abscheidern eine Teilluftmenge mit dem Staub abgesaugt und über ein getrenntes Hochdruckgebläse 34 und die Verbindungsleitung 36 tangential in den Turm in gleicher Richtung wie der Förderstrom eingeblasen wird. Dabei wird jeder Abscheider, getrennt durch je eine Leitung, abgesaugt, und die Vereinigung beider Leitungen erfolgt unmittelbar vor dem Gebläsesaugstutzen 34. An der Innenseite beider Absaugkrümmer sind mehrere Öffnungen 35 vorgesehen, die durch Gummimuffen 37 abgedeckt sind und nur für den Fall, daß eine Verstopfung vorkommt, geöffnet werden.
Die Abluft der Abscheider wird in einen Druckfilter 38 mit Sammeltrichter, Auslaufstutzen 39 in den Sack 40 geführt.
In den folgenden beiden Beispielen wird die Herstellung eines Milchaustauschfutters mit 17°ío und eines aufgefetteten Magermilchkonzentrats bis zu 55 o/o beschrieben.
Beispiel 1 Es werden die Komponenten von 300/0 Sprüh-Magermilch, 30° ! o gewalzte Magermilch, I00,'o Zukker oder Quellstärke, 10 bis 15°/o Molkepulver und 10/0 Vitamine im Luftmischerl durchgemischt und nach dem Mischen im Behälter 2 abgelassen.
Während das Mischen der Komponenten chargenweise erfolgt, erfolgt das Einsprühen von Fett kontinuierlich. Aus dem Behälter 2 gelangt das gemischte Milchpulver über die Zellenradschleuse 3 in die Waage 4 und wird hier über die Einrichtung 14, 6, 7, 8, 9 und 10 kontinuierlich und in einem gleichmäßigen Strom mit einer bestimmten Leistung dem Turm 11 zugeführt. Nach einer eingestellten Zeit von etwa 10 bis 40 Sekunden schaltet sich automatisch das Fett ein, d. h., die entsprechenden Schließorgane öffnen sich. Das Fertigprodukt fällt am Auslauf des Trichters 17 an und wird abgesackt.
Beispiel 2 Im Beispiel 2 wird die Herstellung eines Konzentrats mit 55 ovo Fett beschrieben. An Stelle der Komponenten wird hier nur Sprüh-Magermilch oder Walz-Magermilch verwendet und ohne zu mischen dem Behälter 2 zugeführt. Der Vorgang ist gleich dem nach Beispiel 1, mit dem Unterschied, daß die bei 17 von außen eintretende Luft über ein Kühlaggregat abgekühlt wird. Die abzuführende Wärmemenge beim Kühlen entspricht in etwa der Erstarrungswärme des Fettes. Des weiteren beeinflußt die Höhe der Abkühlung die Feinheit des entstandenen Endproduktes.
Beispiel 3 In ähnlicher Weise wie Magermilchpulverkonzentrat werden auch pulverförmige Stoffe zur Erhöhung der Löslichkeit behandelt, z. B. bei der Herstellnug von Kakaotrunk werden die Komponenten, bestehend aus 73,50/0 Puderzucker, 25°/o Stärke, 1,5 0/o Geschmackstoffe, homogen miteinander mittels Luftmischers gemischt, anschließend mit lOO/o Wasser besprüht, was durch die Sprühbehandlung im Turm (in ähnlicher Weise wie bei Beispiel2) erfolgt, und anschließend wird das Produkt auf 501o heruntergetrocknet, mittels eines unter dem Turm angeordneten Kühltrockenturmes. Das so hergestellte Produkt zeigt eine gleichmäßige Granulatstruktur, lockeren Aufbau (porös), ist sehr hygroskopisch und löst sich in Wasser oder in Milch schnell auf.
Beispiel 4 Bei der Herstellung von leicht löslichen Getreidemehlen wird in derselben Weise vorgegangen wie bei der Herstellung von Kakaotrunk nach Beispiel 3, mit dem Unterschied, daß das Mehl zunächst auf eine Feinheit von 50 p gebracht wird, anschließend dem Sprühprozeß unter Zugabe von 10% Wasser ausgesetzt wird, um schließlich im anschließenden Schwebetrockner auf die normale Feuchtigkeit von 14010 heruntergetrocknet zu werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Einsprühen von Flüssigkeiten in pulverförmige Stoffe oder auf Granulate, bestehend aus einem Turm mit Einrichtungen für die Zuführung von Flüssigkeit in feinverteilter Form und mit einer in dessen oberem Teil angeordneten, an eine pneumatische Förderleitung angeschlossenen Feststoffzuführung, sowie einem Auslauf für die besprühten Feststoffe im unteren konusförmig ausgebildeten Turmende, das Öffnungen enthält zum Ansaugen von Gas durch eine im oberen Teil des Turmes angeschlossene und mit Regelelementen ausgestattete Absaugleitung, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Drittel des Turmes unmittelbar über dem konusförmigen Ende am Umfang mehrere Reihen Bohrungen (19) kranzförmig übereinander angebracht sind, vor denen im Abstand Sprühdüsen angeordnet sind, die über jeweils eine gemeinsame Ringleitung (22) mit ferngesteuerten Schließelementen (24, 25) in der Zur und Ableitung verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ringleitungen (22) an jeweils verschiedenen Vorratsbehältern (30) für unterschiedliche Flüssigkeiten angeschlossen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Förderleitung (9) mit einer Schüttwaage (4) enthaltenen Feststoffzuführungseinrichtung (3) verbunden ist, an die sich ein Trichter (5) mit einem unteren Glaszylinder (14) anschließt, der in eine stufenlos regulierbare Schleuse (6) einmündet, an die eine Förderschnecke (7) angeschlossen ist.