DE1299599B

DE1299599B - Drehtrommel zur kontinuierlichen Herstellung voluminoeser Pulveragglomerate

Info

Publication number: DE1299599B
Application number: DEC37510A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Otto; Pfrengle
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1965-11-26
Filing date: 1965-11-26
Publication date: 1969-07-24
Also published as: GB1166056A; FR1501621A

Description

Durch Aufsprühen von Flüssigkeiten Feststoffe zu Berieselung erfolgt jedoch aus einem im Inneren des granulieren, ist bekannt. So werden z. B. bei der Erz- Drehrohrs angeordneten Berieselungsrohr aus mögaufbereitung kontinuierlich feste, kompakte Granula liehst dünnem Blech, in das gleichmäßig und parallel auf Granuliertellern hergestellt. Es ist nicht Aufgabe möglichst feine öffnungen gebohrt sind. Das Wasser der vorliegenden Erfindung, solche kompakten Gra- 5 wird also nicht versprüht, sondern es rieselt in dünnula herzustellen, sondern es sollen vorzugsweise nen Strahlen auf das Trockengut. Auf diese Weise leichte, voluminöse Agglomerate erzeugt werden, wie ist es nur möglich, feste, kompakte Granalien herzusie in ähnlicher Form bei der Waschmittelerzeugung stellen, was ja auch offensichtlich der Zweck der im Heißsprühtrocknungsverfahren in hohen Düsen- Vorrichtung ist.

sprühtürmen anfallen. io Um jedoch zu voluminösen Agglomerationen zu

Man kann solche voluminösen Agglomerate von kommen, ist es notwendig, die Flüssigkeit feinst zu Pulvern bereits, wenn auch nicht in jedem Falle, in versprühen, was zum Vermeiden von Verstopfungen auf dem Markt befindlichen, chargenweise arbeiten- erfindungsgemäß durch außerhalb der Trommel anden Apparaturen erzielen. Es ist ferner ein konti- geordnete Sprühdüsen geschieht, nuierlich arbeitendes Verfahren bekannt, bei dem die 15 In der deutschen Patentschrift 1197 064 ist erFlüssigkeiten in ein Wirbelbett eingesprüht werden, wähnt, daß die in der einen Stirnwand montierte bei dem sich das Pulvermaterial in Schwebe befindet Düse, die in der Zeichnung waagerecht angeordnet und wobei die agglomerierten und dadurch schwer ist, auch abwärts gerichtet sein kann, und zwar im gewordenen Teilchen entgegen dem Luftstrom nach Falle der Doppelkonustrommel, die nur chargenweise unten aus dem System herausfallen, während von 20 arbeitet und bei der das Material durch die am Manoben frische Pulverteilchen kontinuierlich zugegeben tel angeordnete Einfüllöffnung wieder ausgetragen werden. Dieses Verfahren hat aber zwei Nachteile: wird, trifft nur ein einziges der erfindungsgemäßen Erstens wirkt der zur Erzeugung des Wirbelbettes Kennzeichen, die gemeinsam für die kontinuierliche notwendige Luftstrom gleichzeitig als Windsichter, so Erzielung eines voluminösen Agglomerate notwendig daß nur in Form und Schüttgewicht ähnliche Pulver- 25 sind. Schließlich beschreibt die deutsche Patentschrift teilchen besprüht werden können, und zweitens 937 495 eine kegelstumpfförmige Granuliertrommel, können zum Versprühen der Flüssigkeiten nur Ein- Es handelt sich jedoch hier um die Herstellung komstoffdüsen (Flüssigkeitsdruckdüsen) mit geringer Boh- pakter Trockengranalien ohne Befeuchtung mit Flüsrung Verwendung finden, weshalb die Auswahl an sigkeit, und die Vorrichtung trägt dementsprechend aufsprühbaren Flüssigkeiten verhältnismäßig gering 30 auch keine Einrichtung zur Besprühung, ganz abgeist. sehen davon, daß Materialzuführung und Austrag auf

Die erfindungsgemäße Drehtrommel zur konti- derselben Seite erfolgen.

nuierlichen Herstellung voluminöser Pulveragglo- Die Durchmischung und die für ein rasches Auf-

merate unter Aufsprühen von Flüssigkeiten auf die sprühen notwendige hohe Oberflächenerneuerungs-Pulverstoffe ist dadurch gekennzeichnet, daß die 35 rate wird bekanntlich am besten durch eine hohe Trommel ein Verhältnis der Achsenlänge zu ihrem Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel erzielt. Es mittleren Durchmesser zwischen 3 :1 und 1,1:1, wird dadurch das Pulvermaterial an der aufsteigenvorzugsweise zwischen 2,5:1 und 1,3:1 aufweist, den Trommelwand hochgezogen, und es liegt die ferner eine oder mehrere Sprühdüsen, die durch die Pulveroberfläche im ganzen als eine schief ansteiauf der Materialeingangsseite liegende Stirnwand in 40 gende Ebene in der Trommel. Diese Pulveroberfläche an sich bekannter Weise schräg abwärts in die Trom- erneuert sich rasch durch eine überstürzende Pulvermel ragen und schließlich einen Stauring am Pulver- bewegung. Die Rotation der Trommel muß daher so austrittsende der Trommel, dessen Höhe ein Viertel rasch erfolgen, daß eine solche überstürzende Bebis ein Vierzigstel des mittleren Trommeldurchmes- wegung zustande kommt. Bei einem etwas klebenden, sers beträgt. 45 nicht frei rieselnden Material tritt diese überstürzende

Die Drehtrommel kann zylindrisch sein. Sie kann Bewegung schon bei verhältnismäßig niedrigen Umaber auch einseitig konisch ausgebildet sein, wobei drehungszahlen ein, während ein frei rieselndes, die Pulverzuführung, die Sprühdüsen und gegebenen- trockenes Pulver, wie es im allgemeinen erwünscht falls die Luftabführung in der größeren Stirnwand ist, höhere Drehzahlen erfordert, um zu einer überangeordnet sind. 50 stürzenden Bewegung zu kommen, da bei gut rieseln-Die Drehtrommel enthält keine beweglichen Rühr- den Pulvern ein gewisser Niveauausgleich schon bei oder Mischorgane und normalerweise auch keine fest niedrigeren Umdrehungszahlen durch ein sanftes eingebauten Leitschaufeln oder Mitnehmer, d. h., sie Querrieseln zustande kommt. Im allgemeinen ist die weist innen vorzugsweise eine glatte Wand auf. überstürzende Bewegung jedoch anzustreben, da sie Sie kann jedoch gegebenenfalls mit einem fest- 55 nicht nur eine höhere Oberflächenerneuerungsrate, stehenden Abstreifer versehen sein, der zweck- sondern auch eine raschere Aggregation zu größeren mäßigerweise etwa im Zenit der Trommel angeordnet Agglomeraten begünstigt und auch der Mischeffekt ist und mit leichtem Federdruck angedrückt werden erhöht wird. Die wünschenswerten Umdrehungskann. zahlen liegen bekanntlich im allgemeinen — je nach Als Sprühdüsen sind vorzugsweise an sich be- 60 Produkt — zwischen 6 und 60, vorzugsweise zwikannte Mischdüsen vorgesehen. sehen 15 und 40 Umdrehungen pro Minute; die Um-Aus der deutschen Patentschrift 528 808 ist eine drehungsgeschwindigkeit darf jedoch in keinem Falle zylindrische Granuliertrommel bekannt, bei welcher so stark werden, daß die Zentrifugalkraft einen das Verhältnis Achsenlänge zu Durchmesser größer Rückfall des Materials in die Trommel und insbesonals 1, ein Stauring auf der Austragsseite angeordnet, 65 dere auf das Pulverbett verhindert, wobei die Verder Trommelmantel zur Erzeugung eines Material- wendung eines im oberen Teil der Trommel angeflusses gegen die Horizontale geneigt ist und das zu brachten Abstreifers eine höhere Geschwindigkeit granulierende Gut mit Wasser berieselt wird. Diese erlaubt.

Die Trommel muß langer sein, als ihr Durchmesser verwenden, besonders bei der Versprühung von zwei beträgt, wobei das Verhältnis Trommellänge zu Flüssigkeiten, die infolge chemischer oder physika-Durchmesser in den Grenzen 3 : 1 und 1,1:1, vor- lischer Reaktionen zu starken Viskositätserhöhungen zugsweise zwischen 2,5:1 und 1,3:1 liegt. In einer neigen und deshalb vorher nicht vermischt werden im Verhältnis zum Durchmesser zu kurzen Dreh- 5 dürfen. Durch die Verwendung von Mischdüsen wird trommel läßt sich die Besprühung im kontinuierlichen gleichzeitig das Aufsprühprodukt homogener und der Betrieb nicht so durchführen, daß ein homogen be- Luftbedarf gegenüber dem Einsatz von zwei Düsen sprühtes Produkt herauskommt. Eine zu lange Trom- verringert. Es können Flüssigkeitsdruckdüsen Vermel hingegen läßt nicht mehr die besonders vorteil- wendung finden, bei denen beide Flüssigkeiten unter hafte Besprühung von der einen Trommelstimwand io Druck der Düse zugeführt werden und beide Flüssigaus zu, sondern es muß dann im Innern der Trommel keiten dann in der Düse selbst oder vorzugsweise eine Düsenreihe angeordnet werden. Düsen, die im nach Verlassen der Düse an deren Austritt vermischt Innern der Trommel angebracht sind, haben aber den werden. Noch günstiger ist es aber im allgemeinen, Nachteil, daß sie rascher verkrusten und daher hau- mit Luftdruckmischdüsen zu arbeiten, die an sich figer gereinigt werden müssen, was aber gerade bei 15 nicht Gegenstand der Erfindung sind, bei denen die dieser Anordnung innerhalb der Trommel wesentlich beiden Flüssigkeiten direkt am Düsenaustritt bzw. aufwendiger ist, als wenn die Düsen in der einen kurz hinter diesem an der Luft zusammentreten. Stirnwand der Trommel angebracht sind und allen- Meist werden dazu Düsen mit einem zentralen Durchfalls nur ein wenig in die Trommel hineinragen. gang und zwei, diesen umgebende Ringkanäle ver-Eine etwas längere Trommel — also z. B. bei 20 wendet, wobei durch das zentrale Rohr und den einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis zwischen inneren Ringkanal die Flüssigkeiten und durch den 2,5:1 und 3:1 — kann bei bestimmten Rezepturen äußeren Ringkanal die Druckluft zugeführt wird, den Vorteil bieten, daß anschließend an die Besprü- wobei eine sehr feine und gleichmäßige Flüssigkeitshungszone noch eine besprühungsfreie Zone geschaf- verteilung erzielt wird. An Stelle von Kaltluft kann fen wird, in der noch trockenes Material ohne Flüs- 25 bei den Luftdruckdüsen und Mischdüsen bekanntlich sigkeitsaufsprühung zugemischt werden kann, um auch Wasserdampf oder heiße Luft verwendet werhierdurch eine Abtrocknung der Oberflächen der den, wobei in letzterem Falle schon in der Luft eine Agglomerate zu erzielen. Hierzu eignen sich z. B. bei gewisse Konzentrierung der Lösung erreicht wird,
der Herstellung von Waschmitteln voluminöse Na- Auf der Pulveraustragsseite ist am Trommelende triumdi- und -triphosphate, Magnesiumsilikat und bei 30 ein an sich bekannter Stauring angeordnet, dessen anderen Fällen Metallstearate u. a. m. Höhe die Tiefe der Materialschicht in der Trommel

Die Drehtrommel kann so gelagert sein, daß die begrenzt. Je nach dem gewünschten Füllungsgrad und untere Mantellinie der Trommel eine Waagerechte der Trommelneigung beträgt die Breite des Staurings darstellt. Der Transport des Pulvermaterials nach der ein Viertel bis ein Vierzigstel des mittleren Trommel-Austragsseite hin erfolgt einmal durch Niveauaus- 35 durchmessers. Das über den Stauring überlaufende gleich der Aufschüttungen des durch den Pulver- Material wird in vielen Fällen noch nicht aggloeingang (a, F i g. 2) eingegebenen Materials. Beson- merierte Feinanteile enthalten, weshalb die übliche ders unterstützt wird diese Bewegung in Richtung Nachschaltung einer Sichteinrichtung zweckmäßig ist. des Pulveraustrages jedoch durch die von der Ein- Bei dieser Sichtung kann es sich um einen Siebvortragsseite her wirkende Energie der aufgesprühten 40 gang mit Hilfe z. B. eines Plansichters handeln oder Flüssigkeit und/oder Flüssigkeiten bzw. der Ver- vorzugsweise um eine Windsichtung, indem das düsungsluft. Zweckmäßigerweise wird diese Bewegung Pulvermaterial in ein senkrechtes Rohr eingeführt noch in bekannter Weise dadurch unterstützt, daß wird, in dem durch einen Ventilator ein in seiner die untere Mantellinie der Trommel eine geringe Stärke einstellbarer Luftstrom nach oben erzeugt Neigung aufweist, wobei üblicherweise der Neigungs- 45 wird, der die Grobanteile nach unten ausfallen läßt, winkel von 10° nicht überschritten wird. die durch eine Schleuse ausgetragen werden können,

Das Aufsprühen erfolgt durch Sprühdüsen, die während die Feinanteile nach oben getragen werden durch öffnungen in der auf der Materialeingangsseite und in einem Zyklon abgeschieden werden können, liegenden Stirnwand der Trommel hindurch in das um sie mit dem Rohmaterial zusammen der Trommel Innere der Trommel hineinsprühen, wobei sie ein 50 kontinuierlich wieder zuzuführen,
wenig in die Trommel hineinragen können. Diese Die zur Ausführung des Verfahrens bestimmte Sprühdüsen sind auf die Pulveroberfiäche gerichtet. Drehtrommel kann zylindrisch ausgebildet sein, wie Da diese Pulveroberfläche in Form einer schiefen in F i g. 1 gezeigt. Diese Trommel ist um 7³A ° gegen Ebene in der Trommel liegt, die etwas an der auf- die Horizontale geneigt; das Verhältnis Länge zu steigenden Wand hochgezogen ist, sind die Düsen 55 Durchmesser beträgt hier im Sprühraum 1,73:1, nach seitlich abwärts gerichtet, und zwar so, daß sie einschließlich des anschließenden Beimischraumes ist zusammen einen möglichst großen Teil der Gesamt- das Verhältnis im ganzen 2,6:1. Während der kontipulveroberfläche für die Besprühung erfassen. Sind nuierlichen Pulverzugabe bei α werden von der einen es mehrere Düsen, so erfolgt ihre Anordnung zweck- Stirnseite aus mittels der beiden Sprühdüsen b und c mäßigerweise so, daß sich ihre Aufsprühfiächen 60 Flüssigkeiten auf die Pulveroberfläche aufgesprüht, gegenseitig nicht zu stark überschneiden. Dabei sind Durch die Zuteilerschnecke d kann auf das besprühte Luftdruckdüsen (Zweistoffdüsen) den Flüssigkeits- Material nochmals trockenes Pulvermaterial zur Verdruckdüsen (Einstoffdüsen) vorzuziehen, da sie besserung der Rieselfähigkeit und Verringerung der größere Durchmesser besitzen — z. B. 6- bis 8-mm- Verklumpungsneigung zugegeben werden. Das über Bohrungen — und daher auch das Aufsprühen hoch- 65 den ersten Stauring e ausfallende Material wird mit viskoser Flüssigkeiten und Breie ohne Verstopfungs- Hilfe der Leitschaufeln / dann mit dem durch d zugefahr erlauben. strömenden Pulver gemischt und gelangt über den

Vielfach ist es auch zweckmäßig, Mischdüsen zu zweiten Stauring g in den Trennraum h, wo durch

den Ventilator i eine Luftströmung nach oben erzeugt wird, die das Feinmaterial über i absaugt, das nach Abscheidung in einem Zyklon wieder bei α dem Rohr zugeführt wird. Das agglomerierte, schwerere Material fällt nach unten und wird durch die Schleuse k ausgetragen.

F i g. 1 a zeigt die Draufsicht auf die Pulveroberfläche und die beiden Besprühungszonen F_b und F_c der beiden Sprühdüsen. Die im Verlängerungsteil (der Trockenmischzone) vorhandene weitere Pulveroberfläche ist hier nicht gezeichnet, da sie für die Besprühung entfällt.

Die Drehtrommel kann jedoch auch eine konische Form aufweisen, wobei die Trommelachse horizontal liegen kann, was eine einfache Konstruktion ermöglicht. Hierbei muß jedoch von der schmaleren Stirnseite aus eingesprüht werden, wenn man die Anordnung von Düsen innerhalb der Trommel vermeiden will. Zweckmäßiger ist es jedoch, wie in F i g. 2 gezeigt, die untere Mantellinie der konischen Trommel waagerecht zu halten oder leicht nach der Produktaustragsseite hin etwas zu neigen. F i g. 2 zeigt eine solche konische Trommel, deren untere Mantellinie der schmaleren Stirnseite hin um 2° geneigt ist. Diese Anordnung ist zwar hinsichtlich der Lage und des Antriebs konstruktiv etwas aufwendiger, hat jedoch den großen Vorteil, daß sämtliche Materialzuführungen, d. h. die Pulverzuführung α und die Düsen b und c, wie auch die Luftabführung d an der größeren Stirnwand angeordnet werden können, während die schmalere Stirnseite lediglich der Materialabführung dient und allenfalls ein Abstreifer e von dieser Seite eingeführt wird. Die Luftabführung d führt über einen Ventilator und Zyklon zur Staubrückführung nach a. Wie die Fig. 2a zeigt, ist hier die Flächenausnutzung durch die beiden Aufsprühflächen F_b und F_c besonders günstig. Selbstverständlich könnte auch hier durch Verlängerung der Trommel eine Nachmischzone für trockenes Pulver angefügt werden. In diesem Falle kann es sowohl bei der konisehen als auch der zylindrischen Ausführungsform der Trommel angezeigt sein, bei dieser nicht besprühten Nachmischzone mit der Trommelwand fest verbundene Leitschaufeln anzuordnen, die das Material hochheben und teilweise nach rückwärts — gegen die Besprühungsseite hin — fallen lassen, um eine raschere Einmischung des trockenen Zusatzmaterials zu bewerkstelligen. An dem Trommelteil, der Leitschaufeln trägt, muß dann natürlich auf den Abstreifer verzichtet werden.

Zur vollständigen Entleerung kann bei Beendigung der Produktion an der Austragsseite eine schwenkbare Entleerangsschaufel angebracht werden, die in Entleerungsstellung nach unten bis auf den Boden der Trommel eingreift, während des Betriebes der Trommel jedoch nach oben steht.

Bei den erfindungsgemäßen Apparaturen muß das zugeführte Ausgangspulvermaterial, sofern es verschiedene Bestandteile enthalten soll, vorgemischt werden, was z. B. in einer Mischschnecke kontinuierlich geschehen kann, die dem Apparat vorgeschaltet wird und das gemischte Pulvermaterial direkt in die Besprühungstrommel einführt, wo eine weitere Durchmischung erfolgt.

Das Verfahren eignet sich zur Herstellung von Haushaltswaschmitteln in gekörnter, voluminöser, nicht stäubender Form, wie sie bisher in ähnlicher Form in Sprühtrocknern hergestellt wurden. Die erfindungsgemäße Apparatur hat den Sprühtrocknern gegenüber den Vorteil, in der Anschaffung nur einen Bruchteil der Investierungssummen zu erfordern, die für einen Sprühtrockner gleicher Leistung notwendig sind. Außerdem ist es damit möglich, Flüssigkeiten oder Pasten einzuarbeiten, die ihrer Temperaturempfindlichkeit wegen nicht im Sprühtrockner eingesetzt werden können, so daß die Ausarbeitung neuer Rezepturen möglich wird und so die Technik auch von der chemischen Seite her bereichert wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Drehtrommel zur kontinuierlichen Herstellung voluminöser Pulveragglomerate unter Aufsprühen von Flüssigkeiten auf die Pulverstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel ein Verhältnis der Achsenlänge zu ihrem mittleren Durchmesser zwischen 3:1 und 1,1:1, vorzugsweise zwischen 2,5:1 und 1,3:1 aufweist, ferner eine oder mehrere Sprühdüsen, die durch die auf der Materialeingangsseite liegende Stirnwand in an sich bekannter Weise schräg abwärts in die Trommel ragen und schließlich einen Stauring am Pulveraustrittsende der Trommel, dessen Höhe ein Viertel bis ein Vierzigste! des mittleren Trommeldurchmessers beträgt.

2. Drehtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel zylindrisch ist.

3. Drehtrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel einseitig konisch ausgebildet ist, wobei die Pulverzuführung, die Sprühdüse und gegebenenfalls die Luftabführung in der größeren Stirnwand angeordnet sind.

4. Drehtrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sprühdüsen an sich bekannte Mischdüsen angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen