DE1492870C - Vorrichtung zum Aggregieren feintei liger Feststoffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst Aggregieren feinteiliger Feststoffe durch Benetzung durch ein in seiner Länge veränderbares, waagerech- und Durchmischung der Feststoffe sowie nachfol- tes, von einem Luftstrom durchströmtes Benetzungsgende Trocknung der erhaltenen Aggregate. rohr mit einer venturirohrartigen Einschnürung, in In neuerer Zeit kommen immer mehr Erzeugnisse, 5 die ein von einem Bunker ausgehendes Zuführungsinsbesondere der Nahrungsmittel- und Futtermittel- rohr für die feinteiligen Feststoffe mündet, mit einer Industrie, aber auch ganz allgemein der chemischen vor der Einschnürung angeordneten Drosselklappe Industrie in Form eines Pulvers in den Handel, das und mindestens einem hinter der Einschnürung angezum Gebrauch in einer Flüssigkeit aufgelöst werden ordneten Dampfeinlaßrohr und durch einen am Ende muß. Dabei zeigt sich nun oft, daß die Pulverteilchen io des Benetzungsrohres angeordneten Zyklonabscheiinfolge ihrer geringen Größe durch die Flüssigkeit der, dessen Luftauslaß über ein in seiner Länge vernur schlecht und unvollkommen benetzt werden, so änderliches Rückführungsrohr mit der Saugseite des daß bei ihrer Auflösung Klumpen entstehen, die für Gebläses, das mit seiner Drückseite an den Anfang den jeweiligen Gebrauchszweck meist recht uner- des Benetzungsrohres anschließt, verbunden ist und wünscht sind. 15 an dessen Produktauslaß entweder eine mit Heiß-Ausgehend von der bekannten Tatsache, daß sich .luft beaufschlagte zyklonartig ausgebildete Trockendie Benetzbarkeit feinverteilter Feststoffe durch kammer, die mit einem Lufterhitzer, einem Zyklon-Aggregieren der Teilchen zu Aggregaten mit offener abscheider, einem Sauggebläse und einer Austrag-Struktur und größeren Abmessungen erheblich stei- vorrichtung versehen ist, oder ein Bunker anschließt, gern läßt, sind daher eine Reihe von Vorrichtungen so der seinerseits mit einem Vibrationssieb in Verbinzum Aggregieren feinteiliger Feststoffe gebaut wor- dung steht; für das ein Gebläse mit nachgeschaltetem den, in denen die Feststoffe benetzt und durchmischt Lufterhitzer zum aufwärts gerichteten Durchblasen und anschließend die so entstehenden Aggregate von Luft durch das Vibrationssieb vorgesehen ist.
getrocknet werden. Beispiele für solche Vorrichtun- Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung gen finden sich in den USA.-Patentschriften 25 ermöglicht zum einen eine leichte Anpassung an den 2 835 586, 2 893 871, 2 934 434 und 2 949 363 be- für den jeweils zu aggregierenden Feststoff optimalen schrieben. Benetzungszeitraum, der an Hand von bekannten Leider erweisen sich jedoch alle diese bekannten Aggregiermerkmalen dieses Feststoffes leicht theo-. Vorrichtungen nur brauchbar zum Aggregieren von retisch oder auch experimentell bestimmt werden solchen Feststoffen, die relativ leicht zu aggregieren 30 kann. Im allgemeinen ist der erforderliche Benetsind, während sie beim Aggregieren von schwer zu zungszeiträum um so länger, je schwerer der betrefaggregierenden Feststoffen versagen. Dieses Ver- fende Feststoff zu benetzen ist. Bei bekannter Benetsagen ist auf verschiedene konstruktive und funk- zungszeit braucht dann nur noch das Benetzungsrohr tionelle Eigenschaften der bekannten Vorrichtungen der Vorrichtung auf die Länge gebracht zu werden, zurückzuführen. So werden bei einer bekannten Vor- 35 die bei der Luftgeschwindigkeit, die den Feststoff richtung (USA.-Patentschrift 2 934 434) die bei der innerhalb des Benetzungsrohres gerade noch in der einleitenden Benetzung gebildeten Aggregate wäh- Schwebe hält, zu der gewünschten Benetzungszeit rend der anschließenden Trocknung durch die dabei führt. Zum anderen läßt die Vorrichtung sehr hohe infolge der Konstruktion auftretenden hohen Rei- Trocknungstemperaturen zu, die im Verein mit den bungskräfte für alle Feststoffe, die sich schwerer 40 langen möglichen Benetzungszeiten die Trocknung aggregieren lassen als Trockenmagermilch, für welche großer Mengen an Feststoffaggregaten mit. relativ die bekannte Vorrichtung gebaut ist, zum großen geringen Luftmengen gestatten, so daß sich insgesamt Teil wieder zerlegt, womit der angestrebte Zweck auch für Vorrichtungen mit kleinen Abmessungen ein unerreicht bleibt. Bei einer anderen bekannten Vor- hoher Durchsatz an Feststoff ergibt, was über die verrichtung (ÜSÄ.-Patentschriften 2 893 871 oder 45 ringerten Gestehungs- und Unterhaltskosten für 2 949 363) verläuft zwar der . Trocknungsvorgang die Vorrichtung zu einer Senkung der Herstellungsrelativ schonend und reibungsarm, dafür ist aber der kosten für die behandelten Feststoffe führt,
vorausgehende Benetzungsvorgang zeitlich so kurz, In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand zweier daß die Feststoffteilchen nicht genügend Benetzungs- bevorzugter Ausführungsbeispiele veranschaulicht; flüssigkeit aufnehmen können, um eine für das Er- 50 dabei zeigt in der Zeichnung

reichen einer optimalen Aggregatgröße ausreichende F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht Klebrigkeit zu erfahren. Auch bei einer weiteren einer ersten Ausführungsform für eine erfindungsbekannten Vorrichtung (USA.-Patentschrift 2 835 586) gemäß ausgebildete Vorrichtung,
fällt der einer relativ sanften Trocknung voraus- : F i g. 2 eine entsprechende Ansicht für eine zweite gehende Benetzungsschritt für die meisten schwer zu 55 Ausführungsform, die als Abwandlung der ersten aggregierenden Feststoffe zeitlich sehr kurz aus, da Ausführungsform gelten kann, und
er durch die Zeit bestimmt wird, in der die zu aggre- F i g. 3 eine Darstellung des Zusammenhangs zwigierenden Teilchen frei fallen, und daß Behandlungs- sehen der Benetzungsdauer und der mittleren Größe ergebnis bleibt für schwer zu aggregierende Feststoffe der gebildeten Feststoffaggregate für eine bestimmte unbefriedigend. 60 Feststoffmischung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Die in der Zeichnung dargestellte und in ihrer eine Vorrichtung zum Aggregieren feinteiliger Fest- Gesamtheit mit der Bezugszahl 10 bezeichnete Vorstoffe zu schaffen, die auch das Aggregieren schwer richtung enthält einen Benetzungsteil, der je nach zu aggregierender Feststoffe ermöglicht, indem sie den hygroskopischen Eigenschaften der zu behaneinen aggregatschonenden Trocknungsvorgang mit 65 delnden Feststoffe eine optimale Benetzungsdauer einem auf den jeweils zu behandelnden Feststoff und gewährleistet, und einen Trocknungsteil, in dem die sein Aggregierverhalten abstimmbaren Benetzungs- im Benetzungsteil gebildeten Feststoffteilchenaggrezeitraum verbindet. gate eine milde Trocknung mit einem Minimum an

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gegenseitiger Reibung erfahren, die zu einem Mini- richtung an. Dieser besitzt in F i g. 1 eine Trockenmum an Aggregatzerlegung führt. kammer 21, deren Durchmesser (beispielsweise

Der Benetzungsteil enthält ein Benetzungsrohr 11, 140 cm) den größten Durchmesser des Zyklonabdessen Länge sich verändern läßt. Typische Abmes- scheiders 13 (beispielsweise 35 cm) übersteigt: Die sungen für das Benetzungsrohr 11 sind ein Durch- 5 Trockenkammer 21 weist einen Heißlufteinläß 22, messer von etwa 12,7 cm und eine zwischen 1 m und einen Luftauslaß 23 und einen Produktauslaß 24 auf. 10 bis 12 m und mehr veränderbare Länge. An einem Mit dem Heißlufteinlaß 22 ist ein Lufterhitzer 26 Ende ist das Benetzungsrohr 11 mit einem Gebläse über eine Heißluftleitung 27 verbunden, die an-12 verbunden, und am anderen Ende steht es mit nähernd tangential zur Trockenkammer 21 verläuft, einem als Naßabscheider ausgebildeten Zyklonab- io Die Temperatur der mittels Dampfrohrschlangen scheider 13 in Verbindung. Zur Veränderung seiner oder Gasbrennern erhitzten Heißluft kann Werte bis Länge ist das Benetzungsrohr 11 aus mehreren Teilen zu 260° C erreichen. Die der Heißluft über die Heißzusammengesetzt, die über Kupplungen 11 α mitein- luftleitung 27 und den Heißlufteinlaß 22 aufgeprägte ander verbunden sind. Oberhalb des Benetzungsroh- Kreisbewegung in der Trockenkammer 21 kann der res und parallel dazu ist ein Rückführungsrohr 14 15 den Feststoffteilchenaggregaten im Zyklonabscheider angeordnet, das ebenfalls in seiner Länge veränder- 13 erteilten Zirkulation gleich-oder entgegengerichtet bar ist und etwa von der Mitte des Zyklonabschei- sein. ·. : ■ >

ders 13 zur Saugseite des Gebläses 12 führt. Durch den Luftauslaß 23 ist ein Abluftrohr 29 bis

Zur Regelung des Luftstromes durch das Benet- ins Zentrum der Trockenkammer 21 geführt und zungsrohrll kann entweder die Drehzahl des Ge- 20 mündet außerhalb davon in einem Zyklonabscheider biases 12 verändert werden, oder es ist angrenzend 30. Zum Absaugen der Abluft ist ari den Zyklonan das Gebläse 12 im Benetzungsrohr 11 eine Dros- abscheider 30 ein Sauggebläse 25 angeschlossen, desselklappe 15 zur Querschnittsveränderung vorgesehen. sen Saugleistung in der Trockenkammer 21 eine Luft-Hinter der Drosselklappe 15 ist der Querschnitt des strömung mit nur geringer Geschwindigkeit bewirkt, Benetzungsrohres 11 zu einer venturirohrartigen Ein- 25 was zu einer schonenden Trocknung der Feststoffschriürung 16 verengt, die eine Steigerung der Luft- teilchenapgregate führt. Das Sauggebläse 25 kann Stromgeschwindigkeit und eine Abnahme des Luft- gleichzeitig auch zum Ansaugen der Heißluft über druckes bewirkt. In diese Einschnürung 16 mündet die Heißluftleitung 27 und den Heißlufteinlaß 22 ein Zuführungsrohr 17, über das aus einem Bunker dienen, es kann dafür aber auch'ein eigenes Gebläse 18 feinteiliger Feststoff in das Benetzungsrohr 11 ein- 3° vorgesehen sein, dessen Leistung aber ebenfalls nur geführt wird, wobei die pro Zeiteinheit zügeführte eine geringe Strömungsgeschwindigkeit für.die Luft Feststoffmenge geregelt werden kann. in der Trockenkammer 21 bewirken darf.

Stromabwärts der Einschnürung 16 sind ein oder Für die Entnahme der getrockneten Feststoffteil-

mehrere Dampfeinlaßrohre 19 angeordnet, die bis zur chenaggregate aus der Trockenkammer 21 ist an deMitte in das Benetzungsrohr 11 hineinragen und der 35 ren unterseitigem Produktauslaß 24 eine Austrag-Zuführung von Dampf zur Benetzung der Feststoff- vorrichtung 28 vorgesehen, und etwa in der Abluft teilchen dienen. ■ . mitgeführte Feststoffteilchen werden im Zyklonab-

Bei dem dargestellten Beispiel steht der Zyklon- scheider 30 daraus entfernt und können dem Bunker abscheider 13 fest, während das Gebläse 12 und der 18 zur erneuten Behandlung in der Vorrichtung wiedaran anschließende Teil des Benetzungsrohres 11 40 der zugeführt werden.

mit der Drosselklappe 15, dem Zuführungsrohr 17 Die beim Betriebe der dargestellten Vorrichtung

und den Dampfeinlaßrohren 19 über in der Zeich- erzielbare Benetzungsdauer für die Benetzung der nung nicht dargestellte Rollen längsverschieblich auf Feststoffteilchen im Benetzungsrohr 11 durch den einer Schiene 20 gelagert sind und so der Verkürzung über die Dampfeinlaßrohre 19 eingeführten Dampf oder Verlängerung des Benetzungsrohres 11 folgen 45 bzw. ein sonstiges Benetzungsmittel wird zum einen können. Die Anpassung der Länge des Rückfüh- durch die variable Länge des ,Benetzungsrohres 11 rungsrohres 14 erfolgt vorzugsweise durch Einfügung selbst und zum anderen durch die Strömungsgeschwin- bzw. Herausnahme von Teilen am Einlaß des Geblä- digkeit der die Feststoffteilchen mit sich führenden ses 12, doch können Teile des Rückführungsrohres Luft im Benetzungsrohr 11 bestimmt, wobei diese 14 auch gemeinsam mit dem Gebläse 12 verschoben 50 Geschwindigkeit wiederum von der Art des Feststoffs werden. Möglich ist schließlich auch eine feststehende abhängig ist, dessen Teilchen im Benetzungsrohr 11 Anordnung des Gebläses 12 und der damit verbun- in der Schwebe gehalten werden müssen. Mit der dardenen Teile von Benetzungsrohr 11 und Rückfüh- gestellten Vorrichtung läßt sich die Benetzungsdauer rungsrohr 14 und eine längsverschiebliche Lagerung zwischen 0,01 und 1 see variieren, des Zyklonabscheiders 13 und der damit verbun- 55 Der für das erfolgreiche Afgregieren eines bedenen Rohrteile. stimmten Feststoffs optimale Wert für die Benet-

Das Benetzungsrohr 11 mündet vorzugsweise etwa zungsdauer läßt sich beispielsweise an Hand von tangential in den Zyklonabscheider 13 ein, da eine Kurven bestimmen, wie eine in Fig. 3 für ein Gepraktische Erprobung gezeigt hat, daß sich dann misch aus 80 °/o sprühgetrocknetem Ei-Eiweiß und keinerlei benutzter Feststoff an den Wänden des ■ 60 20 °/o wasserfreier Laktose dargestellt ist. Dabei ist Zyklonabscheiders 13 festsetzt. Die von den benetz- längs der Abszisse die Benetzungszeit in msec und ten Feststoffteilchen befreite Feuchtluft wird über das längs der Ordinate die durchschnittliche Größe der im Zentrum des Zyklonabscheiders 13 ausgehende Feststoffteilchenaggregate in Mikron aufgetragen. Rückführungsrohr 14 zur Saugseite des Gebläses 12 Die Temperatur der Heißluft zum Trocknen der

zurückgeführt und steht dann erneut zur Teilchen- 65 Feststoffteilchenaggregate in der Trockenkammer benetzung zur Verfugung. liegt mit etwa 260° C bei der dargestellten Vorrich-

An den unterseitigen Produktauslaß des Zyklonab- tung weit höher als bei bisher bekannten Vorrichtunscheiders 13 schließt der Trocknungsteil der Vor- gen zum Aggregieren von Trockenmagermilchpulver

mit etwa 150° C. Dies gestattet die Anwendung erheblich geringerer Strömungsgeschwindigkeiten für die Heißluft in der Trocknungskammer 21 — beispielsweise etwa 8,5 Norm-cbm pro Minute bei einem Trockenkammervolumen von etwa 2,3 cbm und einem Durchsatz an Feststoff von 317,5 kg je Stunde — als bei bisher bekannten Vorrichtungen, was wiederum eine schonendere Trocknung der Feststoffteilchenaggregate ergibt, die dementsprechend einen höheren Wert für die durchschnittliche Größe zeigen. Beispielsweise lassen sich Mittelwerte von 150 Mikron und mehr erzielen.

Das in F i g. 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach F i g. 1 nur im Trocknungsteil. Dabei folgt in F i g. 2 auf den Produktauslaß des Zyklonabscheiders 13 ein Bunker 31, aus dem die Feststoffteilchenaggregate frei auf eine Speisemulde 32 fallen, die ihrerseits mit einem feinmaschigen, ein Zuflußende 34 und ein Ausbringende 35 aufweisenden Vibrationssieb 33 verbunden ist und ao ohne Unterbrechung in dieses übergeht. Speisemulde

32 und Vibrationssieb 33 sind außerdem mit einem Vibrator 36 gekoppelt, der sie in Schwingungen versetzt, durch die eine Wanderung der Feststoffteilchenaggregate zum Ausbringende 35 des Vibrationssiebes as

33 hin ausgelöst wird. Das Gebläse 25 drückt Luft durch einen nachgeschalteten Lufterhitzer 26 und von dort als Heißluft nach aufwärts durch das Vibrationssieb 33 und die darauf befindlichen Feststoffteilchenaggregate, die so getrocknet werden. Oberhalb des Vibrationssiebes 33 wird die Abluft über eine Abzug-'haube 37 und eine Abluftleitung 38 abgeführt, die vorzugsweise einen in der Zeichnung nicht dargestellten Abscheider zum Abscheiden mitgeführter Feststoffteilchen enthält. Am Ausbringende 35 des Vibrationssiebes 33 sind dessen Maschen weiter und lassen die getrockneten Feststoffteilchenaggregate in einen Produktburiker 39 fallen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Aggregieren feinteiliger Feststoffe durch Benetzung und Durchmischung der Feststoffe sowie nachfolgende Trocknung der erhaltenen Aggregate, gekennzeichnet durch ein in seiner Länge veränderbares, waagerechtes, von einem Luftstrom durchströmtes Benetzungsrohr (11) mit einer venturirohrartigen Einschnürung (16), in die ein von einem Bunker (18) ausgehendes Zuführungsrohr (17) für die feinteiligen Feststoffe mündet, mit einer vor der Einschnürung (16) angeordneten Drosselklappe (15) und mit mindestens einem hinter der Einschnürung (16) angeordneten Dampfeinlaßröhr (19) und durch einen am Ende des Benetzungsrohres (11) angeordneten Zyklonabscheider (13), dessen Luftauslaß über ein in seiner Länge veränderliches Rückführungsrohr (14) mit der Saugseite des Gebläses (12), das mit seiner Druckseite an den Anfang des •Benetzungsrohres (11) anschließt, verbunden ist und an dessen Produktauslaß entweder ein mit Heißluft beaufschlagte zyMonartig ausgebildete Trockenkammer (21), die mit einem Lufterhitzer (26), einem Zyklonabscheider (30), einem Sauggebläse (25) und einer Austragvörrichtung (28) versehen ist, oder ein Bunker (31) anschließt, der seinerseits mit einem Vibrationssieb (33) in Verbindung steht, für das ein Gebläse (25) mit nachgeschaltetem Lufterhitzer (26) zum aufwärts gerichteten Durchblasen von Luft durch das Vibrationssieb (33) vorgesehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen