DE1542121A1

DE1542121A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Pelletisieren von schmelzbaren Substanzen

Info

Publication number: DE1542121A1
Application number: DE19661542121
Authority: DE
Inventors: Elliott Herbert James
Original assignee: Elliott Associated Developments Ltd
Current assignee: Elliott Associated Developments Ltd
Priority date: 1965-07-21
Filing date: 1966-07-20
Publication date: 1970-03-26
Also published as: NL6610211A; BE684435A; GB1157955A; FR1488498A; US3457335A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pelletisieren von s-chmelzbaren Substanzen, wie z. B. Pech oder Kunstharz und gibt zugleich auch eine für die Durchführung dieses Verfahrens besonders vorteilhafte Vorrichtung an. Unter dem Begriff "Pelletisieren" wird dabei die Überführung der betreffenden Substanzen in die Form kleiner, fester und möglichst runder Kügelchen verctanden.

Bei der Behandlung (z. B. zum Zwecke der pneumatischen Förderung) von zahlreichen Substanzen \\rie z. B. Pechen oder Kunstharzen (wie Cumeron-Harzen)' wird angestrebt, die betreffenden Substanzen in pelletisierter Form vorliegen zu haben, d. h. in Form kleiner, fester, möglichst runder und damit leicht handhabbarer Kügelchen. Es ist auch bereits ein technisches Verfahren zum Pelletisieren dieser Materialien bekannt geworden. Bei dem bekannten Verfahren ist jedoch ein ziemlich hoher Turm erforderlich, der auf überatmosphärischem Druck gehalten sein muß. Eine solche Einrichtung 1st in technologischer Hinsicht insgesamt sehr ungünstig.

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POSTSCHECK: HANNOVER 243 OO BANK: COMMKRZBAWK HANNOVER 3/284 4)0

BADORiGINAL

Hit der Erfindung wird demgegenüber ein Felletisierungs- ' Verfahren angegeben, das mit einfachen Mitteln durchführbar is't ^:; und die Notwendigkeit der bisherigen Pelletisierung-Druektürme vermeidet, ohne zugleich andere technologische Probleme aufzuwerf en. Dieses Siel erreicht die Erfindung dadurch, daß die Substanz im geschmolzenen Zustand durch freien Fall in Luft in der Form diskreter, etwa kugelförmiger Tröpfchen gebracht v/ird, und daß diese Tröpfchen in einem Bad aus Kühlwasser (oder einer anderen Kühlflüssigkeit, in der die betreffende Substanz unlöslich ist) aufgefangen und zu festen Kügelchen erhärtet werden.

Vorzugsweise werden beim Verfahren gemäß der Erfindung die Tröpfchen durch pulsierende oder absatzweise Strömung der geschmolzenen Substanz durch eine Düsenöffnung hindurch gebildet, wobei diese Düsenöffnung mittels eines hin und hergehend bewegten Schließkörpers intermittierend schließbar ist. Die Düsenöffnung besitzt dabei an ihrem Auotrittsende "'" einen solchen Abstand von der Oberfläche des Kühlmifctelbades, daß jedem Tröpfchen beim Durchfallen des Luftweges der übergang von der (sich beim Verlassen der Düsenöffnung normalerweise einstellenden) länglich gestreckten Form in die Form einer Kugel möglich ist. Auf der anderen Seite ist aber der Abstand des Austrittsendes der Düsenöffnung auf die Oberfläche des Kühlmittelbades' und damit der Luftweg für die geschmolzenen Tröpfchen so ausreichend gering bemessen, daß die Tröpfchen beim Aufprall auf die Oberfläche des Kühlmittelbades noch keine so hohe Geschwindigkeit haben, bei der sie abplatten oder gar ser-

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platzen wurden. Dieses bedeutet mit anderen V/orten, daß die optimale Länge des Luftweges sich nach der Forderung richtet, daß die Tröpfchen im Augenblick des Auftreffens auf die Oberfläche des Kühlmittelbades gerade den länglichen, beim Abtropfen von dor Düsenöffnung entstehenden "ochwans" eingesogen und eine Kugelform angenommen haben.

Der siel' normalerweise-bein Abtropfen der Tröpfchen von der Düsenöffnung einstellende Schwanz kann durchaus fadenartig mit dem nächstfolgenden Tropfen verbunden sein, solange sichergestellt ist, daß sich während des freien Falls die aufeinanderfolgenden Tropfen voneinander trennen-und damit infolge der Oberflächenspannung jeweils' für sich in die Eugelform übergehen. Nicht zulässig hingegen ist es, AcQ das geschmolzene Material aus der Düsenöffnung in einem fadenartigen 3'tron r.ustritt, der ' sich nicht anschließend in diskrete Tröpfchen aufteilt. Um die Abgabe des geheimelzencn Materials i:: einem selchen fadenartigen Strom zu verhindern, ist vergesehen, uie Temperatur der; geschmolzenen Mr?teri:-ls oberhalb einer sr-lchen 'jerr.perr-.turgrenze z\x haiton, be: der das gesc-mclcene Material eir.e ausreichende Viskosität besitzt. Diese Temperatur lU-rf andererseits roer nicht zu "u.o-V. .Γ-οΛ::,-ν.τ-.11 seilet die Tröpfchen beim „ufprall auf die Cberfiäc-.e- Oe.-. IIv.".-.lv.":sserc-^ .-tr.rl: ~.bf" r.c.:-?r. eaer se jar auch zerplatzen v.iiräe::.

Lm Falle von Pech lasser, sic:: Vei einem Kühlv.-asserbad von etwa Raumtemperatur mit den Verfahren gemäß der Erfindung sehr gut kugelfömige, ".-.orte Kügelcken erzeugen, und zv;ar bei einen-nur sehr kurzer. Sinkv.-eg der Tropf el.en in-Kühlwasser und bei einem ebenfalls nur kurzen Luftv/eg, den die Tröpfchen im. freien Fall durchfallen.

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Damit läßt sich im Ergebnis durch die Erfindung eine beträchtliche Einsparung sowohl an Investitionskosten als auch an laufenden Betriebskosten erzsielen, verglichen mit dem bisherigen Verfahren, das hohe Drucktürme benötigte. Darüber hinaus ist 3,uch der Gehalt der gebildeten Kügelchen an eingeschlossenem Restwasser beträchtlich geringer als bei den nach den bisherigen Verfahren erzeugten Kügelchen. Mit den Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich ohne weiteres Restwasser-Gehalte von 0,1 Gewichtsprozent oder weniger erzielen.

Es wurde gefunden, daß in gewissen Fällen die Temperatur des Kühlmittels (Kühlwas£ers) auf einen Wert erhöht werden kann, der oberhalb derjenigen Grenztemperatur liegt, bei der die gebildeten Kügelchen normalerweise zu einem festen Kuchen zusammenbacken würden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß in das Kühlwasser ein klebehinderndes Additiv eingebracht wird, beispielsweise eine Dimethyl-Silikon-Flüssigkeit oder ein anderes chemisch inertes Silikon. Die Erhöhung der Kühlwassertemperatur führt zu dem Vorteil, daß der zum Trocknen der Kügelchen erforderliche Aufwand verringert werden kann, weil die Kügelchen dann die Pelletisierungsanlage bereits mit einer höheren Eigentemperatur verlassen.

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■Nachfolgend werden anhand der schematischen Zeichnung das-Verfahren gemäß der Erfindung sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens "besonders geeignete Ausführungsform einer Pelletisierungs-Vorrichtung in näheren Einzelheiten erläutert. Dieser Erläuterung ist dabei die Verarbeitung von schmelzbarem Pech zugrundegelegt, aber sie gilt sinngemäß auch für die Verarbeitung von anderen schmelzbaren Substanzen, wie z. B. Wachsen, Kunststoffen oder dgl., wobei natürlich hinsichtlich des Kühlmittels jedesmal die.Forderung erfüllt sein muß, daß die betreffende Substanz in dem Kühlmittel unlöslich ist.

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Beim zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kessel 10 vorgesehen, der mit kaltem Wasser 11 von Atmospärendruck gefüllt ist. In diesen Kessel tropfen von einem Kopfstück 12 aus diskrete Pechkügelchen hinein.

Das Kopfstück 12 enthält einen als Vorratsbehälter für geschmolzenes Pech 14 ausgebildeten Tank 13» durch dessen Boden sich ein senkrechtes Düsenrohr 15 hindurcherstreckt. Der Tank ist mit thermostatisch gesteuerten elektrischen Heizeinrichtungen versehen, die die Pechfüllung auf einer konstanten Temperatur halten. Das Düsenrohr 15 erstreckt sich vom Tankboden aus ein Stück in den Tank-Inlenraum hinein, endet jedoch in einem größeren Abstand unterhalb des Spiegels des geschmolzenen Pechs.

Hit dem oberen Ende des Düsenrohres 15 wirkt ein Schließkegel 16 zusammen, der an einer vertikalen Spindel 17 befestigt ist. Diese Spindel 17 wird mittels eines Elektromotors (nicht dargestellt) über einen Exzenter mit geringen Ausschlägen hin- und hergehend angetrieben. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß am Ende eines Abwärtshubes der Spindel 17 sich der Schließkegel 16 auf das obere Ende des Düsenrohres 15 aufsetzt und damit den Durchfluß von geschmolzenem Pech durch das Düsenrohr hindurch sperrt, während beim Aufwärtshub der Spindel 17 das Düsenrohr 15 für den Durchfluß von geschmolzenem Pech freigegeben wird. * -

Infolge des periodischen Öffnens und Schließens des oberen Endes des Düsenrohres 15 fließt das geschmolzene Pech

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am unteren Ende des Düsenrohres 15 in der Form von aufeinanderfolgenden, mehr oder weniger stark voneinander getrennten !Tröpfchen aus. Diese Tröpfchen fallen dann in die Wasserfüllung des Kessels 10, wo sie schnell zu harten Kugeln erhärten. Sie erhärteten Kügelchen sammeln sich am Boden des Kessels 10 an, sie können dort über eine Falle 18 abgezogen werden.

11 Um die Wasserfüllung/im Kessel 10 auf einer ausreichend

konstanten Temperatur zu halten, sind an dem Kessel 10 Anschlußstutzen 19 und 20 angebracht, mit denen, sobald die Vasserfüllung sich durch die eintreffenden heißen Pech-Tröpfchen erwärmt hat, jeweils ein Teil der YasserfÜllung abgezogen und durch frisches Kaltwasser ersetst werden kann.

Der Ausstoß an Pech-Tröpfchen aus dem Kopfstück 12 (d.h. das Gesamtgewicht an Pech-Tröpchen pro Zeiteinheit) hängt von dem hydrostatischen Druck sowie der Temperatur im Tank 13 ab und auch vom Kegelwinkel des Schließkegels 16. Die Antriebsgeschwindigkeit der Spindel 17.wirkt sich dagegen nicht nennenswert auf den Tröpfchen-Ausstoß aus. Sie regelt im wesentlichen nur die Größe der gebildeten Tröpfchen, und zwar dahingehend, daß mit zunehmender Taktsahl der Spindel 17 die Größe der Pech-Tröpchen abnimmt./Für jede Type von Pech gibt es einen optimalen Temperaturbereich für die Pechfüllung im Tank 13. Eine zu hohe Temperatur fuhrt dasu, daß die Pechtröpfchen beim Aufprall auf die Oberfläche des Kühlwassers 11 im Kessel 10 auseinanderplatzen

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oder sich zumindest abflachen, während bei einer zu niedrigen > Temperatur das Pech nicht in der form diskreter Tropfen, sondern in einer fadenähnlichen Formation aus dem unteren Ende des Düsenrohres 15 austritt.

Auch die Länge des Luftweges,(d.h. der vertikale Abstand zwischen dem unteren Ende des Düsenrohres 15 und der Oberfläche des Kühlwassers 11, der van den Pech-Tröpfchen im freien Fall überbrückt wird) spielt eine wichtige Rolle. Jedes aus dem

Düsenrohr austretende Pech-Tröpfchen neigt nämlich dazu, hinter sich einen verhältnismäßig langen "Schwanz¹¹ herzuziehen, durch den es mitunter sogar mit dem nächsten Tropfen verbunden werden kann. Während des freien Falles in der Luft wird, korrekte Temperatur des Peches vorausgesetzt, dieser Schwanz in die Tröpfchen progressiv eingezogen. Die Länge des Luftweges muß daher so gewählt sein, daß die einzelnen Tröpfchen in dem Augenblick die Oberfläche des Kühlwassers 11 erreichen, in dem sie den Schwanz ganz eingezogen und damit eine mehr oder weniger perfekte Kugelform angenommen haben. Auf der anderen Seite darf die Länge des Luftweges aber auch nicht zu groß sein, weil sonst die Tröpfchen im freien fall eine so große Geschwindigkeit anneJtimen, daß sie durch den Aufprall auf die Oberfläche des Kühlwassers abgeplattet werden. Es ist verständlich, daß bei dieser Sachlage die optimale Länge des Luftweges, bei der sich kugelförmige oder näherungsweise kugelförmige Pech-Kügelchen ergeben, weitgehend auch davon beeinflußt wird, ob das geschmolzene Pech 14 im Tank 13 in der

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. Nähe der oberen oder der unteren Grenze des für die betreffende Pech-Type zulässigen Temperaturbereichs gehalten ist, denn bei höheren !Temperaturen verlieren die Tröpfchen schon auf kürzeren fallstrecken ihren Schwanz und nehmen damit Kugelform an, aber zugleich tritt auch die Neigung zum Abflachen beim Aufprall auf die Kühlwasser-Oberfläche etwas markanter in Erscheinung.

Falls die Temperatur des Kühlwassers 11 im Kessel 10 der Raumtemperatur oder größenordnungsmäßig der Raumtemperatur entspricht, sind die in das Wasser eingetretenen Pech-Tröpfchen bereits nach einer verhältnismäßig kurzen Sinkstreoke im Wasser hart. In der Praxis hat sich dabei eine Sinkstrecke von ungefähr 60 cm als völlig ausreichend erwiesen. Die ara Boden des Kessels 10 sich ansammelnden Pech-Kügelchen zeigen daher keine Tendenz zum Zerquetschen oder zum Aneinanderkleben. Nach dem Abzug dieser Kügelchen und nach dem Trocknen (zum Zwecke des Bntfernens der an der Kugeloberfläche anhaftenden Feuchtigkeit) besitzen die Pechkügelchen nur einen sehr geringen Gehalt an okkludiertem Restwasser, der in der Regel in der geringen Größenordnung vom etwa o,1 # liegt. Die Kügelchen sind außerdem sehr glattflächig und frei von Perforationen, so daß sie sich eher gut zur Beschickung von pneumatischen Förderanlagen eignen.

In einem praktischen Beispiel wurde gefunden, daß bei einem so-genannten ^MBrikettbinder-Pech^M, d.h. einer verhältnismäßig weichen Pechtype, die einen (nach der "Ring- und Ballmetode¹¹ gemessenen) E rweichungspunkt von ungefähr 80° 0 besitzt, erfolgreich

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kleine Pech-Kügelchen hergestellt werden können, wenn das Pech mit einer Temperatur oberhalb von 135° O in Kühlwasser von weniger als 30° C Temperatur eingetropft wird, für Kügelchen mit einem Durchschnittsgewicht von ungefähr 0,1 g lag dabei der günstigste Bereich für den Luftweg zwischen etwa 10 bis 60 cm. Dieser Bereich nimmt mit zunehmendem Kügelchen-Gewicht ab. Bei Kügelchen von etwa 0,15 g lag der günstigste Bereich des Luftweges zwischen ungefähr 12 und 40 cm und bei Kügelchen von etwa 0,2 g lag er zwischen ungefähr 23 und 33 cm.

Wenn als Material eine härtere Type von Pech vorliegt, z.B. ein sogenanntes "Elektrodenbinder-Pech" mit einem Erweichungspunkt (nach der Ring- und Ballmetode) von 105° C, kann das geschmolzene Pech mit einer Temperatur oberhalb von 165° C in Kühlwasser mit einer Temperatur von unter 50° 0 eingetropft werden. Für die Länge des Luftweges ergeben sich dabei die gleichen Bereiche, die vorangehend angegeben sind.

Einige Einzelheiten der Yerfahrensbedingungen und der dabei erzielten Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle 1 für einige Typen Brikettbinder-Pecla und einige Typen Elektrodenbinder-Pech» gegenübergestellt.

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IABEIIiE 1:

Pech-Type ;	3rikettbinder	85	Elektrodenbinder	105
Erweichungepunlct °G (RäbB)	85	142	105	174
Temp. d. geschm. Pechfüllung	148	10	170	10
Höhe d. geschm. Pechfüllung cn	10		10
Kegelwinkel d. Schließkegels		25		40
Grad	25	500	25	700
Spindelantrieb Hubzahl/Hln.	700	. 7,9	500	7,9
Hubhöhe d. Spindel mm	7,9	5,1	7,9	5,1 ·
Düsenöffnung mm	5,1	20-51	5,1	20-30
Luftweg-Bereich cm :	0-40	Räumt	20-51
Kühlwasser-Temperatur C		70	mperatu:	135
Ausetoiä Gramm/Min.	84		71
durchschnlttl. Pelletgew.		0,14		0,19
Gramm	0,12	0,14

Sie zeichnerisch dargestellte Apparatur enthält aus Gründen besserer Anschaulichkeit nur ein einziges Düsenrohr 15 Im Kopfstück 12. Für eine wirtschaftliche Produktionsweise 1st es jedoch wünschenswert, die Anlage mit einem Kopfstück auszurüsten, das eine Vielzahl von Düsen besitzt. Da jedoch die einzelnen Pech-Tröpfchen beim Eintreten in das Kühlwasser die Neigung besitzen, während des Absinkens etwas zur Seite hin auszuwandern, sollten die an einem solchen, mit vielen Düsen versehenen Kopfstück ange-

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brachten Düsen einen so großen Abstand voneinander haben, daß die Pechtröpfchen nach dem Eintreten in das Kühlwasser einander nicht berühren könnet wenn sie noch nicht ausreichend erhärtet sind. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, die Betätigung der den einzelnen Düsen des Kopfstückes zugeordneten Spindeln derart außer Phase zu setzen, daß die Pech-Tröpfchen aus den einzelnen Düsen ",abgestuft" austreten, d.h. daß die aus zwei benachbarten Düsen austretenden Tröpfchen nicht gleichzeitig, sondern zeitlich aufeinanderfolgend mit dem freien Fall beginnen.

Im übrigen ist es für eine kommerziell sinnvolle Verfahrensweise nützlich, die gebildeten Pech-Kügelchen kontinuierlich aus dem Kessel 10 abzuziehen. Zu diesem Zweck kann ein Unterwasser-Förderer in dem Kessel 10 angeordnet werden, beispielsweise ein Förderband, das im Bedarfsfall eine mit Silikon oder einem anderen klebehindernden Oberflächenbelag beschichtet sein kann. Alternativ dazu kann auch ein Förderrohr verwendet werden, über das die Kugelchen mit einem ständigen Wasserstrom ausgetragen werden, bzw. der Kessel 10 kann wi Mtimem *«,1»**a JSmiAm zur Seite hin zu einem solchen Förderrohr verlängert sein. Besonders vorteilhaft ist ein Förderrohr in den Fällen, in denen die gebildeten Kügelchen oder zumindest einige dieser Kugelchen die Tendenz haben zu schweben oder aufzuschwimmen, anstatt zu sinken. In einer für den großtechnischen Betrieb bestimmten Ausführungsform hat es sich bewährt, einen Kühlwasserkessel zu verwenden,

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der mittels in Längsrichtung angeordneter Trennwände in eine Anzahl von parallelen Sektionen unterteilt ist, wobei jede Sektion in ein eigenes Förderrohr mündet und zugleich auch mit einem gesonderten, mit zahlreichen Düsen besetzten Kopfstück zusammenarbeitet.

Mit ansteigender Temperatur des Kühlwassers und dementsprechend höherer Temperatur der abgezogenen Pellets wird das Ausmaß der erforderlichen Nachtrocknung geringer. In gewissen Fällen wurde gefunden, daß ein Zusatz eines geeigneten Additivs, vorzugsweise einer chemisch inerten Dimethyl-Silikon-Flüssigkeit zum Kühlwasser ein Zusammenkleben der Kügelchen verhindert und die Erhärtung dieser Kügelchen begünstigt, so daß im Ergebnis höhere Arbeitstemperaturen im Kühlwasserkessel gefahren werden können. Die Silikonflüssigkeit muß dabei natürlich sehr gut in dem Wasser dispergiert sein. Sie kann z.B. in Form einer 5-prozentigen lösung in Benzol oder Toluol zugesetzt werden, wobei die Gesamtmenge an Zusatz nur sehr gering zu sein braucht. Bei Verwendung eines solchen Zusatzes wird die Kühlwasser-Temperatur zweckmäßig auf dem höchsten gerade noch zulässigen Wert gehalten, bei dem ein Zusammenkleben der gebildeten Kügelchen gerade noch mit ausreichender „Sicherheit vermieden werden kann. Die Höhe dieser Temperatur läßt sich für die einzelnen Substanzen sehr leicht durch Handversuche ermitteln. Sie ist in der nachfolgenden Tabelle 2 für einige Substanzen angegeben, wobei jeweils Zusätze von Dimethyl-Silikon-Flüssigkeit mit unterschiedlichen Viskositäten (gemessen in Centistoke = c/s) zugrunde gelegt sind.

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!DABELIB 2:

Material	North !Thames Gas Board Medium Soft Pitch	Obere Grenze d. Kühlwassertemperatur	Dimethyl-Silicon Additiv (in 58 %iger Lösung)	ecm	V	. 30000	c/s
1.	North Thames Gas Board Hard Pitch	53	10	ecm	V	. 30000	c/s
2.	Midland Tar Distillers Ltd. Pro-Pelleted Pitch Pines	66	10	ecm	V	. 30000	c/ß
3.	Rutgers Werke Und Teer Verwertungs AG Elektrode Pitch Nr. 284/75	60 ■	10	ecm	V	. 1000	c/s
4.	Electrode Pitch Bx Nr. 283/75	69 ■	10	ecm	V	. 5000	c/ß
5.	Steinkohlenteer-Pech Elektrode Pitch 63-73 Nr. 282/75	70 ■	10	ecm	V	. 5000	c/ß
6.	united Coke A Chemical Co. Ltd., Elektrode Pitch Ref. No. 33/64	60 -	10	ecm	V	. 1000	c/ß
7.	British Resin Products Ltd., Epok Surface Basin (Sample) Blend 464/7/5 - Grade C. 460	80 -	20	ecm	Y	,100000	c/ß
8.	Batch Blend 469/7/5	77 -	10	ecm	V.	100000	c/ß
9.		10
- 54⁰C
- 68⁰C
- 65⁰C
- 7O⁰C
- 73⁰C
- 62⁰C
- 88⁰C
■ 80⁰C
65⁰C

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Pur sehr harte Pech-Typen wurde gefunden, daß die Temperatur in den Tropfdüsen ein ganzes Stück höher sein muß als in den vorangehend erläuterten Beispielen. Dabei wird dann auch eine höhere Kühlwassertemperatur erforderlich, damit ein Kracken der Kügelchen im Kühlwasser vermieden wird.

Vorangehend wurden die Verfahrensbedingungen in in Hinsicht auf die Bildung von mehr oder weniger gut kugelförmigen Pellets dargelegt. In einigen fällen mag es jedoch zulässig oder möglicherweise sogar vorteilhaft sein, Pellets mit kurzen Schwänzen oder aber abgeflachte Pellets zu erzeugen, pies läßt sich durch entsprechende Änderung der Veifahrensbedingungen ohne weiteres erreichen. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß eine mitunter (und ganz besonders bei härteren Pechtypen) auftretende Erscheinung vermieden wird, nämlich, daß in dem gebildeten Schwanz eine kleine Blase eingeschlossen wird, unter der Vor-ausSetzung, daß die Bildung einer solchen Blase vermieden ist, unterscheidet sich der Gehalt an eingeschlossenem Rest besser bei Pellets mit-Schwänzen oder bei abgeflachten Pellets nicht spürbar von dem Wassergehalt der kugelförmigen Pellets. Im übrigen kann in einigen fällen auch das -Verfahren so einjustiert werden, daß die gebildeten Pellets nicht absinken, sondern flotieren. Dies mag besonders vorteilhaft sein, wenn die gebildeten Pellets über ein Förderrohr mittels eines Wasserstromes abgezogen werden.

- Ansprüche -

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Pelletisieren von schmelzbaren Substanzen, wie · z. B. Pech, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz im geschmolzenen Zustand durch freien Fall in Luft in die Form diskreter, etwa kugelförmiger Tröpfchen überführt wird, und daß diese Tröpfchen in einem Bad aus Kühlwasser (oder einer anderen Kühlflüssigkeit, in der die Substanz unlöslich ist) aufgefangen und zu festen Kügelchen erhärtet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen durch pulsierende oder absatzweise Strömung durch eine intermittierend schließbare DÜ3enöffnung hindurch gebildet v/erden, und daß die Tröpfchen vom Austrittsende der Düsenöffnung bis zur Oberkante des Kühlmittelbades einen Luftweg durchfallen, der ausreicht, um jeden Tropfen während des freien Falles den Übergang von einer etwas langgestreckten Form (beim Verlassen der Düsenöffnung) in eine im wesentlichen Kugelform zu ermöglichen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tröpfchen vom Austrittsende der Düsenöffnung bis zur Oberfläche des Kühlmittelbades einen Luftweg durchfallen, der genügend kurz ist, danifcdie Tröpfchen im freien Fall keine so große Geschwindig-

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keit annelißien, bei der sie durch den Aufprall auf die Ober-. fläche des Kühlmittelbades spürbar abflachen können.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn-. zeichnet, daß die Frequenz des intermittierenden üffnens und Schließens der Düsenöffnung zum Zwecke der Veränderung der Tröpfchengröße und damit der Größe der sich bildenden Kügelchen veränderbar ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet , daß die geschmolzene Substanz beim Durchtritt durch die Düsenöffnung auf einer Temperatur gehalten ist, die oberhalb der Temperatur liegt, bei der die Substanz in einem fadenähnlichen Strahl anstelle von diskreten Tröpfchen aus der Düsenöffnung austritt.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der geschmolzenen Substanz beim Durchtritt durch die Düsenöffnung auf einem Wert gehalten ist, der unterhalb des Temperaturwertes liegt, bei dem die Tröpfchen beim Aufprall auf die Oberfläche des Kühlmittelbades abplatten oder zerplatzen.

-7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittelbad (Kühlwasser) im wesentlichen auf Raumtemperatur gehalten ist.

0. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittelbad (Kühlwasser) auf eine Temperatur gehalten ist, die oberhalb der zum Verhindern eines Zusammen-■ backens der festen Kügelchen zulässigen Grenztemperatur liegt, und daß zugleich ein Zusammenbacken der festen Kügelchen durch Zusatz eines klebehindernden Additivs zum Kühlwasser verhindert wird.

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At

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv eine chemisch inerte Silikon-Flüssigkeit verwendet wird, beispielsweise ein Dirnethyl-Silikon.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines mit Kühlmittel gefüllten, nach oben offenem Kessels ein Kopfstück angeordnet ist, das einen Vorrat von geschmolzener Substanz enthält und mindestens eine Düsenöffnung zum Ausströmen der geschmolzenen Substanz besitzt, wobei das imstrittsende der Düsenöffnung in einem vorbestimmten Abstand oberhalb der Kühlmittel^Oberflache im Kessel angeordnet ist, und wobei das Eintrittsende der Düsenöffnung mit einem hin und hergehend bewegten Schließkörper zusammenarbeitet, der die die Düsenöffnung durchströmende Substanz in eine pulsierende oder absatzweise Strömung versetzt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende der Düsenöffnung in solcher Höhe oberhalb der Oberfläche des Kühlmittelbades angeordnet ist, daß die beim Verlassen der Düsenöffnung an den Tröpfchen entstehende schwanzartige Verlängerung unmittelbar vor dem Eintritt der Tröpfchen in das Kühlmittelbad in die Tröpfchenmasse eingezogen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kopfstück ein mit thermostatisch gesteuerten lleiizelementen versehener Vorratstank für geschmolzene Substanz angeordnet ist.

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13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnung als senkrecht angeordnetes Düsenrohr ausgebildet ist, und daß der Schließkörper,der mit dem oberen Ende des Düsenrohres zusammenwirkt, ein hin und hergehend bewegter Schließkegel i3t.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück mit einer Anzahl von Düsenrohren und damit zusammenwirkenden Gchließkegeln ausgerüstet ist. 15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kessel für das Külilmittelbad eine Unterv/asser-Fördereinrichtung zum kontinuierlichen Abzug der gebildeten festen Kügelchen angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Fordereinrichtung mit einem klebehindernden Material beschichtet ist.

1.7· Vorrichtung .nach einem der Ansprüche 10 bis 14» dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel für das Külilmittelbad zur Seite hin zu einem Strömungs-Förderrohr verlängert ist, wobei die von dem Kopfstück abgegebenen und im Külilmittelbad verfestigten Kügelchen an dem stromaufwärts gelegenen Ende in das Förderrohr eintreten.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Kessel für das Külilmittelbad mit Anschlüssen zum Sirkulieren von Kühlmittel (Kühlwasser) versehen ist.

Ki\E/mr

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