DE1542145B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einkapseln eines fließfähigen Stoffes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einkapseln von Teilchen eines fließfähigen Stoffes in eine Hülle aus festem oder hitzehärtbarem Material, bei dem die Teilchen des einzukapselnden Stoffes und die Teilchen des Hüllenmaterials unter Mitwirkung von Trägergasen in Form von Strahlen miteinander in Berührung gebracht werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 26 85 537 bekannt. Gemäß dem bekannten Verfahren laufen die Strahlen des zu umhüllenden Materials entlang einer Wurfparabel und die des Hüllenmaterials entlang geradliniger Bahnen, wobei die gegenseitige Berührung im annähernd geradlinigen Teil der Wurfparabel stattfindet. Um bei diesem Verfahren den Vorgang des Einkapseins nicht zu beeinträchtigen, muß der einzuhüllende Stoff unter Verwendung eines komplizierten Schleudermechanismus trägergasfrei durch das Hüllenmaterial geführt werden. Da auch die trägergasfreie Führung des zu umhüllenden Stoffes noch kein vollständiges Einkapseln durch das Hüllenmaterial gewährleistet, müssen das Hüllenmaterial und der zu umhüllende Stoff vor ihrer gegenseitigen Berührung entgegengesetzt elektrisch aufgeladen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, das besonders einfach ist und den fließfähigen Stoff vollständig einkapselt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Teilchen des einzukapselnden Stoffes und die Teilchen des Hüllenmaterials in Form von in gleicher Richtung miteinander sich bewegender und entgegengesetzt spiralförmig sich drehender Strahlen miteinander in Berührung gebracht werden.

Die so geführten Strahlen durchdringen sich gegenseitig vollständig, wobei die Feststoffpartikel bei Berührung mit den Flüssigkeitspartikeln diese um ihre eigene Achse drehen und diese dabei gleichzeitig überziehen bzw. einkapseln. Diese Dreh- bzw. Rollwirkung führt gegenüber dem bekannten Verfahren zu einem besseren, nämlich einem vollständigen und gleichmäßigen Überzug der Flüssigkeitspartikel mit den Feststoffen.

Der hierin verwendete Ausdruck »fließfähiger Stoff« hat die Bedeutung von Flüssigkeiten und viskosen oder plastischen Materialien, wie Latex, Gele, Kolloide, synthetische Harze. Beispielsweise kann Tomatenkonzentrat wirksam mit einer pulverförmigen trockenen Tomatenhaut überzogen werden. Hierdurch kann das Tomatenkonzentrat leichter gehandhabt und verpackt werden und in seine flüssige Form durch Pressen oder Auflösen in Wasser später leicht rückgeführt werden. In gleicher Weise lassen sich Kaffee- oder Kakaoteilchen einkapseln. Natürlich können auch andere fließfähige Stoffe eingekapselt werden. Neben pulverförmigen Überzugsmaterialien können auch flüssige oder dampfförmige Stoffe verwendet werden.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens. Die Vorrichtung besteht aus einem zylinderartigen Gehäuse mit einer Heizeinrichtung und wenigstens zwei Düsenanordnungen für die Zuführung des einzukapselnden Materials und des Hüllenmaterials, wobei die Düsenanordnungen aus einer zylinderartigen, einseitig offenen Kammer bestehen, in deren öffnung das Auslaßende eines in der Kammer zentral angeordneten, der Zuführung des einzukapselnden Materials dienenden Rohres von einer zylindrischen Wandung und von einer nach außen sich erweiternden und mit düsenartigen Öffnungen zur Zuführung eines Gasstroms versehenen Wandung umgeben ist und bei der erfindungsgemäß die düsenartigen öffnungen in der Wandling so angeordnet sind, daß der austretende Gasstrom eine bezüglich des zentral angeordneten Rohres parallele, nach außen gerichtete Strömungsrichtungskomponente, eine senkrecht auf das zentrale Rohr gerichtete Strömungsrichtungskomponente und eine zur Wandung tangentiale Strömungsrichtungskomponente aufweist und die Einlaßdüse für das Wandmaterial in bezug auf die Anordnung der düsenartigen öffnungen umgekehrt tangential in den geschlossenen Bodenbereich der Kammer einmündet.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen derselben werden nun an Hand von Ausführungsbeispielen und an Hand schematischer Darstellungen näher erläutert. In den Figuren zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine Einzelansicht, teilweise im Schnitt, der in F i g. 1 dargestellten Sprühdüsenanordnung in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 eine Draufsicht von der Ebene 3-3 in F i g. 2

auf die Sprühdüsenanordnung,

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 5 eine abgeänderte Ausführungsform der Sprühdüsenanordnung, teilweise im Schnitt,

F i g. 6 eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Sprühdüsenanordnungen im oberen Teil des Gehäuses untergebracht sind,

F i g. 7 einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 8 und

Fig. 10 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Mündung im Kopfstück der Sprühdüsenanordnung.

Gemäß F i g. 1 umfaßt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die allgemein mit 10 bezeichnet ist, ein zylinderartiges, oben verschlossenes Gehäuse 12, das unten in einen kegeligen Teil 14 übergeht. Am unteren Ende des Teils 14 ist eine Auslauföffnung vorgesehen, die an eine zu einem Sammler führende Auslaufleitung 16 angeschlossen ist.

Wenigstens eine, vorzugsweise aber mehrere Sprühdüsenanordnungen 18 (F i g.4) sind gemäß F i g. 1 mit dem kegeligen Teil 14 des Gehäuses 12 verbunden, so daß ein Sprühstrahl nach oben in den Teil 14 gerichtet wird.

Da sich die Sprühdüsenanordnungen 18 einander praktisch gleichen, wird nur eine beschrieben. Gemäß Fig. 2 ist in der Sprühdüsenanordnung 18 eine zylinderartige Kammer 20 vorgesehen, die sich winklig in den kegeligen Teil 14 des Gehäuses 12 erstreckt. Die Kammer 20 besitzt einen konischen Halsteil 22, der innerhalb des Teils 14 angeordnet ist. Der konische Halsteil 22 endet in einer relativ engen zylindrischen Mündung 24, die von einem ringförmigen hohlen Kopfstück 26 umgeben ist. Das Kopfstück 26 weist eine sich nach außen und oben konisch erweiternde Innenwand 28 auf, in der eine Vielzahl kranzförmig angeordneter, düsenartiger öffnungen 30 vorgesehen sind. Die düsenartigen öffnungen 30 sind gemäß den F i g. 2 und 3 in der Innenwand 28 so ausgerichtet, daß sie jeweils eine zur Achse der Kammer 20 parallele, aus der Kammer 20 hinausweisende Komponente, eine dazu senkrechte, auf die Kammerachse hinweisende Komponente und eine zu beiden Komponenten senkrechte, also zur Innenwand 28 tangentiale Komponente aufweisen. Wenn also Ströme oder Strahlen aus Luft oder einem anderen unter Druck stehenden Gas aus diesen düsenartigen öffnungen 30 austreten, so werden sie nicht nur nach innen auf die Achse der Mündung 24 bzw. der Kammer 20 hin, sondern auch tangential zur Mündung 24 ausgestoßen, so daß sich ein Wirbel bildet, der sich spiralförmig nach oben in den kegelförmigen Teil 14 bewegt. Die Luft bzw. das unter Druck stehende Gas tritt in das Kopfstück 26 über eine Leitung 32 ein, die mit einer nicht gezeichneten Quelle eines unter Druck stehenden Mediums verbunden ist.

In der Achse der zylindrischen Kammer 20, also konzentrisch zu deren Mantelwand, ist ein Zentralrohr 34 zur Führung des fließfähigen Stoffes angeordnet, das am unteren Ende mit einer unter Druck stehenden Quelle des fließfähigen Stoffes, mit anderen Worten, des einzukapselnden Stoffes, verbunden ist. Am oberen Ende des Zentrairohres 34 ist ein konischer Auslaß 36 vorgesehen, der konzentrisch in der Mündung 24, etwa in Höhe der düsenartigen öffnungen 30, angeordnet ist.

Das feststoff- und pulverförmige Hüllenmaterial wird durch einen Aufgabebehälter 38 eingeführt. In den Aufgabebehälter 38 führt eine Leitung 40, die mit einer nicht gezeigten, unter geringem Druck stehenden Gasbzw. Luftquelle verbunden ist. Während das körnige Material durch den Aufgabebehälter 38 fällt, wird es von dem Gas in der Leitung 40 aufgenommen und durch eine Einlaßdüse 42, z. B. eine Venturi-Düse, in den Bodenbereich der Kammer 20 geschleudert. Die Einlaßdüse 42 führt den in Gas suspendierten Feststoff tangential in die Kammer 20 ein, und zwar in einer Umlaufrichtung, die entgegengesetzt zur Umlaufrichtung der obenerwähnten tangentialen Komponente der düsenartigen öffnungen 30 liegt. Dadurch wird erreicht, daß sich der im Trägergas suspendierte Feststoff spiralförmig in der zylindrischen Kammer 20 nach oben dreht, wobei der Drehsinn dieses Wirbels dem Drehsinn des von den düsenartigen öffnungen 30 hervorgerufenen Wirbels entgegengesetzt ist.

Wenn der fließfähige Stoff aus dem Auslaß 36 austritt, bewirkt das aus den tangential geneigten düsenartigen öffnungen 30 austretende und unter hohem Druck stehende Gas auf Grund der Wirbelwirkung des Gases eine Zerstäubung des fließfähigen Stoffes. Da das aus den düsenartigen Öffnungen 30 austretende Gas sowohl eine nach vorne und oben geneigte als auch eine tangentiale Komponente besitzt, ist die Zerstäubung ganz besonders wirksam. Der fließfähige Stoff wird dann in eine Wirbelbewegung in Vorwärtsrichtung versetzt und gleichzeitig von den die Feststoffe mit sich führenden und unter niedrigem Druck stehenden Gasen eingehüllt, die sich spiralförmig um das Zentralrohr 34 durch die Kammer 20 bewegen. Da die Drehrichtung der Feststoffpartikel in der Mündung 24 entgegengesetzt zur Drehrichtung der Flüssigkeitspartikel ist, verwirbeln die beiden Stoffe miteinander. Bei der gegenseitigen Berührung rufen hierbei die Feststoffpartikeln eine Drehung der Flüssigkeitspartikel um ihre eigene Achse hervor, wobei die Flüssigkeitspartikel von den Feststoffpartikeln gleichmäßig überzogen werden. Diese Dreh- oder Rollwirkung führt zu einem gründlichen Einkapseln der Partikel aus dem fließfähigen Stoff.

Der konische, durch die aus den düsenartigen öffnungen 30 austretenden Druckgase hervorgerufene ,Wirbel bildet einen Unterdruck am Auslaß 36. Dieser Unterdruck läßt gewöhnlich etwas aus dem Auslaß 36 austretende Flüssigkeit hinter den konischen Wirbelströmen und verkrustet so den Umfang des Auslasses 36. Diese Verkrustung wird jedoch durch die unter geringem Druck stehenden Gase verhindert, die von der Kammer 20 aus aufsteigen. Diese Gase verhindern das Zurückströmen des fließfähigen Stoffes und damit die Krustenbildung.

Sprühströme feststoffüberzogener Flüssigkeitströpfchen steigen von der Sprühdüsenanordnung 18 in den kegeligen Teil 14 des Gehäuses 12. Das Gehäuse 12 bildet mit dem kegeligen Teil 14 eine Trockenkammer, in der das trocknende Gas, z. B. Luft, durch eine Vielzahl tangential angeordneter Warmgasrohre 44 eingeführt wird, die mit einer Warmgasquelle (nicht gezeigt) verbunden sind. Die Temperatur und der Druck dieser Trocknungsluft verändert sich entsprechend den verarbeiteten Materialien und den gewünschten Ergebnissen. Sollen z. B. Latexpartikeln mit Ton überzogen wer-

den, so wird man vorzugsweise Trockenluft bei etwa 930⁰C (500⁰F) bei einem Druck von 200 bis 500 mm Wassersäule (10 bis 20 Zoll) verwenden. Das warme unter Druck stehende Gas wird nach unten durch das Gehäuse 12 längs einer spiralförmigen Bahn geführt, nimmt die Sprühstrahlen aus den Sprühdüsenanordnungen 18 mit und transportiert die überzogenen Flüssigkeitspartikeln unter gleichzeitiger Trocknung in die Auslaßleitung 16.

Die durch das Gehäuse 12 und seinen Teil 14 gebildete Trockenkammer wird deswegen eingesetzt, weil die Flüssigkeitspartikeln beim Trocknen bzw. Verdampfen schrumpfen. Durch dieses Schrumpfen bewegen sich die haftenden Feststoffpartikeln noch enger aufeinander zu und koaleszieren gegebenenfalls unter Bildung einer dünnen Kruste oder Schale. Danach ist die Flüssigkeit von der Warmluft isoliert; ein weiteres Verdampfen wird verhindert. Etwa zu diesem Zeitpunkt werden die überzogenen Partikeln durch die Auslaufleitung 16 ausgetragen. Wird nur ein Teilüberzug gewünscht, so kann die Temperatur des Trocknungsgases entsprechend geringer sein, so daß die Flüssigkeit bzw. die überzogenen Partikeln während ihres Aufenthalts in der Trockenkammer noch nicht so weit geschrumpft sind, daß sämtliche haftenden, im Abstand voneinander angeordneten Feststoffpartikeln miteinander koalesziert sind.

Fig.5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer Sprühdüsenanordnung, die allgemein mit 50 bezeichnet ist und aus einer zylinderartigen Kammer 52, ähnlich der Kammer 20, besteht und einen oberen konischen Halsteil 54, ähnlich dem konischen Halsteil 22, aufweist, der in einer relativ engen zylindrischen Mündung 56, ähnlich der Mündung 24, endet. Die Mündung 54 ist von einem Kopfstück 58, ähnlich dem Kopfstück 26, umgeben und mit düsenartigen öffnungen 60, die ähnlich wie die düsenartigen öffnungen 30 ausgerichtet sind, versehen. Durch die Kammer 52 und den konischen Halsteil 54 verläuft ein Zentralrohr 62, ähnlich dem Zentralrohr 34, nur daß statt des gewöhnlichen Auslasses 36 gemäß F i g. 2, durch den die Flüssigkeit axial zum Zentralrohr 34 austritt, das vordere Ende des Zentralrohrs 62 mit einer Vielzahl von winklig angeordneten Auslassen oder Schlitzen 64, einen für jede düsenartige öffnung 60, versehen ist. Die winklig angeordneten Auslässe 64 schleudern die Flüssigkeit unter einem Winkel gegen die geneigten, aus den düsenartigen öffnungen 60 austretende Druckgasströme. Insbesondere können der fließfähige Stoff und das Druckgas unter einem Winkel von 90° auftreffen, was zu einer besonders intensiven Dispersion des fließfähigen Stoffes und daher zu einem größeren Grad des Überziehens durch das feste Hüllenmaterial führt.

Die düsenartigen öffnungen 30 in F i g. 2 und 6 in F i g. 5 liefern Weitwinkelsprühstrahlen. Die Neigung der düsenartigen öffnungen 30 bzw. 60 kann jedoch geändert werden, um die Auftreffstelle auf den fließfähigen Stoff vorzugeben. Wünscht man z. B. einen langen, engen Sprühkegel, so kann die Neigung der düsenartigen öffnungen 30 bzw. 60 steiler ausgeführt werden, so daß die Auftreffstelle zwischen der Flüssigkeit und dem Druckgas relativ weit vor dem Auslaß 36 bzw. 64 liegt. Der umgekehrte Fall tritt ein, wenn die Neigung der düsenartigen öffnungen 30 bzw. 60 gering gemacht wird.

Vorzugsweise wird die an Hand der F i g. 1 bis 5 beschriebene Ausführungsform, bei der die Sprühdüsenanordnungen 18 bzw. 50 im unteren Teil des Gehäuses 12 liegen, verwendet. Hierbei verbleiben nämlich die flüssigen festen Partikeln während ihrer spiralförmigen Aufwärtsbewegung entgegen der Spiralströmung der warmen Gase relativ lange innerhalb der trocknenden Atmosphäre. 1

Die Einlasse der Zuführungsdüsen können aber auch am oberen Ende des Gehäuses im Bereich der tangential angeordneten Warmgasrohre angeordnet werden, wobei allerdings deren tangentiale Richtung entgegen der der Zuführungsdüsen ist. Bei einer solchen Anordnung werden die Flüssigkeits- und Feststoffstrahlen im horizontalen Gegenstrom zu der aus dem Warmgasrohr strömenden Warmluft abgeschleudert. Da sich jedoch beide Ströme nach unten statt in einen vertikalen Gegenstrom bewegen, verbleiben die überzogenen Partikeln relativ kurz in der Trockneratmosphäre; es erfolgt also eine geringere Schrumpfung, d. h. ein leichterer oder poröserer Überzug, als dies bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 5 der Fall ist.

Eine derartige Ausführungsform ist in F i g. 6 dargestellt. Demgemäß ist ein Gehäuse 70 mit einer Vielzahl von radial im Abstand angeordneten Düseneinheiten 72 versehen. Die Düseneinheiten 72 weisen eine Kammer 74, ähnlich der Kammer 20, und ein Kopfstück 76, ähnlich dem Kopfstück 26, auf. Das Kopfstück 76 wird über eine Leitung 78, die mit einer, nicht gezeigten Quelle eines unter Druck stehenden Gases, z. B. Luft, verbunden ist, versorgt. Ein Zentralrohr 80, ähnlich dem Zentralrohr 34, zur Führung des fließfähigen Stoffes erstreckt sich axial durch die Kammer 74 und ist mit einer Flüssigkeitsquelle verbunden. Eine Leitung 82 geht von einer unter geringem Druck stehenden Quelle für beispielsweise Luft (nicht gezeigt) aus. Das Druck- ; gas aus der Leitung 82 strömt nach unten um das Zen- : tralrohr 80 und bewirkt wie das durch die Kammer 20 strömende Gas, daß der Unterdruck am Auslaß des ^: Zentralrohres 80 aufgehoben wird und der Auslaß ; dementsprechend frei von jeder Krustenbildung bleibt. ! Natürlich könnte die Leitung 82 durch eine Aufgabean- j Ordnung, z. B. die Aufgabeanordnung 38, 40 und 42 ge- : maß F i g. 2, mit deren Hilfe sowohl Gas wie Feststoffe j in die Kammer 74 eingeführt werden, ersetzt werden. j Die dargestellte Ausführungsform arbeitet jedoch mit j einer getrennten Feststoffzuführungsanordnung, wobei | ein Aufgabetrichter 84 für die Feststoffe getrennt angeordnet ist und über ein Druckmedium aus einer Leitung 86 betrieben wird. Da die Eintrittsrichtung der Feststoffe aus dem Aufgabetrichter 84 bezüglich der Achse des Gehäuses 70 spiegelbildlich zur Eintrittsrichtung der zerstäubten Flüssigkeit aus der Kammer 74 liegt, erfolgt wegen der durch das Auftreffen der beiden Ströme hervorgerufenen Turbulenz eine große gegenseitige Dispersion der Feststoff- und Flüssigkeitspartikeln.

Erwärmte Luft oder ein ähnliches Gas wird in das Gehäuse 70 durch tangential angeordnete Warmgasrohre 88 eingeführt. Die Warmgasrohre 88 entsprechen den Warmgasrohren 44 und bauen wie diese eine spiralförmige, nach unten gerichtete Strömung auf.

In F i g. 7 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, die allgemein mit 91 gekennzeichnet ist. Sie besteht aus einem Gehäuse 93 mit einem kegelstumpfförmigen Teil 95. In der Mitte des unteren Endes ist eine Sprühdüsenanordnung 90 vorgesehen, die gleich der Sprühdüsenanordnung 18 ist und daher nicht weiter beschrieben wird. Um die Mündung der Sprühdüsenanordnung 90 ist eine zylindrische Leitwand 92 angeordnet. In der Nähe der Leit-

wand 92 und auf einer Seite des unteren Endes des kegelstumpfförmigen Teils 95 ist ein Auslauf 94 vorgesehen. Im oberen Teil des Gehäuses 93 sind tangential angeordnete Warmgasrohre 96, ähnlich den Warmgasrohren 44, angebracht.

Nachdem die feststoffüberzogenen Flüssigkeitspartikeln nach oben geschleudert worden sind, bewegen sie sich in dieser Ausführungsform auf Grund ihrer Zentrifugalkraft und ihres Gegenstroms zum spiralförmigen Warmgaswirbel aus der Leitwand 92 hinaus und nach unten und werden durch den Auslauf 94 ausgetragen. Hierdurch wird jede Neigung der absteigenden Partikeln, sich an der Mündung der Sprühdüsenanordnung 90 anzulagern und diese zuzusetzen, vermieden. Die Ausführungsform 91 ist dann geeignet, wenn eine Dehydratisierung der Flüssigkeitspartikeln nicht erwünscht ist.

Die in F i g. 8 dargestellte, abgeänderte Ausführungsform 100 der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird verwandt, um schwerere Feststoffüberzüge auf den Flüssigkeitspartikeln hervorzurufen, als man gewöhnlich mit den oben beschriebenen Ausführungsformen erhält. Die Ausführungsform 100 besteht aus einer Ringanlage mit einem Abwärtszug 102, einem unteren Krümmer 104, einem Aufwärtszug 106 und einem oberen Krümmer 108.

Das obere Ende des Abwärtszuges 102 besitzt eine allgemein mit 109 bezeichnete Düseneinheit. Die Düseneinheit 109 ist ähnlich der Sprühdüsenanordnung 18 in den F i g. 1 bis 3 und ist anstatt nach oben nach unten gerichtet. Sie enthält eine Kammer 110 mit einem konischen unteren Teil 111, durch den sich axial ein Zentralrohr 112 zur Führung des fließfähigen Stoffes erstreckt. Das Zentralrohr 112 ist mit einer nicht gezeigten Quelle eines fließfähigen Stoffes verbunden. Luft oder ein ähnliches Medium wird unter relativ niedrigem Druck aus einer nicht gezeigten Quelle durch eine Leitung 113 eingeführt. Das untere Ende des konischen Teils 111 bildet eine Mündung, die von einem Kopfstück 114 umgeben ist, welchem Luft oder ein ähnliches Medium unter relativ hohem Druck über eine mit einer nicht gezeigten Quelle verbundene Leitung 116 zugeführt wird, wobei der gesamte Aufbau im wesentlichen der in F i g. 6 beschriebenen Düseneinheit 72 entspricht.

Der aus der Düseneinheit 109 austretende Sprühregen aus Flüssigkeitströpfchen wird durch den Abwärtszug 102 nach unten geführt. Während der Abwärtsbewegung tritt er durch einen Bereich horizontaler Umwälzung, die durch ein tangential angeordnetes Warmgasrohr 118, das warmes Gas, z. B. Luft, unter Druck in den Abzug 102 einbläst, hervorgerufen wird. Das tangential umgewälzte Gas bildet einen horizontalen Wirbel und ruft eine spiralförmige Strömung durch den Abwärtszug 102 hervor. In diesem Wirbel werden die Flüssigkeitströpfchen vorgetrocknet, bevor Feststoffe durch den Aufgabetrichter 120 eingeführt werden. Tangential angeordnete Zusatzdüsen 124 liefern warme Zusatzgase und lassen das Produkt in der Ausführungsform 100 umströmen. Während die Flüssigkeitspartikeln sich in dem Spiralwirbel nach unten bewegen, tritt das pulverförmige Feststoffmaterial vom Aufgabetrichter 120 durch eine Einlaßdüse 121 (Fig.9), z.B. eine Venturi-Düse, durch, wobei es von einem unter hohem Druck stehenden Gas, z. B. Luft, das durch die Leitung 122 geführt wird, mitgenommen wird. Treffen die Feststoffpartikeln gegen die Flüssigkeitströpfchen auf, so werden die Tröpfchen durch den Wirbel herumgeschleudert und dabei auf ihrer gesamten Oberfläche mit

Feststoffpartikeln überzogen.

Die überzogenen Flüssigkeitspartikeln werden dann nach unten durch den Abwärtszug 102 in den unteren Krümmer 104 geführt. Der untere Krümmer 104 wird beispielsweise mit warmer, untemiedrigem Druck stehender Luft beschickt, die durch die Zusatzdüsen 124 eintritt. Die aus den Zusatzdüsen 124 stammende Luft trocknet die überzogenen Partikeln nicht nur weiter, sondern trägt sie auch durch den Aufwärtszug 106 und den oberen Krümmer 108 zu einem Auslauf 126. Eine Ablenkplatte 128 ist zwischen dem oberen Krümmer 108 und dem Abwärtszug 102 vorgesehen, um zu verhindern, daß der größte Teil der zirkulierenden Warmluft und der hiervon mitgerissenen Partikeln in den Ab-

wärtszug 102 zurückkehren. Eine kleine Öffnung ist auf der Innenseite der Ablenkplatte 128 belassen und erlaubt es, daß eine gewisse Menge zirkulierender Luft in den Abwärtszug 102 eintritt; die überzogenen Partikeln, die relativ schwer sind, zirkulieren jedoch wegen der größeren auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft in der Nähe der Außenwand. Es wird also verhindert, daß die überzogenen Partikeln infolge der Ablenkplatte 128 in den Abwärtszug 102 eintreten.

Die relativ lange Zeitdauer, während der die überzogenen Partikeln in der beheizten Atmosphäre der Ausführungsform 100 auf ihrem Weg zum Auslauf 126 verbleiben, führt zu einer gründlichen Trocknung zusammen mit einem erheblichen Schrumpfungsgrad. Dies führt zu einer weifgehenden Zusammenballung der Feststoffe und daher zu einer vollständigen, nicht porösen Schale um die Flüssigkeitspartikeln.

In F i g. 10 ist eine abgeänderte Ausführungsform der düsenartigen Öffnung im Kopfstück bei 140 dargestellt. Die düsenartige Öffnung besitzt eine auswechselbare Spitze 142, die in der Öffnung 144 über geeignete Einrichtungen herausnehmbar angeordnet ist, z. B. durch Schraubeneinsatz, Preßpassung, Verbolzung, Stiftverbindung, usw. Die Spitze 142 kann abgeändert werden, um so den tatsächlichen Auslaß der Öffnung 144 kleiner oder größer zu machen und den Abstand zwischen dem tatsächlichen Auslaß der Öffnung 144 und dem Auslaß des Zentralrohres 146 zu verkleinern oder zu vergrößern. Die auswechselbare Spitze 142 kann entweder konvergent-divergent sein, um Überschallgeschwindigkeiten des Mediums zu erhalten, oder sie kann der »abrupten« Bauart zugehören, um eine größere Turbulenz hervorzurufen. Hierbei können beide Arten der Spitzen nach Wunsch verwandt werden.

Die Verwendung der Spitze 142 macht es möglich, daß der tatsächliche Auslaß der Öffnung 144 näher an den Auslaß des Zentralrohres 146 herangebracht werden kann, ohne daß eine wesentliche Störung der Niedrigdruckströmung durch die Kammer um das Zentralrohr 146 stattfindet. Dadurch, daß weiterhin der Druck der Öffnungen 144 variiert wird, können die Flüssigkeitströpfchen größer oder kleiner gemacht werden. Dies kann auch durch Verändern des Flüssigkeitsdrucks im Zentralrohr 146 erfolgen.

Wird die Kammer 20 gemäß F i g. 2 oder in eine entsprechende Konstruktion gemäß einer anderen Figur kein Feststoff eingeführt, sondern nur unter niedrigem Druck stehende Gase, dann kann die Vorrichtung Aufschlämmungen mit Viskositäten oberhalb 50 000 Centipoise in Partikeln von Mikrongröße dispergieren. Ohne die Strömung der unter niedrigem Druck stehenden Gase allerdings würde das Material bald den Auslaß des die Flüssigkeit führenden Zentralrohres zusetzen.
Als Beispiel für das Gas, das durch die zylindrische

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Kammer 20, die düsenartigen öffnungen 30, die Warmgasrohre 44 und die entsprechenden Teile in den anderen Figuren geschleudert wird, wurde Luft genannt. Selbstverständlich kann auch Dampf, Stickstoff, Sauerstoff oder irgendein anderes Gas, wobei die Auswahl

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von den zu behandelnden Materialien und den gewünschten Ergebnissen abhängt, verwendet werden.

Als Lernmaterial und Wandmaterial können auch Stoffe verwendet werden, die miteinander reagieren.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einkapseln von Teilchen eines fließfähigen Stoffes in eine Hülle aus festem oder hitzehärtbarem Material, bei dem die Teilchen des einzukapselnden Stoffes und die Teilchen des Hüllenmaterials unter Mitwirkung von Trägergasen in Form von Strahlen miteinander in Berührung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in Form von in gleicher Richtung miteinander sich bewegender und entgegengesetzt spiralförmig sich drehender Strahlen miteinander in Berührung gebracht werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der in einem zylinderartigen Gehäuse neben einer Heizeinrichtung mindestens zwei Düsenanordnungen zur Zuführung des einzukapselnden Materials und des Hüllenmaterials vorgesehen sind, wobei die Düsenanordnungen aus einer zylinderartigen, einseitig offenen Kammer bestehen, in deren öffnung das Auslaßende eines in · der Kammer zentral angeordneten, der Zuführung des einzukapselnden Stoffes dienenden Rohres von einer zylindrischen Wandung und von einer nach außen sich erweiternden und mit düsenartigen öffnungen zur Zuführung eines Gasstroms versehenen Wandung umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die düsenartigen öffnungen (30; 60; 144) in der Wandung (28; 58) so angeordnet sind, daß der austretende Gasstrom eine bezüglich des zentral angeordneten Rohres (34; 62; 146) parallele, nach außen gerichtete Strömungsrichtungskomponente, eine senkrecht auf das zentrale Rohr gerichtete Strömungsrichtungskomponente und eine zur Wandung (28; 58) tangentiale Strömungsrichtungskomponente aufweist und daß die Einlaßdüse (42) für das Hüllenmaterial in bezug auf die Anordnung der düsenartigen öffnungen umgekehrt tangential in den geschlossenen Bodenbereich der Kammer (20; 52) einmündet.