DE1592683A1

DE1592683A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kuehlen bzw.zum Trocknen von Teilchen

Info

Publication number: DE1592683A1
Application number: DE19661592683
Authority: DE
Inventors: Roger Kaltenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-09-21
Filing date: 1966-09-12
Publication date: 1971-05-13
Also published as: BE687180A; GB1132925A; CH466234A; IL26542A; AT271521B; NL6613274A; ES331439A1

Description

Roger Kaltenbach, 3» Avenue Brianger Paria 163 / Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen bzw. zum Trocknen von Teilchen

Zusatz 7.1& Patent (Patentanmeldung Nr.K57193 IVa/16

vom 21. September 1965)

Me SrfimluKy betrifft ein Verfahren zum Trocknen, Verfestigen, Umhüllen und Kühlen von Kunstdüngern, die in Form ·7οά ^eilctisn in konzentrierter Lösung, i» geschmolzenen Zu-scaiiü tue.? als breiartige Mischung vorliegen, wobei nan nüageaitteltauchen in ein Pulver - Gasgemisch alt puim^f^mljetr» üsihüllungsmaterial einführt, wo sie gleichseitig ystyoeknet, abgekühlt, verfestigt und umhüllt und aus $**m. Gemisch wieder entfernt Yerden, und besteht a*ia eiiisr Verbesserung cles im Patent ....... (PatentanmcliJiÄn·" Nr.K57193 IV a/16 rom 21. September 1965) beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung stur Durchführung dieses Verfahrens.

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Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Teilchen in der Nähe des oberen Endes eines Fliessbettes aus pulverförmigem Material einbiinjt, dass das Fliessbet¹: langgestreckt und geneigt ist, so dass es eine Luftführung bildet, deren Fluidisation durch 'iaseinblasung bewirkt wird, dass die Teilchen nach dem Kühlen bzw. Trocknen in der Nähe des unteren Endes des Fliessbettes entfernt werden, und dadurch, dass das pulverförmige Material auf solchen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gehalten wird, dass die Teilchen durch ivSrmeaustausch mit diesem Material gekühlt bzw. gcirocXnt" werden.

KUhI«ii uzv. Trocknen der Tauchen lediglich t luiuisatioiisjas gewährleistet wird, wobei Luft au diese» Z^eei. Verwendet wird, so ist eine vorhergehen^ %s Gas aufbereitung erforderlich. Da beträchtliche Gemengen erforderlich s^nd, bringt diese

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Aufbereitung hohe Ablage- bzw. Betriebskosten mit sich, Vfcüin es sich z.B. darum handelt, ein hygroskopisches Produkt, beispielsweise Ammomunritrat, zu kühlen, so muss nicht nur das Gas gekühlt, sondern auch sein Feuchtigkeitsgehalt herabgesetzt werden, damit das zu behandelnde Produkt bei Berührung mit dem Gas keine Feuchtigkeit aufnimmt. Dadurch, dass die Kühlung bzw. Trocknung der Teilchen mittels des pulverförmigen Materials des Bettes gewährleistet wird und dass die in das Bett eingeblasene

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Gasmenge auf einen Minimalvert herabgesetzt vird, werden die Kosten, die zur Aufbereitung der o.e. grossen Sasmengen erforderlich sind, vermieden. Das zum Fluidisieren des Bettes vervendete Gas kann, falls erforderlich, aufbereitet verden; da jedoch seine Menge gering is: werden selbstverständlich die für diese Aufbereitung erforderlichen Kosten beträchtlich herabgesetzt.

Der armeaustausch zvischen den zu behandelnden Teilchen und dem pulverförmigen Material ist vesentlich und geht rasch vor sich, so dass das Volumen der erforderlichen Betten wesentlich geringer ist als bei Vervendung eines 7ase"s zuai 72 rme aus tausch. Diese Verminderung der Volumen der Betten erlaubt sc&it eine weitere Herabsetzung der zu ihrer fluidisation erfo.ix·.:. ^! «r -iasw^nge. Die Verwendung eines langgestreckten, geneigten, eine Luftführung bildenden,VLiessbettes erlaubt u.a. die Herabsetzung des Druckes, bei welchem das las eingeführt wird.

Die Kühlung oder erwärmung des pulverförmigen Materials kann in einfacher Weise durch Ion takt »it Wärmeaustauschflachen erfolgen, wobei an diesen ein Fluidu« bei geeigneter Temperatur entlangströmt«

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des ^QTi&imns ist dadurch gekennzeichnet, dass die

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Vorrichtung eine langgestreckte Wanne aufveist, die durch eine perforierte Trennwand in eine obere Kammer zur Aufnahme, nahe eines seiner Enden, eines fluidisierbaren pulverförmigen Materials und der zu kühlenden bzv. zu trocknenden Teilchen und in eine untere Kammer geteilt ist, aus der durch die Perforationen der Trennwand ein ^s durch das pulverförmige Material hindurchgeblasen werden kann, um in der oberen Kammer ein Pliessbett zu bilden, wobei die Trennwand so geneigt ist, dass man in der oberen Kammer gegen das andere Ende eine Luftgleitwirkung erhält, in dessen Nähe eine mit einer /bflussleitung für die gekühlten bzv. getrockneten "eilchen verbundene öffnung vorgesehen ist, und dadurch, dass die Vorrichtung Wärmeaustauschflächen aufweist, die im Betrieb mit dem pulverförmigen Material in Kon aki treten.

Die Flächen können beispielsweise in der oberen Kammer der Wanne bzw. in einem eventuell vorhandenen Mickführungskreis für das pulverförmige Material angeordnet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in der zeichnung dargestellt und wird i« folgenden näher erläutert.
Es zeigen:

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Fig. 1 eine Ansicht einer diese Ausführungsform der Vorrichtung aufweisenden Anlage mit einem Granulations turm, wobei ein Teil der Wanne weggelassen ist.

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wanne der in Pig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Die in Pig. 1 dargestellte Vorrichtung, in Verbindung mit dem Granulalionsturm G für Ammoniumnitrat, ist für die kontinuierliche Behandlung durch Kühlung und Trocknung der aus dem Turm erhaltenen Teilchen vorgesehen. Diese Vorrichtung weist eine geneigte, langgestreckte Wanne A auf, die zwecks Verminderung des gesamten Raumbedarfs der Vorrichtung bei 1 eine Krümmung bildet, wodurch es möglich ist, die beiden Wannenenden in einer gleichen,senkrecht zur Zeichnung stehenden vertikalen Ebene a&zuoz^nen.. Die Wanne A ist durch eine geneigte, gestrichelt dargestellte Scheidewand 2 in eine obere, einen Durchhang bildende Kammer 3 und in eine untere Kammer 4 unterteilt,

Pulverisiertes Calciumcarbonat aus den beiden Zyklonen C1 vaiü C2 wird mit Hilfe der Leitungen 5 uaf 6, die am oberen Ende dieser Kammer münden, in die obers räumer eingebracht.

Luft «us dem Zyklon 02 wird über ein Rohrleitungssystem 1C882C/1S7S _BAD original

7 und ein Gfebläse 8 an verschiedenen Stellen der unteren Kammer 4 der Wanne zugeführt, von wo es durch die Perforationen der Trennwand 2 in das pulverförraige Calciuracarbonat eingeblasen wird, um in der oberen Kammer 3 ein Fliessbstt 3 su bilden. Diese LuPt verlässt die Kammer über ein Rohrleitungssystem 1J. Die eingeblasene Luftiaenge ist gerade ausreichend, um das Pliessbett aufrechtzuerhalten.

Geschmolzenes ABanoniurmitrat in einer 95/o-igen Lösung wird in Verdampfer 11 am oberen Ende des Turmes 3 gebracht, um die Konzentration auf 99 »Γί» ii erhöhen. Es wird dann durch einen nicht; kargesten um l>üsenicopf im Inneren, des ?nrz2s zerreilt, uui Tröpfchen zu bilden, -\'.-. ·.;·.«}rer.ü dös ¥Jl"-ef^9, einer ersten Abkühlung mittels e'.ues aufstaiy'-u-aden. Luftitron*os unterworfen werden.

Die «ehr oder wtr^iger festen, so gebildeten Teilchen w..rdoii durch eilten Trichter 12 in das Fliessbett eingebracht. Der Trichtei ist in der Nähe des oberen Endes der Wanne angeordnet, Γa das pulverisierte Galciumcarbonat durch die Fluidisation den eintretenden Teilchen eine äussere feste Schicht haben, um zu vermeiden, dass sie bei Berührung mit de* Pulver zerbersten. Dadurch können Türme mit einer Höhe» vie sie bei den üblichen Granulationstürmen notwendig ist, vermiecn werden. Die Behandlung der Teilchen wird im Fliessbett

näigt. _._

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V.

Durch den Luftgleiteffelct auf Grund des geneigten Fliessbettes bevegt das pulverisierte ualciumcarbonat die Teilchen zum unteren Ende der Wanne A, wo eine Mischung aus Pulver und behandelten Teilchen in eine Entstaubungsvorrichtung kommt. Die Entstaubungsvorrichtung wird durch einen Sichter T gebildet, in den bei 13 ein aufsteigender Luftstrom eingeführt vird, der das Pulver von den Teilchen trennt und es über eine Lei Lung 14 zum zyklon C2 führt, während die entstaubten Teilchen bei 15 nach unten zur Lagerung abgeführt werden. Die Mischung aus Luft und Pulver, die über die Leitung 14 in den Zyklon C2 gebracht worden ist, wird hier ihrerseits getrennt. Das Pulver wird über die Leitung 6 wieder in die obere rammer 3 der Wanne A eißce^p"J!vt?t₄ während die Luft mit Hilfe des Rohrsystems 7 und des Gebläsen ü <\-.iv .tntere/. Kammer 4 zugeführt wird.

Die die rammer 3 über das Rohrsystem 10 verlassende Luft nimmt eine gewisse Menge pulverförmiges Calciumcarbonat mit und diese Mischung wird zur Trennung dem Zyklon C1 zugeführt. Die Luft wird über eine Leitung abgeführt, während das Pulver Über die Leitung 5 wieder in die rammer 3 der Wanne A eingeführt wird. Die den Zyklon CI verlassende Luft kann in die Atmosphäre abgelassen werden oder aber wieder dem Zyklus zugeführt werden, um ihr die bei» Durchgang durch das Fliessbett aufgenommene Feuchtigkeit zu entziehen.

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Während ihres Aufenthaltes im Fliessbett werden die Teilchen durch das pulverförmige Calciumcarbonate von dem eine bestimmte Menge gleichzeitig an deren Oberfläche haften bleibt und so eine Umhüllung bildet, abgekühlt und getrocknet.

Um eine rasche Abkühlung der Teilchen zu gevährleisten, ordnet man, vie Fig. 2 zeigt, in der oberen Kammer 3 der Wanne A₁ d.h. im Fliessbett, Wärmeaustauscher 17 an, die von einem Kühlmedium durchströmt werden, z.B. von kaltem Wasser oder verdampfendem Ammoniak, und/oder man verdampft flüssiges Ammoniak oder Wasser in den Betten.

Durch Einspritzen von geeignet zerstäubter Flüssigkeit, vie verflüssigtes Ammoniak oder Wasser, absorbiert diese Flüssigkeit beim Verdampfen eine grosse Wärmemenge, wodurch die Temperatur des Bettes merklich gesenkt vird und infolgedessen die Abkühlung der Teilchen beschleunigt vird. Das Einspritzen der Flüssigkeit kann von oben oder direkt in das Innere des Bettes erfolgen, a.B. mit Hilfe von pneumatischen Injektoren.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, kann man auch die Leitung 14 mit einem Mantel 18 versehen, durch den ein Kühlmedium strömt, so dass auch das pulverförmige Material bei der !Rückführung gekühlt vird.·

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Dadurch, dass die Teilchen und das Pulver in parallelen Strömen zirkulieren, kann die Kühlung des Fliessbettes in mehreren Schritten erfolgen, und zwar entweder im Bett selbst oder in aufeinanderfolgenden Betten, wobei zur Kühlung der Wärmeaustauschflächen in den ersten Stufen Wasser und in den letzten stufen verflüssigtes Ammoniak verwendet wird.

Wenn man z.B. Teilchen aus reinem oder vermischtem Ammoniumnitrat von 100⁰C auf ungefähr 28⁰C abkühlen will, so ist es vorteilhaft, zwei Betten zu verwenden, die je mit einem Ausscheider und einer Sückführvorrxchtung für das pulverförmige Material und eventuell für die Pluidisationsluft versehen sind. Im ersten Bett werden die Teilchen von 100⁰C auf 50°C mittels pulverförmigen Materials abgekühlt, das in einem geschlossenen Kreis mit einer Kühlung von 45°C auf 30⁰C z.B. durch Verwendung von Wasser mit 25°C zirkuliert.

Im zweiten Bett werden die Teilchen von 50⁰C auf 28°C mit Hilfe pulverförmigen Materials abgekühlt, das zwischen 25°C und 20°C rückgeführt wird. Die Kühlung erfolgt mit wasser mit einer Temperatur von 15°C oder, in Ermangelung, mit einem Kälte erzeugenden Medium, ja sogar durch die Verdampfung von verflüssigtem NH₃.

Die dargestellte Vorrichtung kann auch, durch Zuführung 109820/1578 bad original "^

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von Wärme, zur Vollendung der Jracknung bereits wie oben beschrieben verfestigter und gekühlter '. eilchen verwendet werden. Dazu genügt es, die Teilchen in das Fliessbett einzubringen, dessen pulverförmiges Material statt gekühlt, durch die Austauschflächen 17 und 18 erhitzt wird.

Obwohl in dieser Ausführungsform nur auf Ammoniumnitrat Bezug genommen ist, können ebenfalls Teilchen anderer Produkte behandelt werden, z.B. andere Kunstdünger wie Harnstoff, binäre und ternäre Kunstdünger, Phosphate und Kalksalpeter. Gleichfalls kennen andere Substanzen als Calciumcarbonat fur das Fliessbett verwendet werden. 7enn die Oberfläche der Teilchen sich dazu eignet, kann gegebenenfalls das pulverförmige Material teilweise an den teilchen haften, um eine Umhüllung zu bilden. Es versteht sich, dass die Einführung der Teilchen in das Fliessbett auf irgendeine, von der Ar der zu trocknenden bzw. zu kühlenden Teilchen abhangigen Weise erfolgen kann.

Patentansprüche:

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Claims

PA Belegexemplar Darf nicht geändert werden PATENTANWALT MÜLLER-BÖRNER **» PATENTANWALT DIPL.-ING. WEY BERLIN 33 (DAHLEM) · PODBIELSK1ALLEE 68 8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE TELEFON 762907 · TELEGRAMME: PROPJNDUS TELEFON 22 SS 85 ■ TELEGRAMME: PROPINDUS 17 621 Berlin, den 12. September 196* Roger Kaltenbach, 3» Avenue Erlanger Paris 1Gd / Frankreich Patentansprüche

1. Verfahren ?um Trocknen, Verfestigen, Umhüllen und Kühlen von Kunstdüngern, die in Form von Teilchen in konzentrierter Lösung, im geschmolzenen Zustand oder als breiartige ill^uijuay vor! ier^n, vobei man Düngemittelteilchen in ein Pulver - Qasgeadsoh mit pulverförmigen Umhüllungsiiaterial einführt, wo sie gleichzeitig getrocknet, abgekühlt, verfestigt und umhüllt und aus dem Gemisch wieder entfernt werden nach Patent ....... (Patentanmeldung K 57 193 Γ^β/ΐβ vom 21. September 1965), dadurch gekennzeichnet, dass man die teilchen in der Nähe des oberen Endes eines Fliessbettes aus pulverförmiger! Material einbringt, dass das Fliessbett langgestreckt und geneigt ist, so dass es eine Luftführung bildet, deren T'luidisation durch Saseinblasung bewirkt wird, dass

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die Teilchen nach dem Kühlen bzw. Trocknen in der Nähe des unteren Endes des Fliessbettes entfernt werden, und dadurch, dass das pulverförmige Material auf solchen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen gehalten wird, dass die Teilchen durch Wärmeaustausch mit diesem Material gekühlt bzw. getrocknet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturbedingungen ia pulverförmigen Material im wesentlichen mittels mit diesem Material in Kontakt stehenden Wärmeaustauschflächen erhalten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt im Innern des EHessbettes bewerkstelligt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Kontakt ausserhalb des Pliessbettes durch Eückführung des pulverförmigen Materials zu demselben erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine langgestreckte Wanne (A) aufweist, die durch eine perforierte Trennwand (2) in eine obere Kammer (3) zur Aufnahme eines fluidisierbaren pulver-

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förmigen Materials nahe eines ihrer Enden und dor zu kühl enden bzw. trocknenden '!'eilchen und in eine untere Kammer (4) geteilt ist, aus der durch die Perforationen der Trennwand (2) ein Oas durch" das pulverförmig Material hindurchgeblasen werden kann, um in der oberen Kammer (3) ein Pliessbett zu bilden, wobei die Trennwand (2) so geneigt ist, dass man in der oberen Kammer ( 3) gegen das andere rinde eine Luftgleitwirkung erhält, in dessen Nähe eine mit einer Abflussleitung für die gekühlten bzw. getrockneten Teilchen verbundene Öffnung vorgesehen ist, und dadurch, dass die Vorrichtung V/ärmeaus tauschflächen (17) aufweist, die im Betrieb mit dem pulverförinigen Material in Kontakt treten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die v/ärmeaus tauschflächen (17) in der oberen Kammer (3) angeordnet sind, so dass das pulverförmige Material des Fliessbettes gekühlt bzw. erwärmt werden kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die V/ärmeaus tauschfläch en (17) in der oberen ranker (3) in einer Reihenfolge von Gruppen angeordnet sind, wobei die Wärmeaustauschgruppen fUr den Betrieb bei verschiedenen Temperaturen vorgesehen sind.

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8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel (14) zur rückführung des pulverfömigen Materials aufweist, wobei diese Mittel Wärmeaustauschflächen (18) aufweisen, mit denen sie mit diesem Material in Kontakt treten können.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Einspritzen eines zerstäubten Kühlmittels in die obere Kammer (3) vorgesehen sind, um das pulverförmige Material des Pliessbettes durch Verdampfung zu kühlen.

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