DE1604889A1

DE1604889A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Kunststoffgranulat

Info

Publication number: DE1604889A1
Application number: DE19661604889
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alois Hubert; Jenkner Dipl-Ing Kurt
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1966-11-10
Filing date: 1966-11-10
Publication date: 1971-01-07
Also published as: DE1604889B2; DE1604889C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Kunststoffgranulat Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von Kunststoffgranulat unter Zuführung von Wärme und auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung eines senkrecht stehenden, mit Heizeinrichtungen versehenen und vakuumdicht verschließbare Füll- und Entleerungsöffnungen aufweisenden Heizbehälters.
Zur Trocknung von Kunststoffgranulaten sind bestimmte Forderungen zu erfüllen, wie beispielsweise Vakuumdichtheit bei Drücken unter 0,1 Torr, um Schädigungen des Granulats durch eindringenden Luftsauerstoff zu verhindern, grol3e Wärmeübertragungsflächen, um große Wärmemengen in kurzer Zeit auf das Granulat zu überführen, gute Reinigungsmöglichkeit der Vorrichtung, um auch einzelne Granulatteilchen sowie Staub entfernen zu können.
Die derzeit verwenaeten Trockner sind sogenannte Taumeltrockner und Zylindertrockner. Bei den Taumeltrocknern ergeben sich Abdichtungsschwierigkeiten an den Stopfbüchsen, und sie haben geringe Wärmeübertragungsflächen, welche durch Einbauten wegen der schlechten Reinigungsmöglichkeit nur in beschränktem Umfange vergrößert werden können. Auch bei den Zylindertrocknern treten diese Schwierigkeiten auf. Außerdem ist es konstruktiv sehr schwierig, die Brüden aus der rotierenden Trockentrommel durch deren Achse abzusaugen. Hierzu muß in die Trommel des Trockners durch einen seiner Achszapfen ein starres Rohr eingeführt werden, welches im Trommelinneren nach oben zu abgebogen ist und dessen anderes Ende an ein Vakuumaggregat angeschlossen ist. Die Abdichtungsschwierigkeiten an der Achse sind besonders groß. Auch besteht immer die Gefahr, daß bei der Rotation der Trockentrommel an den Wänden anhaftendes oder hochgerissenes Granulat in den Trichter des Absaugrohres hineinfällt und dieses verstopft. Der weitere Nachteil dieser vorbekannten Vorrichtung besteht darin, daß das Erwärmen und Ausdampfen, also der gesamte Trockenvorgang, in einem einzigen Behälter vor sich geht und zudem nicht kontinuierlich durchgeführt werden kann. Deshalb ist die Trocknung des Granulats bisher nur unter erheblichem Zeitaufwand möglich gewesen.
Diese Nachteile werden vermieden, indem nach der vorliegenden Erfindung das Granulat in einen Schacht eingebracht wird, den es unter dem Einfluß der Schwerkraft in dicker Schicht durchwandert, während es erwärmt wird und anschließend zu einer dünnen Schicht ausgebreitet wird, zum Schachteinlaß zurUckgeführt und gleichzeitig unter Vakuum ausgedampft wird. Dadurch wird ein wesentlich besserer Wärmeübergang auf das Granulat und eine schnellere Ausdampfung erzielt, denn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Trocknungsvorgang in zwei getrennten Vorrichtungen durchführen. Nach einer besonderen Durchführung des Verfahrens kann sowohl die Erwärmung ale auch die Ausdampfung unter Vakuum erfolgen. Zweckmäßigerweise findet die Erwärmung bei geringerem Vakuum statt als die Ausdampfung, da hierdurch ein weit besserer Wärmeübergang im Heizbehälter von den Heizelementen auf das Granulat erzielt wird.
Zur Durchführung des Verfahrens findet eine Vorrichtung Anwendung, bei der der Auslaß des Heizbehälters mit dem unteren Ende eines in einem vakuundichten Gehäuse senkrecht angeordneten Wendeiwuchtförderers in Verbindung steht, dessen oberes Ende mit dem Guteinlaß des Heizbehälters verbunden ist und wobei der Raum im Gehäuse des Wendelwuehtförderers an ein Vakuumaggregat angeschlossen ist. Durch diese besondere Gestaltung der Vorrichtung ist also Erwärmungs-und Verdampfungsvorgang voneinander getrennt, so da-keine Bewegung des Granulats während des Erwärmens notwendig ist, ausgenommen die Eigenbewegung durch Schwerkraft beim Durchwandern des Heizbehälters. Durch die innige Berührung der einzelnen Teilchen untereinander und mit den Heizflächen des Behälters wird daher ein sehr guter Wärmeübergangsgrad erzielt.
Ein weiterer besonderer Vorteil liegt darin, daß das Granulat keiner großen Reibung der Granulatteilchen aneinander oder an den Behälterwandungen ausgesetzt ist, wie es bei den vorbekannten Vorrichtungen durch die dauernde Bewegung des Granulats der Fall war. Dadurch wird die Staubbildung während des Trockenvorganges ganz erheblich herabgesetzt. In der unter Vakuum stehenden Wendelwuchtfördereinrichtung wird das Gut von unten nach oben in dünner Schicht gefördert, indem es durch die Schwingbewegung des Förderers dauernd angehoben wird, so daß eine gute Ausdampfung des Granulats gewahrleistet ist. Zwischen Heizbehälter und Wendelwuchtfördereinrichtung sind an sich bekannte Fördereinrichtungen, beispielsweise Rutschen, vorgesehen. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind zwischen Heizbehälter und Wendelwuchtfördereinrichtung Vakuumschleusen angeordnet, um in den beiden Behältern unterschiedliche Drücke erzeugen zu können.
Um den Wärmeverlust in der Wendelwuchtfördereinrichtung klein zu halten und eine gute Ausdampfung zu gewährleisten, kann sowohl das Gehäuse als auch die Wendel des Wendelwuchtförderers selbst mit Heizeinrichtungen versehen sein. Drfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, die Lager des Wendelwuchtförderers sowie auch den Antrieb desselben innerhalb des unter Vakuum stehenden Gehäuses anzuordnen, damit die schwierigen Abdichtungsprobleme entfallen Welche dieser besonderen Ausführungsformen jeweils angewandt wird, ist eine Frage der Rentabilität, die von der Größe der Einrichtung und ihrem Durchsatz abhängt. Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Heizbehälter ringförmig um die Wendelwuchtfördereinrichtung angeordnet. Der Vorteil liegt in dem geringen Wärmeverlust und in dem wegfall von Fördereinrichtungen zwischen Heizbehälter und Wendelwuchtförderer. Um das Verfahren kontinuierlich durchführen zu können, sind erfindungsgemäß mehrere Heizbehälter und Wendelwuchtfördereinrichtungen abwechselnd nacheinander geschaltet. Hierbei ist es von Vorteil, daß Jede Wendelwuchtfördereinrichtung an ein besonderes Vakuumaggregat angeschlossen ist Deshalb sind bei dieser Ausführungsforin auch jeweils zwischen zwei Wendelwuchtfördereinrichtungen Vakuumschleusen vorzusehen. Auch bei dieser kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung können die Verbindungen zwischen Heizbehälter und Wendelwuchtfördereinrichtung VakuumschleuBen ufweisenb um unterschiedliche Drücke herstellen zu können.
In einer Zeichnung sei das Wesen der Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen schematisch erläutert und zwar zeigen: Figur 1 und Figur 2 verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung während Figur 3 eine kontinuierlich arbeitende Anlage darstellt.
In Figur 1 wird durch die Vakuumschleuse 1 und die Gutzufuhrleitung 2 dem mit dem Heizmantel 3 versehenen Heizbehälter 4 Kunststoffgranulat eingeführt, bis er zu einem vorgegebenen Niveau gefüllt ist. Das aufgeheizte Granulat verläßt ihn dann durch die Vakuumschleuse 5 und wird von der Fördervorrichtung 6, die ebenfalls mit einer Vakuumechleuse 7 versehen ist, zu dem Wendelwuchtförderer 8 transportiert, der in dem mit einem Heizmantel 9 versehenen vakuumdichten Gehäuse 10 angeordnet ist, Auch der Antrieb t1 sowie die Lager 12 und 13 sind innerhalb des vakuumdichten Gehäuses 10 angeordnet. Der Stutzen 14 ist mit einem nicht dargestellten Vakuumaggregat verbunden. Vom oberen Ende des Wendelwuchtförderers 8 führt die mit der Vakuumschleuse 15 versehene Fördervorrichtung 16 das Granulat zurück in den Heizbehälter 4, nachdem es auf dem Wendelwuchtförderer 8 ausgedampft worden ist. Der Heizbehälter 4 kann durch den Auslaß 17 entleert werden.
Bei der beschriebenen Vorrichtung wird das Granulat mehrmals im Kreislauf geführt, bis es den angestrebten Trockenheitsgrad erreicht hat. Es ist aber durchaus möglich, daß schon ein einmaliger Durchgang des Granulat es durch die Vorrichtung diese Forderung erfüllt. In diesem Falle erübrigt sich dann selbstverständlich die Rückführung des Granulats in den Heizbehälter. In Figur 2 ist der Heizbehälter 4 als Ringraum 18 ausgebildet, der das Gehäuse 10 des Wendelwuchtförderers 8 umgibt. Das Granulat wird durch die Vakuumschleuse 1 angeführt und über das Prallblech 19 in den Ringraum 18 geleitet, den es von oben nach unten durch den Einfluß der Schwerkraft unter gleichzeitiger Erwärmung durchwandert und wird vom Wendelwuchtförderer 8 unten aufgenomnen, unter gleichzeitiger Ausdampfung nach oben gefördert und in den Ringraum 18 zurückgeführt.
In Figur 3 sind mehrere Vorrichtungen gemäß Figur 1 hintereinandergeschaltet, wobei jeweils die von einem Wendelwuchtförderer 8 wegführende Fördervorrichtung 16 die Gutzufuhrleitung 2 des nächsten Heizbehälters 4 darstellt, um ein kontinuierliches Arbeiten zu ermöglichen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Trocknen von Kunststoffgranulat unter Zuführung von Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat in einen Schacht eingebracht wird, den es in dicker Schicht unter dem Einfluß der Schwerkraft durchwandert während es erwärmt wird und anschließend zu einer dünnen Schicht ausgebreitet, unter Vakuum zum bchachteinlaß zurückgefördert und gleichzeitig ausgedampft wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Erwärmung als auch die Ausdampfung unter Vakuum erfolgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung unter geringerem Vakuum erfolgt als die Ausdampfung.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens unter Verwendung eines senkrecht stehenden, mit Heizeinrichtungen versehenen und vakuumdicht verschließbare Füll- und Entleerungsöffnungen aufweisenden Heizbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (5) des Heizbehälters (4) mit dem unteren Ende eines in einem vakuumdichten Gehäuse (10) senkrecht angeordneten Wendelwuchtförderers (8) in Verbindung steht, dessen oberes Ende mit der Gutzufuhrleitung (2) des Heizbehälters (4) verbunden ist und der Raum im Gehause (10) des Wendelwuchtförderers (8) an ein Vakuumaggregat angeschlossen ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizbehälter (4) und die Wendelwuchtfördereinrichtung (8) durch Hin- und Rückfördervorrichtungen (6, 16) verbunden sind.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Heizbehälter (4) und Wendelwuchtfördereinrichtung (8) Vakuumschleusen (7, t5) vorgesehen sind.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) des Wendelwuchtförderers (8) mit Heizeinrichtungen (9) versehen ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel des Wendelwuchtförderers (8) Heizeinrichtungen aufweist.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (12, 13) des Wendelwuchtförderers (8) innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet sind.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (11) des Wendelwuchtförderers (8) innerhalb des Gehäuses (10) angeordnet ist.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizbehälter (4) ringförmig um die Wendelwuchtfördereinrichtung (8) angeordnet ist.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Heizbehälter (4) und Wendelwuchtfördereinrichtungen (8) abwechselnd nacheinander geschaltet sind.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Wendelwuchtfördereinrichtung (8) ein besonderes Vakuumaggregat angeschlossen ist.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet daß Jeweils zwischen zwei Wendelwuchtfördereinrichtungen (8) eine Vakuumschleuse (15) angeordnet ist.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (6, 16) zwischen Heizbehältern (4) und Wendelwuchtfördereinrichtungen (8) mit Vakuumschleusen (7, 15) versehen sind.

L e e r s e i t e