DE1604992C

DE1604992C - Process for the continuous drying of water-containing gel bodies

Info

Publication number: DE1604992C
Authority: DE
Inventors: Daizo Bunkyo Tokio Sugahara Yujiro Sato Kiyoshi Yamagata Saito Masaji Nngata Ogawa Masahide Musashmo Tokio Kunij (Japan)
Original assignee: Mizusawa Kagaku Kogyo K K , Osaka (Japan)
Publication date: 1971-01-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Trocknen ihrerseits zum Trocknen dienender wasserhaltiger Gelkörper, wie Tonerdegel und Silicagel, mit beigemengten oberflächenaktiven, am Ende der Behandlung wieder abzusondernden Zuschlagstoffen in einem von außen beheizbaren Trocknungsturm. The invention relates to a method for continuous drying, which in turn is used for drying water-containing gel bodies, such as alumina gel and silica gel, with added surface-active substances, am At the end of the treatment, aggregates to be separated again in an externally heated drying tower.

Es ist bekannt, derartige Gelkörper in einem Trocknungsturm wieder aufzubereiten. Dabei besteht die Gefahr, daß die Gelkörper beim Beginn des Trocknunsprozesses an ihrer Außenseite verkrusten mit dem Ergebnis, daß die Gelkörper zum Teil zerfallen, während das im Innern eingeschlossene Wasser nur noch schwer an die Außenfläche gelangen kann. Dieses bekannte Verfahren erfordert daher einen höheren Zeitaufwand, als prinzipiell benötigt würde, und erbringt qualitativ unbefriedigende Ergebnisse.It is known to reprocess such gel bodies in a drying tower. There is the Danger that the gel body at the beginning of the drying process encrusts on their outside with the The result is that the gel bodies partially disintegrate, while the water trapped inside only remains difficult to get to the outer surface. This known method therefore requires a higher one Expenditure of time than would be required in principle and produces results that are unsatisfactory in quality.

Es ist ferner ein Verfahren zum Trocknen von stückigen Stoffen, wie kleinkörnigen Brennstoffen, bekannt, bei dem das zu trocknende Gut mit körnigen Stoffen hoher Wärmekapazität innig verwirbelt wird, welche die Trocknungswärme übertragen. Gegebenenfalls kann auch das Trocknungsgefäß von außen beheizt werden.It is also a method for drying lumpy substances, such as small-grain fuels, known, in which the material to be dried is intimately swirled with granular substances of high heat capacity which transfer the drying heat. If necessary, the drying vessel from be heated outside.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Gelkörper ohne Schädigung durch Verkrusten an der Oberfläche schnell und rationell zu trocknen. Dabei ergibt sich als besonderer Vorteil, daß zugleich die Zuschlagstoffe getrocknet werden und dem Verfahren wieder zugeführt werden können.It is the object of the invention to protect the gel body without damage from incrustations on the surface quick and efficient drying. The particular advantage here is that the aggregates are at the same time can be dried and fed back into the process.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gelkörper-Zuschlagstoffgemenge in einer Vortrocknungsstufe so weit erhitzt wird, daß der im spezifischen Gewicht und in der Teilchengröße gegenüber den Gelkörpern wesentlich kleinere Zuschlagstoff den durch die Erhitzung aus den Gelkörpern entweichenden Wasserdampf aufnimmt, daß das Gemenge in einer Haupttrocknungsstufe so weit erhitzt wird, daß der aus den Gelkörpern und durch die weitere Erhitzung auch aus den Zuschlagstoffen entweichende Wasserdampf mit diesen ein Wirbelbett um die Gelkörper bildet und daß in einer Endtrocknungsstufe die Gelkörper und die Zuschlagstoffe durch heiße Luft fertiggetrocknet werden.The object is achieved according to the invention in that the gel body aggregate mixture in a pre-drying stage is heated so far that the specific gravity and particle size Compared to the gel bodies, the aggregate that is produced by the heating from the gel bodies is much smaller absorbs escaping water vapor that the mixture goes so far in a main drying stage is heated, that of the gel bodies and through the further heating also from the aggregates escaping water vapor forms a fluidized bed with these around the gel body and that in a final drying stage the gel bodies and the aggregates are completely dried by hot air.

Dabei ergibt sich folgender Vorgang: Ein kugelförmiger Körper mit 95 ^e/o Wassergehalt, der mit oberflächenaktiven Zuschlagstoffen bedeckt ist, wird erhitzt. Dabei wird der aus dem Gelkörper entweichende Wasserdampf durch die Zuschlagstoffe adsorbiert, und der restliche Anteil des Wasserdampfes wird in Form von Dampf abgegeben. Bei fortschreitender Trocknung des Gelkörpers wird durch die Erhitzung auch der Zuschlagstoff getrocknet, und somit wird bei fortschreitender Trocknung Wasserdampf vom Zuschlagstoff desselben abgegeben. Dabei erfolgt keine Volumenverringerung der Zuschlagstoffe durch die das Trocknen bewirkende Erhitzung, während jedoch die Gelkörper praktisch auf Vm einschrumpfen, da sie 95 % Wassergehalt aufweisen. Somit verändert sich das z.B. anfänglich 1:1 betragende Verhältnis des Gewichts der Gelkörper zu dem der Zuschlagstoffe auf ein Verhältnis von 1:20 bei fortschreitendem Trocknen. Dauernd besteht jedoch ein Gleichgewicht zwischen dem Wassergehalt der Gelkörper und dem der Zuschlagstoffe, und es wird angenommen, daß gerade dadurch die Rißbildung vermieden wird.This results in the following process: A spherical body with 95 ^e / o water content, which is covered with surface-active additives, is heated. The water vapor escaping from the gel body is adsorbed by the additives and the remaining part of the water vapor is given off in the form of steam. As the drying of the gel body progresses, the aggregate is also dried by the heating, and thus, as the drying progresses, water vapor is given off by the aggregate of the same. There is no reduction in volume of the aggregates due to the heating effecting the drying, while the gel bodies practically shrink to Vm, since they have 95% water content. The ratio of the weight of the gel bodies to that of the aggregates, which is initially 1: 1, for example, changes to a ratio of 1:20 as the drying progresses. However, there is a permanent equilibrium between the water content of the gel bodies and that of the aggregates, and it is assumed that this is precisely why the formation of cracks is avoided.

Es versteht sich, daß die Zuschlagstoffe infolge ihres abweichenden spezifischen Gewichts von den getrockneten Gelkörpern angesondert werden können.It goes without saying that the additives as a result of their specific gravity deviating from can be separated from the dried gel bodies.

Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten oberflächenaktiven Zuschlagstoffe sind z. B. kugelförmige Pulver oder Teilchen wie terra alba, aktivierter Ton, Tonerde und Kaolin. Derartige Pulver oder Teilchen dürfen natürlich nicht mit den Gelkörpern reagieren. Somit können beliebige oberflächenaktive Teilchen, die sich bei der Trocknungstemperatur nicht mit den Gelkörpern umsetzen, für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewandt werden. Erfindungsgemäß können z. B. Siliciagel, Tonerdegel und Silicia-Tonerdegel getrocknet werden.The surface-active additives suitable for carrying out the process according to the invention are z. B. spherical powders or particles such as terra alba, activated clay, clay and kaolin. Such powders or particles must of course not react with the gel bodies. Thus, any surface-active particles that do not react with the gel bodies at the drying temperature, are used for carrying out the method according to the invention. According to the invention can e.g. B. silica gel, alumina gel and silica-alumina gel can be dried.

Zweckmäßig werden die oberflächenaktiven Zuschlagstoffe mindestens im gleichen Gewicht wie die Gelkörper eingesetzt; dabei ergeben sich die günstigsten Trocknungsbedingungen. Im Gegensatz zu denThe surface-active additives are expediently at least in the same weight as the Gel body used; this results in the most favorable drying conditions. In contrast to the

ao bisher üblichen Trocknungsverfahren arbeitet man zweckmäßig in dem weiten Temperaturbereich von 50 bis 150° C.ao hitherto customary drying processes are expediently carried out in the wide temperature range of 50 to 150 ° C.

Es empfiehlt sich nicht, die Gelkörper plötzlich einer hohen Temperatur ohne Vorliegen einer aus-It is not advisable to suddenly expose the gel bodies to a high temperature in the absence of excessive

a5 reichenden Menge von Wasserdampf zu unterwerfen, da sich hierdurch eine Rißbildung ergeben könnte. Somit wird das Erhitzen ausgehend von einer Temperatur von 50° C oder darunterliegender Temperatur ausgeführt, und die Temperatur wird allmählich erhöht.a5 subject to sufficient amount of water vapor, as this could result in cracking. Thus, the heating is based on a temperature of 50 ° C or below, and the temperature becomes gradually elevated.

Die in Anwendung kommende Höchsttemperatur hängt von der Zusammensetzung, den Eigenschaften, z. B. dem Siedepunkt der in den zu trocknenden Gelkörpern vorliegenden Flüssigkeiten ab. Wasser ent- haltende Gelkörper können jedoch zum Abschluß des Trocknungsverfahrens gewöhnlich einer Temperatur von 200° C oder darüber ausgesetzt werden.The maximum temperature used depends on the composition, properties, z. B. the boiling point of the liquids present in the gel bodies to be dried. Water however, holding gel bodies can usually be heated to a temperature to complete the drying process of 200 ° C or more.

Die getrockneten Gelkörper können gegebenenfalls nachfolgend im gleichen Trocknungsturm kalziniert werden, indem die Temperatur im Anschluß an den Trocknungsvorgang erhöht wird.The dried gel bodies can optionally subsequently be calcined in the same drying tower by increasing the temperature following the drying process.

Die Funktion der Zuschlagstoffe besteht also darin, das Wasser, das durch die Gelkörper abgegeben wird, auf einer bestimmten Menge zu halten.So the function of the aggregates is to keep the water that is given off by the gel bodies, keep on a certain amount.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, die einen senkrechten Trockenturm zeigt, der für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Die zu trocknenden Gelkörper, z. B. kugelförmi-The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, which one shows vertical drying tower, which is suitable for carrying out the method according to the invention is. The gel body to be dried, e.g. B. spherical

SO ges Tonerdegel, werden mit aktiviertem Ton als Zuschlagstoff einheitlich vermischt und von einem Vorratsbehälter 1 aus in den Trocknungsturm 2 eingeführt. Die erhitzten Zuschlagstoffe werden längs einer Leitung 20 am oberen Ende des Turmes eingeführt und wirken dort als Heizmedium, wodurch sich ein gleichmäßig erhitztes Turminneres ergibt. Wie weiter oben ausgeführt, ist die Oberfläche der Gelkörper sehr empfindlich, wodurch sich Zerstörungen ergeben könnten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch mittels der Zuschlagstoffe eine Reibung oder ein Zusammenstoßen mit der Wandfläche des Turms oder der Gelkörper untereinander dadurch verhindert, daß zwischen denselben die Zuschlagstoffe vorliegen. Die Gelkörper, aus denen ein großer Teil des Wassers in dem Trocknungsturm 2 ausgetrieben wird, treten dann in die Haupttrocknungsstufe 3 zur weiteren Erhitzung ein, wobei die Zuschlagstoffe durch die Zwischenräume der Körner nach unten fallen undSO total clay gel, are activated with clay as an aggregate uniformly mixed and introduced into the drying tower 2 from a storage container 1. The heated aggregates are introduced along line 20 at the top of the tower and act there as a heating medium, resulting in a uniformly heated interior of the tower. How on As stated above, the surface of the gel body is very sensitive, which results in destruction could. In the method according to the invention, however, friction or by means of the additives a collision with the wall surface of the tower or the gel bodies with one another thereby prevented, that the aggregates are present between them. The gel bodies that make up a large part of the water is expelled in the drying tower 2, then enter the main drying stage 3 for further heating a, whereby the aggregates fall down through the spaces between the grains and

das in diesen vorhandene Wasser weiter verdampft wird. Nachdem das restliche Wasser aus den Gelkörpern verdampft worden ist, treten sie in eine Endtrocknungszone 4 ein, wo ihre vollständige Trocknung durch Luft erfolgt, die durch die Einlassen und 13 eingeblasen wird. Die Luft hat z.B. eine Temperatur von 140 bis 160° C. Ein getrocknetes Gemisch aus Gelkörper und Zuschlagstoffen bewegt sich zu einer Trennplatte 14, die im Anschluß an den Behälter 5 und ein Rohr 6 angeordnet ist. Hier werden die getrockneten Gelkörper abgetrennt und kontinuierlich mittels einer Ausfahrvorrichtung 15 entfernt. the water present in these is further evaporated. After the remaining water from the gel bodies has been evaporated, they enter a final drying zone 4, where their complete drying is done by air passing through the inlets and 13 is blown in. For example, the air has a temperature of 140 to 160 ° C. A dried Mixture of gel body and aggregates moves to a partition plate 14, which follows the Container 5 and a tube 6 is arranged. Here the dried gel bodies are separated and continuously removed by means of an extension device 15.

Die feinen Zuschlagstoffe, die sich noch zwischen den getrockneten Gelkörpern finden, werden in einen Behälter 16 abgetrennt. Die Zuschlagstoffe treten durch die Abtrennplatte 14 und eine Drosselvorrichtung 17 und werden vermittels aus einer Düse 18 ausströmender Warmluft oder erhitztem Gas durch ein Heberohr 19 wieder an das obere Ende des Turmes 2 ao gedrückt. Als Heizmedium kann Wasserdampf, erhitztes Gas oder elektrische Energie dienen. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform wird Wasserdampf oder erhitztes Gas über die Anschlüsse 8 und 10 in den Heizmantel 10 eingeführt »5 und über die Anschlüsse 11 entfernt. Es ist ebenfalls möglich, den aus den Anschlüssen 7, 12 und 13 austretenden Wasserdampf z. B. mittels eines Gebläses zu komprimieren, um so seine Temperatur zu erhöhen, und diesen Wasserdampf wieder bei 8 und 10 erneut einzuführen.The fine aggregates that are still found between the dried gel bodies are turned into one Container 16 separated. The aggregates pass through the partition plate 14 and a throttle device 17 and by means of hot air or heated gas flowing out of a nozzle 18 through a Lifting tube 19 pressed again to the upper end of the tower 2 ao. Steam, heated, can be used as the heating medium Serve gas or electrical energy. In the embodiment shown in the drawing water vapor or heated gas is introduced into the heating jacket 10 via the connections 8 and 10 »5 and removed via the connections 11. It is also possible for those exiting from the connections 7, 12 and 13 Water vapor z. B. to compress by means of a fan in order to increase its temperature, and reintroduce this water vapor at 8 and 10 again.

Das Vermeiden der Rißbildung läßt sich noch erhöhen, wenn die Gelkörper in dem gleichen Turm nacheinander getrocknet und kalziniert werden.The avoidance of cracking can be increased if the gel bodies are in the same tower successively dried and calcined.

Claims

Patent claims:

1. Process for continuous drying in turn used for drying water-containing Gel bodies, such as alumina gel and silica gel, with added surfactants, at the end of the treatment aggregates to be separated again in an externally heated drying tower, characterized in that the gel body aggregate mixture in a predrying stage is heated so far that the specific gravity and particle size opposite the gel bodies much smaller aggregate due to the heating from the gel bodies absorbs escaping water vapor that the mixture in a main drying stage is heated to such an extent that the gel bodies and, as a result of the further heating, also from the The water vapor escaping from aggregates forms a fluidized bed around the gel body and that in a final drying stage the gel bodies and the aggregates by hot air ready to be dried.

2. The method according to claim 1, characterized in that the surface-active additives at least the same weight as the gel body are used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mixture in a temperature range is dried from 50 to 150 ° C.

1 sheet of drawings