DE1621836A1

DE1621836A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Impraegnierung oder zum UEberzichen von koernigen und pulverfoermigen Festprodukten mit einer Fluessigkeit

Info

Publication number: DE1621836A1
Application number: DE19671621836
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Charbonnages de France CDF
Current assignee: Charbonnages de France CDF
Priority date: 1966-06-29
Filing date: 1967-06-28
Publication date: 1971-06-24
Also published as: FR1491481A; SE328553B

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Imprägnierung oder zum überziehen von körnigen und pulverförmigen Festprodukten mit einer Fluüssigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Imprägnieren oder zum überziehen von körnigen oder pulverförmigen Festprodukten mit einer Flüssigkeit.
Es ist bekannt, daß bei der Durchführung der Imprägnierung-oder des Uberziehens eines körnigen oder pulverförmigen Festkörpers mit einer Flüssigkeit eine große Lchwierigkeit darin besteht, ein in allen Punkten der Hasse konstantes und'homogenes Produkt zu erhalten.
Aufgrund der unterschiedlichen Art des zu überziehenden Produkts und der Überzugsflüssigkeit ist es mittels der bekannten Verfahren zum Nischen und Rühren nicht möglich, eine regelmä#ige und konstante Verteilung der Flüssigkeit an allen Stellen der Hasse zu erreichen. Die Folge davon ist, daß bestimmte Körner oder bestimmte Teilchen dieser Hasse besser überzogen sind als andere und nicht mehr den gewünschten Verhältnissen zwischen dem Uberzug und dem überzogenen Teil entsprechen.
Mittels der Erfindung soll ein Überziehen von festen Teilchen mit einer Flüssigkeit in der Weise erreicht werden, daß alle Teilchen der Nasse in gleicher Weise überzogen sind-und das gleiche Verhältnis zwischen Überzug und überzogenem Teil aufweisen, und zwar unabhängig von der Menge. oder der Art der behandelten Teilchen.
Durch die Erfindung soll ferner in allgemeiner Weise erreicht werden, daß die Imprägnierung in einer die regelmäßige Verteilung der Imprägnierflüssigkeit von einem Teilchen zum anderen und im innern der Masse der zu imprägnierenden Feststoffe erleichternden Umgebung erfolgt, wobei stets eine ausreichende Kontaktdauergewähr leistet sein soll, um ein Angleichen des -Flüssigkeitsgehalts eines Korns an den Flüssigkeitsgehalt eines anderen Korns - zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Imprägnieren oder Überziehen von körnigen oder pulverförmigen Festprodukten mit einer Flüssigket geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest eine mittels eines konstanten Durchsatzes eines Verwirbelungsmittels im fluidisierten Zustand gehaltene und im wesentlichen konstante Höhe aufweisende Schicht von zu behandelnden Teilchen geschaffen wird, daß dieser fluidisierten Schicht mit konstantem Durchsatz.zu behandelnde Teilchen zugeführt werden, daß die überzugs- oder Imprägnierflüssigkeit mit konstantem Durchsatz in zumindest einem Teil der fluidisierten Schicht zerstäubt wird und daß die so behandelten Körner kontinuierlich abgezogen werden.
Gemäß einer Ausführungsvariante werden die zu behandelnden Teilchen in. eine einzige Schicht eingeführt, die im Fluidisierten Zustand gehalten wird, und die Imprägnierflüssigkeit wird in der-Nähe des-Einführbereiches derzubehandelnden Körner in die fluidisierte Schicht zerstäubt.
Gemä# einer weiteren Ausführungsform werden die Körner in eine erste Fluidisierungsschicht eingeführt, die in diesem fluidisierten Zustand durch die aus einer zweiten Schicht von zu behandelnden Körnern austretenden Gase gehalten wird, welche unterhalb der ersten Schicht liegt -und durch einen konstanten Durchsatz eines Verwirbelungsmittels im fluidisierten Zustand gehalten wird, wobei die von der ersten Schicht kommenden Körner direkt in die zweite fluidisierte Schicht eingeführt werden und die Imprägnierflüssigkeit in der Nähe des Einführungsbereiches der von der ersten Schicht kommenden Teilchen in die zweite Schicht zerstäubt wird Ein besonders wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite der Fluidisierungszone größer als 3 ist und vorzugsweise zwischen 8 und 10 liegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführting des Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine Wirbelbettkammer mit zumindest einem Verteilungsgitter für das Verwirbelungsmittel, wenigstens eine Vorrichtung zur Einführung der zu behandelnden Körner und wenigstens einer in der fluidisierten Schicht in der Nähe des Einführungsbereiches der zu behandelnden Teilchen in dieser Schicht gelegenen Zerstäubungsrampe für die Imprägnierflüssigkeit, wobei das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite der Kammer größer als 3 ist und vorzugsweise zwischen 8 und IO liegt.
Gemäß einer weiteren Äusführungsform der Erfindung weist die Klammer zumindest zwei übereinander angeordnete Gitter und eine zwischen den zwei Gittern gelegene Einrichtung zur direkten Überführung der von der ersten fluidisierten Schicht kommenden Festkörner in die zweite fluidisierte Schicht auf, und die Zerstäubungsrampe für die Imprägnierflussigkeit ist in der Nähe des Einführungsbereiches der von der ersten Schicht kommenden Körner in die zweite fluidisierte Schicht vorgesehen.
Weitere Einzeleiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigen: Fig. 1 eine schematisch und im Schnitt dargestellte Aufrißansicht einer Vorrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 einen Querschnitt dieser Vorrichtung, und Fig. 3 eine schematisch und geschnitten dargestellte Aufrißansicht einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Vorrichtung.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung folgende Elemente auf: - Eine Wirbelbettkammer 1, die mit einer Gebläsekammer 2 und einem Gitter zur Verteilung des Verwirbelungsmittels versehen ist, - eine Vorrichtung 4 zur Zuführung der Körner, die unter Ausnützung der Schwerkraft und mit konstantem Durchsatz arbeitet und von jeder Art sein kann, die mit der mechanischen Festigkeit der Körner vereinbar ist; in der Mehrzahl der Fälle bildet eine in einen Trichter 4b eingebaute - Schüttelrutsche 4a eine Speisevorrichtung mit regelmäßigem Durchsatz, und durch diese Vorrichtung wird die Korngrö#enzusammensetzung der zu behandelnden Körner nicht gestört; - Zerstäubungseinrichtungen 5 mit konstantem Durchsatz für die Imprägnierflüssigkeit, die in dem Bereich des Bettes anagebracht sind, wo die zu behandelnden Körner durchtreten ; diese Einrichtungen können dabei von jedem beliebigen Typ sein, der mit der Art und der Viskosität der Impra,g'nier- oder Vberzugsflüssigkeit vereinbar ist; - Ausführeirichtungen mit konstantem Durchsatz für die behandelten Körner, wobei der Durchsatz gleich dem Durchsatz der Zuführvorrichtung ist und dadurch im Laufe der Behandlung eine im wesentlichen konstante Höhe der Körnerschicht F gewährleistet ist; diese Ausführeinrichtungen können beispielsweise aus einer Überlaufplatte 6 und einer Abführleitung 7 bestehen.
Die Schicht F wird mittels eines konstanten liuftdurchsatzes'-im fluidisierten Zustand gehalten, wobei diese Luft mit geeigneter Temperatur durch das Gitter 3 eingeführt wird und die aus der Schicht austretenden Gase im Oberteil der Kammer 1 über eine Leitung 8 ausgeführt werden, welche gegebenenfalls in-eine nicht dargestellte Reinigungsvorrichtung führt Die aus der fluidis-lerten Schicht austretenden Gase nehmen einen Teil der Imprägnierflüssigkeit mit, und die mit dieser Imprägnierflüssigkeit geladenen Gase gewährleisten eine Vorimprägnierung der von der Speisevorrichtung 4 kommenden Körner.
Abhängig von der Art der zu behandelnden Produkte kann der Fall eintreten, daß nicht die Gesamtheit des Imprägnierfluids von den Körnern zurückgehalten wird.
Unter diesen Bedingungen ist es erforderlich, die Länge der fluidisierten Schicht zu vergrößern, wobei jedoch der Wert des Verhältnisses zwischen der Breite und der Länge dieser Schicht respektiert werden muß.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht eine Veningerung des Raumbedarfs der Vorrichtung, wobei die einfache Regelung des Behandlungsvorganges beibehalten wird.
Gemäß der Erfindung werden die zu behandelnden Körner in eine erste Schicht F1 eingeführt (siehe Fig. 2), die sich auf einem oberen Gitter 9 befindet und durch die -aus der schicht F2 austretenden Gase im fluidisierten Zustand gehalten wird, wobei diese Schicht F2 auf einem unteren Gitter 11 angeordnet ist und durch die mit geeigneter Temperatur und konstantem Durchsatz eingeführte Luft im fluidisierten Zustand gehalten wird.
Die Imprägnierfiüssigkeit wird nur im ersten Teil der Schicht F2 zerstäubt. Die dieser Schicht zugeführten Körner werden alle in der Schicht F1 durch den Imprägnierflüssigkeitsnebel vorimprägniert, der in Form einer Suspension von den aus der Schicht F2 austretenden Gasen mitgenommen wird.
Die Ausführung der Körner aus den Schichten F l und erfolgt durch ueberlauf mittels Platten 6 und 12, und zwar in der Weise, daß die Höhe der Schichten im wesentzeichen konstant gehalten wird.
Es könnte jedoch erforderlich sein, eine Vorrichtung zur Regelung des Durchsatzes zwischen die Schichten F1 und F2 zu schalten, so daß gewährleistet wird, daß am Eingang der Schicht F2 genau ein konstanter Durchsatz erhalten wird, der gleich der Zuführmenge der Schicht F1 und der Abziehmenge von der Schicht F2 ist. Dies kann mittels eines Festkorper-Dosiervent-ils 10 erreicht werden.
In allen Fällen wird ein für allemal das Verhältnis Flüssigkeitsdurchsatz auf einen Wert eingeregelt der Festkörperdurchsatz mit den angestrebten Imprägniercharakteristiken und der Aufrechterhaltung- des fluidisierteii Zustandes der-Schichten F1 und F2 vereinbar ist.
Es ist somit offensichtlich, daß die beschriebenen Vorrichtungen kontinuierlich arbeiten und keinerlei besondere Überwachung erfordern Die Kopplung der Konstanz der Zuführ- und Abführmengen, die Vergrößerung der Behandlungsdauer der Vorimpragnierung oder des Vorüberziehens der zu imprägnierenden Körner führt zu einer guten Imprägnierhomogenistät, und zwar sowohl hinsichtlich des Kornes als auch hinsichtlich der Gesamtmasse der behandelten Körner.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen es, in wirtschaftlicher Weise eine Imprägnierung von sehr verschiedenen Bestkörperkörnern zu erhalten. Insbesondere kann eine Imprägnierung von Ammoniumnitratkörnern mit einem flüssigen Eohlenwasserstoff, wie Haushalts-Heizöl, durchgeführt werden, um einen Nitrat-Heizöl-Explo5ivstoff mit konstanten und homogenen Charakteristiken in allen Punkten der behandelten Masse zu erhalten. Bei den beschriebenen Betriebsbedingungen ist es somit möglich, Ainmoniumnitratkörner zu bekommen, die praktisch im gleichen Maße von einem vorn zum andern mit einer Abweichung in der Größenordnung von 0,5 % mit Heizöl überzogen sind. Die Gewichtsverhältnisse Nitrat/Heizöl entsprechen dabei den üblicherweise bei der Herstellung dieses Typs von Explosivstoff angenommenen Verhältnissen.
Das erfindi,mgsgemäße Verfahren sowie die zugehörige Vorrichtung sind in sehr unterschiedlichen Bereichen verwendbar, beispielsweise zur Staubabdichtung in den in Bergwerken eingebauten Sperrabdämmungen oder zum Überziehen von Kohlen mit einem geeigneten Mittel, beispielsweise einem hygroskopischen Mittel, einem fließenden oder nichtfließenden Farbstoff oder einer Mischung dieser zwei Stoffe mit einem Kohlehydratkleber.
- Patentansprüche -

Claims

P a t e n t a n s p r ü h h e 1. Verfahren zum Imprägnieren oder Überziehen von körnigen oder pulverförmigen Festkörperprodukten mit einer Flüssigkeit, dadurch e k e n n z e i c h n e t , daß die zu imprå. gnierenden oder zu überziehenden Feststoffe unter Ausnutzung der $chwerkraft -kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz zumindest einem Wirbelbett dieses Stoffes zugeführt werden, wobei das Verhältnis zwischen der Länge und der Breite dieses Bettes größer als 3 ist und vorzugsweise zwischen 8 und 10 liegt und der flu-idisierte Zustand des Bettes durch ein mit konstantem Durchsatz eingeführtes Verwirbelungsmittel gewährleistet wird, daß die Imprägnierflüssigkeit mit konstantem Durchsatz in dem Bereich des Bettes zerstäubt wirdt durch den die zu behandelnden Produkte treten, daß der konstante Durch satz des Verwirbelungsmittels in der Veise-geregelt ist, daß einerseits der Fluidisierungszustand aufrechterhalten wird und andererseits ein Teil der Imprägnier- .oder Überzugsflüssigkeit in der Weise mitgenommen wird, daß die zu behandeInden und aufgrund der Schwerkraft nach unten fallenden Körner vorimprägniert oder mit einem Vorüberzug versehen werden, und daß die behandelten Produkte kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz derart ausgeführt werden, daß die Höhe des Wirbelbettes-auf einem konstanten Wert gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch f, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mittels der zu behandelnden Produkte zwei übereinanderliegende Wirbelbetten ausgebildet werden, daß in jedem Bett das Verhältnis.zwischen der Länge und der Breite größer als 3 ist und vorzugsweise zwischen 8 und 10 liegt, daß das untere Bett mittels eines konstanten Durchsatzes eines Verwirbelungsmittels und das obere Bett durch die aus dem ersten Bett austretenden Gase im fluidisxerten Zustand gehalten wird, daß die zu imprägnierenden oder zU überziehenden Feststoffe unter Ausnutzung der Schwerkraft kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz einem Ende des oberen Bettes, zugeführt werden, daß am anderen Ende des oberen Bettes mittels eines Überlaufes kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz die Feststoffe in'der Weise abgeführt werden, daß unter Ausnützung der SchWerkraft ein Ende des unteren Bettes gespeist wird, daß das untere Bett am anderen Ende' kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz mittels eines Überlaufes geleert wird, daß im unteren Bett die Imprägnier- oder UberzugsSlüssigkeit mit konstantem Durchsatz in der Nähe des Bereichs der Einführung der Körner in dieses Bett zerstäubt wird und daß-der Durchsatz des Verwirbelungsmittels auf einen Wert eingeregelt wird, de-r gewährleistet, daß die Produkte im oberen Bett durch den Nebel an Imprägnier- oder Überzugsflüssigkeit vorimprägniert oder mit einem Vorüberzug versehen werden, welcher in Suspensionsform in den aus dem unteren Bett austretenden Gasen mitgenommen wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansp-rüchen 1 und 2, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Wirbelbettkammer mit rechteckigem Querschnitt, deren Verhältnis zwischen Länge und Breite größer als 3 ist und vorzugsweise zwischen 8 und 10 liegt, zumindest ein Verteilungsgitter für das Verwirbelungsmittel, das zur Ausbildung eines Wirbelbettes bestimmt ist und mit konstantem Durchsatz eintritt, wenigstens-einer Zuführvorrichtung mit konstantem Durchsatz zur kontinuierlichen Zuführung der zu behandelnden Körner, wobei diese Vorrichtung über einem Ende des über dem Gitter ausgebildeten Wirbelbettes mündet, wenigstens einer Zerstäubungsrampe mit konstantem Durchsatz für die Imprägnier- oderÜberzugsSlüssigkeit, welche in dem Bereich des Wirbelbettes angebracht ist, wo die zu behandelnden Produkte durchtreten, und zumindest einer kontinuierlich und mit kon -stantem Durchsatz arbeitenden AusfUhrvorrichtung, die am anderen Ende des Wirbelbettes angebracht ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e. ,k e n n -z e i c h n e t , daß. die Wirbelbettkammer zwei übereinander angeordnete und zwei Fluidisationszonen begrenzende Gitter aufweist, daß eine kontinuierliche und mit konstantem Durchsatz arbeitende Zuführvorrichtung für die zu behandelnden Körner vorgesehen ist, die.über dem einen der Enden des oberen Gitters mündet, daß eine die Schwerkraft ausnützende und mit konstantem Durchsatz arbeitende Vorrichtung zur direkten Überführung der festen Teilchen der oberen Fluidisationszone zu einem der Enden der unteren Fluidisationszone am anderen Ende des oberen Gitters angebracht ist, daß eine kontinuierlich und mit konstantem Durchsatz arbeitende Ausführvorrichtung am anderen Ende der unteren Fluidisationszone vorgesehen ist und daß eine mit konstantem Durchsatz arbeitende Zerstäubungsrampe für die Imprägnier- oder tXberzugsClüssigkeit unter der Überführungsvorrichtung angeordnet ist.