DE1667226C3 - Agglomerator - Google Patents

Description

Die Eirfindung betrifft einen Agglonierator, d. h., eine Vorrichtung zur bildung von Agglomeraten aus teilchenförmigen Stoffen. Aufgrund der Erfindung ergeben sich rasch losliche oder dispergierbare poröse Agglomerate aus pulverförmigen Feststoffen.

Von der bisher zur Agglomerierung von Stoffen bekannten Vorrichtungen weist eine der günstigsten Ausführungsformen ein oder mehrere horizontal gelagerte linear angeordnete Siebe auf, die mit einem Motor in Verbindung stehen, der den Sieben Vibrationsbewegung erteilt, eine Einrichtung zur Zuführung von pulverförmigem Material an einem Ende der vibrierenden Siebe und eine weitere Anordnung, um Feuchtigkeit oder anderen kondensierbaren gasenthaltenden Dampf (im folgenden als Dampf-Gas bezeichnet) aufwärts durch das erste der Siebe und ein Fließ-Trocknungsmedium durch ein darauf folgendes Sieb zu drücken.

Obgleich diese bisherigen Vorrichtungen für viele Zwecke sehr günstig waren, neigen Stoffe, die sehr so leicht agglomerieren, zur Bildung klebriger oder gummiartiger Massen an den ausgesetzten Oberflächen der Vorrichtung und verstopfen daher sowohl Leitungen als auch die Sieböffnungen. Die Bildung dieser gummiartigen Massen beeinträchtigt nicht allein die Produktion geeigneter Agglomerate sondern setzt auch wesentlich die Herstellungsgeschwindigkeiten herab. Darüber hinaus bröckeln Jie angesammelten Massen gelegentlich ab und werden in das Endprodukt eingearbeitet. Auch ist das häufige Entfernen, Reinigen und der Ersatz von Teilen, insbesondere der Siebe, notwendig. Dies ist besonders nachteilig, wenn der gebildete Anwuchs auf den Sieben zäh und schwer zu entfernen ist oder aus einem toxischen chemischen Material besteht. (>5

Die Aufgabe der Erfindung besteht in einem verbesserten Agglomerator, bei dem die Ansammlung von Ablagerungen in der Vorrichtung bt-irädiiüch herabgesetzt ist, die Verteilung der Agglomeriergase in der Agglomerierkammer verbessert ist, wodurch das freie Durchströmen von Staub durch den Agglomerator herabgesetzt wird, der fähig ist. Produkte mit Agglomeriergasen zu agglomerieren, die einen geringeren Feuchtigkeitsspiegel als die bisher verwendeten aufweisen, bei dem die durchschnittliche Zeit innerhalb der er vor Bildung von Ablagerungen betrieben werden kann, wesentlich ausgedeht ist, indem es ermöglicht wird, die Zusammensetzung, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt des durch verschiedene Abteilungen des Agglomerators eingeführten Gases zu regeln, und in dem der Strom des Agglomeriergases durch das Bett des zu agglomerierenden Produktes zuverlässig bei einer relativ hohen Geschwindigkeit gehalten werden kann.

Der erfindungsgemälio Agglomerator, bestehend aus einem umschlossenen Raum mit einer unteren, das Bett aus zu agglomerierenden Teilchen tragenden durchbrochenen Gasdiffusionsfläche und aus unterhalb der unteren Gasdiffusionsfläche angeordneten Leitungseinrichtungen zum Einblasen eines Gases durch di? Gasdiffusionsfläche, ist gekennzeichnet durch eine obere, den oberen Teil des umschlossenen Raumes bildend;, durchbrochene Gasdiffusionsfläche und durch mit der oberen Gasdiffusionsfläche verbundene Leitungseinrichtungen zum Einblasen eines Gases durch die obere Gasdiffusionsfläche in den umschlossenen Raum unter Ausbildung einer Grenzschicht innerhalb des oberen Teiles des Agglomerators.

Die Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung sowie den eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläuternden Zeichnungen hervor, worin

Fig. I eine Seitonansicht eines erfindungsgemäßen Agglomerators mit Trocknungseinrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht des crfindungsgemäßen Agglomerators

Fig. 3 einen Längsschnitt des Agglomerierabsehnitts des Agglomerators in vergrößertem Maßstab bezüglich der Fig. I und 2und

Fig. 4 einen senkrechten Querschnitt in verkleinertem Maßstab der Siebträgerstruktur und des Gasstromes entlang der Linie 4-4 der F i g. 3,
herstellen.

Vorzugsweise ist der Agglomerator dadurch gekennzeichnet, daß die obere Gasdiffusionsfläche aus einem dachförmigen Sieb, das aus gewebtem Metalldraht oder gesintertem Metall 'gebildet ist, besteht. Bevorzugt besteht das Metall aus rostfreiem Stahl. Vorzugsweise ist eine Vibriereinrichtung mit dem abgeschlossenen Raum zur Bewegungserteilung verbunden.

Der hier verwendete Ausdruck »Agglomerierung« bedeutet die Bildung von Anhäufungen relativ kleiner Einzelteilchen in c'en Teilchen, die an ihren Oberflächen klebrig gemacht wurden, um beliebige Berührung miteinander eingehen /u können unter Bildung eines porösen spitzer.artigen Netzwerks und schließliche Verfestigung der Bindungen zwischen den Teilchen an ihren Berührungspunkten. Die Teilchen werden vorzugsweise in beliebiger Bewegung mit Be<.ug aufeinander innerhalb eines Fluidisierungsbette* zu der Zeit, da sie in Berührung gebracht werden, gehalten. Die in der beschriebenen Weise erzeugten Agglomerate sind durch d'j Bildung relativ lose zusammengedrängten spitzenartigen Netiwerks mit einem ziemlich hohen Prozentgehalt offener Zwischenräume zwischen den gebundenen Teilchen gekennzeichnet, und sie führen, wenn sie in eint Flüssigkeit gegeben werden, eine

augenblickliche Löslichkeit oder Dispergierbarkeit herbei. Sie unterscheiden sich deutlich von Kugeln, Peliets, Tabletten oder gesinterten Massen, die durch Trommeibehandlung, Rollen, Verdichten u.dgl. hergestellt werden, wobei die Teilchen relativ fest verdichtet und fest aneinander gebunden sind und eine glatte Oberflächenschicht, die entweder aus zusammengepreßtem Material oder einer trockenen Oberflächenschicht gebildet ist, aufweisen.

Gemäß der Erfindung weist der Agglomerator ein Gehäuse mit einem Paar durchbrochener Gasdiffusionsflächen auf. Die erste dieser Flächen umfaßt eine horizontale Teilchenträgerfläche, um die zu agglomerierenden Teilchen als ein relativ dünnes gewöhnlich horizontal gelagertes Bett unmittelbar über sich zu tragen. Die zweite Gasdiffusionsfläche bildet den Oberteil des Gehäuses, und ein Gasstrom durch die obere Gasdiffusionsfläche liefert eine schützende Grenzfläche über der inneren Oberfläche des Gehäuses, um ein Anhaften des angefeuchteten teilchenförmigen Materials an den Wänden des Agglomerators zu verhindern. Eine Abzugshaube ist über der Außenseite der oberen Gasdiffusionsfläche angeordnet, und eine Kammer wird zwischen Abzugshaube und der oberen Gasdiffusionsfläche begrenzt. Eine Gasquelle ist mit der 2^ Abzugshaube verbinden und das in den Abzug eingeführte Gas geht in die Kammer und on der Kammer durch die obere Gasdiffusionsfläche, um eine schützende Grenzschicht aus Gas an der Innenseite des Gehäuses zu bilden. Der Gasstrom durch die durchLro- v> chene Trägerfläche verursacht eine Anfeuchtung der dem Agglomerator zugeführten Materialteilchen sowie eine Haftung an deren Berührungspunkten.

Der Ausdruck »durchbrochen« bedeutet, das Öffnungen ausreichender Größe vorliegen, um den Durchgang von Gas zu gestatten. Die öffnungen in der oberen Gasdiffusionsfläche können in der Größe beträchtlich variieren. Ein durchbrochenes Bauteil kann somit ein aus verwebtem Draht gebildetes Sieb, gesintertes Metall oder eine Vielzahl anderer Materialien umfassen. ^₀ Die öffnungen können rund oder viereckig sein oder die Form länglicher Schlitze aufweisen, oder im Fall eines gesinterten Materials können sie Poren aufweisen, die sich zwischen den gebundenen Teilchen erstrecken.

Die Porosität der oberen Gasdiffusionsfläche kann beträchtlich variiert werden und wird nicht als kritiscn erachtei, vorausgesetzt die Poren sind klein genug, so daß der Gasstrom in die Agglomerierzone ziemlich gleichmäßig ist. Um die Strömung von Schutzschichtgas in den Agglomerator nur an solchen Punkten zu verhindern, wo das Gas durch die Abzugshaube eingeführt wird, wird es bevorzugt, daß ein geringer Rückdruck innerhalb der Kammer vorliegt, d. h. eine geringe Druckdifferenz sollte über der oberen Diffusionsfläche vorliegen. Auf diese Weise wird die Strömung durch sämtliche Teile der oberen Gasdiffusionsfläche relativ gleichmäßig und folglich wird die Schutzschicht gleichmäßig verteilt, wodurch die unerwünschte Ablagerung von angefeuchtetem pulverförmigem Material an jedem beliebigen Punkt des Siebes verhindert wird. Obgleich viele durchbrochene Materialien zur Bildung der oberen Gasdiffusionsfläche verwendet werden können, erwies sich ein gewebtes Sieb, wie z. B. ein geknüpftes Drahtsieb mit Sieböffnungen von 840 bis 74μ, das aus Draht von 0,025 cm an der 6s einen Seilte und 0,024 cm an der anderen Seite bestand, als zufriedenstellend. Die Sieböffnungen lagen bei etwa 0,018 CiVi imiiicrciM Durchmesser.

Ein überhitzter Dampf oder ein »gasförmiges Gemisch«, welches einen überhitzten Dampf enthäli, geht aufwärts durch das durchlässige Trägermedium oder Sieb der Vorrichtung, um die Oberflächen der Teilchen klebrig zu machen. Der Dampf enthalt vorzugsweise ein Gas, das in der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen im wesentlichen ein Inertgas bedeutet, welches als Träger dient, im Gemisch mit einem kondensierbaren Agglomerierdampf, obgleich in einigen Fällen kein Verdünnungsgas notwendig ist. Der Dampf wird im folgenden mit Dampf-Gas bezeichnet. Das Dampf-Gas liefert Wärme an die /u behandelnden Feststoffe und stellt vorzugsweise die Kraft /ur Verfugung, die notwendig ist, um das Feststoffbett /11 fluidisieren oder ausreichend /u bewegen, um die Feststoffteilchen in dem Bett teilweise suspendiert und dispergiert zu halten. Das Inertgas wirkt als Verdun nungsmittel für den kondensierbaren Dampf, und der Anteil an Inertgas in dem Gemisch bestimmt den Sättigungspunkt des Gemisches. Das notwendige Inertgas ist in den meisten Fällen nicht den Oberflächen der /u agglomerierenden Teilchen innerhalb des angewendeten Temperaturbereichs kondensierbar oder absorbierbar und ist gegenüber dem behandelten Material inert. Dampf, der entweder kondensieib.ir oder absorbierbar an den Oberflächen der /ti agglomerierenden Teilchen innerhalb des Temperaturbereichs ist, bewirkt die Bildung von Klebfilmen. so daß die Teilchen aneinander haften. Der Dampf wird in das Gas eingeführt, um ein Gas/Dampf- Verhältnis herbeizuführen, das innerhalb des angewendeten Temperaturbereichs eine Oberflächenkondensation und/oder Absorp tion des Dampfes auf den Teilchen in der oberen /one oder Schicht des Bettes aus sich bewegenden Teilchen herbeiführt.

Das »Dampf-Gas« besteht entweder aus kondensier baren Dämpfen allein in überhitzter form oder .ms überhitzten und kondensierbaren Dampfen im Gemisch mit dem praktisch nicht kondensierbaren I rägergas.

Wo im folgenden der Ausdruck »Huidisierung« verwendet wird, soll die allgemeine Bedeutung dieses Ausdrucks nicht nur den Zustand oder die Bedingung einschließen, die in der Verfahrenstechnik als »Huidisie rung« pulverförmiger Feststoffe bekannt ist. sondern ebenfalls einen Zustand, in dem die Feststoffteilchen teilweise in dem gasförmigen Gemisch durch mechani sehe Bewegung, Vibration oder andere Mittel zu einem Ausmaß suspendiert sind, das notwendig ist, um sie 111 ähnlicher Weise wie eine Flüssigkeit strömen zu lassen.

Die Vorrichtung wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben und erläutert. Es sei bemerkt, daß das gleichmäßig eingeführte pulverförmige Material in Form eine¹. Bettes fluidisiert wird, das längs einer vorbestimmten im allgemeinen horizontalen Bahn in der dargestellten Vorrichtung weiter bewegt wird. Das aus der unteren Kammer zugeführte überhitzte Dampf-Gas fließt aufwärts durch das durchlässige Trägermedium oder Sieb und durch das darüber befindliche bewegliche Bett und wird anfangs bei einer Temperatur beträchtlich über der Sättigungstempentur des verwendeten Dampf-Gases gehalten, was später au·, ilen in der Beschreibung angegebenen Temperaturbereichen her vorgeht. In dem aufwärtsgehenden Strom des Dampf Gases wird die Überhitzung durch die darunterliegende oder innere Schicht des Bettes aus fluidisiertem Pulver verteilt und erhitzt dieselbe bis zu den angewendeten Temperaturen und nach Kondensation und/cdi-r Ah-

sorption auf den Oberflächen erfolgt aufgrund der Verteilung der Überhitzung Kondensation im oberen Teil des Flicßbelts und vorzugsweise in einer Schicht einer Dicke des Mehrfachen der Dicke der trockenen Unterschicht, was eingehender in Verbindung mit I'ig. 1 erörtert wird. Das Kondensat an den Oberflächen der Teilchen bewirkt, daß die Oberflächen erweicht und haftend werden, so daß die Agglomerierung in der oberen Zone mit der raschen Bewegung und Dispersion der Teilchen, die durch kontinuierliche ,„ lluidisierung des FTicßbcttmaterials fortschreitet.

Ils wird bevorzugt, daß die Temperatur der Überhitzung des Dampfes ausreichend hoch über dem Sättigungspunkt des Dampf-Gases liegt, um eine Kondensation und/oder Absorption des Agglomericrungsdampfcs nahe am oder auf dem porösen Medium oder Sieb zu verhindern.

V.S können zahlreiche Verfahren angewendet werden, um das Material durch die Vorrichtung zu fördern, beispielsweise Vibration, Förderbänder, Schwerkraft ti. dgl. Vibration kann dazu verwendet werden, um die Dispcrgicrung der Teilchen zu unterstützen.

Die Dispcrgicrung und Bewegung der festen Teilchen (pulvcrförmigc und anfängliche Agglomerate) und die Wirksamkeit der im ersten Behandlungsabschnitt und in dem zweiten oder Trocknungsbehandlungsabschnitt durchgeführten Agglomerierung werden durch die rasche kurzhubige Vibrierung der Vorrichtung wesentlich gesteigert, wobei vorzugsweise die Vibration des durchlässigen Trägermediums oder der Siebe in einer j₀ Richtung erfolgt, welche die Resultierende aus zwei Kräften, einer parallel zur Bewegungsrichtung und einer senkrecht zur Oberfläche des Siebes ist. F'alls in dem Agglomerator gewisse Anteile der einzelnen Pulvertcildien oder zusammenheftende Mchrfachteilchen in der oberen die klebenden Oberflächenfilme tragenden Schicht in der sich ergebenden Dispersion abwärts wandern, treffen sie auf trockene erhitzte Teilchen, die darunter liegen und nehmen eine Anzahl davon in ihrer nachfolgenden im allgemeinen sich längserstreckenden Bewegungsbahn auf.

Die durchlässigen Trägerbauleüe oder Siebe können aus irgendeinem zahlreicher Materialien gefertigt sein, die gegenüber Agglomeriergasen durchlässig sind, jedoch sind Metallstäbe od. dgl. besonders vorteilhaft, da sie fest sind und daher weniger zur Abnutzung neigen als die bisher benutzten Siebe aus flexiblem Glasgewebe.

Während Metallsiebe beispielsweise genannt werden, ist es klar, daß die Siebe aus anderen Materialien hergestellt sein können, beispielsweise aus Glas, Keramik oder Polytetrafluorethylen. Die letzteren Materialien sind zur Verwendung mit hochkorrosiven Materialien bevorzugt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erwies sich zur Agglomerierung einer großen Vielzahl von Materialien geeignet, wobei geringe Neigung zur Verstopfung eintrat. Die Vorrichtung zeichnet sich durch zuverlässige Leistungsfähigkeit während langer Zeiträume und durch die Herstellung eines gleichmäßigeren Produktes aus.

In den F i g. 1 bis 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt Das Agglomeriergerät umfaßt ein Gehäuse 30 mit einem Produkteinlaß an der rechten Endseite und einem Produktauslaß an der linken Endseite. Die angewandte Vibrierbewegung, die z. B. zum Transport der Teilchen durch die Vorrichtung angewandt wird, wird an das Gehäuse 30 mittels eines geeigneten Vibriergerätes, beispielsweise eines mit Motor betriebenen Vibriergerätes 34, erteilt. Das Agglomeriergerät 30 wird von einem Rahmenwerk 8 gehalten, das aus vier aufrechtstehenden Bauteilen 10 aufgebaut ist, wovon zwei gezeigt sind. An der Oberseite der aufrechtstehenden Bauteile 10 sind hohle, mit Luft gefüllte Kautschukunterlagen 12 befestigt. Auf der oberen Oberfläche der Unterlagen 12 ruhend sind vier waagerecht angebrachte Klammern 16 vorhanden, die an den Seiten eines sich horizontal erstreckenden, längsgestreckten Rahmenbauteils 12 befestigt sind. Sich nach aufwärts von einer geneigten Achse nach rechts, wie in F i g. 1 ersichtlich, erstreckend, ist ein Paar von elastischen Schwebehaltungsbauteilcn 26 angebracht, deren aufwärts gerichtete Enden an dem unteren Teil des Agglomeriergefäßes 30 befestigt sind. Die Visiereinrichtung 34 kann vorn irgendeiner geeigneten Konstruktion sein, jedoch erwies sich eine Vibriereinrichtung, die ein exzentrisches Bauteil, wie das exzentrische Gewicht 35 hat, als sehr zufriedenstellend.

Das Trocknungs- und Kühlgehäuse 33, das nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, wird zwecks Vibrierbewegung in der gleichen Weise, wie das Agglomcriergefäß 30 gehalten. Dort ist demzufolge ein Paar von Ständern 41 und 43 vorhanden, an deren aufwärts gerichteten Enden elastische Elemente 12 befestigt sind. Sich horizontal erstreckende Klammern sind auf den Elementen 12 befestigt. Ein sich längs erstreckender Rahmenbauteil 15 wird von den Klammern 14 getragen. Eine Mehrzahl von elastisch befestigten Bauteilen 24 ist auf dem Rahmenbauteil 15 befestigt. Die Bauteile 24 können aus Faserglas oder Stahl zusammengesetzt sein und die gleiche Konstruktion wie die Bauteile 26 besitzen. Die aufwärts gerichteten Enden der Bauteile 24 sind an der unteren Oberfläche des Gehäuses 33 befestigt. Die Vibrierung wird dem Rahmenbauteil 15 mittels eines weiteren Motors und eines exzentrischen Gewichtes 34 in der gleichen Weise, wie beim Agglomeriergefäß, erteilt.

Das Agglomeriergehäuse 30 enthält eine gekrümmte Oberwand oder Deckel 66, Seitwände 70 und Bodenwand 72. Die Seitwände 70 des Gehäuses sind in einen oberen Abschnitt 70a und einen unteren Abschnitt 704 (Fig.4) unterteilt, die voneinander getrennt werden können, wenn das Agglomeriergehäuse geöffnet wird. Die Bodenwand 72 und die Wände 706 bestehen aus zwei im Abstand befindlichen Schichten eines Blechoder Bandmetalles, die durch ein geeignetes Isoliermaterial 74 getrennt sind, beispielsweise eine wärmebeständige geschäumte Kunststoffisolierung. Das Agglomeriergehäuse 30 enthält Endwände 75a und 75fe Etwas im Abstand von der inneren Oberfläche des Deckels 66 befindet sich eine Gasdiffusionsoberfläche, die aus einem Sieb 76 gebildet wird. Die in das Agglomeriergefäß durch das Sieb 76 kommende Luft bildet eine Grenzschicht an deren innerer Oberfläche. Das die Grenzschicht bildende Gas wird durch seitliche Einlaßleitungen 77, wie in den Fig.3 und 4 ersichtlich, eingeleitet Wie ebenfalls aus den Fig.3 und 4 ersichtlich, ist eine Auslaßleitung 79 mit dem oberen Zentralteil des Siebes 76 verbunden. Demzufolge wird das innerhalb der Agglomeriervorrichtung unter Einschluß der Grenzschicht vorhandene Gas durch das Sieh 76 eingeführt und durch die Leitung 79 abgeführt Rechts von der Auslaßleitung 79, wie in Fig.3 ersichtlich, befindet sich eine Produkteinlaßleitung 78 die mit einem Sternventil 80 zum Einleiten des pulverförmigen Materials 82, das zu agglomerieren ist

ausgestattet ist.

Das pulverförmige Material 82 läuft während des Betriebes nach abwärts von dem Ventil 80 durch eine Leitung 84 und auf eine geneigte Rutsche oder Rampe 86. Das nach abwärts über die Rampe 86 fallende Material geht durch eine Einlaßöffnung 89 in das Agglomeriergehäuse 30 und auf ein Agglomeriersieb 90 sowie ein Vorerhitzungssieb 92. Am stromabwärts liegenden Ende des Siebes 92 ist eine Rampe 93 vorhanden, die sich horizontal durch eine Muffe 32 erstreckt, um das frisch agglomerierte Material zu einem Trockner von irgendeiner geeigneten und üblichen Konstruktion zu fördern.

Das Agglomeriersieb 90 und das Trocknungssieb 92 bestehen aus einer Mehrzahl von sich längs erstreckenden, im Abstand voneinander stehenden Barren 98, die am Querbarren 100 befestigt sind, wobei die letzteren, beispielsweise durch Schweißen, auf identischen parallelen Seitenplatten 104 fest befestigt sind, wovon eine in F i g. 1 gezeigt ist.

Das Agglomeriergefäß 30 ist auch mit einer Mehrzahl von sich längs erstreckenden, nach seitwärts ausgedehnten Einlaßöffnungen 128 ausgestattet, wovon eine an der rechten Seite mit einer Quelle für eine Agglomerieratmosphäre verbunden ist und die anderen beiden mit einer Quelle für das Trocknungsgas, beispielsweise erhitzte Luft, verbunden sind. Die Siebe 90 und 92 können gewünschtenfalls mit einer nicht-haftenden Substanz, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, überzogen sein. Die durch die öffnung 128 rechts eingeführte Agglomerieratmosphäre wird im folgenden näher beschrieben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Agglomerieratmosphäre aus einem Gemisch eines Trägergases und Wasserdampf, wobei gegebenenfalls Feuchtigkeit in Form von suspendierten Tröpfchen vorhanden sein kann. Eine andere Form eines Agglomeriergases besteht aus einem Trägergas ohne Wasserdampf, das auf eine ausreichende Temperatur, um eine beginnende Schmelzung der Teilchen des ^o pulverförmigen Materials, die zu agglomerieren sind, zu ergeben erhitzt ist. In diesem Fall besteht das Agglomeriergas aus erhitzter trockener Luft, so daß das pulverförmige Material während des Agglomerierverfahrens auf den Punkt erhitzt wird, wo dessen Oberflächen klebrig sind und aneinanderhaften, wenn die Teilchen einander berühren. Das durch die Leitungen 77 eingeleitete Trennschichtgas kann eine gleiche oder eine unterschiedliche Zusammensetzung gegenüber dem Agglomeriergas besitzen. Es kann z. B. aus heißer, trockener Luft bestehen.

Das kombinierte Trocknungs- und Kühlgehäuse wird in Verbindung mit den F i g. 1 und 2 nachfolgend beschrieben. Wie aus den Figuren ersichtlich, umfaßt das Gehäuse 33 sich nach aufwärts erstreckende und zentral geneigte Oberwandteile 50 und 52. parallele Seitwände 54 und eine zentral und nach aufwärts sich erstreckende Auslaßleitung 56. Innerhalb des Gehäuses 33 befindet sich eine horizontal angebrachte, sich längs erstreckende Gasdiffusionsoberfläche, beispielsweise ein Sieb 58, wie in F i g. 1 gezeigt. Im Abstand von den Oberwandteilen 50 und 52 befindet sich eine zweite Gasdiffusionsoberfläche, beispielsweise ein Sieb 59. Eine Mehrzahl von Leitungen 61 ist mit dem oberen Teil der Wand 54 verbunden, so daß ein Gas zu dem Gehäuse 33 zugeführt wird, welches während des Betriebes durch das Sieb 59 in einen Raum zwischen dem Sieb 59 und dem Sieb 58 strömt Während des Betriebes wird ein relativ heißes, trockenes Gas, beispielsweise erhitzte Luft, durch Leitungen 53 zur Trocknung der agglomerierten Teilchen eingeleitet, welche von rechts nach links, wie in den Figuren ersichtlich, auf der oberen Oberfläche des Siebes 58 gehen. Ein relativ kühles Gas wird durch eine Mehrzahl von Leitungen 55 zur Kühlung der Agglomerate eingeführt. Diese Gase laufen nach aufwärts durch das Sieb 58 und werden durch die Leitung 56 abgelassen. Bevor diese Gase abgesaugt werden, werden sie mit dem durch das Sieb 59 eingeleiteten Gas vermischt. Die Agglomerate werden durch Auslaßöffnungen 60 und 62, ersichtlich in F i g. 1, abgesaugt. Das durch das Sieb 59 laufende Gas verhindert in wirksamer Weise eine Abscheidung des Materials und unterstützt die Verminderung der Menge an abgetriebenem Staub und ergibt weitere Vorteile, die in Verbindung mit dem Agglomeriergerät 30 beschrieben sind.

Im folgenden wird der Betrieb des Agglomeriergerätes 30 beschrieben. Zu Beginn des Verfahrens werden beide Vibriereinrichtungen 34 in Betrieb genommen und so eingestellt, daß sich eine Vibrierung von der erforderlichen erforderlichen Frequenz und Schlaglänge ergibt. Die Agglomerieratmosphäre und das Trocknungsgas werden durch die Leitungen 128 eingeführt. Ein Gas von irgendeiner gewünschten Zusammensetzung und Temperatur wird durch die Leitungen 77 eingeleitet. Das Trocknungsgas kann z. B. aus erhitzter trockener Luft bestehen.

Das Sternventil 80 wird dann in Betrieb genommen, wodurch das pulverförmige, zu agglomerierende Material nach abwärts auf die Rutsche 86 fällt. Wenn das pulverförmige Material von der Rutsche nach abwärts fällt, läuft es zuerst über die rechte Endseite des Agglomeriersiebes 90. Wenn das pulverförmige Material über das Sieb 90 geht, wird es in einen Zustand von wahlloser Vibrierung gebracht, dessen Wirkung zusammen mit der von oben eingeführten Luft ein Fluidisierbett 130 einschließlich eines Teiles 132 bildet, welcher aus einem Gemisch von agglomerierten Teilchen und nicht-agglomerierten Teilchen oberhalb einer mit A bezeichneten Linie besteht. Unterhalb der Linie A befindet sich ein Teil, der völlig aus nichtagglomerierten Teilchen besteht. Unterhalb der mit B bezeichneten Linie besteht das Fließbett 130 aus einem Teil 136, der praktisch vollständig aus agglomerierten Körpern besteht. Diese agglomerierten Körper wandern nach links, wie in F i g. 1 ersichtlich, über ein Sieb 92, wo die Agglomerate teilweise getrocknet werden. Sie gehen dann auf die Rampe 93 und in die Trocknungs- und Kühlvorrichtung 33, falls eine weitere Trocknung erforderlich ist.

Obwohl die dem Trägersieb des Agglomeriergefäßes erteilte Bewegung als geneigte Linearvibrierung beschrieben wurde, kann die Richtung und der Verlauf der Vibrierung gewünschtenfalls von einer horizontalen Linearbewegung zu einer schleifenförmig nach abwärts in Richtung des Weges der Teilchen gerichteten Linearbewegung oder einer schleifenförmig nach aufwärts in Richtung der Teilchen bei ihrem Lauf über das Sieb gerichteten linearen Vibrierbewegung geändert werden. Die durch das Unterlagesieb strömenden Gase oder die Luft tragen an den Knotenpunkten die Produktteilchen nicht in Suspension, und infolgedessen werden größere Anteile des Produktes an diesen Punkten als an anderen Punkten des Agglomeriersiebes abgeschieden. Durch Einstellung des Verlaufes der Richtung der Vibrierung in dieser Weise wird es

möglich, das Aufschlagen der Teilchen gegen das Sieb oder an den Knotenpunkten auf dem Sieb, die durch das Auftreten eines Produktaufbaues charakterisiert sind, zu vermindern oder zu vermeiden.

Es wurde festgestellt daß die Möglichkeit der Einführung eines Agglomeriergases durch den oberen Teil des Behälters, d. h. durch die obere Gasdiffusionsoberfläche 76 eine bessere Verteilung der Agglomerieratmosphäre in der Agglomerierkammer ergibt, wodurch die freie Staubströmung aus der Vorrichtung durch die Leitung 79 zu den Zyklonen oder Staubfiltern vermindert wird. In einigen Fällen kann die Agglomerierung bei relativ niedrigeren Feuchtigkeitswerten durchgeführt werden. Wenn dies erfolgt, wird die Ausbildung von unerwünschten Abscheidungen in dem Ägglome- ,₅ riergefaß verringert. Darüber hinaus wird die Zeitdauer, während welcher die Vorrichtung betrieben werden kann, ohne daß das Sieb 90 verstopft wird, größer als in dem Fall, wo ohne Verwendung eines Grenzschichtgases gearbeitet wird.

Die Porosität der Siebe 76 und 59 kann variiert werden, so daß die Erfordernisse des zu verarbeitenden Materials erfüllt werden. Wenn z. B. ein Druckabfall im Bereich von etwa 0,07 bis etwa 0,35kg/cm^J bei Strömungsgeschwindigkeiten von 0,14 bis 0,28 m³ je Minute je 0,093 m³ Siebbereich gewünscht wird, werden gesinterte rostfreie Stahlbleche mit Öffnungen von etwa !5μ verwendet. Falls andererseits der Druckabfall im Bereich von etwa 0 bis 0,4 kg/cm² bei Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 0,28 bis 4,0 m³ je Minute je 0,093 m³ des Siebes liegen soll, kann die durchschnittliche Öffnungsgröße etwa 20μ betragen. Wenn der Druckabfali über das Sieb unterhalb 0,093 kg/m³ bea Strömungsgeschwindigkeiten bis hinauf zu 4,6 m³ je Minute je 0,093 m³ der Siebfläche verbleiben soll, kann ein gesintertes rostfreies Stahlsieb mit Öffnungen von etwa 35μ verwendet werden.

Das durch die obere Gasdiffusionsoberfläche geführte Gas kann entweder aus einem relativ trockenen Gas mit keinen Agglomeriereigenschaften bestehen, oder es kann als Hilfsagglomeriergas mit einem ausreichenden Feuchtigkeitsgehalt oder Wärmegehalt, zur Ausbildung eines Agglomeriereffektes wirken. Falls ein speziell zu behandelndes Material eine relativ niedrige Feuchtthermometertemperatur zur geeigneten Handhabung erfordert wird ein relativ trockenes Gas durch das obere Gasdiffusionssieb 76 angewandt. Falls andererseits eine relativ hohe Feuchtigkeit zur Begünstigung der Agglomerierung notwendig ist, wird ein relativ feuchtes Gas durch das Gasdiffusionssieb 76 geführt.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Natriumtricalciumacetat wurde in der Vorrichtung nach den F i g. 1 bis 4 agglomeriert Das Material wurde zuerst zu einem feinen Pulver in einem Schleifgerät vom Hammermühlen-Typ mit einem Fischgrätsieb mit

40

45 Öffnungen von 0,089 cm gemahlen.

Der Rotor des Mahlgerätes wurde mit 5600 Umdrehungen je Minute betrieben.

Sowohl das Vibriergerät für die Agglomeriereinrichtung als auch für den Trockner wurden mit etwa 725 Umläufen je Minute bei einem Hub von 9,5 mm betrieben. Die Agglomerieratmosphäre hatte einen Druck von 30,5 cm Wasser. Sie bestand aus einem Gemisch von erhitzter Luft und Dampf mit einer Feuchtthermometertemperatur von etwa 85° C und einer Trockenthc. mometertemperatur von 382° C. Das Trocknungsgas wurde mit einer Geschwindigkeit eingeführt, die notwendig war, um einen Druck von 25,4 cm Wasser in den Leitungen 77 auszubilden. Die Trockenthermometertemperatur des durch Leitung 77 eingeführten Gases sowie dessen Feuchtthermometertemperatur waren die gleiche wie diejenige des durch Leitung 128 eingeführten Agglomeriergases.

Das ?.u agglomerierende Materia! wurde in das Agglomcriergefäß in einer Menge von etwa 68 kg/Stunde eingeführt. Nur eine äußerst geringe Menge des Materials sammelte sich auf der Innenoberfläche des Siebes 76 an.

Beispiel 2

Ein sprühgetrocknetes Tomatenpulver wurde, wie in Beispiels 1, agglomeriert, jedoch das durch die Leitungen 128 und 77 eingeführte Gas mit einer Feuchtthermometertemperatur von 57° C und einer Trocken thermometertemperatur von 96° C verwendet.

Das Vibriergerät wurde mit etwa 750 Gängen je Minute bei einer Hubhöhe von 19,05 mm verwendet. Das gepulverte Tomatenprodukt wurde, nachdem es in einem Pulverisiergefäß mit einem mit runden Öffnungen von etwa 4,7 mm ausgestatteten Sieb vermählen worden war, in das Agglomeriergefäß durch die Leitung 82 eingeleitet. Obwohl das Tomatenpulver auf Grund seines hygroskopischen Charakters eine Neigung zum Verstopfen von Leitungen und Zyklonen besitzt, fand nur eine sehr geringe Produktansammlung innerhalb des Agglomeriergerätes selbst statt. Die Hauptmjnge der fertigen Agglomerate hatte eine Größe im Bereich von etwa 2 bis 6 Maschen. Das fertige Produkt zeigte ausgezeichnete Rehydratisierungseigenschaften bei Zusatz von Wasser.

Beispiel 3

Ein getrockneter Sojabohnen-Milchersatz wurde, wie in den Beispielen 1 und 2, mit einer Agglomerieratmosphäre agglomeriert, die aus einem Gemisch von erhitzter Luft und Dampf mit einer Feuchtthermometertemperatur von 89° C und einer Trockenthermometertemperatur von 121° C für beide Gaszuleitungen bestand. Der Druck innerhalb der Leitung 128 betrug 0,15 cm Wasser und derjenige der Leitung 77 0,76 cm Wasser. Die Hauptmenge der fertigen Agglomerate hatte eine Größe zwischen 8 und 16 Maschen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Agglomerate»-, bestehend aus einem umschlossenen Raum mit einer unteren, das Bett aus zu agglomerierenden Teilchen tragenden durchbrochenen Gasdiffusionsfläche und aus unterhalb der unteren Gasdiffusionsfläche angeordneten Leitungseinrichtungen zum Einblasen eines Gases durch die Gasdiffusionsfläche, gekennzeichnet durch eine obere, den oberen Teil des umschlossenen Raumes bildende, durchbrochene Gasdiffusionsfläche (76) und durch mit der oberen Gasdifäisionsfläche verbundene Leitungseinrichtungen (77) zum Einblasen eines Gases durch die obere Gasdiffusionsfläche in den umschlossenen Raum unter Ausbildung einer Grenzschicht innerhalb des oberen Teiles des Agglomerators.

2. Agglomerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Gasdiffusionsfläche (76) aus einem dachförmigen Sieb, das aus gewebtem Metalldraht oder gesintertem Metall gebildet ist, besteht.

3. Agglomerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall rostfreier Stahl ist.

4. Agglonierator nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vibriereinrichtung (34) mit dem umschlossenen Raum verbunden ist.