DE1753684C3

DE1753684C3 - Verfahren zum Trocknen von feuchtem Gut,wobei dieses mit einer Traenkfluessigkeit umgeben wird

Info

Publication number: DE1753684C3
Application number: DE1753684A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Dr Facchini
Original assignee: SnamProgetti SpA
Current assignee: SnamProgetti SpA
Priority date: 1966-01-31
Filing date: 1967-01-30
Publication date: 1973-11-29
Also published as: SE340592B; DE1753684B2; CS186201B2; AT299815B; DK120430B; LU52866A1; BE692946A; ES335849A1; US3496646A; NO125952B; DE1753684A1

Description

Es ist bekannt, Wasser aus Feststoffen durch Destillation in Anwesenheit einer nut Wasser nicht mischbaren Flüssigkeit zu entfernen, wobei diese Flüssigkeit mit Wasser eine azeotrope Mischung oder eine Mischung mit einem sehr niedrigen Siedepunkt bildet.

Andere Verfahren oder Vorrichtungen der genannten Art, mit denen in geeigneter Weise Wasser kontinuierlich aus Feststoffen abgezogen werden !kann, sind nicht bekannt. Das Problem einer kontinuierlichen Trocknung derartiger Materialien ist besonders bei Industriezweigen wichtig, die körnige, leicht bröckelnde oder krümelige Materialien verarbeiten.

. Bei solchen Materialien kommt es darauf an zu vermeiden, daß das Material beim Trocknen überhitzt wird und Brüche oder Risse entstehen. Die Feuchtigkeit muß allmählich und gleichmäßig abgezogen werden, der Trocknungsvorgang muß sich steuern lassen. Bekannt ist ein kontinuierliches Verfahren der eingangs genannten Art zum Trocknen von Papierkon-

₍ densatoren, bei dem diese mittels eines Förderbandes in eine Tränkflüssigkeit eingetaucht werden, die mit der Flüssigkeit, die als Feuchtigkeit in den Kondensatoren enthalten ist, nicht mischbar ist und mit dieser ein azeotropes Gemisch bildet. Das Verfahren hat mehrere Stufen. In der ersten Stufe wird das azeotrope Gemisch verdampft und die Tränkflüssigkeit zurückgewonnen. In einer zweiten Stufe wird der Rest der Tränkflüssigkeit ausgedampft und in einer dritten Stufe werden die Kondensatoren fertig getrocknet. Nach dem Durchlaufen der ersten Stufe ist die in den Kondensatoren ursprünglich enthaltene Feuchtigkeit Im wesentlichen verdampft, die Kondensatoren sind

dann vollständig mit der Trinkflüssigkeit durchtränkt.

Diese wird m der zweiten Stufe verdampft, in der

die Kondensatoren eine besondere Vorrichtung du ich laufen und erneut erhitzt werden, Jn der dritten Stuf«.· wird die in der /weiten Stufe verdampfte Tränkflüssigkeit kondensiert und aufgefangen. Das Kondensat und ebenso die iius dem in der ersten Stufe verdampfen Gemisch zurückgewonnene Tränkflüssigkeit werden der ersten Stufe wieder zugeführt.

ίο Ausgehend von diesem bekannten Verfahren soll die Aufgabe gelöst werden, für körniges Gut mit mechanisch einfachen Mittein ein gut regelbares kontinuierliches Verfahren zu schaffen, bei dem keine Gefahr von Überhitzung und Rißbildung in den Körnern

«5 besteht und bei dem sich die drei Stufen in einem einzigen, geschlossenen Raum ausbilden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßeu Verfahren zum Trocknen von körnigem, feuchtem Gut dieses mit einer Tränkflüssigkeit

ao mit einem Siedepunkt zwischen M) und IiKO" versetzt, deren mit der Flüssigkeit des Gutes gebildetes azcotropes Gemisch einen Siedepunkt zwischen 60 und 9^l>' (' aufweist, und das Verfahren wird dann in einer sich drehenden, ummantelten, beheizten Förder-

"5 schnecke durchgeführt, die dem Verfahren entsprechend drei Behandlungszonen aufweist, aus deren erster das azeotrope Gemisch entgegen der Gutförderrichtung abgezogen und unmittelbar anschließend in seine Bestandteile zerlegt wird.

3" An Hand der Zeichnung ist die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Durch das Rohr 1 wird das zu trocknende körnige Gut zugeführt, nachdem es mit der mit Wasser nicht mischbaren Tränkflüssigkeit versetzt ist. Die Mischung wird in einen rotierenden, geneigten, ummantelten Schneckenförderer 2 geführt, der mit einem Heizmantel 3 versehen ist. 10 sind die Gänge der Förderschnecke. In der ersten Zone 4 dieser Förderschnecke erfolgt die azeotrope Verdampfung der Mischung (Wasser/mit Wasser nicht mischbare Tränkflüssigkeit). Der Dampf wird entgegen der Förderrichtupg abgezogen, im Raum 13 kondensiert und im Rau m 14 gesammelt, in dem sich die beiden Phasen trennen 8 ist ein Überlauf, durch den die wieder zu verwendende Tränkflüssigkeit zurückgewonnen wird. 9 ist ein Auslaß für die im Gut enthaltene Flüssigkeit, in den meisten Fällen Wasser.

In der zweiten Zone 5 wird die restliche Tränkflüssigkeit verdampft und in der Endzone 6 das körnige Gut vollständig getrocknet, das danach ausgetragen und in einem Behälter 7 gesammelt wird. 11 ist ein Schaber, um das getrocknete Material abzuschaben, und mit 12 ist der Antrieb der Förderschnecke bezeichnet. Um eine Kondensation im Behälter 7 zu vermeiden, kann eine geeignete Heizung oder ein Dosierventil für den Austrag des getrockneten Gutes vorgesehen sein.

Das letzte Abziehen oder Entfernen der Tränkflüssigkeit kann auch mit Hilfe anderer üblicher Verfahren durchgeführt werden

Der Trocknungsvorgang läßt sich vielfältig regeln, so, wie es nötig ist, um vollständig getrocknete feste Partikeln zu erhalten, die keine Risse zeigen', und um die mechanische Festigkeit und Wärmebeständigkeit

der Partikeln nicht zu beeinträchtigen. Das Tränkmittel, die Drehgeschwindgikeit und Steigung der Förderschnecke und ihre Achsneigung und die Einstellung der Heizung in den verschiedenen Zonen können so

gewählt werden, wie es dem /u trocknenden (hit enl-,sp rieht.

nesiHUlcrs vorteilhaft ist die Anwendung des Verfahrens /mil Trocknen von Hydroxyden und/oder Oxyden von ΛΙ, Fe, Mg. Be₁ Cr,Cc, Zrusw„ um kleine Kiigelchen od, dgl. herzustellen, d;e als Katalysatoren oder ids Triigei fur Katalysatoren verwendet werden. Eine weitere wichtige Anwendung dieses Verfahrens ist die Trocknung von Materialien, die Th. LJ oder Pu enthalten, um sphiiroidale Brennstoffe für nukleare Zwecke herzustellen. Bei der Herstellung von Kernbrennstoffen liegt ein sehr wichtiger Vorteil darin, daß das erhaltene getrocknete Material eine hohe Porosität und eine niedrige Dichte im Vergleich mit den Materialien zeigt, die mit Hilfe konventioneller Troeknunghverfahren (Lufttrocknung usw.) hergestellt werden.

Die hohe Porosität erlaubt eine nachfolgende Wärmebehandlung (Brennen, Sintern), ohne daß irgendwelche Brüche der Kugeln entstehen (infolge der Gasentwicklung im Innern der Kugeln), wobei andererseits die Dichte der Kugeln nach dem Brennen oder Sintern sehr hoch ist. Dazu wird das nicht mischbare Tränkmittel unter den aliphatischen, aromatischen, cyclo-aliphatischcn Kohlenwasserstoffen ausgewählt, die einen Siedepunkt zwischen 60 und 180° C haben und die azeotrope Mischungen mit Wasser bilden können, die einen Siedepunkt zwischen 60 und 99° Γ haben.

Natürliche Kohlenwasserstoffe, die azeotrope Mischungen mit einer größeren Menge an Wasser bilden können, werden vorgezogen, vorausgesetzt, daß der Siedepunkt dieser Mischungen höher als der Mindestwert des zuvor genannten Bereiches liegt, um - vom Standpunkt ims gesehen - die Tioeknung in vcrnünfligen Zeilen durchzuführen.

Das nachfolgende Heispiel dient nur zur lirliiiiU;· rung der Erfindung und soll diese in keiner Weise einschranken.

Heispiel

!■liner Förderschnecke mit einem Außendurehmesser von SO mm, einer I n'nge von 1300 mm, einer Gc-

«o wiiidcsteigung von 53 mm, wobei das Gewinde mit einer Öffnung von 20 mm versehen war, einer maximalen Kapazität dieses Gewindes von ⁰O em¹, wenn die l'oKlersfiineekc in ebener Stellung ist, und von dl cm¹, wenn die Föiderhthiieekc etwa 25" geneigt ist, einer Drehzahl von 0,8 U'Min, und einer Wärmeleistung von 20 bis ·10 W/cm wurden 160 cm'/Min. einci Suspension zugeführt, die aus einem scheinbaren Volumen aus 50 cm' nassen Kügelcben aus Thoriumhydroxyd (2 mm Duichmesser), einsprechend einem

«ο wahren Volumen von 33 cm¹, und der Rest aus Xylol bestand.

Der Wassergehalt der Kügclclien betrug 29 cm¹. Unter normalen Geschwindigkeilsbedingungen arbeilen 850 mm der Förderschnecke, die 16 Gewinde-

»5 gangen entsprechen, als Destillationseinrichtung mit Rückfluß- und die anderen 9 als Dcstillationseinriehtung ohne Rückfluß und als Trocknungseinrichtung.

Die am Auslaß der Förderschnecke gesammelten Kügclclien enthielten nur Spuren von Wasser und hatten eine Dichte von 2,5 g/cm\ Nach dem Brennen haben sie eine Dichte von 9,8 g/cm¹. Dasselbe Material hatte bei konventioneller Trocknung (d.h. luftgetrocknet) eine Dichte von 4,2 g/cm³.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren /umTrocknen von feuchtem CHn. wobei dieses mil einer Trinkflüssigkeit umgeben wird, die mit der im Gut enthaltenen Flüssigkeit nicht mischbar ist und mit dieser ein a/eol ropes Gemisch bildet und wobei in einer ersten Stufe das azeotrope Gemisch veril<impft und die Tränkflüssigkeit zurückgewonnen, in einer zweiten Sliil'e der Rest der Tränkflüssigkeit ausgedampft und in einer dritten Stufe das Gut fertig getrocknet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trocknen von körnigem, feuchtem Gut dieses mit einer Tränkflüssigkeit mit einem Siedepunkt /wischen 60 und 180° C versetzt wird, deren mil der Flüssigkeit des Gutes gebildetes azcotropes Gemisch einen Siedepunkt zwischen 60 und 99° C aufweist, und daß das Verfahren in einer sich drehenden, ummantelten, beheizten Förderschnecke durchgeführt wird, die dem Verfahren entsprechend drei Hehandlungszonen aufweist, aus deren erster das azeotrope Gemisch entgegen der Gutforderrichtung abgezogen und unmittelbar anschließend in seine Bestandteile zerlegt wird.

2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Trocknen von Hydroxyden und/oder Oxyden von Thorium, Uran. Plutonium, Berillium, Aluminium, Magnesium, Chrom, Zirkon, Cerium.