DE1792695A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von in Pulverform oder als Granulat vorliegenden Stoffen - Google Patents

Description

• "Verfahren und Vorrichtung zun Behandeln von in Pulverform oder als Granulat vorliegenden Stoffen" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Behandeln von in Pulverfom oder als Granulat vorliegende Stoffen mit Wirk- oder Stabilisierungsstoffen in gasförmiger, flüssiger oder fester Form sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Es ist bekannt, daß e nach der Verwendungsart der in Fulver-oder Granulatform vorliegenden Stoffe bestimmte Forderungen an deren Eigenschaften gestellt werden, die diesen nicht von vorneherein anhaften und bisher nur durch kostspielige oder umständliche Verfahren diesen Stoffen vermittelt werden konnten.
• Bo wird beispielsweise in Michpulver, dessen Fettgehalt höher als normal verlangt wird, während des Mischens des @@@lchpulvers Fet t eingedüst. Das dabei entstehende Produkt bildet Klumpen und muß deshalb mehrere Tage in einem Kühlraum gelagert werden, um danach in Hammermühlen zer-Kleinert werden zu können.
• Bei der Färbung fein disperser Stoffe, z.B. Talkum, besteht die Forderung. die oft geringe Menge von konzentriertem Farbstoff den zu färbenden Grundstoffen fein verteilt beizumischen, was bisher nur durch komplizierte und große Anlagen möglich ist.
• Bei Insektiziden wird der Wirkstoff dem Träger bei den bekannten Verfahren mechanisch beigemischt, ohne jedoch dabei eine stabile Bindung beider Stoffe zu erreichen, so daß beim Versprühen von dem Flugzeug aus eine Trennung zwischen Träger und Wirkstoff stattfindet.
• Weiterhin wird beispielsweise bei der Verwendung von Dextrin als Klebstoff die Forderung gestellt, daß sich die Stoffe bei Verwendung in Wasser gut und schell auflösen. Diese kann nur durch eine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehaltes des Dextrinpalvers erreicht werden, wobei bei den bekannten Verfahren ebenfalls Klumpen entstehen, die nachträglich in Hammermühlen zerkleinert werden müssen.
• Es ist auch ein Verfahren zum Trocknen oder Eindampfen von Flüssigkeiten, die beim Eindampfen einen festen Rückstand liefern, bekannt, bei dem die Flüssigkeit in einem Turm fein verteilt wird, um sie durch entgegengeïhrte Luft zum schnellen Eindampfen zu bringen. Zum Zwecke eines schnellen Trocknens werden durch Preß- oder Saugluft oder mechanische Mittel schwebende kleine feste Körperteilchen eingeführt, um damit die Verdunstungsfläche zu erhöhen und das Eindampfen und Trocknen zu beschleunigen.
• Darüberhinaus ist ein; Verfahren zur kontinuierlichen Durchführung von chemischen oder physikalischen Prozessen mit festen und/oder flüssigen Stoffen in disperser Form- in einem aufwärts gerichteten Gas- oder Dampfstrom bei Verwendung des Wirbelschichtverfahrens bekanntgeworden (Aktenzeichen M 10076 IVa/12g, wobei die Suspension der Wirbelsciiicht weder auf einer gasdurchlässigen Unterlage noch auf seitlichen Begrenzungswänden ruht, sondern vollkommen frei schwebend ist. Dieses Verfahren besteht darin, daß Gas am unteren Ende des apparetes durch eine im Vergleich zum oberen Querschnitt enge Öffnung mit einer GEschwindigkeit eintritt, die ausreicht, alle Teilchen oder einen Teil derselben in Schwebe zu halten, und um bestimmte Korngrößen, die mit der Trägergasgeschwindigkeit variierbar sind, austreten zu lassen. Bei diesem Verfahren wird die sogenannte Winkler'sche Wirbelschicht verwendet, die durch eine oberflächenähnliche Schichtgrenze als obere Begrenzung und durch ein Volumenverhältnis Feststoff:Luft, ähnlich einer Schüttung, gekennzeichnet ist. Diese bewegt sich in der Größenordnung von 1/1 bis 1/2.
• Gemäßder vorliegenden Erfindung ist der Gasstrom sowie die Menge innerhalb des Behandlungsbehälters derart aufeinander abgestimmt, daß keine W n r b e 1 s c h i c h t (, c h w e b a b e t t) in einem aufwärts steigenden Gasstrom entstehen kann, sondern daß die während des Einblasens erhaltene Dichte, d.h., das Mischungsverhältnis zwischen dem zu sprühenden Material und der Luft mindestens gleich oder kleiner als 2:100 der Volumina beträgt, wobei der Gasstrom am Materialauslauf in den Behälter eintritt, der in seiner Stä@ke damenk b@@@@@@@ ist, daß lediglich die behandelten Teilch @@@@@@@@@@ dem Behälter kommen, während die unbehandolven @@@@@ bereich der Wirk- oder Stabilisierungs@t@@@ @@@@@@@ werden.
• Ein vdeiteres Merkmal des Verrahrens b@@@@@@@@@@@@@@@2 besprühenden pulverförmigen Stoffe durch vorhandene Mittel un Einrichtungen beim Eintritt in die Behandlungskammer eine Umfangskomponente in Richtung des Behälterumfanges erhalteb, so daß sie sich spiralförmig oder kreisförmig zum Auslauf nach unten bewegen. Diese Maßnahmen ergeben in der ganzen Bchandlungskammer ohne' obere Begrenzungsfläche eine gleichmäßige geringe Dichte einer kreisenden Material/Gas-Wolke mit einem Teilchenabstand, der gegenüber dem Wirbelschichtverfahren ein Vielfaches beträgt, so daß sich das sprühmittel nicht, wie bei den bisher üblichen Verfahren um die einzelnen Teilchen herumlagert, sondern vielmehr wird das Sprühmittel von den einzelnen Teilchen eingepackt und bildet dadurch saubere Granulates die, selbst bei einem sehr hohen Anteil der eingedüsten Flüssigkeitsmenge, staubfrei und rieselfrei sind.
• Ein weiteres Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß die Gasgeschwindigkeit in der Behandlungskammer ein Vielfaches der Schwebegeschwindigkeit der pulverförmigen Stoffe beträgt und als Förderstrom wirksam ist0 Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird durch Vereinignung verschiedener Verfahrensstufen der Behandlungsvorgand wesentlich vereinfacht und gleichzeitig eine überraschend gleichmäßige Behandlung der einzelnen Teilchen des Pulvers erhalten.
• Das zu behandelnde Gut wird über eine Dosiereinrichtung kontinuierlich der Fördervorrichtung zum pneumatischen Einbringen der Stoffe in die Behandlungskammer zug eführt.
• In Zusammenwirkung mit dem am Auslauf eintretenden Gasstrom wird ein verfrühtes Austreten von unbehandelten Materialteilchen verhindert, in der Mischkammer eine verstärkte Durcllwirbelung des kreisenden Naterial/Gas-Gemisches erreicl-29 in welches durch vorgesehene Sprühdüsen am Auslauf mit Splohrichtung nach oben in die Behandlungskammer oder aber eine Sprühdüse imn Oberteil der Behandlungskammer in der Achse mit Sprührichtung nach unten die Zusatzstoffe eingesprüht werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Düsen am Umfang der Behandlungskammer anzuordnen mit einer Sprührichtung quer zum Gasstrom.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele als Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren dargestellt.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Fig. 1 besteht in einer rotationssymmetrischen stehenden Kammer 1 mit einem nach unten sich verjüngenden konischen Boden und eine r Naterialzuführeinrichtung 2, mit Hilfe derer die zu behandelnden Stoffe in die Behandlungskammer pneumatisch eingeführt werden. Diesem Zweck dienen die Einrichtungen des Aufgabetrichters 14, des Dosiergerätes 15 mit dem Schauglas 16, sowie der Zellenradschleuse 17, welche das Aufgabeprodukt in den Druckstrom der pneuma-tischen Förderleitung 2 einbringet.
• Die pneumatische Förderleitung 2 ist an die Behandlungskammer tangential im Oberteil angeschlossen, so daß die Trockenstoffe eine kreisende und spiralförmige Bewegung in Richtung Auslauf nach unten ausführen. Die Förderluft wird über ein in der Mitte der Behandlungskammer im Oberteil vorgesehenes Tauchrohr 18 abgeführt, gelangt über die Doppelabscheider 19 zum Abscheiden des mitgeführten Feinstaubanteils und über das nachgeschaltete Filter 20 und das Gebläse 21 ins Freie. Das Gebläse 21 ist so beschaffen, daß es im Behandlungsraum einen Unterdruck erzeugt, der ausreicht, am Auslauf die gewünschte Gaseintrittsgeschwindigkeit zu verursachen. Die PegulieranS; erfolgt mit Hilft eines Regulierorgans 23 am Tauchrohr 18.
• Durch Öffnen dieses Regulierorgans wird aus der Atmosphäre Luft angesaugt, womit der Unterdruck in der Bchandlun, skammer und die Eingangsgeschwindigkeit am Auslauf der Behandlun kammer verringert wird. Der anfallende Staub wird sowohl von dem Doppelabscheider als auch von dem Filter kontim@ie@li@@ über entsprechende Organe den ajfgegebenen Trockenstoffen durch die Leitungen 24 wieder zugeführt. Es besteht auch die Möglichkeit, bei unkomplizierten Stoffen die Abluftleitung 19a der Abscheider 19 mit der Druckquelle 11 ohne nachgeschaltenten Filter zu verbinden und damit im Kreislauf zu fahren.
• Das Eindüsen der flüssigen Zusatzstoffe erfolgt über eine Düse 6, die im Auslauf mit Sprührichtung nach oben angeordnet ist und/oder unterhalb des Tauchrohres mit sprührichtung nach unten angeordnet ist. Beide Düsen sind über die leitung 5 und ein Schließorgan 7 mit der Druckquelle für die Flüssigkeit oder gegehenenfalls mit der Flüssigkeit und Druckluft verbunden.
• Die in Fig. 2dargestellte Ausführung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in ihrem Aufbau ähnlich wie die in Fi. 11 dargestellte Vorrichtung mit den Unterschied, daß dabei das Gut über eine Trnasportschnecke 23 in die Zuführungsleitung gebracht wird, wobei die Zuführung der pulverförmigen Stoffe über das Förderrohr 2* einen Abscheider 2a bekannter Bauart in die Behandlungskammer 1 so erfolgt, daß den zu behan delnden Stoffen eine Umfangskomponente im Umfang der Behandlungskammer erteilt wird, so daß sich diese Stoffe kreisend und spiralförmig nach unten z Auslfau bewegen, während durch eine oder mehrere entgengen, mit oder ouer zum Gasstrom angeordnete Düsen die Wirk- oder Stabilisierungsstoffe in gasförmiger, flüssiger oder fster Form eingesprüht werden. Dabei besteht die Möglichkeit, zum Besprühen des Materials alternativ auch eine Zweistoffdüse zum Anschluß eines Zusatzgasstromes zu verwendem. DAs Zurückführen. der nicht ausreichend behandelten Teilchen durch den m Auslafu eintretenden Gasstrom hat die Wirkung, daß die durch Sog- oder Druckgas bewirkte Durchwirbelung der Matenilateilchen noch weiter unterstützt wird. Die Verdendung einer 2",eistoffdüse führt zu einer Erhöhung der Sprühwirkung der Düse.
• Zur Steuerung der Druckluftzufuhr ist in der Leitung zwischen Düse und Druckluftquelle 25 ein geeignete Schlicßorgan 25 angeordnet Das kontinuierliche Zuführen der zu behandelnden Trocken-5 !;oJJI ini. [tels e:1nor pnefl;' t;fLscjen Anltüc' (ch 1!;LtCI].U1[j; einer Umfangskomponente in Umfangsrichtung der Kammer führt nu einem selbsttätigen Wandreinigen im Innern der Kammer.
• Die Einrichtungen zum pneumatischen Zuführen der Drockenstoffe, Fig. 2, sind im kreislauf geführt, und zwar in der Reihenfolge Durckguelle 11, Förderleitung 2, Abscheider 27, Rückleitung 23, zurück zum Geblase 11.
• Zum Erzeugen des eintretenden Gasstromes am Auslauf der Behandlungskammer dient das Gebläse 21. Der Gasstrom wird über den Doppelabscheider zum Gebläse geführt. Der abgeschiedene Staub wird zum Aufgabeprodukt zurückgeleitet. Dem Gebläse 21 ist in der Regel, ähnlich wie in Abb. 1, ein Filter nachgeschaltet, der in der Zeichnung nicht dargestellt wurde.
• Sofern eine Temperierung des zugeführten Gasstromes notwendig ist, wird dieser durch vorgeschaltete Heiz- oder irühleinrich tungen auf die gewünschte Temperatur gebracht.
• Patent ansprüche:

Claims (9)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verfahren zum Besprühen pulvriger oder körniger Stoffe mit Wirk- oder Stabilisierungsstoffen (Sprühstoffen) in einer zur stehenden Symmetrieachse rotationssymmetrischen, sich nach unten verengenden Kammer, in die oben die zu besprühenden Stoffe eingetragen werden, sich in der Kammer entgegen einen aufsteigenden (ersten) Gasstrom durch ihre Schwere im Mittel abwärts zu einem Auslauf bewegen und dabei mit dem Sprühstoff besprüht werden, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h die Vereinigung folgender Merkmale : a.) Der aufsteigende Gasstrom und die Schüttgutmenge innerhalb der Kammer sind so abgestimmt, daß die während des Einblasens gehaltene Dichte, d¢h. das Volumen-Mischungsverhältnis zwischen Materialteilchen und Gas etwa gleich oder kleiner als 2/1000 ist. b.) Die zu besprühenden Teilchen werden so eingetragen, daß sie eine Geschwindigkeitskomponente in der Umfangsrichtung der Kammer haben, wobei die Gasgeschwindigkeit ein Vielfaches der Schwebegeschwindigkeit d<. der zu besprühenden Stoffteilchen beträgt. c.) In einem im Auslaufbereich gelegenen Querschnitt der Kammer, durch den alle auszutragenden Teilchen gehen müssen, werden der aus behandelnden Teilchen bestehende Feststrom und der aufsteigende Gasstrom zwangsweise einander ontgegengeführt und dabei wird die Geschwindigkeit dieses Gsstromes so beemessen, daß nicht ausreichend behandelte Teilchen von oihm in den Einsprühbereich zurück mitgenommen werden und daß durch ausreichende Behandlung veränderte Teilchen entgegen den in diesem Querschnitt herrschenden Gassstrom den Auslaß erreichen.
2. 2. Verfahren nach anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Eintragen der zu besprühenden Stoffe mittels eines zweiten Gasstromes pneumatisch so erfolgt' daß der Förderstrom tangential in die Kammer oder aber über einen zentral angesetzten. Zentrifugalabscheider erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1) d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß der erste Gasstrom vor seinem Eintritt in die Kammer nach Bedarf durch eine Kühl- oder Heizei. nrichtung hindurchgeleitet wird,
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß die Geschwindigkeitskomponente in der Umfangsrichtung der Kammer so groß ist, daß durch diese Komponente im konischen verengten Auslaufbereich eine Zentrifugalsichtung auftritt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4S g e k e n n z e i c hn e t d u r c h ein Dosiergerät für das zu behandelnde Gut und eine Druckquelle zum pneumatischen Einbringen des dosierten Gutes in die Kammer.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgend. Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der im Betrieb an Abscheider und Filter anfallende Staub über das Dosiergarät oder unmittelbar durch die pneumatische Förderanlage in die Kammer zurückgefkrdert wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und einem der folgenden Verfahrensansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t duß der zweite Gasstrom zum pnenmatischen Einbringen dem pulverförmigen Stoffe im Kreislauf geführt ist.
8. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Reinigen der @and durch den spiralförmigen Zustrom der Trockenstoffe erfolgt.
9. 9. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, bestehend aus einer zur stehenden Symmetrieachse rotationssymmetrischen Kammer, vorzugsweise als Zylinder im oberen und als sich nach oben öffnenden Kegel im unteren Teil der Kammer, mit Gaseintritts- und Gasaustrittsöffnungen und mit der Austrittsöffnung für das fertige Gut im Kammerboden, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Eintrittsöffnung für den Gasstrom identisch mit der Austrittsöffnung fur das fertigt Gut ist und ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum tangentialen Einführen der zu behandelnden Stoffteilchen mit Hilfe eines zweiten Gasstromes L e e r s e i t e