DE1919332A1

DE1919332A1 - Wirbelschichtverfahren zum Trocknen von pulverfoermigen Stoffen

Info

Publication number: DE1919332A1
Application number: DE19691919332
Authority: DE
Inventors: Jiyuichi Nara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-04-17
Filing date: 1969-04-16
Publication date: 1970-01-02
Also published as: BE731689A; US3609874A; GB1223375A

Description

Stoffen

Die Erfindung betrifft eiae neue Vorrichtung zum Trocknen

von pulverförmiges. Stoffen im Wirbelschichtverfahren,

Sine Vorrichtung zam kontinuierlichen Trocknen von pulver förmiger! Stoffen im ifirfcslsshiefei verfahr en unter Anwendung von Wärmeauatausohruhren in eier flüssigen Schioht ist in "Chemical Engineering pjroeeea", Ji'.li 1356, Seiten 274 Ms 280 beschrieben, Bio Aasbiläuug der Uärmeaustausckvosrichtung in de«? Durchfluß füjc· dis Pulv3itc5ilcb.e" führt. Jacloch su mitgehenden Schwanktisgeß hi'usivhtlich ass AniclXs fer tetsäohlich iiitBbaren Oberfläolie der i^yEiaust&^?i5e!v?öiiffielitiiii§:₅ Je ,,t^h der .'üordimng der Mär^eaustaügQlr^orxi'mtiHig srgiöt eich die Gesölwi^ti^fceit und Einheit.li.:;hkeit_w mit wöXsfcßr ά£& Pul «res· der fXieSet-.'sn Schicht au der WSiaeeu^tsuftCiiol^i^JI^Gh?. in Ser-ührs.!^^: k^mii hierdurch

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Aufgabe der Erfindung ist das Srhitsen und Trocknen von pulverföriaigen Stoffen und die Erzielung einer guten Fließfähigkeit der getrockneten Pulver. Erfi^dungsgemäß wird hiffizu eine Wärmeaustauschvorrichtung in eise Schicht eines pulverförmiger durch Gas auf einer durchlöcherten Platte ■ aufgewirbelten Materials auf solche Weis© a&^elsraeht,. daß viele hohle und in Querrichtung gerippte Mnzesustauschplatten senkrecht in einer Längsreihe angeordnet sind und des pulverförmig^ Material zwischen diesen iäraeaustauschplatten aufgewirbelt wird,_ ohne daß irgeiiäsis: toter Bs entsteht, in welches das aufgewirbelte Pai¥e:; keinen S.< mit dem Gas aufgrund der Ausbildung ie¹ ten hat.

Die erfindungsgeaäße Yorrie!*i;w*g mm AsfwirbelB. und Troeteea γοη pulverförmig©!! Steffos ässtsat smb eines?. Eoilergebll'äS€ isit eineis Sinlaß so ιϊϊιθώ, Jkiäa mm liiibrisgesi eise? feuchten palverfösieigen tätsrials₉ wgiüher sit eiaer GasaösperrvorrichiiiTig-, wie sifi^E 5zekventil_? "srseheaist_o .Am anderer lade des Βοϊ.Λ'θγβ befinuet sieh et λ abenfslls sit assabspsrryi^riehifUSjp -?erseiieE6^ MsIaB iüe .jistragsa d@s gs ti Üwlli:« ti*TÜ υ',' v-"-*- J,•.:-:»»^ * Ulis UtJGiSEi ijiiSie u.ö£> x^w-t- Ji" UößAliiiä'i- ■» s.i^h ei&3 Ätlaßoffiaiig "ües Ablassen von f eiie ."sia G-as, Äs Eotoä des Boilers j mi" 3x„ l.» _„ ζ ".ο J^ .ι

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meaustauschplatten fließen kann. Die Wärmeaustauschplatten sind dabei in solcher Richtung angebracht, daß eine seitliche Bewegung der aufgewirbelten Pulverschicht verhindert' wird. Ferner weist das Boilergehäuse eine Vorrichtung zum ' Einleiten eJbss Heizmediums in die Hohlräume innerhalb der Wärmeaustauschplatten zwecks Wärmeaustausch mit dem Pulver in der aufgewirbelten -Schicht auf.

Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Trocknen von pulverförmigen Stoffen im Wirbelschichtverfahren, bei welcher eine Wärmeaustauschvorrichtung in einei Schicht ei-ies pulverförmigen Materials vorgesehen ist, das j durch e^-i. ias über einer durcnlöcherten Platte aufgewirbeil wird. Liese Vorrichtung besteht aus einem Boilergehäuse mit einem Einlaß am einen Ende zum Beschicken mit dem feuchten r-ulverförmigen Material. Dieser Einlaß ist mit

,z.B. einem Drehventil , einer Gasebsperrvorrichtun^versehen. Am anderen Ende ist ein Auslar zum Austragen von getrocknetem Material angebracht, der ebenfalls mit einer Gasabsperrvorrichtung verseLen „st. Am oberen Ende ist eine AblaSvorriGhtung zum Ablassen von feuchtem Gas und am Boden eine Einlaß-Öffnung zum Einleiten gines Gases für Trockenzwecke, wie z.B. Heißluft oder heißer Stickstoff, vorgesehen. Eine durchlöcherte Platte, über welcher das pulverförmige Material aufgewirbelt wird, ist waagrecht im unteren Teil des Bcilers angebracht. Mehrere hohle und in Querrichtung gerippte wärmeaustauschplatten sind in einer solchen Höhe über der durchlöcherten Platte angeordnet, daß der obere Teil der aufgewirbelten Pulverschicht darüberfließen kann.

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Die Wärmeaustauschplatten sind ferner parallel zur Fließrichtung der aufgewirbelten Pulverschicht in der dem Einlaß für das feuchte pulverförmig Material benachbarten Zone angeordnet. Außerdem sind mehrere Wärmeaustauschplatten mit derselben Form und in derselben Höhe wie oben in solcher ftjchtung angeordnet, daß eine seitliche Bewegung der fließenden Pulverschicht verhindert wird. In dem Boilergehäuse ist außerdem eine Vorrichtung zum Einleiten eines Heizmediums vorgesehen, durch welche z.B. Wasserdampf oder heißes Wasser in die Hohlräume der Wärmeaustauschplatten zwecks Wärmeaus_r tausch mit dem Pulver in der aufgewirbelten Schicht eingeleitet v/erden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Trocknen von pulverförmigen Materialien im Wirbelschichtverfahren .unter Anwendung von vielen hohlen, in Querrichtung gerippten Wärineaustauschplatten wird' nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnungen weiter erläutert. Es bedeuten:

Fig. 1 eine Seitenansicht senkrecht geschnitten, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt en-tlang der Linie A-B von Fig. 1j

Fig. 3 eine Aufsicht auf einen Querschnitt eines Teils dar hohlen, in Querrichtung gerippten Wärmeaustauschplatten und eine Einlaßöffnung für das Eeizmedium; .

Fig. 4 eine Seitenansicht, senkrecht geschnitten, einer anderen Form einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Trocknen von pulverförmigen Stoffen iia Wirbeljschichtverfahren und

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Fig, 5 einen Längsschnitt entlang der Linie A-B-der Fig. 4.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt, bestehend aus einem Boilergehäuse 5 mit einem mit Gasabsperrvorrichtung, z.B. einem Drehventil versehenen Einlaß 1 am einen Ende zum Beschicken mit feuchtem pulverförmigem Material, einem ebenfalls mit einer Gasabsperrvorrichtung versehenen Auslaß 2 am anderen Ende zum Austragen von getrocknetem Material, einer Ablaßöffnung 3 am oberen Ende zum Ablassen von feuchtem Gas, Einlaßöffnungen 4 am Boden zum Einführen eines Gases für Trockenzwecke, z.B.-von Heißluft oder heißem Inertgas, einer waagrecht im unteren Teil des Boilers angeordneten, durchlöcherten Platte 6, über welche das pulverförmige Material aufgewirbelt wird, mehreren hohlen und in Querrichtung gerippten Wärmeaustauschplatten 8, welche in einer solchen Höhe über der durchlöcherten Platte angeordnet sind, daß der obere Teil der aufgewirbelten Pulverschicht darüberfließen kann und eine seitliche Bewegung der aufgewirbelten Pulverschicht verhindert wird, sowie einer Vorrichtung zum Einführen eines Heizmediums, wie Wasserdampf oder heißes Wasser, zwecks Wärmeaustausch mit dem Pulver in der aufgewirbelten Schicht von einer Quelle außerhalb des Boilergehäuses in die Hohlräume in-¹ nerhalb der Wärmeaustauschplatten 8. In Fig. 1 bedeutet 2¹ eine Ablenkplatte am Auslaß für das getrocknete Pulver und 2" einen Auslaß für agglomerierte pulverförmige Teilchen. Eine Verteilerkammer 8* ist für die Verteilung des Mediums für den Wärmeaustausch zwischen den hohlen, quergerippten Wärmeaustauschplatten 8 vorgesehen und die Kam-

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Hier ist mit Bohren zum Einleiten des Wärmeaustauschmediums versehen.

Zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung zum Trocknen von pulverförmigen Materialien im Wirbel schichtverfahren, bei welcher das Aufwirbeln zwischen vielen hohlen, quergerippten Warmeaustausciiplatten erfolgt, wird zunächst die Wärmeaustauschvorrichtung näher beschrieben. Die erfindungsgemäße Wärmeaustauschvorrichtung weist die Form von hohlen quergerippten Platten 8 auf. Die Außenfläche jeder Platte ist daher etwa 1,5 mal größer als diejenige einer hohlen flachen Platte derselben Höhe und Stärke. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäßen Wärmeaustauschplatten weit besser als die herkömmlichen nicht gerippten Platten sind. Auch ein Vergleich der Außenfläche ergibt, dal eine erfindungsgemäße Wärmeaustauschplatte im wesentlichen einer lieihe von Zylindern, entsprechend der Zahl der Bippen oder Biilen der Bippung entspricht. Bei Vonichtungen, bei welchen ein pulverförmiges Material an einer zylindrischen Wärmeaustauschvorrichtung als Wirbelschicht vorbeifijaßtj is" es unvermeidlich, daß tote Winkel und Grenzflächen entstehen, in welchen kein Kontakt vorhanden ist, entsprechend den toten Bäumen hinter den Zylindern gegen den Fluß des pulverförmigen Materials. Die erfindungsgemäßen Wärmeaustauschplatten sind daher so konstruiert, daß das pulver« förmige Material als Wirbelschicht zwischen den parallel angeordneten Beihen von aufreehten hohlen und gerippten Platten 8,8 vorbeifließt. Die Wärmeaustauschplatten 8 der erfindungsgemäßen Trockenvorrichtung weisen keinen toten Winkel von Grenzflächen ohne Kontakt auf, wie bei einer

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Keine von zylindrischen Röhren; d.h. es tritt kein toter Kaum hinter den Zylindern gegen die Bewegung des pulverförmigen Materials auf. Daher ist die Häufigkeit, mit welcher das pulverförmige Material mit der Wärmeaustauschvorrichtung gemäß der Erfindung in Berührung kommt, genügend hoch, um eine einheitliche Berührung aller Teilchen mit der Wärmeaustauschvorrichtung su gewährleisten.

Da die Wärmeaustauschvorrichtung so angeordnet ist, daß die obere Schicht des aufgewirbelten pulverförmigen Materials über die Wärmeaustauschvorrichtung fließt, wird ein wirksames und einheitliches Trocknen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ersielt.

Der Auslaß 2" dient als Auslaß für agglomerierte Pulverteilchen. .

Das in der Vorrichtung getrocknete pulverförmige Material fließt über die Ablenkplatte 2 unä wird ohne Anwendung enes Luftstroms ausgetragen. :

Aufgrund der oben beschriebenen Ausbildung und Anordnung der Käriaeaustauschplatten kann man feuchte pulverförmige Stoffe erfindungsgemäß wirksam, glatt und einheitlich trocknen.

In den Fig. 4 und 5 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung, dargestellt, bei welcher eine Wärmeaustauschvorrichtung in der Schicht des ■ pulverförmigen Materials vorgesellen ist, welches durch ein Gas über einer durchlöcherten Platte aufgewirbelt wird.

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1/iese Verrichtung besteht aus einer ßoilergehäuse 15 mit einem, mit Gasabsperrvorrichtung, z.b. einen Dreh~.^reritil, versehenen Einlaß 11 a:n einen linde zum Einführen des feuch-t ten pulverförmiger! Materials. Ein Auslaß 12 am anderen Ende zum Austragen von getrocknetem Katerial ist ebenfalls mit einer Gasabsperrvorrichtung versehen. Eine Ablaßöffnung 13 am oberen Ende zum Ablassen von feuchtem Gas und Einlaßöffnungen 14 am Boden zuil Einführen eines Gases für Trockenzwe'cke, wie Heißluft oder heißer Stickstoff, ist au oberen Ende vorgesehen. Eine durchlöcherte Platte 16, über welcher das pulverförmige Material aufgewirbelt wird, ist waagrecht im unteren Teil des Boilers 15 angeordnet, liehrere hohle und in Querrichtung gerippte Wärmeaustauschplatten 18 sind in einer solcr.en Höhe über der durchlöcherten Platte angebracht, da:3 der obere Teil der aufgewirbelten Pulverschicht darüberfließen kann. Die Platten sirjd parallel zur Fließrichtung der Pulverscnicht in der Zone . she am Einlaß für das feucnte pulverförmige Material angebracht. Ferner sind mehrere Wärmeaustauschplatten 19 derselben Form und Eöhe wie oben in solcher itichtung angeoraciit, daß eine seitliche. Bewegung der aufgewirbelten Pulverschicht verhindert wird. Eine Vorrichtung zum Einführen eines Heizmediums, wie Wasserdampf oder heißes Wasser, in den Hohlraum innerhalb der Wärmeaustauschplatten 18 und 19 dient zum Wärmeaustausch mit dem Pulver in der aufgewirbelten Schicht von einer Quelle außerhalb des Boilergehäuses 15.

In Fig. 4 bedeuten 12¹ eine Ablenkplatte zum Austragen des getrockneten Pulvers und 12" einen Auslaß für *

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agglomerierte Pulverteilchen. Eine Verteilungskammer 18* dient zum Verteilen des Wärmeaustauschmediums in den hohlen' quergerippten Warmeaustauschplatten 18 und 19. Höhren 18" dienen zum Einleiten des Wärmeaustauschmediums in die Verteilerkammer. i

In der oben beschriebenen Vorrichtung sind die hohleiji, quergerippten Wärmeaustauschplatten 18 parallel in der Nähe des Einlasses 12 für die Zufuhr von feuchtem pulver- \ förmigem Material und in der Fließrichtung der aufgewirbelten Pulverschicht angebracht. Das aufgewirbelte pulverförmige Material wird während des Fließens in Längsrichtung durch den Boiler 15 getrocknet.

i Wenn ein pulverförmiges Laterial mit verhältnismäßig j

großer Feuchtigkeit in dieser Vorrichtung getrocknet werden· soll, wird das Material zuerst weitgehend durch die paral- j

IeI zur Fließrichtung der aufgewirbelten Pulverschicht angeordneten V/ärmeaus tauschplatten 18 getrocknet. Danach wird das Material vollkommen bis zum Endprodukt durch die hohlen, quergerippten Wärmeaustauschplatten 19 getrocknet, welche parallel im rechten Winkel zur Fließrichtung des pulverförmigen Materials angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Pulvertrockenvorrichtung ist somit gekennzeichnet durch ein vorläufiges Trocknen aufgrund einer Hin- und Herbewegung eines pulverförmigen Materials von verhältnismäßig großer Feucatigkeit und anschließendes Trocknen in an sich bekannter V/eise.

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Claims

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Patentansprüche:

Vorrichtung zum Trocknen von pulverförmigen

Materialien im V/irbelschichtverfahren, bestehend aus j einen Boiler^ehäuse mit einem, mit Gasabsperrvorricktung,; z.B. einem Drehventil versehenen Einlaß am einen Ende ; zum Beschicken mit feuchtem pulverförmigern Material, einem ebenfalls mit Gasabsperrvorrichtung versehenen ι Auslaß am anderen Ende zum Austragen von getrockneten ^; Material, einer AbIaßöffnung am Oberteil auni Abl&ssen von feuchtem Gas und einer Einlaßöffnung am Boden zum Einführen von Gas für Trcckerizwecke, einer durchlocher- ; ten, waagrecht in unteren Teil des Boilers angeordneten Platte zum Aufwirbeln des pulverförmi_Len Materials, mehreren hohlen und in ^uerrictung _cerij_y-ten './ärmeaustauschplatten, welche in solcher „ür.c üLer der durchlöcherten ilatte angeordnet sind, daß der obere Teil der aufgewirbelten Pulverschicht dariiberfließen kann und eine seitliche Bewegung der aufgewirbelten Pulverschicht verhindert wird, sowie einer Vorrichtung zum Ein-j leiten eines Heizmediums sun Wärmeaustausch nit dem Pulver in der aufgewirbelten Schicht von einer quelle außerhalb des Boilergehäuses in den Hohlraum innerhalb der V/ärneaustauschplatten.
2. Vorrichtung zum Trocknen vcn pplverföraiigen Materialien im Wirbelschichtverfahren/welcher eine Wärmeaustauschvorrichtung in der Schicht eines durch ein Gas über einer durchlöcherten Platte aufgewirbelten pul-

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verformten ί-laterials vorgesehen ist, bestehend aus einem
Boileri.xhau.se mit einem, mit Gasabsperrvorrichtung, £. B.
einem Drehventil, versehenen Einlaß am einen Ende zum
Beschicken nit einem feuchten pulverförmigen Haterial, ; einem ebenfalls mit einer Gasabsperrvorrichtung versehenen ; Auslaß am anderen Ende zum Austragen von getrocknetem ■ ; !■lateriäl, einer Ablaßö'ffnun^ am oberen Ende zum Ablassen \ von feuchtem Gas und einer Einlaßöffnung am Boden zum > Einführen eines Gases für Trockenswecke, wie Heißluft oder ; neigen Stickstoff, einer waagrecht im unteren Teil des
Boilers angeordneten durchlöcherten Platte, zum Aufwirbeln ^; des pulverförmigen-Materials, mehreren hohlen und in Verrichtung £xrippten Wärmeaustauschplatten, welche in einer I solchen höhe über der durchlöcherten Platte angeordnet | ίind, daß die obere Schicht der aufgewirbelten Pulverschicht darüberfließen kann, wobei diese Platten parallel zur
/lieirichtun^ des Pulvers in der Zone nahe des Einlasses
für das feuchte pulverförmig Laterial angeordnet sind,
sowie mehreren Wärmeaustauschplatten derselben Form und
Höhe VJie oben, welche so angeordnet sind, daß sie eine seitliche Bewegung der aufgewirbelten Pulverschicht verhindern,
sowie einer Vorrichtung sun Einführen eines EeizFxdiums,
wie Wasserdampf oder heißes Wasser, in die liohlräune
innerhalb der Wärmeaustauschplatten zum Austausch von
Wärme mit dem Pulver in der aufgewirbelten Schicht von
einer Quelle außerhalb des Boilergehäuses.

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