DE19709589C2 - Fluid bed equipment for treating particulate material - Google Patents
Fluid bed equipment for treating particulate materialInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fließbettapparatur zum Besprühen von partikelförmigem Gut mit gasförmigem und/oder flüssigem Behandlungsmedium, mit einer eine Umfangswand aufweisenden Umwälzkammer, deren Boden Durchtrittsöffnungen für ein fluidisie rendes gasförmiges Medium aufweist, mit einer unter dem Boden angeordneten Eintrittskammer für das fluidisierende Medium, sowie mit zumindest einer Düse zum Einbringen des Behandlungsmed iums in die Umwälzkammer, wobei die Düse mit ihrem Mün dungsabschnitt in die Umwälzkammer hineinragt und zumindest einen Anschluß für die Zufuhr des Behandlungsmediums aufweist. The invention relates to a fluidized bed apparatus for spraying of particulate material with gaseous and / or liquid Treatment medium, with a peripheral wall Circulation chamber, the bottom of which has openings for fluidisie gaseous medium, with one under the floor arranged inlet chamber for the fluidizing medium, and with at least one nozzle for introducing the treatment medium iums into the circulation chamber, the nozzle with its coin portion extends into the circulation chamber and at least has a connection for the supply of the treatment medium.
Eine derartige Fließbettapparatur ist aus der EP-A-0 370 167 bekannt.Such a fluid bed apparatus is known from EP-A-0 370 167 known.
Derartige Fließbettapparaturen dienen dazu, um ein partikel förmiges Gut zu trocknen, zu granulieren oder zu coaten.Such fluid bed apparatuses serve to remove a particle to dry, granulate or coat shaped goods.
Das gasförmige Medium, sogenannte Prozeßluft, wird in die Eintrittskammer eingeführt und tritt durch die zahlreichen Durchtrittsöffnungen im Boden durch diesen hindurch und in die Umwälzkammer hinein.The gaseous medium, so-called process air, is in the Entry chamber introduced and enters through the numerous Through openings in the floor through this and into the Circulation chamber inside.
Bei der eingangs genannten Fließbettapparatur besteht der Boden aus einem Kranz sich radial erstreckender und einander überlap pender Leitplatten. Auf dem Boden liegt das zu behandelnde partikelförmige Gut. Das durch die Durchtrittsöffnungen im Boden durchtretende gasförmige Medium tritt durch das zu behandelnde partikelförmige Gut hindurch, und je nach Prozeßbedingungen und Größe des zu behandelnden Gutes entsteht ein verwirbeltes Fließbett oder ein umgewälztes rotierendes Materialband. Der Boden ist ringförmig ausgebildet, d. h. mittig ist ein Verdrän gungskörper enthalten, der als kegeliger Körper ausgebildet sein kann oder auch als zentrales Rohr zur Rückführung von Prozeßluft. Die durch die radialen Schlitze zwischen den einzelnen Leitplatten durchtretende Prozeßluft wird in umfäng licher Richtung geleitet, so daß das verwirbelte oder umgewälzte partikelförmige Gut auf einem Art Prozeßluftpolster schwebt und in der Umwälzkammer rotiert.In the case of the fluid bed apparatus mentioned at the beginning, there is the floor from a wreath radially extending and overlapping each other pender baffles. The one to be treated lies on the floor particulate good. That through the openings in the floor penetrating gaseous medium passes through the to be treated particulate material and depending on the process conditions and size of the goods to be treated creates a swirl Fluid bed or a circulating rotating material belt. The Bottom is annular, i. H. in the middle is a crowding out contain body, which is designed as a conical body can be or as a central pipe for the return of Process air. The through the radial slots between the Process air passing through individual guide plates is encompassed Licher direction so that the swirled or circulated Particulate material hovers on a kind of process air cushion and rotates in the circulation chamber.
Im Boden, zwischen den Leitplatten angeordnet, sind Düsen vorgesehen, um dem zu behandelnden partikelförmigen Gut ein Behandlungsmedium aufzusprühen. Je nach Ausgestaltung der Düse als 1- oder Mehrstoffdüse setzt sich das Behandlungsmedium aus flüssigen und/oder gasförmigen Medien zusammen, wie das an sich bekannt ist. Nozzles are located in the floor, between the guide plates provided to the particulate to be treated Spray on treatment medium. Depending on the design of the nozzle The treatment medium exposes itself as a single or multi-component nozzle liquid and / or gaseous media together, like that itself is known.
Bei der eingangs genannten Fließbettapparatur werden die Düsen von sich etwa radial erstreckenden Lanzen getragen, die wiederum mit Anschlüssen versehen sind.In the fluid bed apparatus mentioned at the beginning, the nozzles carried by approximately radially extending lances, which in turn are provided with connections.
Bei Weiterentwicklungen wurden die Lanzen durch mehrere einzelne Düsen ersetzt, die zwischen den Leitplatten angeordnet sind.In the case of further developments, the lances were replaced by several individual ones Nozzles replaced, which are arranged between the guide plates.
Die Anordnung ist dabei so, daß ein Düsenmündungsabschnitt etwa auf Höhe des Bodens liegt, die Düse also in diesem Bereich mündet, die Anschlüsse bzw. die Lanzen aber unterhalb des Bodens liegen.The arrangement is such that a nozzle mouth section approximately at the level of the floor, the nozzle in this area flows, but the connections or the lances below the floor lie.
Da das in die Eintrittskammer eingeführte gasförmige Medium, die sogenannte Prozeßluft, durch den Boden hindurch strömt, muß diese Prozeßluft zwangsweise auch die Lanzen bzw. die Düsen und ggf. deren Anschlüsse umströmen. Dies führt zu einer nachteiligen Beeinflussung dahingehend, daß das kontinuierliche Durchströmen durch die Öffnungen im Boden an den Stellen gestört ist, an denen die Düsen angeordnet sind. Der Innenraum der Umwälzkammer weist durch die zahlreichen Bauelemente der Düsen zahlreiche strömungstechnische Widerstände auf, die zu unge wünschten Verwirbelungen und somit zu ungeordneten Strömungs verhältnissen führen.Since the gaseous medium introduced into the entry chamber the so-called process air that flows through the floor, this process air must also force the lances or the nozzles and flow around their connections if necessary. This leads to a adversely affecting that the continuous Flow through the openings in the floor disturbed at the points on which the nozzles are arranged. The interior of the Circulation chamber points through the numerous components of the nozzles numerous fluidic resistances that are too unsafe desired turbulence and thus disorderly flow lead relationships.
Es ist gerade ein Streben bei dieser Technologie, eine möglichst gleichmäßige Beaufschlagung des zu behandelnden partikelförmigen Gutes, sei es mit der Prozeßluft oder sei es mit dem Behandlungs medium, zu erzielen, um letztendlich ein einheitliches Behand lungsergebnis, d. h. mit einer schmalen Bandbreite zu erhalten. Die zahlreichen Bauelemente in der Umwälzkammer stören einen gleichmäßigen Durchtritt der Prozeßluft durch den Boden. It is a striving with this technology right now, one if possible uniform application of the particulate to be treated Good things, either with the process air or with the treatment medium to achieve, in the end, a uniform treatment result, d. H. to get with a narrow bandwidth. The numerous components in the circulation chamber disturb you uniform passage of the process air through the floor.
Ein sehr breites Einsatzgebiet derartiger Fließbettapparaturen sind pharmazeutische Produkte. Da diese Produkte, insbesondere die Produkträume, in denen diese behandelt werden, erhöhten Hygienevorschriften unterworfen sind, müssen derartige Fließbett apparaturen intensiv gereinigt werden.A very wide range of applications for such fluid bed devices are pharmaceutical products. Because these products, in particular the product spaces in which these are treated increased Such fluid bed must be subject to hygiene regulations apparatus are cleaned intensively.
Daher besteht ein weiterer wesentlicher Nachteil an der Konstruk tion der eingangs genannten Art darin, daß die in der Eintritts kammer angeordneten Düsenbaugruppen unzählige Kontaminations stellen insbesondere Ecken und Nischen bilden, die äußerst schwierig zu reinigen sind.Therefore there is another major disadvantage of the construction tion of the type mentioned in that in the entry chamber arranged nozzle assemblies innumerable contamination make particular corners and niches that form extreme are difficult to clean.
Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß, falls die Düsen durch andere Düsen ersetzt werden sollen, weil bspw. statt einer 3- Stoff-Düse nur eine 2- oder 1-Stoff-Düse benötigt wird, die entsprechenden Manipulationen einen Eingriff in dem hygienischen Bereich in der Eintrittskammer notwendig machen, um bspw. die Düsen auszubauen und durch andere zu ersetzen. Daraus resultieren sehr hohe Umrüstzeiten.In addition, there is the disadvantage that if the nozzles through other nozzles should be replaced because, for example, instead of a 3- Fabric nozzle only a 2- or 1-fabric nozzle is needed corresponding manipulations an intervention in the hygienic Make the area in the entry chamber necessary, e.g. Remove nozzles and replace them with others. Result from it very high changeover times.
In der DE-A-27 53 173 ist ferner eine Vorrichtung beschrieben, die dazu dient, von einer Strömung eines ersten leichteren Mediums und eines zweiten schwereren Mediums in einer Wirbel schicht eines Reaktors das zweite Medium dynamisch abzuscheiden. Bei dieser Vorrichtung wird das leichtere Medium durch einen Eintritt am Boden des Reaktors eingeblasen, während das schwerere Medium durch einen Eintritt in der Seitenumfangsfläche des Reaktors eingeführt wird. Durch das am Boden des Reaktors eingeblasene leichtere Medium wird das in den Reaktor eingeführte schwerere Medium verwirbelt. Eine Behandlung des schwereren Mediums mit einem Behandlungsmedium zusätzlich zu dem gasförmigen Medium ist bei dieser Vorrichtung nicht vorgesehen.DE-A-27 53 173 also describes a device which serves from a flow of a first lighter Medium and a second heavier medium in a vortex layer of a reactor to dynamically separate the second medium. In this device, the lighter medium is replaced by a Blown inlet at the bottom of the reactor while the heavier Medium through an entry in the side circumferential surface of the Reactor is introduced. By that at the bottom of the reactor The lighter medium that is blown in is introduced into the reactor heavier medium swirled. A treatment for the heavier Medium with a treatment medium in addition to the gaseous one Medium is not provided in this device.
Im Hinblick auf die bei der eingangs genannten bekannten Fließbettapparatur bestehenden Nachteile ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fließbettapparatur der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein Reinigen einfach und vollständig durchgeführt werden kann, daß eine möglichst wenig beeinträchtigte Strömung der Prozeßluft von der Eintrittskammer in die Umwälzkammer möglich wird, und daß ein rasches Umrüsten möglich ist.With regard to the known in the aforementioned Fluid bed equipment existing disadvantages, it is the job of present invention, a fluidized bed apparatus of the entry mentioned type to further develop that a cleaning can be carried out simply and completely that a as little impaired flow of the process air as possible the entry chamber into the circulation chamber is possible, and that a quick changeover is possible.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Umfangswand der Umwälzkammer zumindest eine Öffnung vorgesehen ist, in der passend und dichtend die zumindest eine als Stecker ausgebildete, mit Außenanschluß versehene Düse abziehbar montiert ist. According to the invention the object is achieved in that in the At least one opening is provided on the peripheral wall of the circulation chamber is in the fitting and sealing at least one as a connector trained, provided with external connection removable nozzle is.
Es wird nunmehr von dem Prinzip abgekehrt, die Düsen in dem Boden bzw. in dem Übergangsbereich zwischen Eintrittskammer und Umwälzkammer anzuordnen.It is now a departure from the principle that the nozzles in the Floor or in the transition area between the inlet chamber and to arrange the circulation chamber.
Dies hat zum einen den strömungstechnischen erheblichen Vorteil, daß nunmehr die Prozeßluft aus der Eintrittskammer ungestört durch Düsenbaugruppen oder dgl. durch den Boden hindurch in die Umwälzkammer eintreten kann. Ferner resultiert, dadurch daß diese Baugruppen nun in diesem Bereich wegfallen, daß diese Bereiche wesentlich weniger Kontaminationsflächen, insbesondere keine Ecken und Nischen aufweisen, so daß dieser Bereich wesentlich einfacher zu reinigen ist.On the one hand, this has the considerable advantage in terms of flow technology, that the process air from the inlet chamber is now undisturbed through nozzle assemblies or the like the circulation chamber can enter. Furthermore, this results that these modules are now eliminated in this area, that these Areas significantly less contaminated areas, in particular have no nooks and crannies, so this area is much easier to clean.
Lediglich der Düsenmündungsabschnitt ragt nunmehr noch in den "hygienischen" Bereich in die Umwälzkammer hinein, die restlichen Bauteile, also die Anschlüsse, befinden sich außerhalb der Umwälzkammer. Das heißt, Manipulationen zum Umrüsten, bspw. das Stillegen einiger Anschlüsse bei einer Mehrstoffdüse oder das Anschließen von Zuführleitungen an die Anschlüsse, können außerhalb der eigentlichen Fließbettapparatur bzw. von deren frei zugänglichen Außenseite ohne Behinderung durchgeführt werden. Dadurch werden Umrüstzeiten erheblich vermindert. In den hygienischen bzw. den eigentlichen Behandlungsbereich in der Umwälzkammer ragen lediglich die Düsenmündungsabschnitte hinein, die dann entsprechend ausgerichtet sind, um dem in der Umwälzkammer rotierenden Gut das Behandlungsmedium gleichmäßig aufzuerlegen. Es wurde festgestellt, daß mit dieser umfänglichen Anordnung von Düsen in der Umfangswand der Umwälzkammer ver gleichbar gute Behandlungsergebnisse erzielt werden können, wie bei der Fließbettapparatur der eingangs genannten Art, bei der die Düsen im Boden angeordnet sind. Somit kann das Erforder nis der gleichmäßigen Behandlung des partikelförmigen Gutes aufrechterhalten werden, zugleich aber die Vorteile des strö mungsgünstigeren Übertrittes der Prozeßluft von der Eintritts kammer in die Umwälzkammer erzielt werden und die Vereinfachung der Reinigung bzw. Verkürzung der Umrustzeiten erzielt werden.Only the nozzle mouth section now protrudes into the "Hygienic" area into the circulation chamber, the rest Components, i.e. the connections, are located outside the Circulation chamber. That means manipulations for retooling, e.g. the shutdown of some connections in a multi-component nozzle or connecting supply lines to the connections outside the actual fluid bed equipment or from it freely accessible outside without hindrance become. This significantly reduces changeover times. In the hygienic or the actual treatment area in only the nozzle mouth portions protrude from the circulation chamber into it, which are then aligned accordingly to the in the Circulation chamber rotating well the treatment medium evenly to impose. It has been found that with this extensive Arrangement of nozzles in the peripheral wall of the circulation chamber ver equally good treatment results can be achieved as with the fluid bed apparatus of the type mentioned, at which the nozzles are arranged in the bottom. Thus, the requirement nis the uniform treatment of the particulate material be maintained, but at the same time the advantages of the strö more favorable transfer of the process air from the inlet Chamber can be achieved in the circulation chamber and the simplification cleaning or shortening the changeover times can be achieved.
Die abziehbare Ausgestaltung der zumindest einen Düse hat den erheblichen Vorteil, daß die Montage oder Demontage, sei es zum Umrüsten oder sei es zum Reinigen, einfach dadurch erleich tert wird, daß die Düse von der Wand abgezogen und bspw. an einer anderen Stelle gereinigt oder durch eine andere Düse ersetzt wird, die dann lediglich in die Wand eingeschoben werden muß. Dies erhöht erheblich die Flexibilität der Fließbettappara tur, und dies ist mit sehr kurzen Umrüstzeiten möglich.The removable design of the at least one nozzle has the considerable advantage that assembly or disassembly, be it to convert or be it for cleaning, simply by making it easier tert is that the nozzle is pulled off the wall and, for example cleaned elsewhere or through another nozzle is replaced, which are then simply inserted into the wall got to. This significantly increases the flexibility of the fluid bed apparatus tur, and this is possible with very short changeover times.
Somit wird die Aufgabe vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere solcher Düsen umfänglich verteilt in der Wand vorgesehen, und der Düsenmündungsabschnitt ist etwas über dem Boden angeordnet.In a further embodiment of the invention, there are several such nozzles distributed around the wall, and the nozzle mouth section is located slightly above the floor.
Diese Maßnahme hat nun den Vorteil, daß durch die zahlreichen umfänglich angeordneten Düsen in der Umwälzkammer ein sehr gleichmäßiges Behandlungsergebnis erzielt werden kann, und daß das Behandlungsmedium knapp über dem Boden eingesprüht wird, wo es dann von der vom Boden ansteigenden, durch diesen hindurch getretenen Prozeßluft mit in das bewegte Gut hinein bewegt wird. Durch diese Kombination können besonders gute Behandlungser gebnisse, bspw. beim Granulieren und Coaten, erzielt werden.This measure now has the advantage that the numerous circumferentially arranged nozzles in the circulation chamber a very uniform treatment result can be achieved, and that the treatment medium is sprayed just above the floor, where it then rises from the ground through it Process air that has entered is moved into the moving material. This combination enables particularly good treatment staff Results, for example when granulating and coating.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Eintritts kammer als unter dem Boden montierter Napf ausgebildet. In a further embodiment of the invention, the entry is chamber designed as a bowl mounted under the floor.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Innenraum des Napfes keine Ecken, Nischen, Kanten und Hinterschneidungen aufweist, sondern ein, strömungstechnisch gesehen, widerstandsarmes Gebilde darstellt, das zum einen eine hervorragende Führung der einge tretenen Prozeßluft und ein einfaches Reinigen ermöglicht.This measure has the advantage that the interior of the bowl has no corners, niches, edges and undercuts, but from a fluidic point of view, a low-resistance structure represents that on the one hand an excellent leadership of the process air and easy cleaning.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die komplette Eintrittskammer seitlich von der Umwälzkammer weg schwenkbar.In a further embodiment of the invention, the complete Entry chamber can be swiveled away from the circulation chamber.
Diese Maßnahme hat nun den erheblichen Vorteil, daß zum Reinigen oder auch zum Umrüsten die Umwälzkammer seitlich verschwenkt und gereinigt werden kann. Zugleich wird dann ein einfacher Zugang zu der Unterseite des Bodens der Umwälzkammer geschaffen, um ggf. diesen zu reinigen.This measure now has the considerable advantage that for cleaning or to swivel the circulation chamber laterally and can be cleaned. At the same time it becomes an easy one Access to the underside of the bottom of the circulation chamber is created, to clean it if necessary.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Umwälz kammer einen oberen zylindrischen Abschnitt und einen unteren, vom oberen Abschnitt lösbaren Abschnitt auf, der den Boden trägt.In a further embodiment of the invention, the circulation chamber an upper cylindrical section and a lower, detachable section from the upper section which supports the floor.
Diese Maßnahme hat nun den erheblichen Vorteil, daß der untere Abschnitt der Umwälzkammer, der den Boden trägt, vom verbleiben den Körper bzw. Behälter der Fließbettapparatur abgenommen werden kann, um bspw. diesen zu reinigen oder um in dessen Wand umfänglich verteilte Düsen auszutauschen oder zu reinigen.This measure now has the considerable advantage that the lower one Section of the circulation chamber that supports the floor from the remaining the body or container of the fluid bed apparatus are removed can, for example, to clean this or in the wall to replace or clean widely distributed nozzles.
Insbesondere mit der zuvor erwähnten Maßnahme der seitlich weg schwenkbaren Eintrittskammer ist eine einfach zerlegbare Fließbettapparatur geschaffen, die einfach Zugang zu den kontaminationsanfälligen bzw. umzurüstenden Baugruppen erlaubt.In particular with the previously mentioned measure of moving sideways swiveling entry chamber is an easy to dismantle Fluid bed equipment created that easy access to the Modules susceptible to contamination or to be converted.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der untere lösbare Abschnitt der Umwälzkammer von einem fahrbaren Gestell getragen. In a further embodiment of the invention, the lower one detachable section of the circulation chamber from a mobile frame carried.
Diese Maßnahme hat nun den erheblichen Vorteil, daß, bspw. nach dem seitlichen Verschwenken der Eintrittskammer, die das unterste Bauteil der Fließbettapparatur darstellt, der untere Abschnitt der Umwälzkammer abgenommen, d. h. die Verbindung mit dem verbleibenden zylindrischen Körper gelöst wird, und dann diese Baugruppe mit dem fahrbaren Gestell seitlich verfahren werden kann, um die entsprechenden Manipulationen durchzuführen, sei es Reinigen, seien es Reparaturvorgänge, seien es Umrüstvorgänge oder auch schlichtes Einfüllen des zu behandelnden Gutes.This measure now has the considerable advantage that, for example the lateral pivoting of the entry chamber, which is the lowest Component of the fluid bed apparatus represents the lower section the circulation chamber removed, d. H. the connection with the remaining cylindrical body is released, and then this Assembly with the mobile frame are moved laterally can, in order to carry out the appropriate manipulations cleaning it, be it repair processes or be it retrofitting processes or simply fill in the goods to be treated.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in der Eintrittskammer und/oder in der Umwälzkammer Reinigungsarme vorgesehen, durch die eine Reinigungsflüssigkeit in diese Kammern zuführbar ist.In a further embodiment of the invention are in the Inlet chamber and / or cleaning arms in the circulation chamber provided by a cleaning liquid in these chambers is feedable.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß ein Cleaning-in-Place einfach ermöglicht wird, ohne daß notwendigerweise die Fließbettapparatur dazu demontiert werden muß. Dies wird gerade dadurch eröffnet, daß im kritischen Übergangsbereich zwischen Eintrittskammer und Umwälzkammer keine sperrenden Bauteile wie Düsen, Düsen gruppen, diese Düsen tragenden Lanzen oder Anschlüsse vorhanden sind, so daß über die Reinigungsarme eine ausreichende Reinigung dieser nun geometrisch einfach gestalteten Kammern möglich ist.This measure has the advantage that cleaning-in-place is easy is made possible without the need for the fluid bed equipment to be dismantled. This is just opened by that in the critical transition area between the entrance chamber and circulation chamber no blocking components such as nozzles, nozzles groups, lances or connections carrying these nozzles are present are, so that sufficient cleaning on the cleaning arms this is now possible with simple geometrical design.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die zumindest eine Düse als Mehrstoffdüse ausgebildet.In a further embodiment of the invention that is at least a nozzle designed as a multi-component nozzle.
Diese an sich bekannte Maßnahme hat den Vorteil, daß eine sehr hohe Flexibilität erzielt wird, d. h. daß die Fließbettapparatur für unterschiedliche Trocknungs-, Granulier- oder Coatvorgänge eingesetzt werden kann, wozu dann die entsprechenden gestalteten Düsen, insbesondere Mehrstoffdüsen, eingesetzt werden können. This known measure has the advantage that a very high flexibility is achieved, d. H. that the fluidized bed equipment for different drying, granulating or coating processes can be used, for which purpose the corresponding designed Nozzles, in particular multi-component nozzles, can be used.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Spüldüsen vorgesehen, die gegen die Düsen zum Einbringen des Behandlungs mediums austauschbar sind.In a further embodiment of the invention, rinsing nozzles are provided against the nozzles for introducing the treatment are interchangeable.
Diese Maßnahme hat nun den Vorteil, daß, insbesondere zum Reinigen der Umwälzkammer im Bereich des Bodens, die eigentlichen Düsen zur Behandlung des Behandlungsmediums durch Spüldüsen ausgetauscht werden. Dieser Vorgang ist rasch und einfach durchzuführen, indem nämlich einfach die Behandlungsdüsen abgezogen und stattdessen Spüldüsen eingeschoben werden.This measure now has the advantage that, in particular for Cleaning the circulation chamber in the area of the floor, the actual ones Nozzles for treating the treatment medium by rinsing nozzles be replaced. This process is quick and easy to perform, namely, simply by the treatment nozzles removed and instead flushing nozzles are inserted.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in die zumindest eine Öffnung wahlweise jeweils dichtend Düsen unter schiedlicher Art oder auch Verschließelemente einsetzbar.In a further embodiment of the invention are in the at least one opening optionally each sealing nozzle under different types or also closing elements can be used.
Diese Maßnahme garantiert, auf konstruktiv einfache Art und Weise die zuvor genannte flexible Arbeitsweise zu erzielen, nämlich je nach Bedarfsfall unterschiedliche Arten von Behand lungsdüsen einzusetzen bzw. Spüldüsen oder auch schlicht und einfach Verschlußelemente dichtend einzusetzen.This measure guarantees, in a structurally simple manner and Way to achieve the aforementioned flexible working method namely different types of treatment depending on the need use spray nozzles or flushing nozzles or simply and easy to use sealing elements.
Alle diese Wechselvorgänge sind von der Außenseite der Fließbett apparatur her durchzuführen, ohne daß in den "hygienischen Bereich" eingegriffen werden muß.All of these changes are from the outside of the fluidized bed to carry out the apparatus here without being in the "hygienic Area "must be intervened.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachste hend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den jeweils angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the above and the next Features to be explained not only in the respective specified combinations, but also in other combinations or can be used alone, without the scope of to leave the present invention.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines ausgewählten Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.The invention is selected below based on a Embodiment in connection with the accompanying Drawings described and explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 stark schematisiert, die wesentlichen Bauelemente einer erfindungsgemäßen Fließbettapparatur; Figure 1 highly schematic, the essential components of a fluid bed apparatus according to the invention.
Fig. 2 eine abschnittsweise vergrößerte, mehr detailliertere Ansicht der Fließbettapparatur von Fig. 1; Fig. 2 is a partially enlarged, more detailed view of the fluid bed apparatus of Fig. 1;
Fig. 3 ein von einem Gestell getragenes Bauteil, nämlich der untere Abschnitt der Umwälzkammer der Fließbett apparatur von Fig. 2; und Fig. 3 is a supported by a frame component, namely the lower portion of the circulation chamber of the fluidized-bed apparatus of Fig. 2; and
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Baugruppe von Fig. 3. Fig. 4 is a plan view of the assembly of FIG. 3.
Eine in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Fließbettapparatur ist in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die wesentlichen Bauelemente sollen zunächst anhand der stark schematisierten Darstellung von Fig. 1 erläutert werden.A fluidized bed apparatus shown in FIGS . 1 to 4 is designated in its entirety by the reference number 10 in FIG. 1. The essential components will first be explained on the basis of the highly schematic representation of FIG. 1.
Die Fließbettapparatur 10 weist einen stehenden, etwa hohl zylindrischen Behälter 12 auf, der am unteren Ende über eine Eintrittskammer 14 abgeschlossen ist.The fluidized bed apparatus 10 has a standing, approximately hollow cylindrical container 12 which is closed at the lower end via an inlet chamber 14 .
Die Eintrittskammer 14 ist als Napf 16 gestaltet, dessen Innenkontur mit sanften Rundungen ausgebildet ist, d. h. der Übergang von einer hier nicht näher bezeichneten zylindrischen Umfangswand zum Boden des Napfes 16 verläuft in sanften Run dungen. The inlet chamber 14 is designed as a bowl 16 , the inner contour of which is formed with gentle curves, ie the transition from a cylindrical peripheral wall (not shown here in more detail) to the bottom of the bowl 16 runs in gentle runs.
Der Boden des Napfes 16 ist mit einem Ablaß 17 versehen.The bottom of the bowl 16 is provided with a drain 17 .
Die Eintrittskammer 14 ist seitlich mit einer Einlaßleitung 18 verbunden, über die Prozeßluft PL, wie das nachfolgend in Zusammenhang mit der Betriebsweise der Fließbettapparatur 10 noch näher beschrieben wird, in die Eintrittskammer 14 eingeführt werden kann.The inlet chamber 14 is connected laterally to an inlet line 18 , via which process air PL, as will be described in more detail below in connection with the operation of the fluidized bed apparatus 10 , can be introduced into the inlet chamber 14 .
Über der Eintrittskammer 14 ist eine Umwälzkammer 20 angeordnet.A circulation chamber 20 is arranged above the inlet chamber 14 .
Die Umwälzkammer 20 ist am unteren Ende mit einem Boden 22 versehen, der zugleich einen oberen Abschluß der Eintrittskammer 14 darstellt.The circulation chamber 20 is provided at the lower end with a bottom 22 , which also represents an upper end of the inlet chamber 14 .
Wie aus der Draufsicht von Fig. 4 zu erkennen, besteht der Boden 22 aus einem Kranz 24 an sich gegeneinander umfänglich überlap pender Leitplatten 26. Somit sind im Überlappungsbereich der Leitplatten sich radial erstreckende schlitzförmige Durchtritts öffnungen 25 vorgesehen, über die ein Medium z. B. Prozeßluft PL von der Eintrittskammer 14 in die Umwälzkammer 20 eintreten kann, wie das in Fig. 4 durch einen Pfeil 23 angedeutet ist.As can be seen from the top view of FIG. 4, the bottom 22 consists of a ring 24 which is circumferentially overlapping baffle plates 26 . Thus, radially extending slot-shaped passage openings 25 are provided in the overlap region of the guide plates, via which a medium z. B. process air PL can enter from the inlet chamber 14 into the circulation chamber 20 , as indicated in FIG. 4 by an arrow 23 .
In der Mitte des Kranzes 24 ist ein etwa kegelförmiger Verdrän gungskörper 27 vorgesehen.In the middle of the ring 24 an approximately conical displacement body 27 is provided.
Die Umwälzkammer 20 weist einen unteren kegelstumpfförmigen Abschnitt 28 auf, dessen durchmessergeringeres Ende dem Durch messer des Kranzes 24 entspricht. Dieser untere Abschnitt 28 ist von einer Umfangswand 29 umgeben.The circulation chamber 20 has a lower frustoconical section 28 , the smaller diameter end of which corresponds to the diameter of the ring 24 . This lower section 28 is surrounded by a peripheral wall 29 .
Nach oben setzt sich der untere Abschnitt 28 in einen zylin drischen Abschnitt 30 fort, an dessen oberen Ende ein Deckel 32 vorgesehen ist, der einen oberen Abschluß des Behälters 12 darstellt. Im Übergangsbereich vom oberen Ende des zylindrischen Abschnittes 30 zum Deckel 32 ist ein Trennboden 36 vorgesehen, der vier Filterpatronen 34 trägt.Upwards, the lower section 28 continues into a cylin drical section 30 , at the upper end of which a cover 32 is provided, which represents an upper end of the container 12 . In the transition area from the upper end of the cylindrical section 30 to the cover 32 , a partition 36 is provided which carries four filter cartridges 34 .
Im Deckel 32 ist ein Auslaß 38 vorgesehen, der mit einer Auslaßleitung 39 verbunden ist.An outlet 38 is provided in the cover 32 and is connected to an outlet line 39 .
Die oberen Enden der Filterpatronen 34 sind mit Spülleitungen 40 verbunden.The upper ends of the filter cartridges 34 are connected to flush lines 40 .
In der Umfangswand 29 des unteren Abschnittes 28 der Umwälzkammer 20 sind mehrere Düsen 50 angeordnet, wobei in Fig. 1 eine solche Düse 50 näher dargestellt ist.A plurality of nozzles 50 are arranged in the peripheral wall 29 of the lower section 28 of the circulation chamber 20 , such a nozzle 50 being shown in more detail in FIG. 1.
Die Düse 50 steckt passend und dichtend in einer Öffnung 52 in der Wand 29.The nozzle 50 fits and seals in an opening 52 in the wall 29 .
Deren Mündungsabschnitt 54 ragt durch die Wand 29 in den Innenraum der Umwälzkammer 20 hinein. Die Düse 50 ist dabei einige Zentimeter über dem Boden 22 angeordnet, und die Mündung der Düse 50 ist etwa umfänglich auf den Kranz 24 gerichtet, wie das insbesondere aus der Draufsicht von Fig. 4 ersichtlich ist. Daraus ist auch ersichtlich, daß insgesamt vier gleichmäßig umfänglich verteilt angeordnete Düsen 50 bzw. 50' vorgesehen sind.The mouth section 54 protrudes through the wall 29 into the interior of the circulation chamber 20 . The nozzle 50 is arranged a few centimeters above the floor 22 , and the mouth of the nozzle 50 is directed approximately circumferentially onto the rim 24 , as can be seen in particular from the top view of FIG. 4. It can also be seen from this that a total of four nozzles 50 and 50 ', arranged uniformly distributed over the circumference, are provided.
Die Düse 50 ist als 3-Stoff-Düse ausgebildet und weist außerhalb der Wand 29 angeordnete Anschlüsse 56, 57 und 58 auf, die mit entsprechenden Leitungen 60, 61 und 62 verbunden sind. The nozzle 50 is designed as a 3-substance nozzle and has connections 56 , 57 and 58 arranged outside the wall 29 , which are connected to corresponding lines 60 , 61 and 62 .
Derartige 3-Stoff-Düsen sind an sich auf diesem Gebiet der Technik bekannt und dienen dazu, eine Sprühflüssigkeit des SFL zusammen mit einer Sprühluft SL als feiner Nebel zu versprühen. Um diesen Sprühnebel wird noch ein sogenanntes Mikroklima MK gebildet, um den Sprühnebel äußerlich zu schützen, um ein ausreichendes Vermischen zwischen Sprühflüssigkeit und Sprühluft zu gewährleisten, bevor dieser Nebel mit dem in der Umwälzkammer 20 umgewälzten Gut 44 in Berührung tritt.Such 3-substance nozzles are known per se in this field of technology and serve to spray a spray liquid from the SFL together with a spray air SL as a fine mist. A so-called microclimate MK is also formed around this spray mist in order to protect the spray mist externally in order to ensure sufficient mixing between the spray liquid and spray air before this mist comes into contact with the material 44 circulated in the circulation chamber 20 .
Die in Fig. 1 dargestellte Fließbettapparatur 10 arbeitet wie folgt. In die Umwälzkammer 20 wird das zu behandelnde Gut 44 eingegeben, bspw. ein zu granulierendes hochfeines Pulver. Aufgrund der sich überlappenden Leitplatten 26 des Kranzes 24 kann das Gut nicht durch den Boden 22 hindurchfallen. Die Eingabe des Gutes 44 kann bspw. über einen hier nicht dargestellten Einfüllstutzen erfolgen.The fluid bed apparatus 10 shown in Fig. 1 operates as follows. The material 44 to be treated, for example a very fine powder to be granulated, is introduced into the circulation chamber 20 . Due to the overlapping guide plates 26 of the rim 24 , the goods cannot fall through the floor 22 . The goods 44 can be input, for example, via a filler neck, not shown here.
Über die Einlaßleitung 18 wird ein gasförmiges Medium, die sogenannte Prozeßluft PL, meist heiße trockene Luft, in die Eintrittskammer 14 eingeführt. Wie durch einen Pfeil 46 ange deutet, tritt die Prozeßluft PL durch den Boden 22 hindurch und wird durch diesen in umfänglicher Richtung gerichtet. Gleichzeitig steigt die Prozeßluft PL nach oben, woraus insgesamt eine drehende und verwirbelnde Bewegung des Gutes 44 im unteren Abschnitt 28 der Umwälzkammer 20 resultiert.A gaseous medium, the so-called process air PL, usually hot dry air, is introduced into the inlet chamber 14 via the inlet line 18 . As indicated by an arrow 46 , the process air PL passes through the bottom 22 and is directed through it in the circumferential direction. At the same time, the process air PL rises, which overall results in a rotating and swirling movement of the material 44 in the lower section 28 of the circulation chamber 20 .
Die Füllhöhe und der Betriebsdruck der Prozeßluft PL ist so, daß sich das verwirbelte Gut 44 um den Verdrängungskörper 27 herum bewegt, diesen aber nicht übersteigt.The filling level and the operating pressure of the process air PL is such that the swirled material 44 moves around the displacement body 27 , but does not exceed it.
Wie durch einen Pfeil 47 angedeutet, steigt die durch das verwirbelte Gut 44 hindurchgetretene Prozeßluft PL an und tritt über die Außenseiten der Filterpatronen 34 in deren Innenraum hinein, wie dies durch einen Pfeil 48 angedeutet ist. Dies dient dazu, um eventuell mitgerissenes Gut 44 von der Prozeßluft PL zu trennen. Durch den Trennboden 36 ist ein Durchtritt der Prozeßluft PL unmittelbar in den Deckel 32 gehindert.As indicated by an arrow 47 , the process air PL which has passed through the intermingled material 44 rises and enters the interior of the filter cartridges 34 , as indicated by an arrow 48 . This serves to separate any entrained material 44 from the process air PL. The partition 36 prevents the process air PL from passing directly into the cover 32 .
Über dem Trennboden 36 kann dann die gefilterte Prozeßluft PL aus den Filterpatronen 34 austreten, wird gesammelt und über einen Auslaß 38 und eine damit verbundene Auslaßleitung 39 wieder abgeführt. Die abgeführte Prozeßluft PL wird ggf. weiter aufgear beitet, insbesondere erwärmt und anschließend wieder der Eintrittskammer 14 über die Einlaßleitung 18 zugeführt.The filtered process air PL can then emerge from the filter cartridges 34 via the partition 36 , is collected and discharged again via an outlet 38 and an outlet line 39 connected to it. The discharged process air PL may be processed further, in particular heated, and then returned to the inlet chamber 14 via the inlet line 18 .
Dem in der Umwälzkammer 20 verwirbelnden Gut 44 wird nun über die Düse 50 eine haftvermittelnde Flüssigkeit zugeführt, so daß die feinsten zunächst staubförmigen Partikel des Gutes 44 zu entsprechenden größeren Granulaten fest aneinanderhaftend agglomeriert werden. Dazu wird eine diese Haftung verursachende Sprühflüssigkeit SFL zusammen mit einer Sprühluft SL in Form eines feinen Nebels versprüht. In der Ausgestaltung als 3-Stoff- Düse wird um diesen Sprühnebel noch ein sogenanntes Mikroklima in Form von einem äußeren Luftmantel geschaffen, wie das an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.The fluid 44 swirling in the circulation chamber 20 is now supplied with an adhesion-promoting liquid via the nozzle 50 , so that the finest initially dust-like particles of the material 44 are agglomerated firmly to form correspondingly larger granules. For this purpose, a spray liquid SFL causing this adhesion is sprayed together with a spray air SL in the form of a fine mist. In the configuration as a 3-substance nozzle, a so-called microclimate in the form of an outer air jacket is created around this spray mist, as is known per se from the prior art.
Nach Beendigung der Behandlung kann das behandelte Gut 44 über einen Abführstutzen 66 abgeführt werden.After the treatment has ended, the treated material 44 can be discharged via a discharge nozzle 66 .
Zum Reinigen oder Umrüsten der Fließbettapparatur 10 kann die Eintrittskammer 14 samt der Krümmung 68 der Einlaßleitung 18 seitlich weg verschwenkt werden, und zwar um eine Schwenkachse 70, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist.For cleaning or retrofitting the fluidized bed apparatus 10 , the inlet chamber 14 together with the curvature 68 of the inlet line 18 can be pivoted sideways, namely about a pivot axis 70 , as shown in FIG. 1.
Dazu muß, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, eine Verbindung zwischen der Oberkante des Napfes 16 und der Unterkante des unteren Abschnittes 28 der Umwälzkammer 20 gelöst werden, die aus einem Haltering 92 gebildet ist. Aus der Fig. 2 ist zu sehen, daß der Ablaß 17 mit einem hier nicht näher bezeichneten Ablaßventil versehen ist.For this purpose, as can be seen from FIG. 2, a connection between the upper edge of the cup 16 and the lower edge of the lower section 28 of the circulation chamber 20 , which is formed from a retaining ring 92 , must be released. From Fig. 2 it can be seen that the drain 17 is provided with a drain valve, not shown here.
Wie aus Fig. 2 zu entnehmen, ist radial nach innen gerichtet in der Eintrittskammer 14 ein Reinigungsarm 82 vorgesehen, an dessen vorderem Ende eine Sprühdüse 84 vorgesehen ist. In dieser Ausgestaltung ist es möglich, ein Cleaning-in-Place in der Eintrittskammer 14 durchzuführen, ohne daß diese bspw. dazu seitlich verschwenkt werden muß. Dies ist einfach deswegen möglich, da durch die Innenkontur des Napfes 16 keine Nischen oder Kanten vorhanden sind, an denen sich Kontaminationen festsetzen können.As can be seen from FIG. 2, a cleaning arm 82 is provided, directed radially inward, in the inlet chamber 14 , and a spray nozzle 84 is provided at the front end thereof. In this embodiment, it is possible to carry out a cleaning-in-place in the inlet chamber 14 without this having to be pivoted sideways, for example. This is possible simply because the inner contour of the cup 16 does not have any niches or edges on which contamination can adhere.
Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, daß das obere Ende des unteren Abschnittes 28 der Umwälzkammer 20 mit dem entsprechenden unteren Ende des zylindrischen Abschnittes 30 der Umwälzkammer lösbar verbunden ist, wobei auch hier ein entsprechend umfänglicher Ring 94 lösbar zur dichten Verbindung angebracht ist. Es sind hier entsprechende Dichtungen vorgesehen, die nicht näher bezeichnet sind.From Fig. 2 it can be seen that the upper end of the lower portion 28 of the circulation chamber 20 is detachably connected to the corresponding lower end of the cylindrical portion 30 of the circulation chamber, a correspondingly circumferential ring 94 being releasably attached here for the tight connection. Corresponding seals are provided here, which are not described in more detail.
Wurde, wie zuvor beschrieben, die Eintrittskammer 14 seitlich verschwenkt und wurde die Verbindung zwischen unterem Abschnitt 28 und oberen zylindrischem Abschnitt 30 der Umwälzkammer 20 gelöst, kann dieser untere Abschnitt 28, wie das aus Fig. 3 ersichtlich ist, abgenommen werden. Dazu ist dieser Abschnitt 28 von einem Gestell 72 getragen, das auf Rädern 74 ruht.If, as described above, the inlet chamber 14 has been pivoted laterally and the connection between the lower section 28 and the upper cylindrical section 30 of the circulation chamber 20 has been released, this lower section 28 can be removed, as can be seen from FIG. 3. For this purpose, this section 28 is carried by a frame 72 which rests on wheels 74 .
Das Gestell 72 ist so ausgewählt, wie das insbesondere aus der Draufsicht von Fig. 4 ersichtlich ist, daß seitlich die Möglich keit besteht, die Eintrittskammer 14 weg zu verschwenken. The frame 72 is selected, as can be seen in particular from the top view of FIG. 4, that laterally there is the possibility of pivoting the inlet chamber 14 away.
Das heißt, im montierten Zustand, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, verbleibt das Gestell 72 an dem unteren Abschnitt 28 der Umwälzkammer 20.That is, in the assembled state, as can be seen from FIG. 2, the frame 72 remains on the lower section 28 of the circulation chamber 20 .
Aus Fig. 2 ist ebenfalls ersichtlich, daß auch in den Innenraum des zylindrischen Abschnittes 30 ein Reinigungsarm 26 reicht, an dessen äußerem Ende eine Sprühdüse 88 vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, den unteren Abschnitt des zylindrischen Ab schnittes und den kegelstumpfförmigen Abschnitt 28 zu reinigen.From Fig. 2 it can also be seen that a cleaning arm 26 extends into the interior of the cylindrical portion 30 , at the outer end of which a spray nozzle 88 is provided. This makes it possible to clean the lower portion of the cylindrical portion and the frustoconical portion 28 .
Dazu können bspw. die Düsen 50 schlicht und einfach von der entsprechenden Öffnung 52 in der Wand 29 abgezogen und entweder durch hier nicht näher dargestellte Reinigungsdüsen ersetzt werden oder schlicht und einfach durch ein Verschlußelement, das dann die entsprechende Öffnung 52 dicht abschließt.For this purpose, for example, the nozzles 50 can be simply and simply removed from the corresponding opening 52 in the wall 29 and either replaced by cleaning nozzles (not shown in more detail here) or simply and simply by a closure element which then seals the corresponding opening 52 tightly.
Dieser Vorgang kann von der Außenseite her durch entsprechende Schaugläser 90, 90' visuell beobachtet werden.This process can be visually observed from the outside through appropriate sight glasses 90 , 90 '.
Aus der vorangegangenen Beschreibung zeigt sich die hohe Flexibilität der Fließbettapparatur 10, d. h. sowohl was die Betriebsweisen betrifft, also bezüglich Trocknen, Granulieren und Coaten durch Auswahl entsprechender Mehrstoffdüsen 50, als auch was die Reinigung betrifft, sei es durch Cleaning-in-Place, sei es durch einfaches Zerlegen des Behälters 12 durch seitliches Verschwenken der Eintrittskammer 14 und Abnehmen der vom Gestell 72 getragenen Umwälzkammer 20.The previous description shows the high flexibility of the fluidized bed apparatus 10 , that is to say both with regard to the operating modes, that is to say with respect to drying, granulating and coating by selecting appropriate multi-component nozzles 50 , and also with regard to cleaning, whether by cleaning-in-place it by simply disassembling the container 12 by pivoting the inlet chamber 14 sideways and removing the circulation chamber 20 carried by the frame 72 .
In dieser Ausgestaltung sind die Filterpatronen 34 als an einem bewegbaren und absenkbaren Gestell hängend ausgebildet, so daß diese durch Absenken unten aus dem zylindrischen Abschnitt 30 der Umwälzkammer 20 herausgefahren und entsprechend inspiziert oder ggf. ersetzt werden können. In this embodiment, the filter cartridges 34 are designed as hanging on a movable and lowerable frame so that they can be lowered out of the cylindrical section 30 of the circulation chamber 20 and inspected accordingly or replaced if necessary.
Im eigentlichen Prozeßbetrieb wird über die Rückspülleitungen 40 das an der Außenseite der Filterpatrone 34 anhaftende Gut abgeblasen und wieder dem umgewälzten Gut 44 rückgeführt.In actual process operation, the material adhering to the outside of the filter cartridge 34 is blown off via the backwash lines 40 and returned to the circulated material 44 .
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