DE19816475A1

DE19816475A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Partikeln

Info

Publication number: DE19816475A1
Application number: DE1998116475
Authority: DE
Inventors: Peter Walzel; Ludger Benien
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 1999-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Feststoffpartikeln aus Schmelzen, Suspensionen und Lösungen. Mit einer Sprühvorrichtung werden grobe Partikel (2) aus der Flüssigkeit (1) hergestellt und in einer Wirbelschicht (3) aus feinen Partikeln (4), die sich unter der Zerstäubungsvorrichtung befindet, durch Kühlen oder Trocknen zur Erstarrung gebracht. Dabei lagert sich eine dünne Schicht feiner Partikel (4) als Hülle an die groben Partikel (2) an. Die groben Partikel werden oben in die Wirbelschicht aufgegeben und unten gemeinsam mit feinen Partikeln ausgetragen. Nach der Trennung im Sichter (5) von groben und feinen Partikeln werden die groben Partikel (2) in einer nachgeschalteten zweiten Wirbelschicht (6) weiter verfestigt. Die feinen Partikel (4) werden durch Zerkleinern der groben Partikel (4) in einer Mühle (13) hergestellt.

Description

Die Erfindung betrifft das Herstellen von Partikeln aus Schmelzen, Suspensio nen und oder Lösungen durch grobteiliges Versprühen dieser Flüssigkeiten mit anschließendem Erstarren der erzeugten Partikeln in einer Wirbelschicht aus feinen Partikeln.

In der Anmeldung gemäß AZ 198 14 226.9 werden Verfahren und Vorrichtun gen beschrieben bei dem große Tropfen in einer Wirbelschicht aus feinen Parti keln durch Abkühlen oder Trocknen zur Erstarrung gebracht werden. In dem in beschriebenen Verfahren ist die Herkunft der feinen Partikeln entweder nicht weiter definiert bzw. werden die feinen Partikeln ebenso mit einem Sprühver fahren hergestellt. In einigen Fällen ist es nun sinnvoll die feinen Partikeln durch Zerkleinern der erstarrten großen Partikeln zu gewinnen. Zwar werden in diesem Fall bereits trockene Partikeln beim Anlagern an die Oberfläche der noch flüssigen groben Partikeln wieder benetzt und müssen wieder erneut ver festigt werden. Der apparative Aufwand für eine zweite Sprühkammer entfällt jedoch.

Die Verwendung zerkleinerter Partikeln, die durch Mahlen von Agglomeraten hergestellt werden, hat sich beispielsweise bei der Aufbauagglomeration in der Wirbelschicht gut bewährt. Auf diese Weise werden die in diesem Fall benötig ten Feststoffkerne bzw. Keime bereitgestellt. Dies ist beispielhaft in folgender Literatur beschrieben: H. Uhlemann, Chem.-Ing.-Tech. 62 (1990), S. 822-834.

Die kleinen Partikeln können nun stofflich lediglich aus den großen Partikeln bestehen oder auch aus einem Gemisch dieser Partikeln und weiteren Kompo nenten, die in der Beschichtung ganz bestimmte Eigenschaften bewirken. Z. B.

kann die Fließfähigkeit der trockenen Partikelschüttung oder auch die Benetz barkeit der hergestellten Partikeln durch die an ihre Oberfläche angelagerte Schicht aus feinen Partikeln gezielt eingestellt werden. Für den Fall, daß eine Schichtstruktur der hergestellten Partikeln gewünscht wird, bei der die Zusam mensetzung der Oberflächenschicht von der des Kerns abweichen soll, ist es erforderlich für das Pulver eine andere stofflicher Zusammensetzung zu wäh len, als für die groben Partikeln. Im Prinzip ist es durch die Anlagerung des Pul vers möglich, nahezu beliebige stoffliche Variationen herzustellen.

Besonders vorteilhaft ist das Anlagern oberflächenaktiver Stoffe wie z. B. von pulverförmigen Tensiden. Durch diese Stoffe kann die Benetzbarkeit der gro ben Partikeln in der weiteren Anwendung auf günstige Weise verändert wer den. Z. B. ist die Dispergierbarkeit von Parrafinpartikeln in Wasser deutlich ver bessert wenn beim Erstarren der Tropfen in der Wirbelschicht neben feinen Wachspartikeln noch pulverförmiges Laurylsulfat angelagert wurde.

Die Erfindung wird durch die beigefügte Abbildung näher erläutert. Figur. zeigt das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Flüssigkeit (1) wird ober halb der Wirbelschicht (3) zu groben Partikeln (2) versprüht. Das Versprühen erfolgt im hier gezeigten Fall mit einem Rotationszerstäuber, der ein glockenför miges Sprühbild bewirkt. Die Tropfen fallen in die Wirbelschicht (3) aus feinem Pulverpartikeln (4), die im hier gezeigten Fall durch Zerkleinern der groben Par tikeln in der Mühle (13) hergestellt werden. Zur Einstellung bestimmter Eigen schaften der Hülle der feinen Partikeln, die die groben Partikeln nach dem Er starren umgeben, werden den feinen Partikeln (4) noch weitere Komponenten (14) zugemischt. Die Wirbelschicht aus feinen (4) und groben Partikeln (2) wird von einem Gas durchströmt, das die Oberfläche der groben Partikeln in der Wirbelschicht (3) zur Erstarrung bringt. Gleichzeitig wird die Verfestigung durch oberflächiges Anlagern des Pulvers (4) an die groben Partikeln (2) beschleu nigt. Der Apparat, der im hier gezeichneten Fall eine zirkulierende Wirbelschicht (3) enthält, weist wie in wie in AZ 198 14 226.9 beschrieben, einen ringförmi gen Querschnitt auf. Das Zusammenkleben bzw. die Agglomeration der groben Partikeln (2) wird durch die angelagerte Pulverschicht vermieden. Nach einer Trennung der groben Partikeln (2) vom Pulver (4) im Sichter (5) sind die groben Partikeln an ihrer Oberfläche soweit verfestigt, daß sie in einer zweiten Wirbel schicht (6) ohne Verklebungen bis in ihren Kern verfestigt werden können. Der zerkleinerte Anteil der groben Partikeln wird in einem Behälter gesammelt, im Bedarfsfall mit weiteren Komponenten gemischt und in die Wirbelschicht (3) z. B. mit einem Injektor eingeblasen. Das Frischgas (11) wird mit dem Wärme tauscher (7) auf die gewünschten Prozeßtemperatur eingestellt. Im Fall der Trocknung wird das Gas in der Regel erhitzt, im Fall der Erstarrung von Schmelzen kann es zweckmäßig sein, das Gas zu kühlen. Das aus der ersten Wirbelschicht austretende Gas wird im Filter (8) von den feinen Partikeln ge trennt und diese wieder zurückgeführt. Es ist vorteilhaft einen Teil des Gases über einen Kreislauf (9) zurückzuführen und nur einen Teil des Gases (12) aus zuschleusen. In anderen Fällen z. B. bei explosionsfähigen Stoffen kann es sinn voll sein, eine geschlossene Kreislaufführung, z. B. mit einem nicht brennbaren Gas wie Stickstoff oder Wasserdampf vorzusehen. Für den Fall der Trocknung ist dann ein zusätzlicher Kondensationsschritt erforderlich, um die in die Gas phase übergeführte Wassermenge auszuschleusen.

Claims

1. Verfahren gemäß Anspruch 1 gemäß AZ 198 14 226.9 dadurch gekenn zeichnet daß die feinen Partikeln (4) durch Zerkleinern der erstarrten groben Partikeln (2) hergestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 gemäß AZ 198 142 26.9 bei dem die feinen Par tikeln (4) in der Wirbelschicht (3) aus zerkleinerten groben Partikeln und weite ren Komponenten bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 2 bei dem die Komponenten, die die feinen Parti keln (4) bilden, außerhalb der Wirbelschicht vermischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 bei dem die Komponenten die die feinen Parti keln (4) bilden unvermischt in die Wirbelschicht (3) eingetragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 gemäß AZ 198 14 226.9 bei dem alle oder ein Teil der feinen Partikeln (4) aus mindestem einem Tensid bestehen.

6. Verfahren nach Anspruch 2 bei dem die feinen Partikeln in der Wirbelschicht (3) aus zerkleinerten groben Partikeln und mindestens einem pulverförmigen Tensid bestehen.