DE19915122A1

DE19915122A1 - Steigrohrsichter für die Wirbelschichtgranulation

Info

Publication number: DE19915122A1
Application number: DE1999115122
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Ruempler; Hans Uhlemann
Original assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Current assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 1999-04-01
Publication date: 2000-10-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Steigrohrsichter (2) für die Wirbelschichtgranulation zum Austrag der fertigen Granulate aus der Wirbelschicht und Rückführung des Feinanteils in die Wirbelschicht, bei dem der Steigrohrsichter (2) zentral im Anströmboden (9) eines vorzugsweise zylindrischen Wirbelschichtgranulators angeordnet ist und von unten mit Sichtluft beaufschlagt wird. Für den erfindungsgemäßen Steigrohrsichter (2) ist kennzeichnend, daß oberhalb des Steigrohrsichters (2) in einem Abstand ein Rückwurfschacht (1) angeordnet ist, dessen Durchmesser vorzugsweise gleich dem des Steigrohrsichters (2) ist und oberhalb dem in einem Abstand ein Deckel (5) angeordnet ist, so daß jeweils zwischen Rückwurfschacht (1) und Steigrohrsichter (2) und Rückwurfschacht (1) und Deckel (5) ein Spalt entsteht (vgl. Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Steigrohrsichter für die Wirbelschicht granulation zum Austrag der fertigen Granulate aus der Wirbelschicht und Rückführung des Feinanteils in die Wirbelschicht bei dem der Steigrohrsichter zentral im Anströmboden eines vorzugsweise zylindrischen Wirbelschichtgranulators angeordnet ist und von unten mit Sichtluft beaufschlagt wird.

Der Stand der Technik bei der Wirbelschichtgranulation ist gekennzeichnet durch zahlreiche Formen des Austrages der fertigen Granulate. Es ist bekannt, durch "klassierende" Austräge nur die Granulate aus der Schicht austreten zu lassen, die die Zielkorngröße erreicht haben. Diese klassierenden Austräge sind Windsichter, die entweder zentral im Luftverteiler eines zylindrischen Granulators als sogenannte Steigrohrsichter, wie in DE 29 08 137, DE 29 41 637 und EP 0 163 836 beschrieben, oder seitlich in Höhe des Luftver teilers bei rinnenförmigen Granulatoren als sogenannte Mehrkanal- Zick/Zack-Sichter entsprechend EP 0 332 031 angeordnet sind.

In beiden Fällen erfolgt die Trennung durch Windsichtung. Für dieses Trennprinzip werden die Partikeln in einen aufwärts gerichteten Luftstrom dispergiert. Der Luftstrom entscheidet über das Schicksal der Partikeln. Kann er die Partikeln nicht nach oben fördern, fallen sie nach unten und werden als Grobgut ausgetragen. Im anderen Fall werden die Partikeln als Feingut nach oben mitgeschleppt.

Für dieses einfache Sichtprinzip wird das zu trennende Gut im oberen Bereich aufgegeben. Das Sichtprinzip setzt allerdings voraus, daß jede einzelne Partikel diesen einfachen Trennbedingungen gleicherma- ßen unterworfen ist. Deshalb muß die Trennzone in Verfahrensschritte eingebunden werden, die gleichmäßig Trennbedingungen gewährleisten. Wichtig ist unter anderem eine gleichmäßige Dosierung und Dispergierung des Aufgabegutes. In dem Maße, in dem es nicht gelingt, gleichmäßige Trennbedingungen sicherzustellen, ver schlechtert sich das Trennergebnis.

Wenn das Prinzip der Steigrohrsichtung bei der Wirbelschicht granulation angewendet wird, mündet ein einfaches Rohr im Zentrum des Luftverteilers. Das Aufgabegut wird dem Sichter in diesem Fall nicht unter eindeutig definierten Bedingungen zugeführt. Insofern ist die Kombination Granulator/Steigrohrsichter trotz seiner vielfach erfolgreichen Anwendung in der Praxis sehr unbestimmt. Der Sichter besteht nur aus Trennzone. Vorkehrungen zur gleichmäßigen Dosierung und Dispergierung des Aufgabegutes sind nicht getroffen. Das wirkt sich insbesondere bei Partikeln unterhalb von 600 bis 800 µm Korngröße negativ aus. Die Trennschärfe sinkt, das Granulat fällt in Strähnen aus dem Sichter.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, die Dosierung und Dispergie rung des Aufgabegutes bei der Steigrohrsichtung zur Wirbelschicht granulation dahingehend zu verbessern, daß die Trennschärfe des Sichters bei einer definierten Rückführung des Feingutes in die Wirbelschicht erhöht wird und der Einsatzbereich des Sichters auch für kleine Partikel < 500 µm ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Oberhalb des an sich bekannten zentral im Anströmboden angeordneten Steigrohrsichters, zum Austrag der fertigen Granulate aus der Wirbelschicht und Rückführung des Feinanteils in die Wirbelschicht, wird ein mit gleichem Durchmesser bestehender Rückwurfschacht angeordnet, der oben mit einem Deckel mit ebenfalls gleichem Durchmesser versehen ist. Zwischen Rückwurfschacht bleibt sowohl nach unten zum Steigrohrsichter als auch nach oben zum Deckel ein Spalt. Durch den unteren Spalt können die Granulate dem Steigrohr sichter aus der Wirbelschicht zuströmen. Durch den oberen Spalt kann die Sichtluft zusammen mit kleineren Partikeln abströmen. Der Rückwurfschacht endet beim Besprühen der Wirbelschicht von oben unterhalb der Schichtoberfläche. Beim Einsprühen in die Wirbel schicht von unten und geringer Schichthöhe kann der Rückwurfschacht auch oben ohne Deckel oberhalb der Wirbelschicht enden.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß im Rückwurfschacht und im Steigrohrsichter eine Verbesserung der Dosierung und Dispergierung des über den Spalt zugeführten Materials erfolgt. Strähnenbildung im Sichter wird dadurch weitgehend ausgeschlossen, so daß sich die Trennschärfe des Sichters erhöht. Durch die Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird außerdem erreicht, daß bei der Rückführung des noch nicht der gewünschten Korngröße entsprechenden Materials die feineren Partikeln weiter vom Mittelpunkt der Wirbelschicht weggetragen werden, während die gröberen Partikeln in der Nähe des Rückwurfschachtes herunterfallen. Dadurch werden die nahezu fertigen Partikeln nur wenig vergröbert der erneuten Sichtung wieder zugeführt, während die feineren Partikeln den Sichter erst nach einer stärkeren Aufbaugranulierung erreichen. Dadurch wird das Korngrößenspektrum der fertigen Granulate eingeengt.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei geringer Schichthöhe,

Fig. 2 einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei großer Schichthöhe,

Fig. 3 eine Teilansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 4 Darstellung der Geschwindigkeitskomponenten bei der Materialrückführung.

Die Erfindung zum Austrag der fertigen Granulate aus einer Wirbelschicht 6 und Rückführung des Feinanteiles in die Wirbelschicht 6 besteht aus einem an sich bekannten zentral im Wirbelschicht anströmboden 9 angeordneten Steigrohrsichter 2, dem von unten über die Sichtluftzuführung 3 die Sichtluft 11 zugeführt wird, und dem im Abstand darüber angeordneten Rückwurfschacht 1. Dabei entspricht der Durchmesser des Rückwurfschachtes 1 dem des Steigrohrsichters 2. Oberhalb des Rückwurfschachtes 1 ist in einem Abstand dazu ein Deckel 5 angeordnet. Durch den entstehenden Spalt zwischen Rückwurfschacht 1 und Steigrohrsichter 2, dem sogenannten Unterlaufwehr 7, können die Granulate aus der Wirbelschicht 6 dem Steigrohrsichter 2 zuströmen.

Das kontinuierliche störungsfreie Nachfließen der Partikeln aus der Wirbelschicht 6 ist nicht immer gewährleistet. Vor dem Unterlaufwehr 7 sind die Kornmassen stärker zusammengedrängt, was ihre Fließbewegung behindert. Es können sich Gewölbe bilden, die den Zufluß zum Unterlaufwehr 7 blockieren. Dieses tritt besonders dann auf, wenn die Partikeln nicht ganz rund, ihre Oberfläche rauh oder wenn sie elektrisch aufgeladen sind. Um solche Blockaden von vornherein auszuschließen, ist unterhalb des Rückwurfschachtes 1 eine Austragshilfe 10 in Form eines Rohres mit Austrittsöffnungen in Richtung Wirbelschicht 6 angeordnet. Aus den Austrittsöffnungen der Austragshilfe 10 wird von Zeit zu Zeit ein Bündel scharfer Luftstrahlen zur Auflockerung in die Wirbelschicht geblasen.

Die dem Steigrohrsichter 2 über den Spalt bzw. Unterlaufwehr 7 zwischen Steigrohrsichter 2 und Rückwurfschacht 1 dosiert zugeführten Partikeln werden in die von unten zugeführte Sichtluft 11 dispergiert. Die Granulate, die die Zielgröße erreicht haben, und deren Sinkgeschwindigkeit größer ist als die Anströmgeschwindig keit der Sichtluft 11, werden über einen Austrag, z. B. einer Zellenradschleuse 4, aus dem System ausgetragen.

Das Feingut wird mit der Sichtluft 11 mitgerissen und gelangt über den Rückwurfschacht 1 und den Spalt zwischen Rückwurfschacht 1 und Deckel 5 wieder in den Granulator, wo eine weitere Aufbaugranulation des Materials erfolgt.

In Fig. 4 sind die Geschwindigkeitskomponenten der einzelnen Parameter beim Austritt des Feingutes mit der Sichtluft aus dem Rückwurfschacht 1 dargestellt. Wie man sich anhand der resultieren den Geschwindigkeitskomponenten 15, resultierend aus der horizontalen Austrittsgeschwindigkeit 12 aus dem Sichter, der vertikalen sinkgeschwindigkeit 14 und der entgegen gerichteten Anström geschwindigkeit 13, leicht klar machen kann, fallen davon die etwas gröberen Partikeln in der Nähe des Rückwurfschachtes 1 herunter, während die feineren Partikeln weiter nach außen getragen werden. Dies hat zur Folge, daß die relativ groben, bereits bis nahe an die Zielgröße angewachsenen Partikeln in kürzeren Zeitabständen das Unterlaufwehr 7 passieren und häufiger am Sichtungsprozeß teilnehmen, während die weiter außen abgelegten feinen Partikeln über eine längere Strecke zurückwandern müssen. Während ihrer Wanderung durch die Wirbelschicht 6 wachsen sie infolge Ansaugung und Benetzung durch die Düsen 8.

Die Düsen 8 dienen zum Einsprühen oder Besprühen von Suspensionen oder Lösungen auf die Partikeln in der Wirbelschicht 6. Dabei sind die Düsen 8 entweder oberhalb der Wirbelschicht 6 mit Sprührichtung von oben auf die Wirbelschicht 6, oder in der Wirbelschicht 6 mit Sprührichtung von unten in die Wirbelschicht 6 angeordnet. Bei geringer Wirbelschichthöhe und/oder beim Einsprühen in die Schicht von unten endet der Rückwurfschacht 1 oberhalb der Schichtoberfläche der Wirbelschicht 6. In diesem Fall kann auch der oberhalb des Rückwurfschachtes 1 angeordnete Deckel 5 entfallen.

Bei Anordnung der Düsen 8 oberhalb der Wirbelschicht 6 und Sprührichtung der Düsen 8 von oben auf die Wirbelschicht 6 endet der Rückwurfschacht 1 unterhalb der Schichtoberfläche der Wirbelschicht 6.

Zusammendfassend läßt sich also feststellen:

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Dosierung und Dispergierung des Aufgabegutes bei der Steigrohrsichtung zur Wirbelschichtgranulation dahingehend zu verbessern, daß die Trennschärfe des Sichters bei einer definierten Rückführung des Feingutes in die Wirbelschicht erhöht wird und der Einsatzbereich des Sichters auch für kleine Partikel < 500 µm ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß oberhalb des an sich bekannten zentral im Anströmboden angeordneten Steigrohrsichters, zum Austrag der fertigen Granulate aus der Wirbelschicht und Rückführung des Feinanteils in die Wirbelschicht, ein mit gleichem Durchmesser bestehender Rückwurfschacht angeordnet wird, der oben mit einem Deckel mit ebenfalls gleichem Durchmesser versehen ist. Zwischen Rückwurfschacht bleibt sowohl nach unten zum Steigrohrsich ter als auch nach oben zum Deckel ein Spalt. Durch den unteren Spalt können die Granulate dem Steigrohrsichter aus der Wirbel schicht zuströmen. Durch den oberen Spalt kann die Sichtluft zusammen mit kleineren Partikeln abströmen. Der Rückwurfschacht endet beim Besprühen der Wirbelschicht von oben unterhalb der Schichtoberfläche. Heim Einsprühen in die Wirbelschicht von unten und geringer Schichthöhe kann der Rückwurfschacht auch oben ohne Deckel oberhalb der Wirbelschichtenden.

Claims

1. Steigrohrsichter für die Wirbelschichtgranulation zum Austrag der fertigen Granulate aus der Wirbelschicht und Rückführung des Feinanteils in die Wirbelschicht, bei dem der Steigrohr sichter zentral im Anströmboden eines vorzugsweise zylin drischen Wirbelschichtgranulators angeordnet ist und von unten mit Sichtluft beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Steigrohrsichters (2) in einem Abstand ein Rückwurfschacht (1) angeordnet ist, dessen Durchmesser vorzugsweise gleich dem des Steigrohrsichters (2) ist und oberhalb dem in einem Abstand ein Deckel (5) angeordnet ist, so daß jeweils zwischen Rückwurfschacht (1) und Steigrohrsich ter (2) und Rückwurfschacht (2) und Deckel (5) ein Spalt entsteht.

2. Steigrohrsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwurfschacht (1) bei Anordnung der Düsen (8) oberhalb . einer Wirbelschicht (6) und Sprührichtung der Düsen (8) von oben auf die Wirbelschicht (6) unterhalb der Schichtoberfläche der Wirbelschicht (6) endet.

3. Steigrohrsichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückwurfschacht (1) bei Anordnung der Düsen (8) in der Wirbelschicht (6) und Sprührichtung der Düsen (8) von unten in die Wirbelschicht (6) und/oder bei geringer Wirbelschicht höhe oberhalb der Schichtoberfläche der Wirbelschicht (6) endet.

4. Steigrohrsichter nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oberhalb der Schichtoberfläche der Wirbelschicht (6) endende Rückwurfschacht (1) oben offen ist.

5. Steigrohrsichter nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rückwurfschachtes (1) eine Austragshilfe (10) in Form eines Rohres mit Austrittsöffnungen in Richtung Wirbelschicht (6) für die zugeführte Druckluft angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen Austragshilfe (10) und Steigrohr sichter (2) als Unterlaufwehr (7) ausgebildet ist.