DE2006366A1

DE2006366A1 - Drying of sticky temperature sensitive part-icles

Info

Publication number: DE2006366A1
Application number: DE19702006366
Authority: DE
Inventors: Fritz 6703 Limburgerhof Genazino Philipp 6800 Mannheim Rheinau Faßle
Original assignee: Gebr Giulini GmbH, 6700 Ludwigs hafen
Priority date: 1970-02-12
Filing date: 1970-02-12
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE2006366B2; DE2006366C3

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Eintragen von feuchten Produkten in Trocknungsanlagen Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Eintragen von feuchten Produkten, die zu Verklebungen und/oder Anbackungen und/oder vorzeitiger Aushärtung neigen, in Trockner sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.
Es ist bereits bekannt, die Trennung von Fest/Flüssig-Gemischen in Zentrifugen, auch Schleudern genannt, durchzuführen und den abgetrennten Produkten die anhaftende Feuchtigkeit in nachgeschalteten Trocknungsanlagen, z.B. Stromtrocknern, Bandtrocknern, Trommeitrocknern oder Etagentrocknern, zu entziehen. Das zu trocknende Gut wird dabei meistens über Fallschächte, Förder- oder Zuteilorgane in die Trocknungsanlagen eingebracht.
Es hat sich nun gezeigt, daß die vorstehenden bekannten Verfahren für die Verarbeitung von solchen Produkten völlig ungeeignet sind, die im feuchten Zustand zum Kleben bzw.
Zusammenbacken neigen und damit unter Ausbildung von Knollen, harten Krusten und Verstopfungen den Betriebsablauf erheblich stören oder gar unmöglich machen. Auch kann der Wert der Trockenprodukte auf diese Weise erheblich gemindert werden, da die so getrockneten Produkte hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften beträchtliche Schwankungen aufweisen und damit bei der nachfolgenden Verarbeitung zu weiteren Schwierigkeiten führen können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zum Eintragen von feuchten, zu Verklebung und Anbackung neigenden Produkten in Trockner zu finden, bei dem die aufgezeigten Mängel vermieden werden, sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung.
Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das feuchte Produkt in einen Heißgasstrom eingebracht und mit diesem im Gleichstrom durch einen Schacht geleitet wird, wobei die Wände des Schachtes und das Heißgas derart aufgeheizt sind, daß die eingetragenen Teilchen bei der Berührung mit dem Heißgas oder der Schachtwandung mindestens soviel Feuchtigkeit abgeben, daß eine Verklebung der Teilchen untereinander oder mit den Schachtwänden nicht eintritt.
Die Einbringung des feuchten Produktes in den Heißgasschacht erfolgt mit einem an sich bekannten Eintragsorgan, z.B.
einer Austragsschnecke, einer Schubschleuder oder einer Schälschleuder, das gegebenenfalls Bestandteil einer Fest/ Flüssig-Trennvorrichtung ist, wie etwa einer Zentrifuge, insbesondere einer Dekantierzentrifuge.
Das neue Verfahren zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß es leicht durchführbar ist und ohne Einsatz von zusätzlichen Rühr- oder Schaufelwerken zu rieselfähigen Produkten führt, die entweder nach Verlassen des Heißgasschachtes als Fertig-oder Zwischenprodukte weiterverarbeitet werden oder aber an der tuft bzw. in handelsüblichen Trocknern noch nachgetrocknet werden können.
Ein weiterer Vorteil des neuen Verfahrens wird schließlich noch darin gesehen, daß es nicht allein zur Trocknung feuchter Produkte geeignet ist, sondern darüber hinaus gleichzeitig zur Entfernung von Kristallwasser eingesetzt werden kann, beispielsweise zur Umwandlung von feuchtem, aus Zentrifugen ausgetragenem Calciumsulfat-Dihydrat in p-Calciumsulfat-Halbhydrat.
Als besonders überraschend muß es bezeichnet werden,daß das Verfahren nach der Erfindung auch zum Eintragen solcher Produkte geeignet ist, die sehr temperaturempfindlich sind, z.B. zum Eintragen von K -Calciumsulfat-Halbhydrat oder Calciumsulfat-Dihydrat. Feuchtes Calciumsulfat-Halbhydrat geht bekanntlich bei Temperaturen unterhalb 1000C sehr rasch in das harte Dihydrat über, so daß die mittels bekannter Vorrichtungen in Trockner eingetragenen und zu trocknenden Halbhydrate häufig mit bereits ausgehärtetem Gips verunreinigt sind. Außerdem ist eine derartige, bekannte und zur Trocknung von Halbhydrat vorgesehene Anlage infolge der erwähnten Verkrustungen bzw. Aushärtungen sehr störanfällig.
Anhand der beiliegenden Figuren 1 und 2 soll nun der>Gegenstand der Erfindung am Beispiel einer Zentrifugezzunächst noch näher erläutert werden.
Figur 1 zeigt den Seitenriß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform nach der Erfindung. Die Zentrifuge ist darin durch die Bezugsziffer 2 und der Eintragungsbereich, der beispielsweise eine Austragsschnecke oder ein anderes bekanntes Austragsorgan sein kann, durch die Bezugsziffer 1 angedeutet. Das zu trennende Fest/Flüssig-Gemisch wird der Zentrifuge 2 über das Einlaufsrohr 13 kontinuierlich zugeführt. Der Heißgasschacht 3 besteht aus einem doppelwandigen Schacht 4, in dessen Innenraum die zur Trocknung vorgesehenen Heißgase über den Stutzen 5 eingeleitet werden.
Im Anwendungsbeispiel betrug die Temperatur der Heißgase bei Eintritt in den Stutzen 5 etwa 6000C und bei Austritt aus dem Heißgasschacht 3 etwa 1200C. Selbstverständlich ist der Gegenstand der Erfindung nicht auf diese Temperaturangaben beschränkt. Die Temperatur der zur Aufheizung der inneren Wand 7 des Doppelmantels und/oder Trocknung des feuchten Gutes im Heißgasschacht 3 vorgesehenen Gase richtet sich nach den Eigenschaften des zu trocknenden Produktes, der Art der zu entfernenden Flüssigkeit sowie den technischen Gegebenheiten der Betriebsanlage.
Die Länge des Heißgasschachtes betrug im Anwendungsbeispiel etwa 2 m und die Querschnittsfläche 0,25 m2.
Wie bereits erwähnt, strömt das bei 5 eingeführte Heißgas durch das Innere des doppelwandigen Schachtes 4 nach oben, dabei wird die Wand 7 des Doppelmantels auf eine mittlere Temperatur von etwa 3000C aufgeheizt. Am oberen Ende des Heißgasschachtes wird das aus dem Doppelmantel austretende Heißgas über die strömungsleitenden Einbauten 9, z.B. Leitbleche oder Leitschaufeln, im Dom 6 nach unten umgelenkt.
Das abwärtsströmende Gas trifft nunmehr auf die Strömungsglocke 10, unter der beispielsweise der Rotor 12 mit dem Austragungsbereich 1 der Zentrifuge 2 angeordnet ist. Dabei wird die Strömungsglocke 10 aufgeheizt, so daß das aus der Zentrifuge ausgeschleuderte und zu Verklebungen neigende Produkt im gesamten Streubereich nur mit heiBen Wandungen in Beruhrung kommt, Das hat zur Folge, daß die Verdampfung der Flüssigkeit derart schnell vor sich geht, daß eine Krustenbildung oder Zusammenballung der Partikel in vielen Fällen verhindert wird.
Für den Gegenstand der Erfindung hat es sich jedoch als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Strömungsglocke 10 in ständiger Rüttelbewegung gehalten wird. Hierzu ist die pneumatisch, elektrisch oder hydraulisch angetriebene Rüttelvorrichtung 11 vorgesehen, mittels der ein Ansetzen des zu trocknenden Gutes mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Auf diese Weise ist es nunmehr auch möglich, die Verweilzeit temperaturempfindlicher Produkte innerhalb des Schachtes genau vorzugeben und Produkte gleichmäßiger Zusammensetzung zu erzielen.
Das abwärts strömende Gas trifft unterhalb der Strömungsglocke unmittelbar auf das ausgeschleuderte Produkt, so daß eine spontane Trocknung eintritt und die Bildung von Knollen oder Agglomeraten verhindert wird. Das ganz oder teilweise getrocknete Produkt verläßt den Heißgasschacht über die mit 14 angedeutete Austrittsöffnung und wird entweder in der Vorrichtung 15, die beispielsweise ein Trommel-oder Etagentrockner sein kann, nachgetrocknet und/oder in Zerkleinerungsanlagen, wie Mühlen, auf die gewünschte Korngröße gebracht.
Für den störungsfreien Ablauf des Verfahrens nach der Erfindung hat es sich weiterhin als zweckmäßig erwiesen, entweder die Form der Strömungsglocke selbst dem Eintragsorgan, hier dem Rotor der Zentrifuge, anzupassen oder aber diese mit entsprechenden Leitblechen zu versehen.
Figur 2 stellt einen Querschnitt der in Figur 1 im Seitenriß gezeigten Vorrichtung dar. Die Bezugsziffern haben hierbei die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.
Mittels der eben beschriebenen Vorrichtung konnten pro Stunde 1,5 to C -Calciumsulfat-Halbhydrat mit einem Feuchtigkeitsgehalt von ca. 15 Gewichtsprozent getrocknet werden. Zur Trocknung wurden 4 50O m3 Rauchgas mit einer Temperatur von ca. 600ob; benötigt. Die Abgastemperatur betrug etwa 1200C. Das getrocknete Produkt hatte eine gute Rieselfähigkeit und enthielt kein Calciumsulfat-Dihydrat. Der Kristallwassergehalt des 'S -Halbhydrates betrug 5,5 Gewicht spro zent.
In einem anderen Beispiel wurden die von einer Dekantierzentrifuge ausgeschleuderten Calciumsulfat-Dihydrat-Kristalle (0,8 to/h) in dem Heißgasschacht getrocknet und in p-Calciumsulfat-Halbhydrat übergeführt. Der Feuchtigkeitsgehalt des Zentrifugenproduktes betrug hierbei 25 Gewichtsprozent und die Temperatur der Heißgase 600 0C. Die pro Stunde in den Heißgasschacht eintretenden 4 500 m3 Heißgase bewirkten eine spontane Trocknung des Dihydrates sowie eine Umwandlung (Calcination) desselben in ß-Calciumsulfat-Halbhydrat. Das Abgas hatte beim Austritt aus der Austrittsöffnung 14 eine Temperatur von etwa 180 0C. Der Feuchtigkeitsgehalt des so hergestellten p-Halbhydrates betrug 0 Gewichtsprozent und der Kristallwassergehalt 5,8 Gewichtsprozent. Calciumsulfat-Dihydrat konnte in dem fertigen Produkt nicht nachgewiesen werden.
Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß der Gegenstand der Erfindung selbstverständlich nicht auf die in den Figuren gezeigten und in den Beispielen näher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung beschränkt ist. So kann z.B. die Aufheizung des Heißgasschachtes auch mittels elektrischer Energie erfolgen. Auch kann die Aufheizung der Schachtwände unabhängig von den im Inneren des Schachtes benötigten Heißgasen geschehen.
Als Heißgase können alle Gase verwendet werden, die gegenüber dem zu trocknenden und gegebenenfalls zu calcinierenden Produkt inert sind, z.B. die bei Verbrennung von kohlenstoffhaltigem Material entstehenden Verbrennungsgase oder die in Wärmeaustauschern aufgeheizte Luft.
Auch ist der Querschnitt des Schachtes auf eine viereckige Form nicht beschränkt. Er kann selbstverständlich auch kreisförmig oder ellipsenförmig sein sowie jede andere polygonale Gestalt haben.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Eintragen von feuchten Produkten, die zu Verklebungen und/oder Anbackungen und/oder vorzeitiger Aushärtung neigen, in Trockner, dadurch gekennzeichnet, daß das feuchte Produkt in einen Heißgasstrom eingebracht und mit diesem im Gleichstrom durch einen Schacht geleitet wird, wobei die Wände des Schachtes und das Heißgas derart aufgeheizt sind, daß die eingetragenen Teilchen bei Berührung mit dem Heißgas oder der Schachtwandung mindestens soviel Feuchtigkeit abgeben, daß eine Verklebung der Teilchen untereinander oder mit den Schachtwänden nicht eintritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizung der Schachtwände mittels des zur Trocknung eingesetzten Heißgases erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Schacht, in dem der Eintragsbereich für das feuchte Gut angeordnet ist, besteht und Mittel zur Beheizung der Schachtwände enthält und daß der Schacht mit mindestens je einer Eintritts- und Austrittsöffnung für das Heißgas versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Eintragsbereich eine Austragsschnecke angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Eintragsbereich eine Schubschleuder angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Eintragsbereich eine Schälschleuder angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintragungsorgan Teil einer Zentrifuge, insbesondere einer Dekantierzentrifuge, ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtwände doppelwandig ausgebildet sind und von dem zur Trocknung eingesetzten Heißgas durchströmt werden.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißgasschacht oberhalb des Eintragsbereichs und unterhalb der Heißgaseintrittsöffnung eine pulsierend bewegte Strömungsglocke angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsglocke mit Leitblechen versehen ist, die jeweils dem Rotor der Zentrifuge angepaßt sind.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Wand des doppelwandigen Heißgasschachtes mit Umlenkvorrichtungen zur Einleitung des Heißgases in den Heißgssschacht versehen ist.