DE2034818A1

DE2034818A1 - Luftmischverfahren fur pulverfor mige Stoffe und Granulate

Info

Publication number: DE2034818A1
Application number: DE19702034818
Authority: DE
Inventors: Franz 6471 Lissberg Lang
Original assignee: Buttner Schilde Haas AG, 4150 Kre feld Uerdingen
Priority date: 1970-07-14
Filing date: 1970-07-14
Publication date: 1972-02-03

Description

Luftmischverfahren für pulverförmige Stoffe und Granulate Bei Luftmischverfahren ist es bekannt, die pulverförmigen Stoffkomponenten in einer rotationssymmetrischen Mischkammer mit einem konischen Boden, einem verschließbaren Einlauf im Oberteil und einem Auslauf im konischen Unterteil sowie einem Gasabgangsstutzen der Wirkung von nach aufwärts gerichteten Gasfreistrahlen auszusetzen.
Bei diesem Luftmischverfahren ist es erforderlich, die Mischluft während des Mischens oder aber nach demselben zu entstauben.
Das Mischverfahren besteht darin, daß die pulverförmigen Güter zeitlich unterbrochenen Gasströmen ausgesetzt werden. Die Gasströme bestehen aus impulsartigen, in der Zeitdauer einstellbaren Gasströmen und einstellbaren Zwischenpausen. Die Einstellung erfolgt in der. Regel über 3 Zeitrelais: 1 Zeitrelais für die Impulszeit, 1 Zeitrelais für die Zwischenpausen und 1 Zeitrelais für die Gesamtzeit. Z. B. kann für feinpulvrige Stoffe das Programm folgende Einstellung erfordern: 1 Sekunde Impuls 1 Sekunde Pause 20 Sekunden Gesamtzeit Dies ergibt 10 Luftstöße a 1 Sekunde mit 9 bzw. 10 Pausen, gleichfalls a 1 Sekunde.
Für Futtermittel beispielsweise ergäbe sich ein Programm von 5 x 4 Sekunden Impuls mit je 2 Sekunden Pause.
4 x 5 X 20 Sekunden, 8 Sekunden Gesamtpause r 28 Sekunden Gesamtzeit.
Während der gesamten Mischdauer von 20 bis 30 Sekunden entsteht in der Mischkammer eine hohe Strömungs-Turbulenz, welche an die Staubabscheidung besondere Anforderungen stellt, insbesondere dort, wo Mischkomponenten in geringen Dosierungen mit hoher Feinheit zugesetzt werden.
Es besteht die Gefahr, daß solche Komponenten verfahrenswidrig ausgetragen werden, sodaß die Rezeptur verfälscht wird. Bei eingebauten Schlauchfiltern, die während des Mischens abgereinigt werden, ist die Abreinigungswirkung deshalb gering, weil das Abfallen feinster Stäube während der Mischturbulenz verhindert wird und ein Abfallen nach dem Mischen durch ein nachträgliches Abreinigen, z. B. mit Preßluft an der Oberfläche der Schüttung eine Schicht feinster Stäube verursacht, die nicht immer vollkommen homogen ist, weil diese Schicht sich in erster Linie aus Partikelchen der Komponente mit dem feinsten Korn zusammensetzt.
Es wurde der Vorschlag gemachte den Abgangsstutzen am Mischbehälter während des Mischens zu schließens den Mischer selbst als Druckbehälter auszubilden und ihn während des Mischens auf mehrere Atmosphären Druck aufzuladen, anschließend eine längere Pause zum Absetzen des Staubes einzuschalten und nach Absetzen des Staubes die so gereinigte Mischluft abzulassen0 Es hat sich jedoch gezeigt, daß auch beim Ablassen dieser Luft noch Staub in der Luft enthalten ist, sodaß ein Filter nachgeschaltet werden muß. Darüberhinaus verursacht die Absetzbewegung des Staubes in der Mischkammer an der Oberfläche der Schüttung gleichfalls eine Absetzschicht von Stautb die die Homogenität beeinträchtigt.
Schließlich ist es bekannt, entsprechend dem Patent 1 183 348 bei Luftmischern, dem Luftabblasstutzen ein der Abblasrichtung entgegenwirkendes antreibbares Gebläserad vorzusetzen. Bei Mischern, bei denen die denen bzw.
der Gasverbrauch ein Vielfaches ist 9 B, 30 bei Granulat mischern oder bei Großraummischern, müßte das antreibbare vorgeschaltete Gebläserad aufgrund der hohen sekundlichen durchgehenden Gasmenge in einer Größe vorgesehen werden, die einen wesentlich geringeren Abscheidegrad hätten oder es müßten mehrere Gebläseräder vorgesehen werden, was die Angelegenheit kompliziert.
Darüberhinaus besteht auch bei diesen Gebläserädern immer noch die Gefahr, daß sich nach dem Mischen eine Staubschicht an der Oberfläche der Schüttung bildet, die in ihrer Zusammensetzung nicht genau der Zusammensetzung der übrigen Schüttung entspricht.
Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile bekannter Mischeinrichtungen dadurch zu beseitigen, daß er vorschlägt, das Mischverfahren verfahrensmäßig in 3 Stufen durchzuführen, wobei in der 1. Stufe die Komponenten in bekannter Weise nach dem eingestellten Mischprogramm durchgemischt werden, in der 2. Stufe-der abgeschiedene Staub in die Mitte der kreisförmigen Oberfläche der Schüttung selbsttätig zurückgeführt wird und daß in der 3. Stufe der Staub durch einen einzigen Mischstoß von 1 - 2 Sekunden dem übrigen Schüttgut beigemischt wird.
Es hat sich gezeigt, daß 1 Komponente, die in die Mitte einer kreisförmigen Schüttungsoberfläche gelegt wird, innerhalb von 1 - 2 Sekunden dem übrigen Schüttgut homogen beizumischen ist, ohne daß eine erhöhte Staubaufwirbelung und Absetzbewegung des Staubes auftritt.
Die verfahrensmäßigen impulsartigen Mischgasströme solcher Mischverfahren mit ihren Beschleunigungs- und Verzögerungsmomenten sowie den Zwischenpausen beeinflussen den Abscheidegrad von Zentrifugalabscheidern erheblich.
Bekanntlich ist die Voraussetzung einer guten Abscheidung von der Ausbildung der die Abscheidung bedingenden idealen Wirbelsenke abhängig, die durch Geschwindigkeitsänderungen des Gases behindert wird.
Zur verfahrensmäßigen Beseitigung dieses Nachteiles wird daher vorgeschlagen, die Ausbildung einer Wirbelsenke und damit die Erhöhung des Abscheidegrades dadurch zu ermöglichen, daß 1. der staubhaltige BehandIungsgasstrom in mehrere Teilströme zerlegt wird und daß diese getrennt einem oder mehreren Zentrifugalabscheidern zugeführt werden und/oder 2. daß i n dem gemeinsamen Abgangsrohr für das Mischgas ein Regelorgan vorgesehen ist, wodurch die Luftgeschwindigkeit im Rohr konstant gehalten wird. Dies kann über eine Meßblende mit Regulierung oder druckabhängig erfolgen, Eine solche Regelung hat ferner den Vorteil einer gleichmäßigen Verteilung der mittleren Gasmenge pro Zeiteinheit über mehrere Mischimpulse hinweg. Diese Verteilung wirkt sich besonders bei der Anwendung des Verfahrens für größere Misch-Chargen von Granulaten aus, bei denen der Gasstrom mitunter bis 30 oder 40 m3 /set, beträgt Bei der Verwendung eines nachgeschalteten Filters würde der Filter rechnerisch etwa 360 m2, bei 5 m3/min. uO m2 Filterfläche Staubluftbelastung ergeben. Mit einer Regulierung in der Weise, daß der Gasstrom mit konstanter Geschwindigkeit austritt, wobei im Mischer der Druck zeitweise etwas angestaut wird, sodaß die Pausen zwischen den Impulsen noch zum Ausströmen des Mischgases eingesetzt werden können ergeben sich Filterflächen, die nur einen Teil der vor her ermittelten Filterflächen betragen, Bei dem oben angeführten Beispiel mit 5 Senke Impuls und 5 Sek. Pause ergibt sich ein Filter von 180 m2 gegenüber 360 m2. Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Chargengröße von 50 t Granulat bei 1000 m3 Gasverbrauch in ca. 25 Senke Gesamtmischzeit, aufgeteilt auf 5 x 5 Sek. mit 10 Sek. Pause.
Selbst wenn die Pausenzeit mit nur 9 SekO angenommen wird, ergibt sich nach Umrechnung ein max. Druckaufbau von etwa 1 Atmosphäre.
Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen für Ausführungsbeispiele näher erläutert: Abb. 1) zeigt den Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Behandlungsvorrichtung mit einem zentral angeordneten Zyklon.
Abb. 2) zeigt einen Längsschnitt durch das Oberteil einer solchen Vorrichtung, wobei zum Abscheiden eine Reihe kranzförmig angeordneter schräggestellter Zyklone vorgesehen sind.
Die in Abb. 1) und 2) dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer geschlossenen Behandlungskammer (1) mit einem verschließbaren pneumatischen Einlauf (2) und einem verschließbaren Auslauf (3), der in unmittelbarer Nähe des Auslaufverschlusses einen Kranz von aufwärts gerichteten Düsen aufweist, die über einen, in der Zeichnung nicht dargestellten Verteiler, Ringkanal mit einer Leitung (4), einem gesteuerten Membranventil (5) mit einem Druckgaskessel (6) verbunden-sind.
Der Deckel der Behandlungskammer (1) weist eine Öffnung (7) auf, der zur Aufnahme eines mit einem konischen Boden versehenen Staubbehälters dient. Der Boden des Staubbehälters (8) ist mit einem verschließbaren Kegel (9) versehen, der über ein Hubelement (10) betätigt wird. Über dem zentral vorgesehenen Staubgefän (8) ist der Staubabscheider ( angeordnet, dessen Auslauf (12) in der Achse des Staubgefäßes in dieses hineinragt. er Staubabscheider (11) hat mehrere Gaszuführrohre (saat 13b), die in derselben Drehrichtung an den Abscheider (11) tangential angeschlossen sind. Das Gasabgangsrohr tal4) geht ins Freie oder in einen nachgeschalteten Stoff-Filter.
In Abb. 2) ist eine Vorrichtung dargestellt, bq der die Abgangsgase zum Abscheiden des Staubes in mehrere kranzförmig im Kreise angeordneten Abscheidern (lla, lib, tlc, lld) mit einer gemeinsamen Abgangsleitung (14) geführt werden. Zum Konstanthalten des Abgangsbehandlungsgases ist in der Leitung (14) eine Regeleinrichtung (15) vorgesehen. Das Ende der Abgasleitung (14) ist mit einer Regenhaube (16) abgedeckt.
Funktion der Vorrichtung: Der Behälter (1) wird zu 2/3 mit den verschiedenen Komponenten pulverförmiger Stoffe oder Granulaten pneumatisch über das offene Schließventil (2) gefüllt. Während des Füllvorganges ist der Schließkegel (9) des Staubbehälters (8) geschlossen, sodaß der abgeschiedene Staub im Staubgefäß (8) oder/und in einem nachgeschalteten Filter gesammelt wird. Nach Beendigung des Füllvorganges schließt sich das Ventil (2), der Kegel t9) öffnet sich und der Staub fällt in die Behandlungskammer. Anschließend schließt sich der Kegel (9) wiederum und über einen Druckknopf wird der Behandlungsvorgang, der vorher auf einem elektrischen Schaltgerät programmgemäß eingestellt wurde, eingeleitet. Nach Beendigung der Behandlungsstufe 1 öffnet sich automatisch der Kegel (9) des Staubbehälters ges), der angesammelte Staub fällt in die Mitte der Schüttung. Das Öffnen und Schließen erfolgt kurz hintereinander zweimal, damit der Behälter (8) mit Sicherheit leer ist. Anschließend schließt der Kegel (9), wodurch beim zweiten SchlieBen ein kurzer Druckgasstoß über das Hembranventil Q5) ausgelöst wird, der die in die Mitte zugeführten Staubteilchen in das übrige Mischgut homogen verteilte Bei pulverartigen oder mehlartigen Stoffen wird zur Erhöhung des Abscheider grades in das Abgangsrohr tal4) ein Regler gel5) für die Abgangsluftgeschwindigkeit vorgesehen, der während der impuls artigen Druckgasströme in der Behandlungskammer die Abgangsgeschwindigkeit konstant hält, wodurch eine gleichmäßige Belastung der Zentrifugalabscheider zu einem hohen Abscheidegrad führt.

Claims

Patentansprüche

1 erfahren zum Behandeln pulverförmiger Stoffe, bei dem diese der Wirkung aufwärts gerichteter Freistrahlen ausgesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung in 3 z e i t 1 i c h unterschiedlichen und aufeinanderfolgenden Verf ahrens s tu f e n in der Weise erfolgt, daß die pulverförmigen Stoffe in der ersten Stufe in bekannter Weise den impulsartigen programmierten Gasströmen ausgesetzt werden, daR in der zweiten Stufe durch vorhandene Mittel und Einrichtungen der angefallene Staub der Mitte der kreisförmigen Schüttgutoberfläche in der Behandlungskammer zugeführt wird und daß in der dritten Stufe der Staub mit den pulverförmigen Stoffen einem Gasstoß von nur kurzer Dauer ausgesetzt werden.
2. Verfahren zum Behandeln pulverförmiger Stoffe, bei dem die pulverförmigen Stoffe aufwärts gerichteten impulsartigen programmierten Förderstrahlen mit Schaltpausen ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungsgasströme in mehreren Teilströmen dem nachgeschalteten Abscheider oder mehreren Abscheidern zugeführt werden.
3O Verfahren zum Behandeln pulverförmiger Stoffe nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Reingasabgangsstrom aus der Behandlungskammer während der programmierten impulsartigen Gas stöße und der nachfolgenden Pausen durch vorgesehene Mittel und Einrichtungen konstant bleibt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel und Einrichtungen zum Abscheiden des während der 1. Stufe anfallenden Staubes über dem Deckel des Mischers angeordnet sind und in einen innerhalb der Mischkammer angeordneten Staubbehälter mit konischem Boden münden, der einen verschließbaren Auslauf aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel des Mischbehälters in der Mitte eine Öffnung zur Aufnahme des Staubbehälters aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 und 3 - 5 dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Zentrifugalabscheidern diese über eine oder mehrere im gleichen Drehsinn angeschlossenen Gaseintrittrohre mit dem Mischraum verbunden sind.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Zentrifugalabscheidern diese über den Deckel der Mischkammer radial angeordnet sind, wobei der mittig angeordnete gemeinsame Staubsammelbehälter im Bereich der Abscheidereingänge Trennwände aufweist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 bis 7 gekennzeichnet durch eine Ringsammelleitung, die die Gasabgangsstutzen der Abscheidergruppe verbindet und einen Abgangsstutzen ins Freie aufweist0
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die im Kreis angeordneten Zentrifugalentstauber eine Neigung zur Horizontalen aufweisen, die größer ist als 15 bis 200
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Gasablaßstutzen vor Austritt ins Freie eine Regeleinrichtung zum Konstanthalten des Luitgasstromes aufweist.

L e e r s e i t e