DE2042214B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung, wobei diese auf Körper geschichtet werden - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung, wobei diese auf Körper geschichtet werdenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung
und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
Es ist ein Verfahren zum sogenannten Sprüh-Trocknen bekannt, bei dem das fließfähige Gut in Form eines
Sprühstrahles in einem Turm absinkt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß zum Erzielen einer wirkungsvollen
Trocknung ein Turm beträchtlicher Abmessungen verwandt werden muß. Der Kapitaleinsatz liegt daher
sehr hoch. Wirtschaftlich ist das Verfahren deshalb nur dann attraktiv, wenn große Mengen Paste oder
Aufschlämmung getrocknet werden sollen. Der Betrieb eines solchen Turmes verlangt weiter einen großen
Reinigungsaufwand und weist das damit einhergehende Problem der Produktion von Staub auf.
Filterverfahren zum Herabsetzen des Flüssigkeitsgehaltes von fließfähigem Gut beanspruchen im allgemeinen
viel Zeit.
Aus der GB-PS 4 23 934 ist es bekannt, Kugeln aus Metall oder Keramik mit einer Aufschlämmung zu
überziehen und die Kugeln in einer Trocknungskammer einer Wärmebehandlung auszusetzen mit anschließender
Abtrennung des getrockneten Überzugs von den Kugeln. Dieses Verfahrsn verlangt eine komplizierte
Einrichtung und unterliegt der Gefahr häufigen Betriebsversagens.
Aus der DE-OS 19 53 915 ist ein der GB-PS 4 23 934 ähnliches Verfahren bekannt.
Die US-PS 31 12 220 ist auf ein Beschichtungsverfahren
und eine Vorrichtung dafür gerichtet. In Sp. 1 dieser US-PS wird bei der Schilderung der Beschichtung von
Tabletten nach dem Stand der Technik in Wirbelschicht ausgeführt, daß das Verfahren viele Nachteile aufweist,
da die zu beschichtenden Gegenstände miteinander oder mit der Seitenwand der Vorrichtung kollidieren, so
daß die Beschichtung bzw. die Gegenstände selbst zerbrochen werden. Dies soll gemäß der Lehre der
US-PS 31 12 220 vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstufenverfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Pasten, Aufschlämmungen u.dgl. auszubilden, wodurch ein Endprodukt von gleichmäßiger Qualität mit kontrolliertem Feuchtigkeitsgehalt und ohne begieitenden feinen Staub erhalten wird und wobei keine Notwendigkeit für weitere Behandlungsstufen vorhanden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einstufenverfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen von Pasten, Aufschlämmungen u.dgl. auszubilden, wodurch ein Endprodukt von gleichmäßiger Qualität mit kontrolliertem Feuchtigkeitsgehalt und ohne begieitenden feinen Staub erhalten wird und wobei keine Notwendigkeit für weitere Behandlungsstufen vorhanden ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung das Verfahren und die Vorrichtung vor, wie sie in den
'5 Ansprüchen beschrieben sind.
Aufgrund der in der US-PS 31 22 220 angegebenen
Nachteile der Kollision der beschichteten Gegenstände mit sich selbst oder den Wänden der Vorrichtung war es
für den Fachmann nicht naheliegend, Wirbelschichtverfahren, wie sie in der US-PS 31 12 220 beschrieben
werden, mit den Trocknungsverfahren gemäß GB-PS 4 23 934 und DE-OS 19 53 915 zu kombinieren. Im
Gegenteil, der Fachmann wurde davon abgehalten.
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen einer Vorrichtung wird die Erfindung
weiter beschrieben. In der Zeichnung ist
F i g. 1 ein Lotrechtschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 eine Aufsicht auf eine Einzelheit dieser Ausführungsform,
F i g. 2 eine Aufsicht auf eine Einzelheit dieser Ausführungsform,
F i g. 3 eine Darstellung eines kappenförmigen Körpers, der in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendbar ist, und
Fig.4 ein Lotrechtschnitt, einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig.4 ein Lotrechtschnitt, einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine in einem Außengehäuse 12 befestigte Trocknungskammer 10. Das untere Ende der
Kammer 10 hat die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes und ist durch ein Sieb 14 verschlossen.
Ein Lufteinlaß 16 ist am unteren Ende des Außengehäuses 12 angeordnet. Ein Luftauslaß 18, der
mit einer Öffnung 20 am oberen Ende der Trocknungskammer 10 in einer Ebene liegt, ist am oberen Ende des
Außengehäuses 12 ausgebildet.
Eine allgemein mit 20 bezeichnete Zuführeinrichtung ist in der Trocknungskammer 10 angeordnet. Zu ihr
gehören ein vertikales Zuleitungsrohr 22, eine Anzahl von auf einem Kreisbogen auseinander liegenden
Auslaßöffnungen 24 und eine Einlaßleitung 26. Oberhalb der Leitung 22 befindet sich ein Prallgitter 28, das in
F i g. 1 von der Seite und in F i g. 2 von oben gezeigt wird. In der dargestellten Ausführungsform enthält das
Prallgitter 28 zwei koaxiale, ringförmige Abschnitte 30 und 32 und zwischen diesen verlaufende Speichen 34.
Mehrere leichte Körper 36, wie zum Beispiel hohle Kunststoffkugeln, liegen lose in der Kammer 10. Diese
können auch die in Fig.3 gezeigte Form haben. In dieser Form bestehen sie aus kappenförmigen Körpern
38, die an einem Ende 40 geschlossen und am anderen Ende 42 offen sind. Auch anders geformte leichte
Körper können verwandt werden. Auch solche fallen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung. Ebenso
können auch Körper verschiedener Formen gemeinsam angewendet werden.
Zum Betrieb dieser Vorrichtung wird ein vorgewärmter, trockener Luftstrom durch den Einlaß 16 eingeblasen
und in der Trocknungskammer 10 nach oben geführt In diesem Luftstrom werden die Körper 36 in
Schwebe gehalten und auf gegenseitigem Abstand. Das
die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes aufweisende untere Ende dar Kammer 10 bewirkt, daß der
Luftstrom zu Beginn in der Mitte der Kammer 10 nach oben steigt und dann allmählich über die gesamte Breite s
der Kammer 10 diffundiert Die Bewegung der Körper 36 wird dabei durch das Sieb 14 und das Prallgitter 28
begrenzt Die zwischen den ringförmigen Abschnitten 30, 32 und den Speichen 34 des Prallgitters 28
ausgebildeten Offnungen sind genügend groß, um einen Durchtritt der Körper 36 zu gestatten. Anschließend
fallen sie wieder zurück. Hierdurch wird eine unerwünschte Anhäufung der Körper vermieden. Dies
würde geschehen, falls das Prallgitter 28 als Sieb, wie
z. B. das Sieb 14, ausgebildet wäre. Um die Turbulenz in den auseinander strebenden Körpern 36 zu vergrößern,
können ein oder mehrere solcher Prallgitter 28 zusätzlich verwendet werden. Während der Bewegung
der Körper 36 wird die Paste, die Aufschlämmung oder
ein ähnliches Material durch die AuslaBöffnungen 24 in
die Trockenkammer 10 eingeleitet Dieses Material trifft auf die Körper 36 auf und haftet an ihnen an. Im
Vergleich zu der Dicke dieses auf den Körpern anhaftenden Materials ist es mit einer großen
Oberfläche dem heißen, trockenen Luftstrom ausgesetzt und wird dadurch getrocknet Das getrocknete Gut fällt
von den Körpern 36 ab und wird durch den Luftstrom durch den Auslaß 18 hinausgetragen und anschließend
in üblicher Weise vom Luftstrom getrennt Das Lösen des getrockneten Gutes von den Körpern 36 wird
dadurch unterstützt, daß sich diese während ihrer Bewegung ständig berühren und treffen.
F i g. 4 zeigt eine Trocknungsvorrichtung mit einem kegelstumpfförmigen Gehäuse 1, das auf einen Aufnahmebehälter 2 aufgesetzt ist An seinem oberen und
seinem unteren Ende ist das Gehäuse 1 offen. Diese offenen Enden werden durch ein Prallgitter 3 bzw. durch
ein Sieb 4 abgedeckt Ein aufrecht stehender Kegel 5, auf den seinerseits eine kleine Kappe 6 aufgesetzt ist, ist
mittig auf dem unteren Sieb 4 angeordnet Zwischen dem Prallgitter 3 und dem Sieb 4 liegen zahlreiche
Kunststoffkugeln 14 lose im Gehäuse 1.
In der Seitenwand des Gehäuses 1 ist eine Injektionsvorrichtung 7 für die Paste angeordnet Diese
Injektionsvorrichtung 7 weist eine Düse 8 auf, die sich innerhalb des Gehäuses 1 befindet und einen Trichter 9,
der außerhalb des Gehäuses 1 liegt In der Injektionsvorrichtung 7 ist weiter ein Kolben 10 verschiebbar.
Eine Expansionskammer 11 ist auf das obere Ende des
Gehäuses 1 aufgesetzt Ein Kunststoffsieb 12a deckt die so Expansionskammer 11 ab.
Sieb Hb. Eine Luftzuführungsleitung 13 mündet in den Aufnahmebehälter 2 ein.
Beim Betrieb der in Fig.4 gezeigten Vorrichtung
wird ein erwärmter, trockener Luftstrom durch die Leitung 13 in den Aufnahmebehälter 2 und von dort in
dem Gehäuse 1 nach oben geblasen. Dieser Luftstrom bringt die Kunststoffkugeln 14 in einen Schwebezustand. Das Prallgitter 3 und das Sieb 4 begrenzen die
freie Beweglichkeit der Kugeln 14. Die Form des Gehäuses 1 und die Anordnung des Kegels 5 bewirken,
daß die Bewegung der Kugeln 14 allgemein in Richtung der eingezeichneten Pfeile a erfolgt Während dieser
Bewegung der Kugeln 14 wird Paste aus der Düse 8 durch Verschieben des Kolbens 10 in das Gehäuse 1
gedrückt Diese Paste trifft auf die Kugeln 14 auf und haftet an diesen an. Im Vergleich zu der Dicke dieser auf
den Kugeln haftenden Pastenschicht ist diese mit einer großen Oberfläche dem heißen, trockenen Luftstrom
ausgesetzt und wird durch diesen getrocknet Die getrocknete Paste löst sich von den Kugeln 14 und fällt
durch das Sieb 4 durch. Sie sammelt sich anschließend in dem Aufnahmebehälter 2. Das Lösen der getrockneten
Paste von den Kugeln 14 wird dadurch beschleunigt daß die Kugeln 14 während ihrer Bewegung ständig
aneinander anstoßen. Die Kappe 6 verhindert eine Anhäufung von Material auf dem Kegel 5.
Beim Durchlauf durch die Expansionskammer 11 nimmt die Geschwindigkeit der Luft ab. Das Filter 12a
trennt die von der Luftströmung mitgenommenen Feststoffe von dieser ab, bevor sie die Vorrichtung
verläßt Dabei ist die Expansionskammer 11 genügend hoch, um sicherzustellen, daß der größte Teil des von
der Luftströmung mitgenommenen Materials unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten fällt bevor es
auf das Filter 12a auf treffen würde.
Zum Herausholen des getrockneten Gutes aus der Vorrichtung wird eine Schale oder ein Wagen unter das
feine Sieb \2b gestellt. Diese Schale bzw. der Wagen
wird von Hand oder pneumatisch in die Vorrichtung eingebracht.
Die Seitenwand der Vorrichtung kann teilweise aus durchsichtigem Material ausgebildet werden. Dies
ermöglicht eine Beobachtung der in der Vorrichtung enthaltenen Elemente und des Austritts des Materials
aus den Auslassen 24 bzw. der Düse 8.
Es ist daran gedacht, daß auch andere Flüssigkeiten als Wasser, zum Beispiel Acetone und Alkohole, die bei
Temperaturen in der Größenordnung von etwa 70 bis 150° C verdampfen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
in fließfähigem Gut reduziert werden können.
Claims (2)
1. Verfahren zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung, wobei diese auf
Körper geschichtet werden, die zum Abdampfen der Flüssigkeit aus der auf sie aufgebrachten Schicht in
einer Behandlungskammer einem nach oben gerichteten Trocknungsgasstrom unterworfen werden und
die getrockneten Überzüge dabei von den Körpern getrennt und aus dem Behälter entfernt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß durch das aufwärts strömende Trocknungsgas leichte, als
Träger für die Paste oder Aufschlämmung dienende Körper, aufgewirbelt werden und die Körper
zueinander und/oder gegen ein Prallgitter im Behälteroberteil gestoßen werden und das (lurch das
Zusammenstoßen abgetrennte Trockengut aus der Behandlungskammer ausgetragen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behälter, der einen
Siebboden und einen Verteiler zum Auftragen der Paste oder Aufschlämmung auf die Körper und
einen Abluftausgang im Behälteroberteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum
(20) des Behälters oben durch ein Prallgitter (28), das für die aufgewirbelten, mit dem Gut beschichteten
Körper teilweise durchlässig ist, oder ein Prallgitter (3), abgeschlossen ist und der Raum darüber als
Abluftausgang für den Gasstrom ausgebildet ist.
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