DE2042214C3

DE2042214C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Flüssigkeit aus einer Paste oder Aufschlämmung, wobei diese auf Körper geschichtet werden

Info

Publication number: DE2042214C3
Application number: DE2042214A
Authority: DE
Inventors: John Alan Stoke-On-Trent Staffordshire Huthwaite (Ver. Koenigreich)
Original assignee: CALMIC ENGINEERING Co Ltd CREWE CHESHIRE (VER KOENIGREICH)
Current assignee: CALMIC ENGINEERING Co Ltd CREWE CHESHIRE (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1970-08-26
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2042214A1; FR2059207A5; GB1337720A; IE34486B1; DE2042214B2; IE34486L; JPS5037902B1; US3662474A; CH515472A

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 Verfahren 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 begleitenden 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,

Fig.2 eine Aufsicht auf eine Einzelheit dieser Ausführungsform,

Fig.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. 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,
■to 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 Fig. 1 von der Seite und in Fig. 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 dir Kammer IO bewirkt, daß der Luftstrom zu Beginn in der Mitte der Kammer 10 nach oben steigt und dann allmählich über die gesamte Breite 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 öffnungen sind genügend groß, um einen Durchtritt der Körper 36 zu gestatten. Anschließend fallen sie wieder zurück. Hierdurch <vird eine unerwünschte Anhäufung der Körper vermieden. Dies würde geschehen, falls das Prallgitter 28 als Sieb, wie z. B. das Sieb 1<J, 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 Aufsc'ilämmung oder ein ähnliches Material durch die Auslaßöffnungen 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 Expansionskammer 11 ab.

In dem Aufnahmebehälter 2 befindet sich ein feines Sieb 12o. 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 don 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 gedruckt. Diese Paste trifft auf die Kugeln 14 auf und iiaftet 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 verhinderi 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 auftreffen würde.

Zum Herausholen des getrockneten Gutes aus der Vorrichtung wird eine Schale oder ein Wagen unter das feine Sieb i2b 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 Auslässen 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 150⁰C verdampfen, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren in fließfähigem Gut reduziert werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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 durch das Zusammenstoßen abgetrennte Trockengct 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.