DE2056893C3

DE2056893C3 - Pneumatische Austragvorrichtung für eine Schälzentrifuge

Info

Publication number: DE2056893C3
Application number: DE2056893A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 6148 Heppenheim Titus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2028267A1; CH541998A; US3763572A; FR206069A; DE2056893A1; DE2056893B2; FR2096069A5; DE2028267C2

Description

Das Hauptpatent hat zum Gegenstand eine pneumatische Austragvorrichtung für eine Schälzentrifuge, mit einem gasdichten Zentrifugengehäuse, einem beweglichen Austragrohr mit Schälkopf und einer mit dem Austragrohr verbundenen Saugleitung, einer an diese oder einen vorgeschalteten Feststoffabschalter angeschlossenen Gasumwälzvorrichtung und einer zum Zentrifugengehäuse zurückgeführten Druckleitung, wodurch ein geschlossener Förderkreislauf gebildet ist. Da mit Hilfe dieser Vorrichtung das Schleudergut aus der Zentrifugentrommel innerhalb eines geschlossenen Kreislaufes ausgeschält und ausgetragen wird, entsteht bei der Verarbeitung von flüchtige Lösungsmittel enthaltendem oder giftigem Schleudergut keine schädliche Abluft, so daß dafür auch keine Gasreinigungsanlage benötigt wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll die Austragvorrichtung nach dem Hauptpatent verbessert und dahingehend weitergebildet werden, daß das ausgeschälte Schleudergut innerhalb des Förderkreislaufes weitgehend getrocknet und abgeschieden wird und aus dem gasförmigen Trägermedium eine weitgehende Lösungsmittelrückgewinnung möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Druckleitung ein Kondensator zur Flüssigkeitsabtrennung und eine nachgeordnete Heizvorrichtung eingeschaltetsind.

Wenn Produkte mit Lösungsmitteln angesetzt oder gewaschen werden, waren bisher Absauganlagen im Bereich der Zentrifuge erforderlich, um das Bedienungspersonal vor schädlichen Dämpfen zu schützen. Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem geschlossenen Förderkreislauf erübrigen sich solche zusätzlichen Absauganlagen. Nach Abscheidung des ausgeschälten und aus der Zentrifuge pneumatisch ausgetragenen Schleuderproduktes in einem Zyklon wird das mit Lösungsmittel angereicherte Trägergas von der Umwälzvorrichtung in den Kondensator geblasen, vom Lösungsmittel befreit und anschließend in der nachgeschalteten Heizvorrichtung auf eine Temperatur gebracht, bei der es die im anschließenden Trocknungsprozeß des Schleudergutes erforderliche Aufnahmefähigkeit für das dabei zu verdampfende Lösungsmittel erhält. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit die Durchführung eines vorteilhaften Verfahrens zur Entleerung von Filterzentrifugen durch pneumatische Federung der zentrifugierten Feststoffe während des Schälvorganges mit gleichzeitiger Produkttrocknung nach dem Stromtrocknerprinzip sowie die Lösungsmittelrückgewinnung innerhalb des geschlossenen, vorzugsweise mit Stickstoff beaufschlagten Förderkreislaufes.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Ausgang der Heizvorrichtung über eine Nebenschlußleitung direkt mit der Saugleitung verbunden ist. Diese Art der Gasführung kann bei einem temperaturempfindlichen Produkt angewendet werden, das zunächst durch den direkt aus dem Kondensator stammenden kalten Teilstrom ausgetragen und danach erst in schwebendem Zustand innerhalb des Austragrohres mit dem aus der Heizvorrichtung kommenden erwärmten Teilstrom in Berührung tritt.

Eine Variante ist dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Kondensators aufgeteilt und an das Zentrifugengehäuse sowie über die Heizvorrichtung direkt an die Saugleitung angeschlossen ist. Diese Art der Gasführung kann bei relativ nassem, zum Anbacken neigendem Schleuderprodukt angewendet werden, damit schon während des Schäl- und Austragvorganges die Trocknung einsetzt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Förderkreis hinter der Gasumwälzvorrichtung eine Inertgaszuleitung und ein zwischen dieser und der Gasumwälzvorrichtung angeordnetes Dreiwegeventil zum Ausspülen der im Förderkreis enthaltenen Luft bei Beginn des Austragvorganges aufweisen.

Um die zur Gewährleistung der geforderten Gasdichtigkeit des geschlossenen Förderkreislaufes notwendigen Abdichtungen und den damit im Zusammenhang stehenden Aufwand möglichst gering zu halten, der vorwiegend im Bereich der Zentrifuge auftritt, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Förderkreislauf hinsichtlich seiner Strömungsverluste — gegebenenfalls durch Einschaltung eins Drosselventils — so ausgelegt ist, daß in der Zentrifuge Atmosphärendruck ±0,27 Bar herrscht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Übersicht des die erfindungsgemäße Austragvorrichtung bildenden Förderkreises,

F i g. 2 eine Variante zum Förderkreis nach Fig. I,

F i g. 3 eine zweite Variante zum Förderkreis nach F i g. 1 und

F i g. 4 Äx-Diagramme für Aceton/N2 und Methanol/N,.

Entsprechend F i g. 1 sitzt auf dem Deckel IO einer .Schälzentrifuge 11 ein Anschlußgehäuse 14, in dem ein drehbares und höhenverstellbares Austragrohr 12 mit Schälkopf teleskopisch in einer feststehenden Saugleitung 12 geführt ist Die Saugleitung 13 ist an eine Trocknungsleitung 31 angeschlossen. Durch spielfreie Lagerung und feinfühlige Radial- und Axialverstellung des Austragrohres 12 lassen sich zum Zweck der Trocknung sehr dünne Produktschichten aus der Zentrifuge ausschälen. Der Schälvorgang läuft mit Hilfe hydraulischer Antriebe und elektrischer Endschalter automatisch ab. Das als Feststoff in der Zentrifugentrommel J5 abgesetzte Schleudergut wird bei Drehzahlen zwischen 50 und 200 U/min ausgeschält und mit Hilfe eines gasförmigen Trägermediums aufgetragen. Die Trocknungsleitung 31 ist zur Abscheidung des Feststoffes an einem Zyklon 32 angeschlossen, von dem aus das Trägermedium in geschlossenem Förderkreislauf mittels eines Ventilators 33 in die Zentrifuge 11 zurückgeblasen wird.

Hinter dem Ventilator 33 und vor der Zentrifuge 11 sind nacheinander ein Kondensator 34 und eine Heizvorrichtung 35 (Wärmetauscher) im Förderkreislauf angeordnet In der Druckleitung 36 unmittelbar hinter dem Hochdruckventilator 33 ist ein Umschaltventil 16 mit einem Auslaß 17 eingebaut, und stromab hinter dem Ventil 16 mündet in die Druckleitung 36 eine Inertgaszuleitung 18, so daß bei Betriebsbeginn der Vorrichtung die in dem Förderkreislauf enthaltene Luft ausgespült werden kann.

Im Kondensator 34 umströmt das mit Lösungsmitteldämpfen angereicherte Trägergas Kühlflächen, an denen das Lösungsmittel durch Kondensatbildung sowie der noch mitbeförderte Reststaub abgeschieden werden. Der Querrchnitt des Kondensators wird uurch eine für den Förderkreislauf günstige Gasslrömungsgeschwindigkeit von etwa 6—15 m/s bestimmt. Das in einer unter dem Kondensator angeordneten Wanne aufgefangene kondensierte Lösungsmittel wird über ein Bodenablaufventil entnommen. Bei Verarbeitung von sehr feinkörnigem Schleudergut kann zwischen Zyklon 32 und Ventilator 33 ein nichtgezeigter Schlauchfilter angeordnet werden. Das im Kondensator 34 von Lösungsmittel befreite Trägergas wird in der nachgeschalteten Heizvorrichtung 35 so weit erwärmt, daß es in dem anschließenden Trocknungsprozeß die erforderliche Aufnahmefähigkeit für das aus dem Schleuderprodukt zu verdampfende Lösungsmittel erhält.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist der Ausgang der Heizvorrichtung 35 aufgeteilt, so daß ein Teilstrom des erwärmten Trägergases über die Leitung 36 in die Zentrifuge eingeführt wird, während ein zweiter Teilstrom über die Nebenschlußleitung 37 in die Saug- bzw. ■ Trocknungsleitung 31 eingeführt wird. Bei größeier Temperaturempfindlichkeit des Schälgutes kann gemäß Fig.3 der Ausgang des Kondensators aufgeteilt und einerseits an die Zentrifuge und andererseits über die Heizvorrichtung 35 direkt an die

ίο Saug- bzw. Trocknungsleitung 31 angeschlossen werden. Auf diese Weise wird das Schleudergut beim Schälvorgang nur von dem aus dem Kondensator kommenden kalten Teilstrom getroffen and kommt erst anschließend während seines im Trägergas schwebenden Zustandes mit dem erwärmten Teilstrom in Berührung.

Zur Berechnung des Trocknungsprozesses und zur Auslegung und Bemessung der den Förderkreis bildenden Teilvorrichtungen sind gemäß F i g. 4 für die gebräuchlichsten Lösungsmittel />-Diagramme unter Berücksichtigung von Stickstoff als Trägergas dargestellt. In diesen Diagrammen zeigen die Trocknungsdreiecke folgende Zustandsänderungen:

I: Gaszustand zwischen Kondensator und Wärmetauscher (Ausgangszustand: φ= 1,0; Gas gesättigt)

I -11: Erwärmung des Gases in Heizvorrichtung 35;

11: Gaszustand am Austritt des Wärmetauschers 34 (Trocknungsbeginn)

I1 — 111: Trocknung bei konstanter Enthalpie;

III: Gaszustand nach Produktabscheidung zwischen Zyklon 32 und Kondensator 34. Verlängert man Il — III bis zur Sattdampflinie, so erhält man die Kühlgrenztemperatur, die besagt, daß sich das Produkt so lange nicht höher erwärmt, als es noch Feuchtigkeit enthält;

III -1: Kondensationsvorgang, der auf der Mischungsgeraden verläuft.

Die Strecke Ax stellt die verdampfte und zurückgewonnene Lösungsmittelmenge je kg Stickstoff dar. Da das Lösungsmittel im geschlossenen Kreislauf behandelt wird, werden weder Luft, Abwasser, Betriebsraum noch Arbeitskraft gefährdet. Der Lösungsmittelgehalt des Gases im Ausgangszustand (I) wird beliebig festgelegt, vorzugsweise aber so, daß er sich ständig oberhalb des Zündbereiches befindet. Dadurch sind die Lösungsmitteldämpfe selbst in Luft nicht zündfähig, wird eine aufwendige O2-Messung erübrigt, und zur erhöhten

■so Sicherheit genügt eine einfache ^-Überlagerung. Der erhöhte Lösungsmittelanteil im Gas begünstigt die Kondensation, und die erforderliche Kondensatorfläche bleibt verhältnismäßig klein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Pneumatische Austragvorrichtung für eine Schälzentrifuge mit einem gasdichten Zenirifugengehäuse, einem beweglichen Austragrohr mit Schälkopf und einer mit dem Austragrohr verbundenen Saugleitung, einer an diese über einen vorgeschalteten Feststoffabscheider angeschlossenen Gasumwälzvorrichtung und einer zum Zentrifugengehäuse zurückgeführten Druckleitung, wodurch ein geschlossener Förderkreisiauf gebildet ist, nach Patent 14 32 886, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (36) ein Kondensator (34) zur Flüssigkeitsabtrennung und eine nachgeordnete Heizvorrichtung (35) eingeschaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Heizvorrichtung (35) über eine Nebenschlußleitung (37) direkt mit der Saugleitung (13,31) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Kondensators (34) aufgeteilt und an das Zentrifugengehäuse sowie über die Heizvorrichtung (35) direkt an die Saugleitung (13,31) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkreis hinter der Gasumwälzvorrichtung (33) eine Inertgaszuleitung (18) und ein zwischen dieser und der Gasumwälzvorrichtung angeordnetes Dreiwegeventil (17) zum Ausspülen der im Förderkreis enthaltenen Luft bei Beginn des Austragvorganges aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkreislauf hinsichtlich seiner Strömungsverluste — gegebenenfalls durch Einschaltung eines Drosselventils — so ausgelegt ist, daß in der Zentrifuge Atmosphärendruck ±0,27 Bar herrscht.