DE2108418A1

DE2108418A1 - Verfahren zum pneumatischen Mischen und Homogenisieren

Info

Publication number: DE2108418A1
Application number: DE19712108418
Authority: DE
Inventors: Hans Dr. 5070 Bergisch Gladbach; Daniel Helmut 4723 Neubeckum. MP Klein
Original assignee: Polysius AG
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1971-02-22
Filing date: 1971-02-22
Publication date: 1972-09-14
Also published as: GB1334093A; DE2108418B2; FR2126307B1; DE2108418C3; FR2126307A1; CH532953A

Description

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P 1752 '

Polysius AG, Neubeckum

Verfahren zum pneumatischen Mischen und Homogenisieren

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum pneumatischen " Mischen und Homogenisieren von staubförmigem oder feinkörnigem Gut in einem Behälter, dessen Boden aus einer zentralen Zone und einer in mehrere Sektoren unterteilten ringförmigen Außenzone besteht, wobei die zentrale Zone und die Außenzone unterschiedlich belüftet werden.

Bei einem bekannten Mischverfahren ist der Boden des Behälters in eine zentrale Kreiszone und eine Anzahl von konzentrischen Ringzonen unterteilt. Dabei werden die Ringzonen gerader und ungerader Ordnung abwechselnd unterschiedlich stark belüftet. Eine einwandfreie Mischung und Homogenisierung läßt sich mit diesem Verfahren jedoch nicht bei allen Materialien j erreichen, da sich vielfach in der Gutsäule* störende Kanäle bilden.

Bei einem anderen bekannten Verfahren ist der Behälterboden in vier Quadranten unterteilt, denen getrennt Druckluft zugeführt wird. Dabei ist die Belüftung eines Quadranten jeweils so stark, daß sich das Gut über diesem Quadranten nach oben bewegt. Die übrigen Quadranten werden dagegen gerade nur so stark belüftet, daß ein Auflockern des Materiales erzielt wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß ein

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großer Teil der Luftmenge in der Nähe der Behälterwand aufsteigt und zur Mischung nicht beiträgt. Ungünstig ist weiterhin der verhältnismäßig große Luftbedarf und die beträchtliche Zeitdauer für eine einwandfreie Durchmischung eines größeren Behälterinhaltes.

Es ist schließlich ein Mischverfahren bekannt, bei dem der Behälterboden eine zentrale Fläche und eine ganzzahlig, beispielsweise in sechs Sektoren, unterteilte Außenfläche aufweist. Dabei wird die zentrale Fläche immer aktiv belüftet, während von der Außenfläche periodisch wechselnd jeweils die Flächen mit der geraden oder mit der ungeraden Ordnungszahl, d.h. jeweils immer die Hälfte aller Flächen aktiv belüftet werden. Dieses Verfahren stellt zwar - was den Mischeffekt anbelangt - bereits eine gewisse Verbesserung gegenüber dem bekannten Quadrantenverfahren dar. Sein wesentlicher Nachteil ist jedoch der hohe Luftbedarf, der sich daraus erklärt, daß in jedem Zeitpunkt mehr als die Hälfte der Gesamtfläche des Bodens stark belüftet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Mängel der bekannten Verfahren ein Misch- und Homogenisierverfahren so auszubilden, daß mit besonders kleinem Luftbedarf eine rasche und vollständige Mischung bzw. Homogenisierung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zentrale Zone als Mischzone ständig stark belüftet wird, während in der schwächer belüfteten, als Auflockerungszone wirkenden, in mindestens sechs, vorzugsweise acht Sektoren unterteilten Außenzone gleichzeitig jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende Sektoren belüftet werden, wobei die Belüftung dieser Sektoren periodisch über den Umfang der Außenzone fortschreitet .

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Durch die starke Belüftung der zentralen Zone wird gewährleistet, daß die hier zugeführte Luft im Material aufsteigen muß und nicht teilweise längs der Behälterwand wirkungslos nach oben entweichen kann. Die Belüftung zweier Sektoren der Außenzone dient dem Zweck_s das Material in diesem Bereich so weit zu fluidisieren, daß eine Abwärtsbewegung des im Zentrum nach oben geführten Materialstromes ermöglicht wird. Die Belüftung der Sektoren der Außenzone erfolgt somit nur mit geringer Luftmenge. Hierdurch sowie durch die Tatsache, daß jeweils nur zwei verhältnismäßig schmale Sektoren der ganzen Außenfläche belüftet werden, ergibt sich ein gegenüber allen bisher bekannten Verfahren wesentlich verringerter Luftbedarf, was zugleich die Anlagekosten (insbesondere für die installier- " te elektrische Leistung) senkt.

Die Verwendung einer Vielzahl von Sektoren, von denen jeweils jedoch nur zwei sich diametral gegenüberliegende Sektoren gleichzeitig belüftet Werden, bringt jedoch noch einen weiteren \iesentlichen Vorteil mit sich: Es bilden sich nSmlich auf diese Weise während einer Umlaufperiode (d.h. während eines Arbeitszyklus, in dem alle Bodensektoren nacheinander belüftet werden), eine Vielzahl von Grenzflächen zwischen gerade belüfteten und nicht belüfteten Materialbereichen. Diese Grenzflächen sind, wie Versuche zeigten, für die Erzielung eines guten Misch- und Homogenisiereffektes besonders wesent- λ lieh, da es hier zu einem Materialaustausch zwischen den Nachbarbereichen kommt; insbesondere bricht Material der gerade nicht belüfteten Nachbarzone in die daneben befindliche, gerade fluidisierte Zone ein.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung erhalten die Sektoren der Außenzone eine sich in radialer Richtung nach außen hin verringernde Belüftung pro Flächeneinheit. Auf diese Weise kann man die Aufwärtsbewegung des ^T-Iateriales im zentralen und hieran angrenzenden Rehälterbereich sowie die Abwärtsbewegung in der äußeren Behälterzone begünstigen.

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BAD ORIGINAL

Zweckmäßig ist es schließlich, wenn die in Sektoren unterteilte Außenzone von einer schmalen äußersten Ringzone umgeben ist, die in ihrer Gesamtheit ständig schwach belüftet ist. Dadurch vermeidet man störende Ansatzbildungen im Bereich des unteren Behälterinnenrandes.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Misch- und Homogenisierbehälter;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.

Der zum pneumatischen Mischen und Homogenisieren von staubförmigem oder feinkörnigem Gut dienende Behälter 1 besitzt einen in geeigneter Weise verschließbaren Materialzulauf 2 und einen während des Misch- und Homogenisiervorganges gleichfalls geschlossenen Materialablauf 3·

Der Boden des Behälters enthält eine zentrale Zone H,

eine in acht Sektoren 5a, 5b 5h unterteilte ringförmige

Außenzone sowie eine schmale äußerste Ringzone 6.

Der zentralen Zone 4 ist eine Belüftungskammer 7 und der äußersten Ringzone 6 eine Belüftungskammer 8 zugeordnet. Für die Sektoren 5a bis 5h der ringförmigen Außenzone sind jeweils, gesonderte Belüftungskammern (z. B. 9 und 10) vorgesehen. I.iese Kammern können in radialer Richtung gegebenenfalls weiter unterteilt sein. Eine solche Unterteilung· ist beispielsweise für die dem Sektor "g zugeordnete Kammer durch die gestrichelten Linien 11 und Ί? angedeutet.

Die Wirkungsweise während eines pneumatischen Misch- und Homogenisiervorganges ist folgendermaßen:

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BAO OfHGINAL

Die zentrale Zone 4 wird ständig stark belüftet. Das darüber befindliche Material steigt infolgedessen im Behälter nach oben auf. Von der in Sektoren unterteilten ringförmigen Außenzone werden gleichzeitig jeweils nur zwei sich diametral gegenüberliegende Sektoren, z. B. die Sektoren 5a und 5e belüftet, jedoch wesentlich schwächer als die zentrale Zone. Diese Sektoren wirken infolgedessen nur als Auflockerungszonen (Pluidisierungszonen), die eine Abwärtsbewegung des zentral hochgetragenen Materiales erleichtern und damit eine definierte Strömung (gewissermaßen eine Scheibenströmung)im Behälter erzwingen. Es versteht sich, daß dabei an den Randbereichen zwischen den belüfteten Zonen und den nicht belüfteten (| Zonen ein intensiver Materialaustausch stattfindet.

Die Sektoren der ringförmigen Außenzone werden periodisch über den Umfang fortschreitend belüftet. Nach Belüftung der Sektoren 5a, 5e werden diese somit abgeschaltet und stattdessen die Sektoren 5b und 5f belüftet, anschließend die Sektoren 5c, 5g usw.

Die schmale äußerste Ringzone 6 wird ständig in ihrer Gesamtheit belüftet, um ein Pestsetzen des Materiales im unteren Randbereich des Behälters zu vermeiden. Hierfür genügt jedoch eine schwache, lediglich fluidisierende Belüftung.

Sollen die Sektoren 5a bis 5h der Außenzone eine sich in radialer Richtung nach außen hin verringernde Belüftung pro Flächeneinheit erhalten, so werden die (für den Sektor 5g mit den Linien 11, 12 angedeuteten) Teilkammern dieser Sektoren entsprechend unterschiedlich belüftet.

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Claims

-s-

Paten tan sprü c h e

Verfahren zum pneumatischen Mischen und Homogenisieren von staubförmigem oder feinkörnigem Gut in einem Behälter, dessen Boden aus einer zentralen Zone und einer in mehrere Sektoren unterteilten ringförmigen Außenzone besteht, wobei die zentrale Zone und die Außenzone unterschiedlich belüftet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Zone als Mischzone ständig stark belüftet wird, während in der schwächer belüfteten, als Auflockerungszone wirkenden, in mindestens sechs, vorzugsweise acht Sektoren unterteilten Außenzone gleichzeitig jeweils zwei sich diametral gegenüberliegende Sektoren belüftet werden, wobei die Belüftung dieser Sektoren periodisch über den Umfang der Außenzone fortschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektoren der Außenzone eine sich in radialer Richtung nach außen hin verringernde Belüftung pro Flächeneinheit erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Sektoren unterteilte Außenzone von einer schmalen äußersten Ringzone umgeben ist, die in ihrer Gesamtheit ständig schwach belüftet ist.

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