DE2125155B2 - Granulieranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Granulicranlage zur Erzeugung eines Granulats aus der flüssigen Phase, sei es durch Abkühlen aus einer Schmelze oder durch Trocknen aus einer Lösung oder Suspensionen, mit einem Zerstäubungsturm und einem an der Unterseite des Turmes angeordneten Wirbelbett.

Es sind Anlagen dieser Gattung bekannt, bei denen das Wirbelbett gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines kegelstumpfförmigen Turmunterteils den Boden des Zerstäubungsturmes bildet. Bei diesen Anlagen wird das flüssige Ausgangsmaterial im Zerstäubungsturm fein zerteilt und im Fall auf eine Zwischentemperatur bzw. auf einen mittleren Feuchtigkeitsgehalt gebracht und anschließend im Wirbelbett auf Endtemperatur gekühlt bzw. fertig getrocknet. Die Höhe des Turmes ist so bemessen, daß die in das Wirbelbett gelangenden Teilchen eine Temperatur bzw. Feuchtigkeit haben, bei der sie im Wirbelbett weiterbehandelt werden können. Gegenüber Granulationsanlagen, bei denen die gesamte Abkühlung bzw. Trocknung in einem Zerstäubungsturm vorgenommen wird, hat diese Anlage den Vorteil, daß die Bauhöhe wesentlich geringer sein kann und die Ausnutzung des Kühl- bzw. Trockenmittels besser ist.

Der Austrag der Granalien erfolgt bei den bekannten Anlagen durch eine oder mehrere öffnungen im Anströmboden des Wirbelbettes. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Verweilzeit der Granalien im Wirbelbett sehr unterschiedlich ist.

Diejenigen Granalien, die zufällig in großer Entfernung von einer Austragsöffnung in das Wirbelbett gelangen, halten sich ralativ lange in dem Wirbelbett auf. Andere Granalien fallen praktisch direkt in eine Austragöffnung und werden daher nicht ausreichend gekühlt bzw. getrocknet Diese Granalien gelangen in noch weichem bzw. feuchtem Zustand in die Abfüllvorrichtung und können leicht ein Zusammenklumpen verursachen.

In der DE-AS 12 77 824 ist eine Anlage beschrieben, bei der dieser Nachteil weitgehend ausgeschaltet ist. Das Wirbelbett ist in Gestalt eines schmalen Ringes ausgebildet, dessen Außendurchmesser dem Turmdurchmesser entspricht und dessen Innenfläche abgedeckt ist. Unter der Abdeckung befinden sich radiale, ebenfalls als Wirbelbett ausgebildete Kanäle, die von dem ringförmigen Wirbelbett zu der im Zentrum des Ringes angeordneten Austragöffnung führen. Hier kann also kein Teilchen direkt in den Austrag fallen. Die Teilchen gelangen zuerst in das Ring-Wirbelbett und anschließend muß jedes Teilchen zumindest den Weg durch einen radialen Kanal bis zu der Austragöffnung zurücklegen. Bei großen Anlagen mit einem Turmdurchmesser von beispielsweise 15 m oder mehr beträgt diese Mjndestweglänge über 5 m und ist vielfach ausreichend, um alle Teilchen auf die gewünschte Endtemperatur bzw. Endfeuchte zu bringen. Bei kleineren Anlagen mit einem Durchmesser von z. B. nur 4 m läßt sich mit der beschriebenen Maßnahme der gewünschte Effekt aber kaum in ausreichendem Maße erreichen. Auch der Ersatz der radialen Kanäle durch spiralförmige Kanäle, die in der genannten Druckschrift als Alternative vorgeschlagen sind, kann wegen der beengten Raumverhältnisse, abgesehen von der komplizierten baulichen Form, hier keine durchschlagende Verbesserung bringen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Anlage der eingangs genannten Gattung Mittel anzugeben, mit denen sich auch bei kleineren Anlagen erreichen läßt, daß alle Granalien im Wirbelbett eine genügend große Mindestweglänge zurücklegen müssen und daher eine ausreichende Verweilzeit haben. Gemäß der Erfindung ist die von den Granalien zusätzlich zu durchlaufende Mindestwegstrecke nach außen, und zwar an den Umfang verlegt. Demzufolge besteht das Wirbelbett aus einem der Ausfallöffnung des Turmes zugeordneten inneren Bereich und einem mit diesem über eine Durchlaßöffnung in Verbindung stehenden äußeren Bereich, wobei sich der Auslauf des Wirbelbettes an einer von der Durchlaßöffnung entfernten Stelle des äußeren Bereichs befindet. Eine besonders einfache und kompakte Bauform ergibt sich dadurch, daß der äußere Bereich den inneren Bereich in Gestalt eines Ringes umgibt und daß zwischen den beiden Bereichen eine von der Durchlaßöffnung unterbrochene Trennwand angeordnet ist. Aus strömungstechnischen Gründen ist der von dem äußeren Bereich gebildete Ring am günstigsten kreisförmig. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der äußere Bereich durch eine radiale Wand unterbrochen. Dabei ist dann die Durchlaßöffnung auf der einen und der Auslauf auf der anderen Seite dicht neben der radialen Wand angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich z. B. bei einem Durchmesser der Ausfallöffnung des Turmes von 2,50 m für jedes Teilchen eine Mindestweglänge von rund 7,50 m. Es ist zweckmäßig, den inneren Bereich des Wirbelbettes wenig größer auszubilden als die Ausfallöffnung des Turmes. Zwischen der Oberkante der Trennwand und dem Rand der Ausfallöffnung ist zweckmäßig ein Spalt

vorhanden, während die Außenwand des Wirbelbettes dicht an die Turmwand angeschlossen ist.

Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung.

F i g. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel de·- Erfindung, F i g. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, F i g. 3 zeigt eine Einzelheit aus F i g. 2 im Schnitt,

F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Einzelheit gemäß Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Trocknungsanlage. Im oberen Bereich des Turmes 1 sind Zerstäubungseinrichtungen 2 angebracht, die von bekannter Bauweise sein können. Den Zerstäubungseinrichtungen 2 wird über nicht dargestellte Leitungen eine Lösung, Suspension o. dgl. zugeführt. Das Unteneil 3 des Turmes 1 ist kegelstumpfartig nach unten verjüngt. Unter der Ausfallöffnung 4 ist das Wirbelbett 5 angeordnet. Dieses wird durch einen Ventilator 6 über eine nicht dargestellte Heizeinrichtung mit vorgewärmter Luft versorgt. Der Auslauf des Wirbelbettes 5 ist mit 7 bezeichnet. Die rohrleitung 8 dient zur Zuführung von weiterer Trocknungsluft für den Turm 1. Über den Rohrstutzen 9 wird sowohl die über das Wirbelbett 5 wie auch die über das Rohr 8 zugeführte Luft abgeführt.

In Fig.2 ist eine Kühlanlage dargestellt. Als Kühlraum dient ein Turm 11. Die Zerstäubungseinrichtungen, mit denen die zugeführte Schmelze fein zerteilt wird, tragen das Bezugszeichen 12. Der zylindr sehe Teil des Turmes 11 ragt mit seinem unteren Ende 10 frei in den kegelstumpfförmigen Unterteil 13 hinein, so daß am Umfang ein Ringspalt 15 verbleibt. Die Ausfallöffnung ist mit 14 bezeichnet. Darunter befindet sich das Wirbelbett 5 mit dem Ventilator 6. Durch die Rohrleitung 16 wird die von dem Ventilator 6 eingeblasene sowie zusätzlich durch den Ringspalt 15 angesaugte Kühlluft abgeführt.

In den F i g. 3 und 4 ist das Wirbelbett 5 im einzelnen dargestellt. Gemäß der Darstellung der F i g. 3 ist es unter dem Tuim 11 bzw. dessen kegelst! mfförmigem Unterteil 13 angeordnet. In genau der gleichen Weise kann es auch unter dem in Fig. 1 dargestellten Turm 1 angeordnet werden. Es ruht auf Stützen 18. Es hat einen Anströmboden 19 und eine zylindrische Außenwand 20. Unter dem Anströmboden 19 befindet sich der Anströtnkasten 21, dessen Inneres einen einzigen nicht unterteilten Raum bildet. Die Außenwand 20 ist über eine elastische Verbindung 22 dicht mit dem kegelstumpfförmigen Unterteil 13 des Turmes 11 verbunden.

Die Anoidnu.ig des Wirbelbettes 5 unter dem Turm 1 bzw. 11 kann in vielfältiger Weise variiert werden. Beispielsweise ist bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform das Wirbelbett direkt an der Turmwand aufgehängt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist an Stelle der dichten Verbindung 2? zwischen der Außenwand 20 des Wirbelbettes und der Turmwand ein breiter Ringspalt vorgesehen.

Durch eine konzentrisch zu der Außenwand 20 angeordnete Trennwand 23 ist das Wirbelbett 5 in einen inneren Bereich 24 und einen äußeren Bereich 25 unterteilt. Der innere Bereich 24 ist etwas größer als die Ausfallöffnung 14 des Turmes 11. Der kreisringförmige äußere Bereich 25 ist durch eine radiale Wand 26 unterbrochen. Auf der einen Seite der Wand 26 befindet sich in der Trennwand 23 eine Durchlaßöffnung 27. Auf der anderen Seite liegt dicht neben der radialen Wand 26 der Auslauf 7. Der äußere Bereich 25 bildet also einen langen schmalen Kanal, an dessen Anfang die Durchlaßöffnung 27 und an dessen Ende der Auslauf 7 liegt. Der Außendurchmesser des äußeren Bereiches 25 ist etwa 1¹A bis 1V₂ mal so groß wie der Innendurchmesser. Die Breite der Durchlaßöffnung 27 entspricht etwa der Breite des äußeren Bereiches 25. Sie ist in jedem Falle klein im Vergleich zum Umfang. Außer der radialen Wand 26 sind in dem kreisringförmigen äußeren Bereich 25 noch eine Anzahl von radialen Aussteifungsblechen 28 angeordnet. Während sich jedoch die radiale Wand 26 über die gesamte Höhe der Trennwand 23 erstreckt, insbesondere also auch den unteren Bereich unterbricht, erstrecken sich die Aussteifungsbleche 28 im wesentlichen über die obere Hälfte der Höhe der Trennwand 23. Unter den Aussteifungsblechen 28 bleibt also jeweils ein freier Durchgang 29, der mindestens so hoch ist. wie die zu erwartende Höhe der Wirbelschicht, so daß also die Bewegung der Wirbelschicht durch die Aussteifungsbleche 28 in keiner Weise beeinflußt wird. Zwischen dem oberen freien Rand der Trennwand 23 und dem Rand der Ausfallöffnung 14 befindet sich ein breiter Spalt 30. Eine Einsteigeöffnung 31 ist gestrichelt angedeutet.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird zunächst die Wirbelschicht in ihrer Gesamtheit betrachtet. Sie bildet sich über dem Abströmboden 19 sowohl im inneren Bereich 24 wie im äußeren Bereich 25 aus. Da der Anströmboden 19 in dem gesamten Wirbelbett, insbesondere auch in der Umgebung der Durchlaßöffnung 27 und des Auslaufes 7 eben und frei von Stufen, Stauwehren o. dgl. ist, ist die Höhe der Wirbelschicht gering und im wesentlichen gleichmäßig. Die Nachspeisung erfolgt aus dem Turm 11 durch die Ausfallöffnung 14, der Abfluß im gleichen Maße durch den Auslauf 7. Zur Beeinflußung des Abflusses kann es vorteilhaft sein, dem Anströmboden 19 im inneren Bereich 24 eine kleinere oder größere Lochung zu geben als im äußeren Bereich 25.

Verfolgt man nun den Weg eines einzelnen Teilchens, so gelangt dieses zunächst in den inneren Bereich 24. Da der innere Bereich 24 etwas größer ist als die Ausfallöffnung 14, wird vermieden, daß Teilchen direkt in den äußeren Bereich 25 gelangen. Zusätzlich trägt dazu auch der aus dem äußeren Bereich 25 durch den Spalt 30 in den Turm 11 fließende Luftstrom bei. Nach einer gewissen Aufenthaltszeit in dem inneren Bereich 24, die für die einzelnen Teilchen ganz verschieden groß sein kann, gelangt jedes Teilchen durch die Durchlaßöffnung 27 in den äußeren Bereich 25. Nunmehr muß es den Weg um den ganzen Umfang bis zu dem Auslauf 7 zurücklegen. Daraus resultiert für alle Teilchen eine Mindestverweilzcit, die ausreichend ist, um jedes Teilchen in der gewünschten Weise zu kühlen.

Für die Erfindung ist es also wesentlich, daß das Wirbelbett 5 in zwei Bereiche aufgeteilt is*. Allein der innere Bereich 24 ist der Ausfallöffnung 14 des Turmes 11 zugeordnet und nimmt daher zunächst den gesamten Teilchenstrom auf. Der äußere Bereich 25 ist gegen die Ausfallöffniing 14 abgeschirmt und leitet den Gesamtstrom der Teilchen am Umfang des inneren Bereiches 24 entlang.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Granulieranlage zur Erzeugung eines Granulats aus der flüssigen Phase mit einem Zerstäubungsturm und einem an der Unterseite des Turmes angeordneten Wirbelbett, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelbett (5) aus einem der Ausfallöffnung (4, 14) des Turmes (1, 11) zugeordneten inneren Bereich (24) und einem mit diesem über eine Durchlaßöffnung (27) in Verbindung stehenden äußeren Bereich (25) besteht, und sich der Auslauf (7) des Wirbelbettes (5) an einer von der Durchlaßöffnung (27) entfernten Stelle des äußeren Bereiches (25) befindet.

2. Granulieranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bereich (25) den inneren Bereich (24) in Gestalt eines Ringe;» umgibt und zwischen den beiden Bereichen eine von der Durchlaßöffnung (27) unterbrochene Trennwand (23) angeordnet ist.

3. Granulieranlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bereich (25) durch eine radiale Wand (26) unterbrochen ist, und die Durchlaßöffnung (27) auf der einen und der Auslauf (7) auf der anderen Seite dicht neben der radialen Wand (26) angeordnet sind.

4. Granulieranlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bereich (24) wenig größer ist als die Ausfallöffnung (4, 14) des Turmes (1, U) zwischen der Oberkante der Trennwand (23) und dem Rand der Ausfallöffnung (4, 14) ein Spalt (30) vorhanden ist, und die Außenwand (20) des Wirbelbettes (5) dicht an die Turmwand angeschlossen ist.