DE2125945A1

DE2125945A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Sprüh trocknung

Info

Publication number: DE2125945A1
Application number: DE19712125945
Authority: DE
Inventors: Naohito Kono Motomi Tokio Asizawa
Original assignee: Asizawa Tekko K K , Tokio
Priority date: 1970-06-01
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1971-12-16
Also published as: SU751336A3; DE2125945C3; NL7107488A; JPS4924943B1; FR2083223A5; SE389029B; CH534531A; AT329521B; US3735792A; ATA466271A; NL150347B; IT989052B; CA946730A; DE2125945B2; GB1350098A

Description

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DR.-INO. H. KINKhLDEY wITwTm/»»«

DR.-INQ. W. STOOi-MAIR₁ Ao. E.ccAUK.ifi&i.crTt.c-.H^.) t.Io_Bio..,m« wono_Pr.i mo,

PATtiNTANWALTE ^T

FiI 3836
37/Sch.

Patentantnoldwing

ASIZAV7A TEKKO KABUSHIKI KAISHA, No. 12-4, 7-chome Minainisxina, Koto-ku, Tokyo, JAPAN

Verfahren und Vorrichtung zur Sprühtrocknung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Sprühtrockung, insbesondere zwecks Herstellung körnigsr Teilchen aus Flüssigkeiten mit einer Festsubstanz in Form einer Lösung, Dispersion oder Suspension.

Zur Gewinnung pulverförmiger Teilchen aus Stammflüssigkeiten wird häufig das Sprühtrocknungsverfahren benutzt, wobei die Stainmflüssigkeit in einer groß ausgelegten Keißluftkaromer durch Düsen oder eine schleudernde Zerstäubungsscheibe versprüht wird und die sich hierbei ergebenden Tröpfchen der Stammflüssigkeit durch Heißluft getrocknet werden. V/o das Sprühtrocknungsverfahreri wegen der Eigenschaften der zu verarbeitenden Stammflüssigkeit nicht angewandt vrerden kann, benutzt man ein Verfahren, bei dem in der Stammflücsigkeit durch ein besonderes Kristallbildungsverfahren Kristalle ausgebildet werden, die von

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de.? Stammflüssigkeit abgetrennt und getrocknet werden, um Kristallineteilchen zu erhalten, üblich ist auch ein Verfahren, bei dem eine Flüssigkeit durch Erhitzen eingedickt wird, woran sich eine Kühlung und eine Verfestigung anschließen, wonach der

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erhaltene feste Körper zu pulverförmigen Teilchen zerkleinert wird.

Das Sprühtrocknungsverfahren ist insofern vorteilhaft, als eine Flüssigkeit unmittelbar in Heißluft versprüht wird und die Tröpfchen der Flüssigkeit in einer kurzen Zeitspanne, z.B. etwa 5 "bis 20 Sekunden, getrocknet werden können. Flüssigkeiten, die in solch kurzer Zeit zur Erreichung fester pulverförmiger Teilchen genügend getrocknet werden können, sind jedoch begrenzt.

Für die Herstellung eines Pulvers nach dem Sprühtrocknungsveifehren ist es äußerst wichtig, ungenügend getrocknete, stark klebrige Flüssigkeitsteilchen an einer Berührung mit der Oberfläche der Umfangswand der Trockenkammer zu hindern. Wenn die unge trockne ten Teilchen in unmittelbaren Kontakt mit der Außenwand der Trockenkammer gebracht werden, haften sie gewöhnlich sofort an der V/andflache an, wodurch die Ausbeute der erzeugten Teilchen stark abgesenkt wird. Ferner erfordert die Ansammlung von Teilchen an der Wandfläche gelegentlich eine Unterbrechung des Betriebs, was einen fortwährenden Arbeitsvorgang unmöglich macht. Es ist deshalb wichtig, daß die Tröpfchen vollständig getrocknet sind, bevor sie die

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Wandfläche erreichen; aus diesem Grunde weist die Trockenkammer allgemein außerordentlxch große Abmessungen auf. Dien ist einer der Kachteile des SprühtrocknungcVerfahrens, Aus demselben Grund ist es auf wirtschaftliche Weise nicht möglich, lediglich durch. Sprühtrocknung den Wassergehalt der Teilchen ganz zu beseitigen oder auch nur stark zu vermindern. Es ist allgemein bekannt, daß das Trocknen der Teilchen durch eine Konstantgeschwindigkeitstrocknung (constant-rate drying period) bewirkt wird. Deshalb wird eine zusätzliche Trocknung für solche Stoffe notwendig, bei denen es erforderlich ist, sie bis auf einen niedrigen Vassergehalt herunter^utrocknen. Zu diesem Zweck wurden Trommeltrockner, V/irbolbettrockner od.dgl. verwendet.

Da die Trocknung in kurser ZeöMauer durchzufuhren ist, werden außerdem große Luft- und Wärmemengen gebraucht. Vor allem der Wärmeverbrauch ist groß, was sowohl die Anlage- als auch die Betriebskosten steigert. Außerdem ist es wegen der Notwendigkeit zur Durchführung des Trocknungsvorganges in einer kurzen Zeitspanne äußerst schwierig, trockene Teilchen großer Abmessungen zu erzielen. Die Teilchengröße von sogar leicht trocknenden Teilchen int auf eine Siebfeiriheit von eWa 50 Haschen (50 nesh) für die größten Teilchen begrenzt; gewöhnlich haben die erzeugten teilchen eine Feinheit von 100 bis 200 nesh. Insofern die nach

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dem Bprühtrockiiungsverfahren hergestellten Teilchen hohlkugolförmig und mithin verletzlich sind, haben sie auch eine geringe Schüttdichte und sind deshalb voluminös, was beim Abpacken und beim Transport sehr ungünstig ist. Ein weiterer Nachteil der Sprühtrοcknungsverfahren besteht darin, daß zur Formgebung eines keramischen Pulvers, das nach diesem Verfahren hergestellt ist, Preßwerkzeuge großer Abmessungen bzw, hoher Leistung erforderlich sind. Es ist auch festzuhalten, daß es viele Stoffe - wie z.B. eine Zuckerstamislösung - gibt, die mittels der bekannten Sprühtrocknungsverfahren auf keinerlei Weise in ein festes Pulver verwandelt werden können.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, die· beschriebenen und weitere Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und mit einfachen, zuverlässigen Mitteln ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Sprühtrocknung zu schaffen, die eine fortlaufende, beständige Betriebsweise zur schnellen Trocknung einer Stammflüssigkeit auf einen Trοcknungsgrund ermöglichen, der mit herkömmlichen Verfahren nicht erreicht w.eden konnte. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß man am Boden einer Trockenkammer eine Schicht aus Feststoffteilchen aufbringt und von ihrer Unterseite her ein Gas einbläst, um die Schicht unter Bildung eines

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I¹Ii eßb et te 3 in Belegung zu halten, wobei ein Teil der das Fließbett bildenden Teilchen über dessen Oberfläche hinaucgeblasen und in der Trockenkammer in der Schwebe gehalten werden, daß man ein Gas in der Weise in die Trockenkammer einbläst, daß sie eine entlang der Umfarigswandung der Kammer abwärts verlaufende und,ihrem mittleren Bereich aufwartsverlaufende Wirbelströmung bildet, in welcher die schwebenden Teilchen in einer Umlaufbewegung mitgeführt werden, wobei kleinere Teilchen sich im mittleren Bereich der Trockenkammer auf Spiralba^;men aufwärts bewegen und sich dabei wenigstens zum größten Teil vor Erreichen des oberen Endes der Trockenkammer unter Fliehkraftwirkung deren Umfangswandung nähern und sich anschließend. entlang der Umfangswandung auf Spiralbahnen abvrärts bewegen, worauf sie teilweise in das Fließbett zurückfallen und zum anderen Teil erneut in der aufwärts verlaufenden Wirbelströmung im mittleren Bereich der Kammer mitgeführt werden, daß man eine Stammflüssigkeit in der Trockenkammer so versprüht, daß die versprühten Lösungströpfchen auf die schwebenden Teilchen auftreffen, unter Bildung größerer Teilchen daran anhaften und durch das aie umspülende Gas angetrocknet werden, worauf die vergrößerten Teilchen

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zum einen Teil weiter in der Trockenkammer in Umlaxif bleiben und zum anderen Teil in das Fließbett fallen, und daß man die größeren Teilchen unter Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Höhe des Fließbetts aus diesem austrägt.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Stammflüssigkeit in einer Sprühtrοcknungsvorrichtung zu verarbeiten, die wesentlich keliner sowie billiger als eine herkömmliche Anlage dieser Art ist und die mit weniger Wärme arbeitet. Man erhält körnige Erzeugnisse mit groß bemessenen Teilchen von hohem Raumgewicht, ausgezeichneter Fließfähigkeit, Lösbarkeit und Zerteilbarkeit. Dabei erübrigen sich Sortiereinrichtungen, Schneideanlagen, zusätzliche Trockner und mit diesen Einrichtungen verbundene Förderer, wie sie bislang notwendig gewesen sind.Außerdem sind die gemäß der Erfindung hergestellten körnigen Teilchen frei von Verunreinigungen. Die Erfindung bringt daher einen bedeutenden Beitrag soivohl zur Herstellung von keramischem Pulver für elektronische Bauteile und Einrichtungen, die einen hohen Genauigkeitsgrad hinsichtlich der Zusammensetzung erfordei'n, als auch zur Herstellung von Materialien höchet-er Reinheit für Chemikalien, Arzneimittel und pulverförraige Nahrungsmittel.

Ein bemerkenswerter Vorteil der Erfindimg besteht forner darin,

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daß körnige Teilchen so^ar aus solchen Star-nflüssiekeiten gewonnen werden können, die mittels der herkömmlichen Verfahren der Zerstäubung trocknung nicht zu. Pulver umgewandelt worden konnten. Eines der Hauptmerkmale der Erfindung sieht vor, daß körnige Teilchen aus einer Stammflüssigkeit - wie z.B. einer Zuckerstammlösung-durch kombinierte Maßnahmen erhalten werden, nämlich Ausbilden eines Wirbelbetts aus Teilchen am Boden dos Zylinders unter Eingeben von Pulver in den Zylinder und Einblasen von Heißgas an dessen Boden, Ausbilden eines wirbelnden Stromes von fein verteilten Teilchen im Zylinder durch Einblasen von Heißgas unter Ausbildung eines wirbelnden Gasstromes, fortwährendes Versprühen der Stammflüssigkeit in den im Zylinder befindlichen Gaswirbelstrom unter Vereinigung der im Zylinder vorhandenen Teilchen mit den Tröpfchen der Stammflüssigkeit zu in das Wirbelbett fallenden Teilchen größerer Abmessungen und kontinuierliches Austragen der größeren Teilchen aus dem Wirbelbett, dessen Höhe konstant gehalten wird.

Ein weiteres Hauptmerkmal des Verfahrens nach der Erfindung liegt in der Tatsache, daß ein Gas von einer am Boden des Wirbelbetts angeordneten Pulver-Austragöffnung aus in den Zylinder eingeblasen wird, wodurch nach V/ahl Teilchen vor bestimmt er

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Größe erhalten werden. Es ist auch, zu "beachten, daß erfindun-rcngemäß das Anhaften der Stamm flüssigkeit an der Zy Ii rider wandung vermieden ist und der Värmewirkungsgrad durch Erhitzen des Zylinders von außen noch vergrößert v/erden kann.

Bei einer Vorrichtung zum Sprühtrocknen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß im Oberteil einer als senkrechter ZyD.inder ausgebildeten Trockenkammer Gaseinlaßöffnungen zum Erzeugen· einer abwärts verlaufenden Gas-Wirbelströmung und in der Hitte des oberen Endes der Trockenkammer Gasauslaßeinrichtungeη für den Austritt einer aufsteigenden Gasströmung gebildet sind, daß am Boden der Trockenkammer ein Lochblech sowie Einrichtungen zum Einblasen von Luft in die Trockenkammer von unten durch das Lochblech hindurch angeordnet sind, und daß Einrichtungen zum Versprühen einer Stainialösung in der Trockenkammer sowie Einrichtungen zum Austragen von Feststoffteilchen aus einer daraus auf dem Lochblech gebildeten Schicht vorhanden sind.

Eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer solchen Vorrichtung ist erfindunrsgemäß gekennzeichnet durch Verwendung einer insbesondere als Zylinder ausgebildeten Trockenkammer von kreisförmiger, elliptischer oder vieleckiger Querschnittsform, mit Einrichtungen zum

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Erzeugen eines Teilchen-Flicßbofcts und zum Austragen von Teilchen im Unterteil und mit wenigstens einem Gaseinlaß zum Einblasen eines Gases, beispielsweise Heißluft, zur Erzeugung einer im Zylinder abwärts verlaufenden Wirbelströmung sowie ehern Gasauslaß im Oberteil, durch Einrichtungen zum Einblasen von Luft vom Boden des Zylinders her durch eine dort angeordnete perforierte Platte hindurch unter Erzeugung eines Teilchen-Fließbotts von bestimmter Höhe am Boden des Zylinders und durch Einrichtungen zum Einblasen eines Gases, beispielsweise Heißluft, im Oberteil des Zylinders durch den Gaseinlaß hindurch unter Bildung einer entlang der Umfangswandung des Zylinders abwärts verlaufenden und in seinem mittleren Bereich oberhalb des Teilchen-Fließbetts aufwärts verlaufenden Wirbelströmung, so daJß im Zylinder eine Uniaufbewegung schwebender Teilchen entsteht, und durch Einrichtungen zum Versprühen einer Stammflüssigkeit mit einem Feststoff von der gleichen Zusammensetzung v/ie die Teilchen im Zylinder und zum Trocknen der Staramflüssigkeit im Zylinder.

Eine Streuung der feinen pulverförmigen Teilchen an die Außenwand der Trockenkammer, also eine Berührung und ein Anwachsen der ungetrockneten Tröpfchen der Stammflucsigke.it an der Wandung, kann

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nach der Erfindung nicht auftreten. Vorteilhaft iüt insbesondere die Gewinnung von porösen körnigen Teilchen einheitlicher Abmessung und großer Schüttdichte, vras mit herkömmlichen Verfahren nicht erreichbar war, wobei nach der Erfindung eine Vorrichtung von verringerter Größe ausreicht, so daß die Anlage- und Betriebskosten gegenüber herkömmlichen Anlagen zur Zerstäubungstrocknung außerordentlich herabgesetzt sind.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibund eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Diese zeigt in einer einzigen Figur einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsart der Vorrichtung nach der Erfindung.

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In dor Zeichnung bezeichnet die Ziffer 1 einen senkrechten Trocknungszylinaer, eier nachfolgend zur Vereinfachung "Zylinder" genannt wird. Der Zylindei¹ weist in waagerechten ^uerüdinitt eine kreisförmige Form auf. Die Ziffer 2 bezeichnet ein ge3ocntes B3ech, das an dem Koden des Zylinders angeordnet ist. Die Ziffer 5 weist auf eine Luftkammer hin, die unterhalb des gelochten Bleches 2 ausgebildet ist. !Ui t der Ziffer 4 ist eine Drosselklappe bezeichnet, die sich in einem Luftkanal 7 befindet, um die Durchflußmenge der Luft zu regulieren, die der Luftkainner 5 zu-:eführt wird. Die Ziffer 5 bezeichnet eine Heizeinrichtung, 6 ein Gebläse, 8 eine kegeistuinpfföriaige Abdeckung, die mit dem oberen ^nde des Zylinders 1 verbunden ist und eine mittipe Öffnung aufweist. Die Ziffer 9 bezeichnet ein zylindrisches Rohr, das in der öffnung der kegelstumpfforangen Abdeckung 8 angebracht ist. Die Ziffer 10 weist auf einen Teilchen-Abscheider hin, der im folgenden kurz Abscheider genannt wird und der sich von der Öffnung der kegelstumpfförmigen Abdeckung 8 nach oben erstreckt. Das Rohr 9 und der Abscheider 10 sind konzentrisch zum Zylinder 1 angeordnet. Das Rohr

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ist "außerdem an dem A br; oh elder 10 durch ·- nicht dargestellte - geeignete Mittel befestigt. Zwischen dom Piohr 9 und dem Abscheider 10 ist ein ringförmiger Durchgang 11 gebildet, durch den der Abscheider 10 mit dem Zylinder 1 in Verbindung steht. Die Ziffer 16 weist auf eine Mehrzahl von zusätzlichen Heifigas-liinblasdüseri, die nachfolgend einfach als "Düsen¹' bezeichnet v;erden. Die Düsen 16 erstrecken sich tangential nach unten durch die Wend des Abscheiders 10, wobei sich ein Teil derselben in den Abscheider hinein öffnet und ein anderer· Teil in einer ringförmigen zusätzlichen Luftkammer 12 endet. Die Ziffer 15 bezeichnet eine zweite Drossel, die in einem v/eiteren Luftkanal 17 vorgesehen ist. Der Luftkanal 1? führt in die zusätzliche Luftkainmer 12. Die Ziffer 14 weist auf eine Heizeinrichtung und 15 auf ein Gebläse. Die Ziffer 18 bezeichnet eine Decke der durch den Abscheider gebildeten Trennkammer. Kit 19 ist eine Ausströmöffnung für das gereinigte Gas, mit 20 ein Absauggebläse, mit 21 eine in einem Absaugkanal vorgesehene Drossel bezeichnet. Die Ziffer 22 deutet auf eine MnIaB-öffnung für Keimpulverteilchen, die an der Außenwand des Zylinders 1 angeordnet ist. 22' ist der Verschlußdßckel für die Keimpulverteilchen-Einlaß-

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öffnung 22. Die Ziffer 2j> bezeichnet eine Spritzdüse für die Stamüilösunn;, im folgend on kurz als Spritzdüse benannt, Kit 24 ist ein Behälter für die Stanitrlösung, mit 25 eine Pumpe und mit 26 ein Zuleitungsrohr für die Stammlösung bezeichnet. Die Ziffer 2'/ bezeichnet eine kegelförmige Austr.ittsöffnung für das Erzeugnis, nachfolgend kurz Austrittsöffnung benannt. Die Ziffer 28 v/eist auf ein Abführrohr für das Erzeugnis, kurz Abführrohr genannt. Mit 29 ist ein kegelförmiges Absperrorgan bezeichnet, das konzentrisch in der Austritts öffnung angeordnet ist und durch eine Stange 30 senkrecht betätigt wird, um die Austritts öffnung zu öffnen und zu schließen. Die Ziffer 31 deutet auf einen trichterförBiigen Behälter, die Ziffer 32 auf ein drehbares Absperrglied, die Ziffer 33 auf ein Kegelventil, das in einem Verbindungsrohr 34 zum Regulieren der dem Behälter 31 von einem - nicht dargestellten Gebläse oder von der Atmosphäre zugeführten Luftmenge vorgesehen ist. Die Ziffer 35 bezeichnet eine innerhalb des Eohres 9 angeordnete ortsfeste Führungsschaufel. Die Ziffer 36 deutet auf eine zusätzliche Einlaßöffnung, die tangential am Zylinder 1 angebracht ist, ura ein Pulver oder ein Arbeitsgas in den Zylinder 1 einzubringen. Die

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zusätzliche Einlaßöffnung 36 -U^;t derart aunge-

dan/

richtet, da !/,."durch sie in den Zylinder eingebrachte Pulver oder -"-.rteitsgfis einen ','/irbolfiuß bildet, der in derselben Richtung wie der 7/irbel» strcm des zusätzlichen Kaißgar.es umläuft, aas durch die Einblasdüsen 16 eingcblasen wird. Die Ziffer 37 schließlich bezeichnet eine Umkleidung.

Die wie zuvor beschrieben aufgebaute Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet in folgender V/eise:

Zuerst werden die Gebl'ise 6 und 15, das Abs&uggebl'äse 20, die Ileizeinrichtungen 5 und 14 und die Einrichtungen zu*r. Einführen des Wärmeübertragungsmittel in die umkleidung 3? in Gang gebracht, um in dein Zylinder 1 eine entsprechende Temperatur zu einhalten. Daraufhin wird ein Keimpulvex¹ derselben Beschaffenheit* wie das -^nderZeugnis in zweckmäßiger Menge in den Zylinder durch die Einlaßöffnung 22 eingebracht. Die einzugebende Lenge des Keimpulvers muß so bemessen sein, dab ein gleichförmiges Wirbelbett des Keimpulvers auf dem gelochten Blech 2 gebildet wird. Die eingebrachte Menge hat gewöhnlich eine Dicke von etwa 5 bis 30 cm, die von der Abmessung des Zylinders, den physikalischen Eigenschaften dsr Teilchen und

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der Gestaltung dec {relochten Blechs abirlngt. Der HaupfLeii doc in den Zylinder eingeoraehten Keii.ipulvers bildet, das V/irDelbett über den gelochten Blech 2 unter der '.Virkung der von den Gebläsen eingeführt;en unter Überdruck gesetzten Luft (nachfolgend als Primärluft bezeichnet). Der kleinere Teil des K.ci:apulvers schwebt in dem Zylinder. Mit he7MZ ^aiJi' <ii^e Primärluft beträgt die Geschwindigkeit der durch dan gelochte Blech 2 durchströmenden Luft vorzugsweise das zwei- bis dreifache der !.!indes ti uftgeschv/indigkeit (r.t-chf olrend al.3 Anfangsgeschwindigkeit der VVirbelbildung Dezeichnet), die zur V.-irbelbildung der Teilchen auf dem durchlochten Blech notwendig ist. .Sine überinjj;ig groBe Geschwindigkeit wird ein Zerstreuen der gesamten Teilchen nach oben verursachen (eine solche Geschwindigkeit wird als Endgeschwindigkeit bezeichnet). Die Anfangsgeschwindigkeit der V/irbelbildung und die Endgeschwindigkeit sind veränderlich in Abhängigkeit von Rauiugewicht, der Gestalt, der Abmessung, dem Wassergehalt und dem KohäsionsveriLogen der zu behandelnden Teilchen. Für einige Erzeugnisse reicht die Primärluft alleine nicht aus, um ein beständiges Wirbelbett zu bilden. In einem solchen Fall kann in dem v'.'irbelbett der Teilchen ein Glasstab vorgesehen v/qrden,

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was in herkömmlichen Fließbottrocicnörn gemacht wurde.

Der Druck, der von dem Gebläse 6 erzeugt werden muh, setzt sich aus der Summe des Druckverlustes, der unterwegs sum pjelochben lilech 2 entsteht, und dem Druck zusammen, der zur Bildung des Wirberbettes der Teilchen erforderlich ist (nachfolgend als wirbelbettdruckverlust bezeichnet). Der Druck wird durch die folgende Formel dargestellt:

P = P . H

worin lX P = mm Wassersäule, P = das scheinbare spezifische Gewicht

der Teilchen,
H = die Höhe des festen Bettes der

Teilchen in mm.

Hieraus ergibt sich, daß der -linergieverbrauch abnimmt, wenn die Höhe des tfirbelbetts geringer wird; eine außerordentlich geringe Höhe desselben führt jedoch dazu, daß ein Durchblasvorgang erzeugt wird. Die Durchflußleistung der Primärluft wird durch die Drosselklappe 4 geregelt. Die Temperatur der Primärluft wird durch die Heizeinrichtung 5 so eingestellt, daß die Teilchen nicht zerstört werden, daß die Luft aber zum Trocknen geeignet ist,

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■ζ 17 _

Nachdem die Prinurluft d?,:j Wirbelbett durchströmt hat, steigt sue in. dem Zylinder 1 auf, tritt in den Abiicheidei* 10 durch d&s Rohr 9 ein, be.vcgt sich in dein Abscheider 10 weiter aufwärts und ;vird durch die Ausströmöffnung 19 zur Außenseite des Absaufe biases 20 abgesaugt.

Andererseits v/ird die Luft, die durch das Geblase

15 eingeb.lasen wird (im folgenden als Sekundärluft bezeichnet) durch die Heizeinrichtung 14 erwärmt und dann in die zusätzliche Luftkammer eingeführt, um durch die Düsen 16 in den Abscheider 10 eingeblasen zu werden. Da sich die Düsen

16 durch die Wand des Abscheiders 10 schräg nach unten und tangential - wie zuvor ausgeführt - erstrecken, bildet die Sekundärluft einen nach unten gerichteten Wirbelstrom. V/enn die Menge der Sekundärluft allmählich zunimmt, bewegt sich der abwärts gerichtete Wirbelstrom durch den ringförmigen Durchgang 11 in den Zylinder 1. \^rlenn die Menge der Sekundärluft weiterhin steigt, bewegt sich deren Wirbelstrom bis zu einem Punkt nahe der Oberfläche des Wirbelbettes der Teilchen herab. Die Geschwindigkeit des abwärts gerichteten Wirbelstromen der Sekundärluft wird durch die aufsteigende Primärluft verringert und nimmt schließ-

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lieh den /Vert Null an. Hierauf bewegt sich dir-Sekundärluft zusa;nr-6n mit dor Pi'imärluft im Iactelteil des Zylinder;? zum Rohr 9 hin nach oben.

In dieoein Fall set?,t die Sekundärluft ihre Durchwirbelung fort und v/ird kräftig mit der Primärlu.Ct vermischt, demzufolge sind alle im Zylinder· 1 schwebenden Teilchen der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen, die durch die Luftwirbelung hervorgerufen wird. Teilchen von verhältnismäßig großer Lasse werden dabei gegen die Umfangswand des Zylinders gedrängt, bevor sie ihre aufwärts gerichtete Bewegung vollendet haben, und bewegen sich in dem abwärts gerichteten Wirbelstrom der Sekundärluft wieder nach unten. Die sich nach oben durch das 5ohr 9 bewegende Luftströmung wird durch die spiralförmige Führungsschaufel 55 in ihrer V/irbelbewegung beschleunigt und tritt in den Abscheider 10 ein, so daß diejenigen der feinen Teilchen, die eine verhältnismäßig große Masse haben, in dem Abscheider 10 sogleich gegen dessen 7/andung gedrängt und in den abwärts gerichteten Wirbelstrom der Sekundärluft gezogen werden« Die überfeinen Teilchen folgen der aufwärts gerichteten Wirbelung, sie werden aber durch den Wirbelstrom der Sekundärluft beschleunigt, wenn sie sich nach oben bewegen,

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sie v/ordoii gegen die «Vend der Abscheider« pear", n ^i ur:d werden schlieLlich zurück in derj Zylinder Ί bever;t, w inrond si ο sich in dem abwärts gerichtc-ten Wirbolluftstrom Definden. Die i.-enjje der cekundärluft betragt vorzugsweise mehr als 30 % der Prim'irlu-ft. Die Geschwindigkeit der sekundärluft betragt, wenn sie durch die Einblasdüsen 16 in den -n-bscheider 10 eingeblasen v;ird, etwa 35 ffi/ncc oder mehl¹. Ls wurde gefunden, daß, wenn die Sekundärluft mit einer Geschwindigkeit von etwa 60 ra/sec einpeblasen wird, die Teilchensbscheiäev/irkung bedeutsam vergrößert wird und daß Teilchen von sieben ','ikron oder größeren Abmessungen vollständig abgeschieden werden können. Herkömmliche Teilchenabscheider sind zum Abscheiden von Teilchen in der Größe von 30 bis 40 Mikron befähigt.

In der Vorrichtung nach der Erfindung ist am Eoden des Zylinders ein andauerndes Wirbelbett der Teilchen ausgebildet, wahrend im Zylinder 1 und im Abscheider 10 die Teilchen fortlaufend schwebend gehalten und durch die Wirkung der abwärts und aufwärts gerichteten Luftwirbelströme abgeschieden werden. Unter dieser Voraussetzung wird die Pumpe 25 betätigt, um eine Stammlösung

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von dem Fehältei- PA durch daa..Zu].c?:i.tua^orohr ?b zu der :;pritzdiiße 23 zu fördern und in'den Zylinder Ί zu spritzen. Die feinen Teilchen doν verspritzten Stainmlösu-ng werden unmittelbar durch die umgebende Heißluft, getrocknet; die meisten von ihnen v/eisen aber ein unterschiedliches Verhalten im Zylinder auf, bevor sie vollständig getrocknet 7/0rden sind. Einzelne Teilchen der Stammlösung haften nämlich an den aufsteigenden Teilchen des Impfpulvers und bewegen sich mit diesem auf- und abwärts. Einige andere Teilchen der Stamm15sung stoßen mit den nach unten wirbelnden Pulverteilchen zusammen und verbinden sich mit diesen oder - in seltenen Fällen - erreichen direkt die Wand des Zylinders und haften an dieser. Die nicht getrockneten Teilchen der Stammlösung, die an der Zylinderwand hängen,"werden jedoch fortlaufend durch den nach unten gerichteten Wirbelstrom der Pulverteilchen abgerieben und häufen sich an der Wand nicht an. Noch andere Teilchen der Stammlösung fallen in ungetrocknetem Zustand in das Wirbelbett der Pulverteilchen; sie v/erden aber im wesentlichen gleichzeitig durch das i/irbelbett getrocknet, das einen großen Wärmeinhalt besitzt, ohne mit dem gelochten Blech 2 in Berührung zu kommen.

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Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verständlich wird, unterscheidet flieh der Trocknungsvorgang der Ktammlösunpr. tropfchon in feste Teilchen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung vollständig von herkömmlichen Verfahren der Zerstäubungstrocknung. In den herkömmlichen Verfahren ist die I»lö_t-;lichkeit sehr gering, daß jedes Tröpfchen einer versprühten Stammlösung mit anderen Tröpfchen verbunden wird, bevor en die Austrittsöffnung einer Vorrichtung erreicht; ,jedes Tröpfchen wird von der Oberfläche her getrocknet, während es aufgrund der Wirkung der Oberflächenspannung in seiner Kugelgestalt verbleibt und eine Hülle gebildet wird. Das im Inneren der Hülle verbleibende !,Tasser wird zuletzt verdampft. Daher sind die hergestellten Pulverteilchen hohl, weisen ein geringes Schüttgewicht auf und sind deshalb bruchempfindlich. Gemäß der Erfindung haften die Teilchen der versprühten Stair.mlösung an trokkene Pulverteilchen aneinander an und werden so getrocknet, so daß das hergestellte Teilchen keine kugelförmige Gestalt hat, sondern eine lockere Gestalt und ein großes ^chüttgewicht aufweist.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung kann die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens im Ver-

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gleich mit bcrkrvar.-licr.oii Zerstäubung troc: .-.·■:; ι.·η s e h i· k leine A ':.■;. - ·ν π r un g ο η h a hen, ds α i e nie ϊ ■. c r-: e trockneten Teilchen der ^fca^n-losung nicht äirskt mit der ueitou.-ani oaer dem "Boden äes Zy 1 inc. e rs in Eerührung körnen und wie oben erläutert //achsen. Im Zusammenhang Kit den herkömmlichen Verfahren ist z.B. eine Vorrichtung, die einen Durchmesser von etwa 3000 mm und eine Höhe von etwa 5000 rom auf v/eist, zur Verarbeitung einer keramischen Lösung bei einem JDurchsatz von 100 k^/h erforderlich, wohingegen in Bezug auf die Erfindung eine Vorrichtung mit einem Durchmesser von weniger als 800 mm und einer Höhe von 2000 mm zur Verarbeitung derselben Lösung oei demseloen Durchsatz ausreicht, d.h. die Kosten der Vorrichtung können auf etwa 1/3 der vorherigen Kosten gesenkt werden.

Außerdem kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung wegen der geringen Abmessungen ohne Schwierigkeit in Doppelwand-Ausführung erstellt werden. In diesem Fall kann eine hochwirksame Wärmeübertragung zwischen den Pulverteilchen, die in die Wirbelluft ströme hineingezogen werden, und der Zylinderwand erreicht werden, und swar durch den Umlauf eines hochtemperierten Heizmediums zwischen der inneren und der äußeren Wand. Demzufolge können

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BAD ORiQiNAL

dio .VUr;iieoiJ.'*?.utr.uri^ geKteifert- und die Trocknunfjir.vj.rkun-^!; verbessert werden. Aulierdej.; kann
hierxit der iiie-derschlap: von Wasserdampf an der
ZjIindorwand verhindert werden, was sonst als
Folge eier Abkühlung von '"asserla^pf an dei¹ jixxiienseile der Zylinderwand eintreten würde. Dadurch
kann auch das Ansetzen der Pulverteilchen an der Zyli-iderwand oder das A'achstum derselben an der
Zylinderwand vollständig vermieden werden. In
einigen Fällen wird bevorzugt ein Heizmittel von niedriger Temperatur durch die Doppelwand in Abhängigkeit von den Eigenschaften des gewünschten Erzeugnisses geführt. Die Ausbildung des V/irbelbetts der Pulverteilchen hat weitere bestimmte
Vorteile in Verbindung mit den zuvor erläuterten Vorteilen, wie nachfolgend ausgeführt ist. Einer dieser Vorteile besteht darin, daß die Bereitstellung eines zusätzlichen Trockners nicht notwendig wird, weil die Verweilzeit eines jeden
Pulverteilchens im Zylinder wesentlich verlängert werden kann und weil das Heruntertrocknen auf einen niedrigen Wassergehaltsbereich möglich wird, was bislang nicht möglich gewesen ist. Ein anderer Vorteil wird darin gesehen, daß die Teilchengröße der Erzeugnisteilchen durch die Ausbildung nur eines einzigen Wirbelbetts vergleichmäßigt werden kann.

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BAU ORtQINAt

Wie zuvor angf-cuaitet wurde, wird die Wirjü· ...^oLwindigKcit, das ist die iurv}^cschwindigkoit, die die Streuung der I¹Tiilohen im Wirbelbett, verursacht, durch des Raur:,'evvi.cht und die Abmessungen cior Pulverteilchen beeinflußt. Dies bedeutet, daß, wenn Pulverte liehen unterschiedlicher Größe in das Wirbelbett gelangen, Teilchen von verhältnismäßig geringem spezifischen Gewicht und geringer-Größe sogleich aufwärts verteilt und Teilchen von verhältnismäßig großem spezifischen Gewicht und großer Abmessung auf den Boden des Zylinders gewirbelt werden * Daher können, wenn die Erzeup;nisteilchen von dem Boden des Zxlinders weggenommen werden, Teilchen großer Abmessung scharf getrennt gewonnen werden, d.h. es können Teilchen gleicher Abmessung und Qualität erhalten werden. Außerd.ein kann die Fließfähigkeit der Teilchen verbessert werden.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß eine Stammlösung wie z.B. eine Zucker-Stammlösungjaus der das pulverförmige Erzeugnis nur mit Mühe durch Trocknen erhältlich ist, leicht in Pulver umgewandelt werden kann, wenn die feinen Pulverteilchen fortwährend in dem Zylinder in fein verteiltem Zustand umlaufen, an die sich die Tröpfchen der ver-

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sprüh tea Stabil ösung isnr/.ingon. Zu herlrc:.,j.<.ri.chen Verfahren der Zerstäubungstrocknung für Zuckerütii!!i-i;lösunp;eii gehören Golche, wie sie in den Japanischen Patentschriften Nr. 7610/66 und Nr. 2Oi5ft'.'-/b9 beschrieben sind. Bei dorn Verfahren nach der Erfindung genügt es in den meisten Fällen, das KeiiDDulver lediglich bei Betriebs beginn einzuführen, wohingegen es dort notwendig sein kann, ein Keimpulver fortwährend in die Vorrichtung in Abhängigkeit von den Eigenschaften der zu verarbeitenden Stainmlösung un den Eigenschaften der gewünschten Körnchen einzubringen. V/eitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den vorherigen Verfahren bestehen darin, daß die verwendete Vorrichtung einfach im Aufbau ist, daß die Kosten der Anlage nur etwa ein Fünftel der Kosten der bei den früheren Verfahren verwendeten Vorrichtung betragen und daß der Betrieb sehr leicht ist und daß die Betriebskosten vermindert werden können.

Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemiißen Verfahrens kann ein Schneckenförderer od. dgl. am Boden der Vorrichtung zur Entnahme des pulverförmiger Erzeugnisses vorgesehen sein. In diesem Fall muß aber eine Einrichtung

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zur Anzeige dc ti ..i ve au ε den »Virbc-lbefcts vorhanden sein, um dar, .nezeugniö unter Aul'rechterhaltung des wirbe]bot to bir-? zu einer im wesentlichen gleichem Höhe aozufuhren. Bei ein-jr wirkungsvollen Verfahrensweise tür Jwitnrihnie' des pulverförmiger! Erzeugnisses herrscht im Inneren des Zylinders ein Unterdruck (bei dieser Vorrichcungsart tritt ein Unterdruck im allgemeinen im Zylinder 1 während des Betriebs auf) und das Absperrorgan 29 und das Luftregelventil 33 sind geöffnet, worauf die atmosphärische Luft durch das Ventil 53, das Verbindungsrohr 34-» das Abführrohr 28 und den Zwischenraum zwischen der Austrittsöffnung 2? und dem Absperrorgan in den Zylinder strömt. Die Durchflußmenge der Luft, die in den Zylinder eingeführt wird, wird durch den Widerstand des zuvor beschriebenen Durchgangs und den Druck an der Austrittsöffnung bestimmt. Wenn sich das Keimpulver unter solchen Bedingungen auf dem gelochten Blech 2 befindet, wird der Unterdruck an der Austrittsöffnung gering und die Durchflußmenge der in den Zylinder strömenden Luft vermindert und zwar in Abhängigkeit von der zunehmenden Menge der hergestellten Teilchen und dem Druckverlust des Wirbelbetts der Teilchen. Wenn die Menge der erzeugten Teilchen gering und die

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Bui-::-. ■ .ι :::.r..(.:ij^;o- ^:-'^!·^;ί> i^ <Jf-'ii /',ylinder eingeführten Luft i.c·:'-* if: χ:, ν -vden die erzeugt on Teilchen α arch die Tui't auL'^c-v. ii'belt ur;d nicht herauGgeführ·!;. "/er.n _tiiK;och d:i e ..".enge der erzeugten Teilchen ansteigt und die !Durchflutende der Luft bis zu einer gewissen Grenze abnimmt, werden die erzeug fen Teilchen plötslicii herausgeführt. Die auf diese .Veise herausgeführten Teilchen sind aber nur solche, deren Größe groß genug ist, um gegen die auftreibende Kraft der in den Zylinder einströmenden Luft durch Schwerkraft herabzufallen. Solche Teilchen, die hinsichtlich ihrer Abmessung kleiner sind als die zuvor erwähnten Teilchen, werden durch die Luft in getrennter '.Veise aufgewirbelt und nicht herausgeführt.

Bei der zuvor- beschriebenen Ausführungsform steigt die Durchflußmenge der in den Zylinder eingeblasenen Luft selbsttätig an, wenn die Menge der Teilchen auf dem gelochten Blech 2 abnimmt, was zur Folge hat, daß die erzeugten Teilchen nicht abgeführt werden. Andererseits vermindert sich der Luftdurchsatz selbsttätig aus Gründen des Druckgleichgewichts, wenn die Menge der Teilchen anwachst, woraufhin die erzeugten Teilchen herausgeführt werden. Deshalb erübrigt es sich, eine

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BADORfGINAL

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btsoimere Kivcaufühloj nrjeb Ιπημ; voj?iUr;ehün, Der Ee trie D der Λ η lage ist d en: auf ο Ir; υ neiir ei η Γ β oh, "enn es notwendig ist, kann ein Gebläse, vorgesehen worden, ui,i eine vorbfistimmte Luftmenge in die AuBtiu absoffnung 27 e

Die Trennung ä-er tiergestellten Teilchen nach ihrer Größe ist durch die Pegelung der Durchflußmenge der in den.Zylinder eingeblasenen Luft möglich wie zuvor Desohrieben wurde, Wiederholte Versuche mit einer Musteranlage haben gezeigt, dsii das M-veau des Wirbelbetts immer konstant gehalten werden kann, wenn die Drossel 21 und-das Luftregelventil 53 vorher eingestellt werden. Das gleichbleibende Iviveau des vVirbelbetts wird hierbei ohne Druckschwankungen im Zylinder erreicht. Die hergestellten Teilchen können im Normalzustand fortwährend abgeführt werden, wodurch ein sehr gleichmäßiges Erzeugnis erreichbar ist.

Ein praktisches BeisOxel des Verfahrens zur Herstellung körniger Teilchen aus einer ZuckerstammlöBung wird im folgenden unter Verwendung der zuvor erläuterten Anlage beschrieben: Zuerst v/erden 10 kg Puderzucker mit einer Feinheit von 100 in die leere Trocknerkamraer eingefüllt; danach wird

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HeiBluft von 90 C in einer Konge von 5 m'/min und Heißluft von 100 U als Sekundärluft in einer iienge von 8 m /min in die Trockenkara:i,er dui-ci Betätigung dec Gebläses eingeblasen, das zuvor eingestellt worden ist. Das Geblase übertrügt somit offensichtlich 13 m /min Luft, dennoch wird in der Trocknerkain'ner ein geeigneter Unterdruck aufrechterhalten. In der Umkleidung· 37 läuft lauwarmes Wasser von 85 ⁰C um. Der eingefülltePuderzucker bewegt sich lebhaft in aufgewirbeltem Zustand auf dem Boden der Trocknerkanimer, wobei ein Teil desselben eine auf- und abwärts gerichtete umlaufende Wirbelbewegung ausführt. Eine Zuckerstammlösung, die sich aus 39,5 % Wasser und 60,5 %' Zuckerbestandteilen zusammensetzt, wird auf 75 ⁰C erhitzt und in die Trocknerkammer mittels einer Pumpe in einem Betrag von 20 kg/h eingegeben. Puderzucker bildet sich etwa zehn L'inuten nach dem Versprühen der Zuckerstammlösung. Der auf diese Weise gewonnene Puderzucker wird aus der Trocknerkamnier durch Öffnen des Absperrorgans 29 und des Luftregelventils 33 bis zu einem zweckmäßigen Öffnungsgrad herausgenommen. So kann ein körniges Zuckererzeugnis fortlaufend p;evvonnen werden. Die Entnahmemenge der hergestellten Teilchen entspricht während einer kurzen Zeitspanne nach dem öffnen

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des iLitnaii-'.-o-ÄbüperroT'Rüns niohu dem b'^ciz cutoff anteii der eingeführten S tsina lösung, sie gleicht sich aber von selbst nach etv/i fünf ICinutu η diesem Wert an. Das 1,'iveau des 7, irbelbetns des Puderzuckers am Boden der 'frocknerkaiiiiier v/ird ebenfalls gleich gehalten. Die Abmessungen der erzeugten Teilchen werden auch gleichmäßig, wenn die Anlage normale Betriebsbedingungen erreicht hat. Die gemessene Teilchengröße der erzeugten Teilchen, die bei üblicher Betriebsweise der Anlage erreicht wird, geht aus folgender Tabelle hervor:

Feinheit der .Pulverteilchen (E>) <16 16-20 20-50 50-60 60-80 >80

Anteil (%)
1,8 1,2 8? 4 4- 2

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung können auch mit Erfolg zur Herstellung eines körnigen Erzeugnisses durch Hinzufügen einer Flüssigkeit zu einem pulverförmigen Stoff und durch Einwirken eines reaktionsfreundlichen Gases - wie z.B. CIp, COp oder SOo - auf den eine Flüssigkeit enthaltenden pulverförmigen Stoff verwendet werden. In einem solchen Falle wird der pulverförmige oder gashaltige reaktionsfreundliche Stoff fortwährend in den Zylinder eingegeben und dazu veranlaßt, eine umlaufende auf- und abwärts gerich-

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te te '.,iiOc i l.-.v.eriurji·; eier oben beschriebenen Art har-7,Ui¹UhJ¹Ki/, wahrer.^ ein rou^t-ionafreudi^es Gas dui'ch das p;u.] achte P.J.och, durch die Kinspritzdüse oder die F.urät-zliche -ΐ-ϊη1βί;οΓΧ'ηυη^ in den ZyJin~ der eingeblason wird, um die flüssigkeit im Zylinder fein zu zerstäuben. Die Flüssigkeit, der pulverförmig^* Stoff und das reaktionsfreudige Ges kommen hinreichend miteinander in Berührung; und reagieren chemisch miteinander, wodurch körnigpulverförroige Teilchen hergestellt werden können.

Gemäß der Erfindung werden - wie zuvor beschrieben - kleine Teilchen im Trocknungszylinder durch vom Boden desselben in den Zylinder eingeblasenes Gas fein verteilt, während eine Flüssigkeit desselben Materials wie die Teilchen fortwährend in dem Trocknungszylinder zerstäubt wird; die Tröpfchen der versprühten Flüssigkeit bilden körnige Teilchen, wobei sie die erwähnten kleinen Teilchen als Wachstumszentrum benutzen; die körnigen Teilchen werden am Boden des Trocknungscylinders in verwirbeltem Zustand unter der Einwirkung des erwähnten Gases zurückgehalten, wodurch die verhältnismäßig locker miteinander verbundenen Teilchen teilweise in feine Teilchen aufgerieben v/erden, die die verbrauchten als Wachstumszentrum dienen-

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den feinen Teilchen im Trocknuntfs/.ylinö.er o.cgänzen, teilweise verbleiben die erwähnt; on. körnigen Teilchen, die bis zu einer gewiaiyrni gewünschten Größe angewachsen sind und aus dem Trocknungzylinder entnommen werden.

Die Ausbildung des wirbelnden, auf- und abwärts gerichteten Gasstromes im Trocknungszylinder ist nicht immer notwendig, wenn das zu verarbeitende Material leicht zu handhaben und wenig klebrig ist, sie ist aber durchaas notwendig, um die -Anlage gedrängt auszubilden und um die Menge der feinen Teilchen zu begrenzen, die von dem Abgas mitgerissen werden und aus der Anlage entweichen. Es ist auch wichtig, daß ein Wirbelbett aus Teilchen am Boden des Trocknungszylinders ausgebildet wird. In einigen Fällen kann jedoch die Höhe des Trocknungyzylinders ausreichend vergrößert werden, um sicherzustellen, daß die Tröpfchen der versprühten Stammlösung vollständig getrocknet sind, bevor sie den Boden des Zylinders erreichen. Es kann auch erforderlich sein, die feinen als Wachstumszentrum dienenden Teilchen in genügender Menge durch eine zusätzliche Einlaßöffnung in den Zylinder einzubringen. Die Stammlösung kann waagerecht oder schräg von der Wandung des Trocknungs-

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Zylinders auf dessen Mitte zu versprüht werden; sie kann auch nach oben von einem Punkt nahe dem Wirbelbett am Boden des Trocknung.«Zylinders versprüht werden. Kurz zusammengefaßt kann die bfamrn-· lösung in jeglicher Weise versprüht werden, vorausgesetzt, daß die Arbeitsweise der Anlage nicht nachteilig beeinflußt wird oder daß die Ausbeute an erzeugten Teilchen nicht durch die Tröpfchen der Stammlösung abnimmt, die sich an die Urafangswand oder den Boden des Zylinders anhängen und an diesen wachsen. Es ist ferner zu beachten, daß die Bildung eines Pulvers aus einem flüssigen Material durch Kühlen und Verfestigen der Tröpfchen der erwähnten Flüssigkeit durch Einblasen eines kalten Gases in den Trocknungszylinder anstatt eines Heißgases erreicht werden kann, das bei dem hier beschriebenen Beispiel verwendet ist.

Wenn auch die Erfindung anhand einer besonderen Ausföhrungsarfc beschrieben und dargestellt wurde,

ist daraufhinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der erläuterten Ausfuhrungsart beschränkt ist, sondern daß viele Änderungen und Abweichungen möglich sind. Zum Beispiel weist der Zylinder 1 vorzugsweise einen kreisföi'migen Querschnitt auf, er-kann aber auch einen vieleckigen

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,Querschnitt: haben. Ferner ist aar: er-fiu.'i'i.v:·.=;?·-;!- m'iiie Verfahren nicht; nur auf ^ucktix- o.nl /.eroraik anwendbar, sondern auch auf Parai'fin o.V-r andere S t,-off zusamriiC-nscit ziingen.

Patentansprüche

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BADOFBGlNAt

Claims

Patentansprüche

1.) Sj)PUh tr o cknungr verfahren, dadurch gekennzeichnet , daß man am Boden einer Trockenkammer eine Schicht aus Feststoffteilchen aufbringt und von ihrer Unterseite her ein Gas einbläst, um die Schicht unter Bildung eines Fließbetts in Bewegung zu halten, wobei ein Teil der das Fließbett bildenden Teilchen über dessen Oberfläche hinausgeblasen und in der Trockenkammer in der Schwebe gehalten werden, daß wan ein Gas in der Weise in die Trockenkammer einbläst, daß sie eine entlang der Umfangswandung der Kammer/ abwärts verlaufende und in ihrem mittleren Bereich aufwärtsverlaufende Wirbelströmung bildet, in welcher die schwebenden Teilchen in einer Umlaufbewegung mitgeführt werden, wobei kleinere Teilchen sich im mittleren Bereich der Trockenkammer auf Spiralbahnen aufwärts bewegen und sich dabei wenigstens zum größten Teil vor Erreichen des oberen Endes der Trockenkammer unter Fliehkraftwirkung deren Umfangswandung nähern und sich anschließend entlang der Umfangswandung auf Spiralbahnen abwärts bewegen, worauf sie teilweise in das Fließbett zurückfallen und zum anderen Teil erneut in der aufwärts verlaufenden

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QMl

Wirbelströmung im mittleren Bereich der PI amme r mit geführt werden, daß man eine Stariuflüscigkeit in der Trockenkammer so versprüht, daß die versprühten Lösungs tröpfchen auf die schvfbenden Teilchen auf treffen, unter Bildung größerer Teilchen daran anhaften und durch das sie umspülende Gas ausgetrocknet werden, v/o rauf die vergrößerten Teilchen zum einen Teil weiter in der Trockenkammer in Umlauf bleiben und zum anderen Teil in das Fließbett fallen, und daß man die größeren Teilchen unter Beibehaltung einer im wesentlichen konstanten Höhe des Fließbetts aus diesem austrägt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einblasen des Gases in die Trockenkammer über eine am Boden derselben angeordnete Auslaßeinrichtung für die Teilchen erfolgt^ auf der über eine vorbestimmte Größe angewachsene Teilchen unter Schwerkrafteinfluß gegen den Gasstrom durch die Auslaßeinrichtung ausfallen und dabei aussortiert v/erden.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man eine doppelwandige Trockenkammer benutzt und daß man in dem zwischen innerer und äußerer Wandung gebildeten Raum ein Wärmeaustauschmittel in Umlauf hält·.

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4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Einblasen des Gases in die Trockenkammer im wesentlichen tangential zur Umfangswandung der Kammer erfolgt.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch geke-nnzeichnet , daß man die im mitt].eren Bereich der Trockenkammer aufwärts verlaufende Wirbelströmung eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden von darin mitgeführten Teilchen durch Zentrifugalwirkung durchlaufen läßt.

6. Vorrichtung zum Sprühtrocknen insbesondere unter Anwendung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß im Oberteil einer als senkrechter Zylinder ausgebildeten Trockenkammer (1) Gaseinlaßofffnungen (16) zum Erzeugen einer abwärts verlaufenden Gas-Wirbelströmung und in der Mitte des oberen Endes der Trockenkammer Gasauslaßeinrichtungen (19) für den Austritt einer aufsteigenden Gasströmung gebildet sind, daß am Boden der Trockenkammer (1) ein Lochblech (2) sowie Einrichtungen (3 bis 7) zum Einblasen von Luft in die Trockenkammer von unten durch das Lochblech (2) hindurch angeordnet sind, und daß Einrichtungen (23 bis 26) zum Versprühen einer Stammlösung

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in der Trockenkammer (Ό sowie Einrichtungen (27 bis 30) zum Austragen von Feststoffteilchen aus einer daraus auf dem Lochblech (2) gebildeten Schicht vorhanden .sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen (27 bis 30) zum Austragen von Feststoffteilchen wenigstens ein aufwärts zum Boden der Trockenkammer (1) verlaufendes und mit dem oberen Ende an dem gelochten Blech mündendes Abführrohr (28) sowie Einrichtungen (33,34) zum Regulieren eines durch das Abfülii-rohr in die Trockenkammer (1) eingeblasenen Gasstroms aufweisen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß nahe dem Oberteil der Trockenkammer (1) Einrichtungen (10) zum Zentrifugal-Abscheiden von Peststoffteilchen aus der aufsteigenden Gasströmung und zum Umleiten eines Teiles des aufwärts verlaufenden Gasstroms in eine in der Trockenkammer (1) abwärts verlaufende Wirbelströmung angeordnet sind.

9. Vorrichtung zum Sprühtrocknen, gekennzeichnet

durch Verwendung einer insbesondere als Zylinder (1) ausgebildeten Trockenkammer von kreisförmiger, elliptischer oder vieleckiger Querschnitts form, mit Einrichtungen zum Er-

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zeu₍;;en eines Teilchenfließbettis, und zum Austragen von Teilchen im Unterteil und mit wenigstens einem Gaseinlaß (16) zum Einblasen eines Gases, beispielsweise Heißluft, zur Erzeugung einer im Zylinder (1) abwärts verlaufenden Wirbel strömung sowie einein Gasauslaß (19) im Oberteil, durch Einrichtungen ( 4 bis 7) zum Einblasen von Luft vom Boden des Zylinders her durch eine dort angeordnete perforierte Platte (2) hindurch unter Ex¹ZeUgUnG eines Teilchen-Fließbetts von bestimmter Höhe am Boden des Eylinders und durch Einrichtungen (13 bis 1^*17) zum Einblasen eines Gases, beispielsweise Heißluft, im Oberteil des Zylinders durch den Gaseinlaß (16) hindurch unter Bildung einer entlang der Umfangswandung des Zylinders abwärts verlaufenden und in seinem mittleren Bereich oberhalb des Teilchen-Fließbetts aufwärts verlaufenden Wirbelströmung, so daß im Zylinder (1) eine Umlaufbev/egung schwebender Teilchen entsteht, und durch Einrichtungen (23 bis 26) zum Versprühen einer Stammflüssigkeit mit einem Feststoff von der gleichen Zusammensetzung wie die Teilchen im Zylinder und zum Trocknen der Stammflüssigkeit im Zylinder.

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