DE2135787C2

DE2135787C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen

Info

Publication number: DE2135787C2
Application number: DE19712135787
Authority: DE
Inventors: Koki Date; Hiroshi Ogawa; Eizo Kobe Oguri; Kanji Hyogo Takeba
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1970-07-17
Filing date: 1971-07-16
Publication date: 1982-11-11
Also published as: NL168328C; CA966654A; NL168328B; DE2135787A1; FR2101833A5; IE35450L; IE35450B1; AU450471B2; AU3128971A; IT943412B; NL7109923A; GB1347054A; JPS4911076B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen, bei dem eine Schicht der Teilchen von unten her durch eine gegen die Teilchen gerichtete und zwischen Ihnen hindurchströmende Trocknungsmittelströmung angehoben und zugleich einer mechanischen Rührwirkung unterworfen wird.

Es Ist bekannt (DE-AS 10 57 977), aus Grobgut, Mittelgut und Feingut bestehendes Trocknungsgut nach einem Verfahren dieser Art zu trocknen. Dabei reicht die Trocknungsmittelströmung nicht aus, das Grobgut Ii einen Wlrbelschlchtzuatand zu bringen, und das Grobgut wird unter Rühren allmählich radial nach außen ausgetragen. Hinsichtlich des Mittelguts und des Feinguts Ist hingegen die Trocknungsmittelströmung so stark, daß das Mittelgut und das Feingut unter Rühreinwirkung schwebend nach oben ausgetragen werden, wobei dem Gesichtspunkt, ob die Trocknungsgutteilchen durch die Rühreinwirkung nach außen geschleudert werden oder nicht, keine Aufmerksamkeit geschenkt Ist. Das auf das Trocknen von aus Grobgut, Mittelgut und Feingut beste= hendem Trocknungsgut zentrierte, bekannte Verfahren vermeldet zwar Klumpenbildung Im Trocknungsgut, nimmt jedoch auf die Erhaltung der Teilchenstruktur bei bruchanfälllgen Trocknungsguttellchen und auf ein gegebenenfalls erwünschtes Polleren der Trocknungsguttellchen keine Rücksicht.

Der Erfindung !legt die Aufgabe zugrunde, körnige oder kristalline Feststoffteilchen, auch wenn sie bruchanffilllg sind, unter Erhaltung der Tellchenstruktur, und, auch wenn sie zu Klumpenbildung neigen, unter Vermels dung von Klumpenblldung, und gegebenenfalls unter Polleren der Feststoffteilchen zu trocknen.

Zur Lösung dieser Aufgabe Ist das Verfahren der eingangs genannten Art erflndungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsmittelstrom eine

ίο Geschwindigkeit hat, die höchstens so groß wie die zur Ausbildung einer Wirbelschicht der Teilchen erforderliche Mindestgeschwindigkeit und mindestens so groß wie die Hälfte dieser Mindestgeschwindigkeit Ist, daß eine von Schleuderbewegungen der Teilchen zum Schichtrand freie Rührwirkung durch eine Rührorgandrehzahl Im 3erelch von 8 bis 40 min¹ erzielt wird und daß die Rühr- »irkung über die Höhe der Schicht abwechselnd mit nach oben und unten gerichteter Teilchen-Verdrängungskomponente erzielt wird.

Durch den erfindungsgemäßen Bereich der Geschwindigkeit des Trocknungsmittelstroms und durch die erfindungsgemäße, zugleich schonende und doch Intensive Rührwirkung ist eine optimale Einwirkutigskornbination erreicht, die einerseits Klumpenblldung vermeldet und andererseits nicht zu wesentlichem Abrieb der zu trocknenden Feststoffteilchen führt. Außerdem ergibt sich eine gute Pollerwirkung auf die Feststoffteilchen.

Mit »zur Ausbildung einer Wirbelschicht der Teilchen erforderliche Mindestgeschwindigkeit« wird diejenige Strömungsgeschwindigkeit eines durch die Zwischenräume zwischen den zu trocknenden Feststoffteilchen strömenden Trocknungsmlttelstroms bezeichnet, die ausreicht zu veranlassen, daß die Feststoffteilchen anfänglich von den von dem Trocknungsmitlei erzeugten Widerstandskräften abgestützt werden. Diese Geschwindigkeit hängt von verschiedenen Faktoren, wie der Teilchengröße, dem Anfangsfeuchtigkeitsgehalt, dem TeIlchengewlcht, ab. Als Trocknungsmittel kommt beispielsweise Luft oder ein anderes Gas In Betracht, wobei Iner-

«o tes Gas bevorzugt Ist, wenn die zu trocknenden Feststoffteilchen zum Oxidleren neigen. Vorzugswelse wird erwärmtes Trocknungsmittel eingesetzt, wobei die Erwärmungstemperatur nicht so hoch sein soll, daß die chemischen Eigenschaften der zu trocknenden Feststoff teilchen beeinträchtigt werden.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Gehäuse, mit einem mit einer Vielzahl von Öffnungen versehenen Trocknungsmlttelvertellerboden,

so dem von unten von einer Druckquelle her Trocknungsmittel zufOhrbar Ist, und mit einem Schaufeln aufweisenden Rührer, dessen Schaufeln oberhalb des Vertellerbodens angeordnet sind. Diese Vorrichtung Ist erflndungsge.näß dadurch gekennzeichnet, daß der Rührer In meh- reren Ebenen übereinander angeordnete Schaufeln aufweist, die von Ebene zu Ebene abwechselnd nach unten und nach oben angestellt sind.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung Ist diese Vorrichtung eine Zwlschen-Tellelnhelt einer hlnterelnan dergeschalteten Reihe von Trocknern. Dabei kann ein erster Trockner zum Vorerwärmen dienen, ein zweiter Trockner nach dem erflndungsgemaßen Verfahren arbeiten und ein dritter Trockner zum abschließenden Trocknen dienen, wobei der dritte Trockner beispielsweise ein

i)5 bekannter Wlrbelschlchttrockner sein kann. Es Ist aber auch möglich, mehrere Trocknungsstufen hintereinander In einem einzigen Aggregat durchzuführen, das entsprechend unterteilt Ist.

Die Erfindung arbeilet mit einer Geschwindigkeit des rrockmmgsmlttelstroms In einem bestimmten Bereich, iber Insgesamt mit einer verhältnismäßig niedrigen jeschwlndlgkelt des Trocknungsmittelstroms und mit slner verhältnismäßig niedrigen Rührorgandrehzahl. Dies Führt zu von den Rührerschaufeln auf die zu trocknenien Feststoffteilchen ausgeübten Scherkräften In einer aptlmalen Größenordnung und zu einer optimalen rrocknungsgeschwlndlgkelt.

Die Erfindung Ist sowohl für chargenweisen Betrieb als auch für kontinuierlichen Betrieb geeignet. Besonders günstig lassen sich kleine Feststoffteilchen mit einer Teilchengröße Im Bereich von 0,05 bis 10 mm trocknen. Als Beispiele für zu trocknende Feststoffteilchen selen Salz, Zucker, Mononatrtum-L-Glutamat, Zitronensäure, F-RlbonucleoUde (z. B. Blnatrtum-5Mnos!nat, Dlnatrium-5*-Guanylat oder Gemische derselben) sowie pharmazeutische Erzeugnisse, einschließlich Vitamin C, genannt.

Es wurde beobachtet, daß beim Trocknen von kristallinen Feststoffteilchen, ausgehend von einem verhältnismäßig hohen Feuchtigkeitsgehalt, der Bereich eines »kritischen Feuchtigkeitsgehalts« durchlaufen wlr^., bei dem eine relativ hohe Flüssigkeitskonzentration an der Oberfläche der Teilchen herrscht, diese P.üssigkelt zu rekristallisieren beginnt und als Bindemittel zwischen den Teilchen wirkt. Mit dem erflndungsgemäßen Verfahren wird der Bereich des kritischen Feuchtigkeitsgehalts sanft durchlaufen und durch Relativbewegung der Teilchen zueinander ein Aneinanderhaften verhindert. Insbesondere bei chargenweisem Betrieb ist der Unterschied zwischen dem Anfangsfeuchtigkeitsgehalt der zu trocknenden Teilchen und dem kritischen Feuchtigkeitsgehalt vorzugsweise gering; andernfalls Ist ein Vortrocknen günstig. L-Glutamat mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 1 mm hat beispielsweise einen Anfangsfeuchtigkeitsgehalt von etwa 2,5% und einen kritischen Feuchtigkeitsgehalt von 0,5 bis 1*, körniger Zucker mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 1 mm hat beispielsweise einen Anfangsfeuchtigkeitsgehalt von etwa 2,8* und einen kritischen Feuchtigkeitsgehalt von 2 bis 2,5% und Zitronensäure hat beispielsweise einen Anfangsfeuchtigkeitsgehalt von etwa 3,0% und einen kritischen Feuchtigkeitsgehalt von 0,7 bis 1,4%.

Die Rührorgandrehzahl kann Innerhalb des genannten Bereiches auf die Teilchengröße der zu trocknenden Feststoffteilchen, auf die Menge dir Charge, auf die Größe der Schaufeln und dergleichen abgestimmt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von schematischen Zeichnungen bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Flg. 1 Is". ein senkrechter Schnitt durch einen Trockner für chargenweisen Betrieb zum Ausführen des erflndungsgemäßen Verfahren?;

FI g. 2 Ist eine Draufsicht auf einen In der Vorrichtung gemäß FI g. 1 verwendeten Trocknungsmittelverteiler;

Flg. 3 Ist eine Draufsicht auf ein Paar In der Vorrichtung gemäß Flg. 1 verwendeter Rührschaufeln;

Flg. 4 Ist eine Draufsicht auf in der Vorrichtung gemäß Flg. 1 verwendete Umlenkelemente;

Flg. 5 Ist eine Seitenansicht der In def Vorrichtung gemäß Flg. 1 verwendeten Rührwerksschaufeln, die gekippt angeordnet sind;

Flg. 6 Ist ein senkrechter Schnitt durch eine dreistufige Trockneranordnung zum kontinuierlichen Betrieb gemäß der Erfindung;

Flg. 7 Ist ein senkrechter Schnitt durch eine aufrechte Trockneranordnung zum kontinuierlichen Betrieb gemäß der Erfindung;

Flg. 8 Ist eine Seltenansicht der In der Anordnung gemäß FI g. 7 verwendeten Rührwerksschaufeln.

Wie FIg. 1 zeigt, umfaßt der zum Ausführen des erflndungsgemäßen Verfahrens, jedoch nicht ausschließlich dazu geeignete Trockner einen senkrecht aufrechtstehenden Mantel 10 von im wesentlichen zylindrischer Gestalt, ein Rührwerk mit einer von einem Motor 12 mit

ίο gewählter Geschwindigkeit zwischen 8 und 40 U/min antreibbarer Rührwerkswelle 11 und mehreren sich in Querrichtung zur Welle 11 erstreckenden Rührschaufeln 13, eine Druckluftquelle A zur Zufuhr frischer Luft Ins Innere des Mantels 10, und eine Heizvorrichtung B, die zwischen dem Mantel 10 und der Druckluftquelle A angeordnet 1st und die durch sie hindurch strömende frische Luft erhitzt.

Der zylindrische Mantel 10 ist an seinem oberen Ende durch eine Deckelplatte 14 verschlossen, die mit einem Fülltrichter 15 ausgebildet Ist, durch den eine Charge zu trocknender Feststoffteilchen ins Innere des Mantels 10 einfüllbar Ist, sowie mit einer AuslaLiifnung 16, die aber auch weggelassen sein kann, wenn die ! eststofftellchen bei leichtem Rühren keinen Staub entwickeln. Der Mantel 10 ist vom Zwischenbereich nach unten abgeschrägt, um einen sich verjüngenden Endbereich 17 zu bilden, der ml; einer Einlaßöffnung 18 versehen 1st, die über eine Leitung 19 mit der Druckmittelquelle A über die Heizvorrichtung B verbunden Ist. Der Mantel 1st außerdem etwa In seinem mittleren Bereich mit einer Ausströmöffnung 20 ausgebildet, aus der getrocknete Teilchen gewonnen werden können. Die Öffnung 20 ist bei dem hler gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Verschluß 21 versehen, der zum Öffnen und Schließen der Öffnung 20 von Hand oder automalisch betätigbar sein kann.

Innerhalb des Mantels 10 ist In horizontaler Richtung etwa in der Mitte des Mantels ein Verteiler 22 angeordnet, der eine scheibenförmige Platte mit einer Vielzahl kleiner Öffnungen 23 und einer großen Öffnung 24 umfaßt, durch die sich die Rührwerkswelle 11 erstreckt. Wie besonders Flg. 2 zeigt, Ist die scheibenförmige Platte 22 vorzugsweise so gestaltet, daß die Anzahl der einen gewissen Oberflächenbereich pro Flächeneinheit einnehmenden kleinen Löcher 23 von einem Bereich in der Nähe des Umfangs zu einem Bereich in der Nähe der großen Öffnung 24 hin allmählich abnimmt.

Die Rührwerkswelle 11 Ist an einem Ende mit dem außerhalb des Mantels 10 angeordneten Motor 12 verbunden, während sich das andere Ende der Welle durch ein am spitz zulaufenden unteren Ende des Bereichs 17 befestigtes Lager In.M Innere des Mantels 10 erstreckt. Das Innerhalb des Manteis 30 oberhalb der Verteilerplatte 22 liegende Ende der Weiie 11 Ist mit drei Paaren Rühr-'.verksschaufeln 13 versehen, die jeweils über ein Befestigungselement 27 angebracht sind. Die Schaufeln 13 jedes Paares erstrecken sich In entgegengesetzten Richtungen rechtwinklig zur Welle 11, wie Flg. 3 zeigt, und die Schaufelpaare Yi sind abwechselnd um 90° gegenüber einander versetzt. Die Oberfläche jeder Schaufel 13, die Im Schnitt dreieckig, rechteckig, propellerartig oder dergleichen sein kann, Ist In einem Bereich von etwa 20 bis 45°, vorzugsweise 30°, gegenüber der Hoilzontalen geneigt, wobei das obere und untere Schaufelpaar In Umdrehungsrichtung nach unten geneigt Ist, während das Zwischenpaar I^ Drehrichtung nach oben weist, wie besonders aus Flg. 5 hervorgeht. Diese Anordnung bewirkt, daß selbst bei niedriger Umdrehungsgeschwln-

dlgkelt der Rührwerksschaufeln 13 cine Wirbelschicht der Feststoffteilchen ordnungsgemäß Scherkräften ausgesetzt wird, so daß die Teilchenstruktur nicht mehr beschädigt wird. Natürlich Ist die Scherwirkung bei der obengenannten Anordnung der Schaufeln 13 von den Widerstandskräften beeinträchtigt, die die durch die Zwischenräume zwischen den zu trocknenden Feststoffteilchen «trömende heiße Luft verursacht. Gemäß der Erfindung können jedoch die Luftwiderstandskräfte mit Null angesetzt werden, da die Strömungsgeschwindigkeit der in durch die Zwischenräume zwischen Feststoffteilchen strömenden heißen Luft niedriger als die erwähnte, /um Erzeugen der Wirbelschicht nötige Strömungsgeschwindigkeit Ist. Trotzdem sind diese Widerstandskräfte bei Beendigung des Trocknungsvorgangs geeignet, die Fest- ii Stoffteilchen In der Luft Innerhalb des Mantels 10 schwebend oder abgestützt zu halten, da das spezifische Gewicht jedes einzelnen Teilchens mit einem bestimmten AnfaiiRsfeuchtlgkeltsgehalt erheblich verringert ist.

Um die einer Schicht aus Feststofftellchen von den Rührschaufeln übermittelte Scherwirkung noch zu verbessern, können mehrere Umlenk- oder Prallplatten 25 an der Innenfläche des Mantels 10 so vorgesehen sein, daß sie sich radial nach Innen zur Mitte des Querschnitts des Mantels 10 erstrecken, wie Flg. 4 zeigt. Die Anzahl der gewählten Umlenkelemente 25 Ist nach Bedarf wählbar, es wird jedoch ein einziges Paar Umlenkelcmente 25 bevorzugt, wie In der Zeichnung dargestellt. Auf jeden Fall muß jedes Umlenkelement In einem Zwischenraum zwischen zwei Schaufelpaaren 13 angeordnet sein, wobei der Zwischenraum vorzugsweise klein Ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anzahl an Schaufelpaaren 13 und/oder Schaufeln je nach der Konstruktion des zu verwendenden Trockners bestimmt werden kann. Beispielsweise umfaßt bei einem bevorzugten Ausfüh- J5 rungsbelsplel der Erfindung gemäß Flg. 7 jede Trocknereinheit fünf Paare Schaufeln 13, wie welter unten noch näher erläutert.

Wenn unter Berücksichtigung der Strömungsgeschwindigkeit der durch die Zwischenräume zwischen w den Feststoffteilchen fließenden heißen Luft die richtige Scherwirkung erzeugt wird, nehmen die Feststoffteilchen die optimale Wirbelbewegung so weit an, daß die Erscheinung des Aneinanderhaftens von Teilchen, was während einer Zeltspanne, In der der Feuchtigkeitsgehalt den kritischen Wert hat, häufig vorkommt. In vorteilhafter Welse vermieden wird. Es tritt außerdem unter den Teilchen ein Abrieb auf, so daß die Oberfläche jedes einzelnen Teilchens poliert werden kann.

Wenn auch die Chargengröße der während jedes einzelnen Trocknungsvorgangs zu trocknenden Feststoffteilchen je nach dem Fassungsvermögen desjenigen Teils des Mantels 10 schwankt, In dem die Feststoffteilchen aufgenommen werden, so muß diese Menge doch stets so bemessen sein, daß sowohl die obere als auch die untere Sicht eines Bettes von Feststoffteilchen Im wesentlichen gleichmäßig getrocknet werden kann.

Natürlich nimmt bei fortschreitender Trocknung die mechanische Stärke jedes Teilchens, Insbesondere eines kristallinen Teilchens, ab und trotzdem tritt keine merkliehe Zerstörung des Tellchenaufbaus ein. Dies liegt daran, daß, wie oben erwähnt, das spezifische Gewicht des Teilchens In dem Maße abnimmt. In dem das Trocknen fortschreitet, so daß ein Teil der Feststoffteilchen von den Widerstandskräften abgestützt wenden kann, die die durch die Zwischenräume zwischen denselben slrömende heiße Luft verursacht, wodurch folglich auch die von den Rührwerksschaufeln ausgeübte Scherkraft verringert werden kann.

Es sei darauf hingewiesen, daß vor Beginn des Trocknungsvorgangs das Innere des Mantels 10 mit den Rührwerksschaufeln 13 und der Vertellerplatte 'Ll vorzugsweise durch die von der Druckluftquelle zugeführte Heißluft vorerwilrmt wird.

Außerdem kann die Strömungsgeschwindigkeit der durch die Leitung 19 In eine von der Unterseite der Vertellerplatte 22 und dem verjüngten Endbereich 17 des Mantels gebildete Kammer fließenden Heißluft höher sein als die Strömungsgeschwindigkeit der durch die /.wlsehenräume zwischen den Feststoffteilchen strömenden Heißluft. Dies Ist durch die Anordnung der kleinen Öffnungen 23 In der Vertellerplatte 22 zu erzielen

Wenn anstelle des chargenweisen Betriebs ein kontlnu-Irllcher Betrieb gewünscht wird, so Ist die In Flg. I gezeigte Vorrichtung In der In Flg. 6 und 7 gezeigten Welse einsetzbar.

Flg. 6 zeigt drei Trocknerelnhelten I, Il und III, die jeweils den In KIg. 1 gezeigten Aufbau haben. Diese drei Einheiten I, Il und III sind bei dem hler gezeigten Ausführungsbelsplel stufenartig untereinander verbunden, so daß die Ausströmöffnung der Einheit I mit einer Einlaßöffnung In die Einheit Il und die Ausströmöffnung aus der Einheit II mit einer Einlaßöffnung In die Einheit III jeweils über eine Rinne 28 verbunden Ist. Die Einlaßöffnung |yt eine abgewandelte Form des Fülltrichters 15 gemäß Flg. 1. Anstelle der stufenartigen Anordnung können uiese Einheiten I, II und III auch In Querrichtung angeordnet sein, wobei dann die Ausströmöffnungen der Einheiten I und II mit den Einlaßöffnungen der Einheiten II bzw. Ii! beispielsweise durch Mitnehmer, wie ein Becherwerk, verbunden sind.

Bei der In Flg. 6 gezeigten Anordnung ist nur die Einheit II zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. Die erste Einheit I dient zum Vortrocknen, welches so weit vorangetrieben wird, daß der Anfangsfeuchtlgkeltsgehalt auf einen für die zweite Stufe annehmbaren Wert herabgesetzt wird, der etwas höher liegt als der kritische Wert. Das abschließende Trocknen In der dritten Stufe Ist nicht von so entscheidender Bedeutung wie der Vorgang In der zweiten Stufe, so daß die Einheit III, wie bereits erwähnt, von einem bekannten Trockner ersetzt sein kann.

Zum Antrieb der drei Rührwerkswellen Ho, lift und lic ist ein einziger Motor 12 verwendbar. In diesem Fall muß an der Verbindung zwischen dem Motor und der Rührwerkswelle 116 ein hler nicht gezeigtes Untersetzungsgetriebe vorgesehen sein, damit diese Rührwerkswelle mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit Im Bereich von 8 bis 40 U/mln drehbar ist, wie bereits erwähnt. In ähnlicher Welse können die drei Einlaßöffnungen 18o, 186 und 18c an eine einzige Druckluftquelle A angeschlossen sein, wobei Insbesondere die Verbindung zwischen der Druckluftquelle und der Einlaßöffnung 186 mit einem hler nicht gezeigten Strömungsregler versehen sein muß, damit die Strömungsgeschwindigkeit der durch die Zwischenräume zwischen den Feststoffteilchen In der Einheit II fließenden Heißluft einen niedrigeren Wert hat als die zum Erzeugen der Wirbelschicht nötige Minimalgeschwindigkeit.

Die Staubauslaßöffnungen 16ö, 166 und 16c können entweder getrennt oder gemeinsam über zweckmäßige Leitungen an unabhängige oder eine gemeinsame Staubsammelvorrichtung C angeschlossen sein.

Es sei erwähnt, daß die der Einheit ί zugefuhrter, nassen Teilchen aus der Einheit III in kontinuierlicher Weise als getrocknete Teilchen zu entnehmen sind.

Flg. 7 zeigt die Trockneranordnung In turmartiger Bauwelse mit einem Mantel 10a von zylindrischer Gestalt, dessen oberes Ende durch eine Abdeckplatte 14 geschlossen Ist. während das untere Ende exzentrisch verjüngt Ist, um ein abgeschrägtes Ende 17 zu bilden. In dem Mantel 10a sind In beliebiger Welse drei Kammern la, Hb und UIc entsprechend den In Flg. 6 gezeigten Einheiten ', Il bzw. III vorgesehen, wobei jedoch ein einziges Rührwerk verwendet Ist, ähnlich wie das In Flg. I gezeigte. Diese einzige Rührwerksanordnung umfaßt zwei Sätze von je fünf Paaren Schaufeln 13, die In den Kammern Ia und Hb angeordnet sind. Die paarweise Anordnung der Schaufeln jedes Satzes Ist so getroffen, daß die In der Kammer la aufgenommenen Schaufeln 13 In Umdrehungsrichtung alle nach unten weisen, wie der obere Bereich von Flg. 8 zeigt, während die In der Kammer Hb aufgenommenen Schaufeln 13 In der gleichen Richtung abwechselnd nach oben und unten weisend angeordnet sind, wie Im unteren Rereich von Flg. 8 gezeigt.

Die Ausströmöffnung jeder Kammer Ia, Hb und IHc, aus der die Feststoffteilchen zu entnehmen sind, kann entweder Innerhalb oder außerhalb des Mantels 10a Hegen. Bei dem hler gezeigten Ausführungsbelsplel sind die Ausströmöffnungen der Kammern la und Hb Innerhalb des Mantels 10a angeordnet, so daß eine Verbindung zwischen den Kammern Ia und Hb bzw. Hb und IHc durch In den Verteilerplatten 22a und 22b vorgesehene Öffnungen 29a bzw. 29b besteht. Es sei darauf hingewiesen, daß die Unterseite jeder Vertellerplatie 22o und 22ft mit entsprechenden Führungsieltungen 30a und 30Λ versehen Ist, die mit den Öffnungen 29a und 29b fluchten, um den Strom der Feststoffteilchen von einer Kammer zur anderen zu leiten. Die In der Kammer IHc enthaltenen Feststoffteilchen können aus der Ausströmöffnung 2Od gewonnen werden, die am unteren Ende des verjüngten Bereichs 17 des Mantels 10a vorgesehen Ist.

Zwischen der Vertellerplatte 22a und der Kammer Hb Ist eine Trennwand 26 angeordnet, die gleichzeitig zur Führung eines durch die Einlaßöffnung 18a zugeführten Stroms heißer Luft auf die In der Kammer Ia befindlichen Feststoffteilchen dient. Die Kammer Ia dient zum Vorerwärmen Im wesentlichen In der gleichen Weise wie die Einheit I gemäß Flg. 6.

Die zum abschließenden Trocknen dienende Kammer HIc Ist nicht mit Rührwerkschaufeln versehen. Allerdings erlaubt es die Kammer IHc den darin enthaltenen Feststoffteilchen, von den Widerstandskräften frei abgestützt zu werden, die ein Strom der durch die Einlaßöffnung 18c in der Nähe des unteren Endes des Mantels 10a zugeführten Heißluft verursacht. Die Strömungsgeschwindigkeit der durch die Einlaßöffnung 18c der Kammer IHc zugeführten Heißluft sollte so eingestellt sein, daß die Vorderseite der Hitzewelle, wenn sie durch die Zwischenräume zwischen den In der Kammer Hb enthaltenen Feststoffteilchen zugeführt wird, mit geringerer Geschwindigkeit durch dieselben hindurchwandert, als die zum Erzeugen der Wirbelschicht nötige Minimalgeschwindigkeit gegenüber den Feststoffteilchen in der Kammer Hb. Die durch die Zwischenräume zwischen den Feststoffteilchen In der Kammer Hb strömende Heißluft Ist durch die Auslaßöffnung 166 abführbar.

Wenn die Trocknungsbedingungen In der Kammer Ia Im wesentlichen die gleichen sein sollen wie In der Kammer lib, so kann die Trennwand 26 weggelassen oder die Ausgangsoffnung I6d mit einem unteren Bereich der Kammer Ia verbunden sein.
Da bei den beiden In Flg. 6 und 7 gezeigten Ausführungsbelsplelen die zum Erzeugen der Wirbelschicht nötige Mlnlmalgeschwlndlgkelt von Einheit zu Einheit gegenüber der nachfolgenden Trocknungsstufe schwankt, kann auch die Strömungsgeschwindigkeit der durch die ) Zwischenräume zwischen den Teilchen In jeder Einheit bzw. Kammer strömenden Heißluft verschiedene Werte haben, um die Trocknungsgeschwindigkeit zu beeinflussen. Außerdem kann die Staubsammelvorrichtung weggelassen sein, da die Strömungsgeschwindigkeit verhält-

I» nlsmäßlg gering Ist, so daß praktisch kein Staub erzeugt wird.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß angesichts der aufgrund der senkrechten Anordnung des Mantels 10« nötigen großen Länge der Rührwerkwelle 11 das dem mit

r> dem Motor 12 verbundenen Ende entgegengesetzte Ende der Welle 11 vorzugsweise von einem entsprechenden Lager abgestützt sein muß, welches In der Abdeckplatte 14 vorgesehen Ist, wie Flg. 7 zeigt.

Ferner kann erfindungsgemäß eine Einrichtung mit

.Ό einem Hygrometer zum Feststellen des Feuchtigkeitsgehalts jedes einzelnen Teilchens vorgesehen sein, so daß die Bedienungsperson der erfindungsgemäßen Vorrichtung die für jeden Trockner zweckmäßigen Trocknurigshedlngungen festlagen kann. Der Hygrometer kann so

.η angebracht sein, daß sein Fühlelement dem Innern des Mantels ausgesetzt Ist. Anstelle eines Hygrometers kann Insbesondere bei chargenweisem Betrieb eine elektrische oder elektronische Zeltgebervorrichtung Im Zusammenhang mit dem Motor 12 vorgesehen sein, die den Trock-

Ki nungsvorgang nach Ablauf einer vorherbestimmten Zelt beendet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Belspielei noch näher erläutert.

j-, Beispiel 1

Der Stoff wurde unter Verwendung der In Fig. 1 gezeigten Anordnung bei folgenden Werten und Bedingungen getrocknet:

4Ii Trockner

Innendurchmesser des Mantels 300 mm

Gesamtlänge des Schaufelpaars 280 mm

Schaufelanstellwinkel 30°

(oberes und unteres Schaufelpaar
5 nach oben gerichtet, Zwischen-

schaufelpaar nach unten gerichtet)
Heißluft

Temperatur 80° C

Stoff L-Glutamat

-.ο Teilchengröße 1,5 bis 0,2 mm

Anfangsfeuchtigkeitsgehalt 2,15%

I'öhe des in den Mantel

gefüllten Stoffs 150 mm

zur Wirbelschichterzeugung
nötige Minimalgeschwindigkeit

Umf") ca. 12 cm/sec

Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt.

Beispiel II

Trockner wie In Beispiel I

Heißluft wie In Beispiel I

") Umf = die zur Schaffung einer Wirbelschicht nötige minimale Geschwindigkeit

ίο

Stoff

Teilchengröße
Anfangsfeuchtlgkeltsgehalt Höhe des In den Mantel gefüllten Stoffe
zur Wlrbelschlchterzcugung nötige Minimalgeschwindigkeit Umf

L-Glutamat 0,35 bis 0,1 mm

150 mm

ca. 7 cm/sec Stoff

Tellcheng'öße
Anfangsfeuchtlgkeltsgehalt
Höhe des In den Mantel
gefüllten Stoffs
zur Wirbelschlchterzeugung
nötige Mlnlm&lgeschwlndlgkelt Urnf

körniger Zucker 2.4 bis 0,8 mm

2,8%

150 mrn

ca. 24 cm/sec.

Die Ergebnisse sind In Tabelle Il zusammengefaßt.

Beispiel III

Der Stoff wurde unter Verwendung der In Flg. gezeigten Anordnung bei folgenden Werten und Bedingungen getrocknet:

Trockner wie In Beispiel I

Heißluft wie In Beispiel I

Tabelle I

Die Ergebnisse dieses Versuchs sind In Tabelle III zusammengefaßt und beziehen sich auf die äußere Erscheinung des getrockneten Stoffs, einschließlich des Cilanzes des Haftens und der Pulverisierung desselben.

Wie die Beispiele I bis III beweisen. Ist die Erfindung von Vorteil gegenüber dem Stand der Technik, da die [■'custofftellchen gut getrocknet und pollen werden, ohne daß die Erscheinung des Anelnanderhaftens auftritt oder der Teilchenaufbau zerstört wird, so daß ein Erzeugnis von höherer Qualität mit der Erfindung gewonnen wird.

Strömungsge	Schaufel	Haftung	Pulverisierung	Glanz	bemessen)
schwindigkeit	umdrehung			(von 10 Personen	nicht
	(U/mln)	*(%)*	(%)	ausgezelch- gut	gut
				net

niedriger als Umf 0,5 χ Umf 30

0,5 χ Umf 15

0,8 χ Umf 30

0,8 χ Umf 15

höher	als Umf	30
1,2 χ	Umf	15
1,2 χ	Umr	30
3,0x	Umf	15
3,0x	Umf

0,2	8
0,3	5
1,3	1,5
1,9	1,0
18	0,8
25	1,0
70	0,5
90	0.7

10
10
10
10

5
4
0
0

Tabelle II

Strömungsge	Schaufelum	Haftung	Pulverisierung	Glanz	bemessen)
schwindigkeit	drehung			(von 10 Personen	mehl
	(U/mtn)	(%)	<%)	ausgezelch- gut	gut
				net

niedriger als Umf	30	1,2	0,3	10	0	0
0,9 χ Umf	15	2,2	0,2	10	0	0
0,9 χ Umf
höher als Umf	30	20	0,1	0	5	5
1,5 χ Umf	15	27	0,1	0	4	6
1,5 χ Umf	30	90	0,2	0	2	8
3,0 χ Umf	15	99	0,1	0	2	8
3.0 χ Umf

Tabelle III

Strömungsge	Schaufelum	Gesamtergebnis	bemessen)
schwindigkeit	drehung	(von 10 Personen	nicht
	(U/mln)	ausge- gut	gut
		zeichnet

niedriger als Umf 0,7 χ Umf 30 höher als Umf 3,0 χ Umf 30

10

0 0

10

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen, bei dem eine Schicht der Teilchen von unten her durch eine gegen die Teilchen gerichtete und zwischen Ihnen hindurchströmende Trocknungsmittelströmung angehoben und zugleich einer mechanischen Rührwirkung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsmittelstrom eine Geschwindigkeit hat, die höchstens so groß wie die zur Ausbildung einer Wirbelschicht der Teilchen erforderliche Mindestgeschwindigkeit und mindestens so groß wie die Hälfte dieser MIndestgeschwlndigkei; ist, daß eine von Schleuderbewegungen der Teilchen zum Schichtrand freie Rührwirkung durch eine Rührorgandrehzahl im Bereich von 8 bis 40 min¹ erzielt wird und daß die Ruhrwirkung Ober die Höhe der Schicht abwechselnd mit nach oben und nach unten gerichteter Teilchen-Verdrängungskomponente erzielt wird.

2. Vorrlchtuag zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Gehäuse, mit einem mit einer Vielzahl von öffnungen versehenen Trocknungsmlttelvertellerboden, dem von unten von einer Druckquelle her Trocknungsmittel zuführbar Ist, und mit einem Schaufeln aufweisenden Rührer, dessen Schaufeln oberhalb des Vertellesbodens angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rührer (11,13) In mehreren Ebenen übereinander angeorndete Schaufeln (13) aufweist, die von Ebene zu Ebene abwechselnd nach unten und nach oben angestellt sind.

3. VorrichtUi.g nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Zwischen Tellelnhelt (II; lib) einer hlntereinandergeschaKeten Reihe von Trocknern Ist.