DE2217578C2

DE2217578C2 - Vorrichtung zum Trocknen von Pulvernmit hohem Feuchtigkeitsgehalt

Info

Publication number: DE2217578C2
Application number: DE2217578A
Authority: DE
Inventors: Ove Emil Vaerloese Hansen; Tom Lyngby Kähler; Pierre Virum Mengel
Original assignee: Niro Atomizer AS
Current assignee: GEA Process Engineering AS
Priority date: 1971-04-16
Filing date: 1972-04-12
Publication date: 1982-06-09
Also published as: GB1381323A; JPS5124154B1; IT954633B; DE2217578A1; US3771237A; DK125813B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen von Pulvern mit einer zylindrischen Kammer, in der in einer oberen Behandlungszone unter einem zentralen Pulvereinlaß ein rotierender Verteilteller angeordnet ist und auf einem perforierten Boden das Behandlungsgut ein Wirbelbett bildet, welches mittig von einem Pulverüberlaufrohr durchsetzt ist, und mit einer unteren, durch das Überlaufrohr der oberen Zone beschickten Behandlungszone, in der das Gut ebenfalls als Aufströmschicht ausgebildet ist, wobei die Kammer unter einen Pulverauslaß und in beiden Zonen je einen Trocknungsgaseintritt und -austritt aufweist.

Eine in dieser Art ausgebildete Trocknungsvorrichtung ist aus der GB-PS 666 172 bekannt. In dieser Vorrichtung wird das von oben zugeführte Behandlungsgut in einem durch Verbrennung erzeugten heißen Gasstrom mit Hilfe eines rotierenden Tellers verteilt, bevor die Teilchen auf das Fließbett der oberen Zone fallen. Um ein Zusammenbacken der Teilchen im Fließbett zu verhindern, ist es erforderlich, die Teilchen schon vor dem Auftreffen weitestgehend zu trocknen. In der darunter liegenden Zone verläuft das Gut in zwei räumlich übereinanderliegenden Schichten zwischen je zwei Konusflächen, wobei die Schichten nacheinander von der am Boden der Vorrichtung zugeführten Luft durchströmt werden. Insoweit findet in der zweiten Zone lediglich eine Abkühlung der vorher erwärmten Teilchen statt. Zum Trocknen von Pulvern mit relativ hohem Feuchtigkeitsgehalt ist eine solche Vorrichtung wenig geeignet, da bei Anwendung einer einzigen Wärmebehandlungszone erfahrungsgemäß ein wirtschaftlich vertretbarer Wärmewirkungsgrad nicht zu erreichen ist

Eine andere Vorrichtung zum Trocknen von Material in Form von kleinen Teilchen zeigt die GB-PS 7 29 186. Auch bei dieser Vorrichtung ist die einzige Behandlungszone als Fließbett ausgebildet, wobei im Fließbett mit Hilfe einer gebogenen Leitwand ein spiralförmig verlaufender Kanal gebildet ist, durch den das Behandlungsgut bis zum äußeren Rand der Vorrichtung ίο wandert.

Um Pulver mit hohem Feuchtigkeitsgehalt wirtschaftlich zu trocknen, war es bislang allgemein üblich, die Trocknung in mehreren Stufen durchzuführen, wobei man in der letzten Stufe oder in den letzten Stufen, d. h. nachdem genügend Feuchtigkeit entfernt worden ist, mit Hilfe eines Trockengases eine fluidisierte Schicht des zu trocknenden Pulvers erzeugt Diese Verfahren sind aber vielfach zu aufv. endig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung zum Trocknen von Pulvern, die zwei Behandlungszonen umfaßt, so auszubilden, daß eine wirksame Trocknung selbst von Pulvern, deren Feuchtigkeitsgehalt so hoch ist, daß sie nicht unmittelbar fluidisierbar sind, in einer einzigen Anordnung in

kompakter Bauweise mit einem günstigen Wärmewirkungsgrad großtechnisch durchführbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung in der eingangs beschriebenen Art durch eine solche Ausgestaltung gelöst, daß unmittelbar über der perforierten Tragplatte der oberen Behandlungszone mehrere Heizkörper in Form von radialen Leisten angeordnet sind und daß den Boden der unteren Behandlungszone eine zweite perforierte Tragplatte bildet, auf deren Oberseite eine spiralförmig verlaufen-

de senkrechte Leitwand einen vom Pulverüberlaufrohr beschickten, von der Mitte der Tragplatte bis zu ihrem Rand führenden Kanal bildet, an dessen Ende wenigstens ein mit dem Pulverauslaß der Kammer verbundenes Überlaufrohr vorgesehen ist.

w Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die spiralförmig verlaufende Leitwand wenigstens auf einem Teil ihrer Ausdehnung mit einem Heizkörper versehen oder als solcher ausgebildet.
Die Zusammenfassung von zwei derartigen Behandlungszonen mit unterschiedlichen Behandlungseigenschaften in einer einzigen zylindrischen Kammer bietet für das Trocknen von Pulvern wesentliche Vorteile. Obwohl Pulver mit großem Feuchtigkeitsgehalt nicht unmittelbar fluidisiert werden kann, hat sich gezeigt, daß

so es trotzdem möglich ist, ein Wirbelbett auf der oberen Tragplatte zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, weil das vom Verteilteller abgeschleuderte Pulver über die bereits fluidisierte Schicht verteilt wird und so weit in diese hinabsinkt, bis es genügend getrocknet ist, um sich fluidisieren zu lassen. In dieser Schicht findet eine intensive Vermischung der noch nicht genügend getrockneten Teilchen mit den bereits getrockneten Teilchen statt, wobei der Trocknungsprozeß durch die radial verlaufenden Heizkörper beeinflußt und gefördert werden kann.

Obwohl als Ausgangsmaterial Pulver zugeführt wird, welches sich nicht unmittelbar fluidisieren läßt, können auf diese Weise die Vorteile der guten Massen- und Wärmeleitungsverhältnisse ausgenutzt werden, die bekanntlich bei der Trocknung in einem Wirbelbett erreichbar sind. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß zu Beginn eines Trocknungsprozesses sofort ein Wirbelbett entsteht, was entweder dadurch erfolgen kann, daß

zuerst eine geeignete Menge trockenen Pulvers eingegeben wird, oder auch dadurch, daß man anfänglich das zu trocknende Pulver entsprechend langsam zuführt, so daß es trocknen kann, bevor die Schicht zu dick geworden ist, um auf diese Weise eine fluidisierte Schicht zu erzeugen, deren Stärke etwa der Höhe des Oberlaufs entspricht

Das Trocknungsgas, das sich vcr. der unteren Tragplatte zur oberen Tragplatte bewegt und durch die Perforationslöcher derselben strömt, reicht im allgemeinen nicht aus, in der oberen Schicht eine Trocknung zu bewirken, die notwendig ist, um einen gleichmäßigen Strom fluidisierbaren Pulvers durch den Überlauf und hinunter auf die untere Platte zu erzeugen. Dennoch hat das Hindurchströmen des Trocknungsgases durch die obere Schicht aufgrund der Bewegung, in die das Pulver auf der oberen Tragplatte dadurch versetzt wird, eine sehr wesentliche Bedeutung für den gewünschten Trockenprozeß.

Die Vorrichtung hat auch den Vorteil, daß eine reine Trocknung möglich ist. Deshalb ist sie vorzugsweise für die Trocknung solcher Pulver bestimmt, die nicht so leicht zur Bildung von Agglomeraten neigen, z. B. Materialien wie Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Acrylonitrilbutadien-styren und andere polymere Produkte, die der Vorrichtung beispielsweise in der Form von Filterkuchen oder Preßkuchen zugeführt werden können. Als weitere Materialien können vegetabiles Protein und mineralische Materialien genannt werden.

Die unmittelbar übereinanderstehende Anordnung der beiden unterschiedlichen Behandlungszonen ergibt eine Vorrichtung in kompakter Bauweise, die sich durch flexible Betriebsbedingungen auszeichnet und mittels der Pulver mit hohem Feuchtigkeitsgehalt unter guten wirtschaftlichen Bedingungen getrocknet werden können.

Ein Beispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung, in der eine Trocknungsvorrichtung perspektivisch und mit teilweise geschnittener Außenwand dargestellt ist, näher erläutert.

Die Vorrichtung hat die Form einer Kammer, die aus einem oberen zylindrischen Teil 1 und einem unteren trichterförmigen Teil 2 besteht. Das zu trocknende Material wird oben mit Hilfe einer Förderschnecke 3 zugeführt und fällt hinunter auf eine zentral angebrachte Verteilerscheibe 4, die auf ihrer Oberseite mit radialen Rippen 5 versehen ist. Diese Scheibe 4 ist an einer Welle 6 befestigt, die von einem Motor 7, z. B. einem hydraulischen Motor, angetrieben wird. v"on der Verteilerscheibe 4 wird das Material auf eine oben im zylindrischen Teil 1 der Kammer angebrachte perforierte Tragplatte 8 geschleudert, auf deren Oberseite eine Anzahl radialer, lotrechtstehender Heizkörper 9 angeordnet ist, die mit Dampf beheizt werden und jeweils einen Dampfeintrittstutzen 10 und einen Dampfaustrittstutzen U haben.

Durch die Tragplatte 8 ist ein Überlaufrohr 12 zentral hindurchgeführt, dessen obere Mündung 13 in einer solchen Höhe über der Tragplatte 8 angeordnet ist, daß eine geeignete Schichtdicke festgelegt wird. Dieses Rohr 12 führt hinunter zu einer unteren perforierten Tragplatte 14, auf der eine spiralförmige Leitwand 15 angebracht ist. Kurz vor dem Ende dieser Leitwand 15 ist ein Überlaufrohr 16 vorgesehen, das durch den trichterförmigen Teil 2 hindurch zu einem Pulverauslaß 17 hinunterführt und dessen Höhe über der Tragplatte 14 die Stärke der auf dieser Platte befindlichen fluidisierten Schicht bes: immt

Das Trocknungsgas wird mit Hilfe eines Gaseintritts 18 von unten her durch den trichterförmigen Kammerteil 2 eingeleitet Es strömt durch die beiden Tragplatten 14 und 8 hindurch und wird durch einen Gasaustritt 19 oben aus der Kammer abgezogen.

Das zu trocknende Material hat beim Einlauf in die Vorrichtung einen hohen Feuchtigkeitsgehalt und ist deshalb oft ziemlich zusammengeballt doch wird das

ίο Material mit Hilfe der Scheibe 4 genügend zerteilt, um eine gleichmäßige Verteilung desselben über die Tragplatte 8 zu ermöglichen, auf der das zuvor zugeführte Material bereits so weit getrocknet ist daß es eine fluidisierte Schicht bildet, in welcher das von der Scheibe 4 abgeschleuderte Material hinabsinkt und schnell so weit trocknet, daß es sich ebenfalls fluidisieren läßt. Die Trocknung erfolgt in erster Linie mit Hilfe der radialen Heizkörper 9, da das Trockengas nach dem Durchströmen der Tragplatte 14 und dem darauf befindlichen Wirbelbett ein stark herabgesetztes Trokkenpotential hat. Die Trocknung in der auf der Platte 8 befindlichen Schicht erfolgt praktisch ausschließlich durch Verdunstung von Feuchtigkeit von der Oberfläche der Partikeln, indem sie von der Oberfläche verdunstete Feuchtigkeit ständig durch Diffusion von Feuchtigkeit aus dem Inneren der Partikel ersetzt wird.

Durch die auf der Tragplatte 8 stattfindende

Trocknung wird so viel Feuchtigkeit entzogen, daß sich das Pulver auf der Tragplatte 14 fluidisieren läßt, wo es deshalb vom Leitkörper 15 gelenkt in fluidisierter Form und unter ständig fortschreitendem Trocknen auf einer spiralförmigen Bahn zum Überlauf 16 strömt, von wo es durch den Pulveraustritt 17 ausgetragen werden kann. Der hauptsächliche Teil der Trocknung auf der Tragplatte 14 erfolgt nicht nur von der Oberfläche, sondern auch vom Inneren der einzelnen Partikel.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist zur zusätzlichen Begünstigung des letzten Teils der Trocknung in den äußersten Teil der spiralförmigen Wand 15 noch ein Heizkörper 20 eingebaut, der wie die radialen Heizkörper 9 dampfbeheizt ist und einen Dampfeintritt 21 und einen Dampfaustritt 22 hat.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist unter der Platte 8 eine Reinigungsanordnung in der Form von zwei radialen Rohren 23 vorgesehen, die mit Hilfe eines Motors 24, dessen Welle 25 durch ein Rohr 26 hindurch zu einem nicht näher gezeigten Getriebe 27 geführt ist, um das Überlaufrohr 12 drehbar sind. Das Rohr 26 hat außerhalb der Kammer einen Gaseintritt 28 für Reinigungsgas, das durch das Rohr 26 hindurch zu den Rohren 23 geleitet wird, von wo aus es durch eine Anzahl Düsen in Strahlen gegen die Unterseite der Platte 8 geblasen wird. Diese Reinigungsanordnung bildet jedoch nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, weshalb hier nicht weiter darauf eingegangen werden soll.

Die Erzeugung des Wirbelbetts beim Anfahren der Vorrichtung kann außer durch Zuführen von trockenem Material oder durch langsames Zuführen von nassem Material auch durch Einfüllen einer geeigneten Menge nassen Materials, z. B. bis ungefähr in Höhe des Überlaufs, und Trocknen dieses Materials erfolgen, bis dieses fluidisiert ist, woraufhin mit dem kontinuierlichen Zuführen von Trocknungsgut begonnen werden kann.

Da« benutzte Trocknungsgas kann atmosphärische Luft oder ein anderes Gas sein, und das Reinigungsgas sollte vorzugsweise von derselben Art wie das in der Vorrichtung benutzte Trocknungsgas sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung mit einer zylindrischen Kammer, in der in einer oberen Behandlungszone unter einem zentralen Pulvereinlaß ein rotierender Verteilteller angeordnet ist und auf einem perforierten Boden das Behandlungsgut ein Wirbelbett bildet, welches mittig von einem Pulverüberlaufrohr durchsetzt ist, und mit einer unteren, durch das Oberlaufrohr der oberen Zone beschickten Behandlungszone, in der das Gut ebenfalls als Aufströmschicht ausgebildet ist, wobei die Kammer unter einen Pulverauslaß und in beiden Zonen je einen Trocknungsgaseintritt und -austritt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Trocknen von Pulvern mit hohem Feuchtigkeitsgehalt, insbesondere Pulvern, deren Feuchtigkeitsgehalt so hoch ist, daß sie nicht unmittelbar fluidisierbar sind, unmittelbar über der perforierten Tragplatte (8) der oberen Behandlungszone mehrere Heizkörper (9) in Form von radialen Leisten angeordnet sind und daß den Boden der unteren Behandlungszone eine zweite perforierte Tragplatte (14) bildet, auf deren Oberseite eine spiralförmig verlaufende senkrechte Leitwand (15) einen vom Pulverüberlaufrohr (12) beschickten, von der Mitte der Tragplatte (14) bis zu ihrem Rand führenden Kanal bildet, an dessen Ende wenigstens ein mit dem Pulverauslaß (17) der Kammer verbundenes Überlaufrohr (16) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralförmig verlaufende Leitwand (15) wenigstens auf einem Teil ihrer Ausdehnung mit einem Heizkörper (20) versehen oder als solcher ausgebildet ist.