DE2243670C3

DE2243670C3 - Verfahren und Wirbelbett-Trockner zum kontinuierlichen Trocknen von körnigen Stoffen

Info

Publication number: DE2243670C3
Application number: DE19722243670
Authority: DE
Inventors: Zdenek Dipl.-Ing. Bruenn Beran (Tschechoslowakei)
Original assignee: VYZKUMNY USTAV CHEMICKYCH ZARIZENI BRNO BRUENN-KRALOVO POLE (TSCHECHOSLOWAKEI)
Current assignee: VYZKUMNY USTAV CHEMICKYCH ZARIZENI BRNO BRUENN-KRALOVO POLE (TSCHECHOSLOWAKEI)
Priority date: 1972-09-06
Filing date: 1972-09-06
Publication date: 1975-08-07
Also published as: DE2243670B2; DE2243670A1

Description

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

" Die Erfindung bezieht sich zunächst auf ein Ver- gelöst, daß das stationäre Wirbelbett den Anfang der fahren zum kontinuierlichen Trocknen von körnigen, Behandlungsstrecke bildet und Menge und Temperaauf Grund ihres Feuchtigkeitsgehaltes zu Materialzu- 45 tür des in ihm aufgeslrömten Trocknungsmediums so sammenschlüssen tendierenden Stoffen in einem Wir- geregelt werden, daß darin der Feuchtegehalt der belbett-Trockner, bei dem die Stoffe im Wirbelbett in Stoffe unmittelbar unter dem Wert gehalten wird, eng aneinanderliegenden Windungen, denen an einer über dem Materialzusammenschlüsse auftreten.
Stelle ein stationäres Wirbelbett zugeordnet ist, fort- Die Vortrocknung des feuchten Stoffes in dem vorbewegt werden, bei jeweils gesteuerter Menge und 50 geschalteten stationären Wirbelbett mit praktisch Temperatur des Trocknungs- und Verwirbelungsme- idealer Durchführung der festen Phase erfolgt sehr diums. intensiv, weil dabei eine große Zwischenphasenober-Körnige Stoffe, welche in feuchtem Zustand kein fläche für die Wärme- und Massenübertragung gebil-Wirbelbett bilden, wurden bisher so in einem Wirbel- det wird. Dazu kommt noch der Umstand, daß mit bett getrocknet, daß in eine erhitzte Schicht des fer- 55 Rücksicht darauf, daß in einem ideal gerührten Wirtiggetrockneten Materials ununterbrochen feuchtes belbett in jedem Augenblick ein beträchtlicher Anteil Material zugeführt wurde, welches im Wirbelbett auf von schon fertiggetrockneten Teilchen anwesend ist, den geforderten Austrittsfeuchtegehalt unter den Be- die tatsächliche Oberfläche, auf welcher die Wärmedingungen praktisch idealer Durchmischung der fe- und Massenübertragung zustandekommt, noch besten Phase getrocknet wurde. 60 deutend kleiner als die effektive Gesamtoberfläche

Der Umstand, daß die Trocknung bei diesem Ver- aller im Wirbelbett anwesenden Teilchen ist.
fahren im Wirbelbett mit fast idealer Durchmischung Das erfindungsgemäße Zweistufentrocknungsverder festen Phase verläuft, hat aber auch zur Folge, fahren ermöglicht also, den Anteil der schon fertigdaß manche Teilchen den Trockner praktisch sofort getrockneten bzw. teilweise getrockneten, im Wirbelverlassen, wogegen andere Teilchen hier sehr lange 65 bett verweilenden Teilchen dadurch beträchtlich herverweilen. Der Feuchtegehalt des Materials beim abzusetzen, daß sich der getrocknete Stoff in der Austritt aus dem Trockner stellt also im Grunde ge- ideal gerührten Zone nur so lange aufhält, bis der nommen den mittleren Feuchtegehalt dar, und es gilt mittlere Feuchtegehalt der festen Phase auf den Wert

/ leduziert ist, welcher gerade für eine gute Verwirbe- % tang unentbehrlich ist Die Haupttrocknung verläuft I: cann weiter in der zweiten Phase unter den Bedingt guagen eines praktisch kolbenartigen Flusses der IF' Teilchen, wenn sich die Verweilzeit der Teilchen un- * tereinander nur noch sehr wenig unterscheidet.

Im Zusammenhang mit dem niedrigen Trocknungsgrad des feuchten Materials in der ideal gerührten Trocknerzone ist es bei dem erfindungsgemäßen Zweistufenverfahren zunj Trocknen von köraigen Stoffen möglich, die Temperatur de* Wirbelbetts in dieser Zone bei einem genügend großen ausnutzbaren Temperatureniinterschied des Trocknungsand Verwirbelungsmediums auf einem relativ niedrigen Wert zu halten. Der niedrigste Wert dieser »5 Temperatur wird dabei in der Regel durch die Forderung einer genügend hohen Trocknungsgeschwindigkeit, ihre obere Grenze dagegen durch ökonomische und technologische Forderungen btstimmt. Die Temperatur des Wirbelbetts in der zweiten Prozeß- ao stufe, d.h. in der Zone des kolbenartigen Flusses, wird gewöhnlich der gegebenen Technologie angepaßt.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Wirbelbett-Trockner zur Durchführung des Verfahrens aj gemäß der Erfindung, mit Gutzufuhr und Gut- und Trocknungsmediumabfuhr, mit in eng aneinanderliegenden durch Teiltrennwände in einer Kammer gebildeten Windungen geführten Wirbelbettkanal und diesem zugeordnetem, gegenüber der Kanalbieite mehrfach größerem Wirbelbettbehälter mit jeweils gasdurchlässigen Rostböden, durch die das Aufström- und Trocknungsmedium von unten in das jeweilige Wirbelbett geführt wird.

Bei einem Wirbelbett-Trockner dieser Gattung (US-PS 3 685 1^5) ist das stationäre Wirbelbett zwischengeschaltet und hat keine eigene Zufuhr für das Verwirbelungsmedium. Daraus entstehen die dem zugehörigen Verfahren anhaftenden Mangel. Die Teiltrennwände sind senkrecht angeordnet, so daß der Wirbelbettkanal in Zick-Zack-Liuie verläuft.

Der erfindungsgemäße Wirbelbett-Trockner ist da- c rch gekennzeichnet, daß der Wirbelbettbehälter dem Wirbelbettkanal vorgeordnet ist un ι eine eigene Luftzufuhrkammer aufweist.

Demgegenüber kann durch die erfindungsgemäße Vorordnung des Wirbelbettbehälters und die besondere Zufuhr des Verwirbelungsmediums die Vortrocknung in optimaler Weise gesteuert und so das Verfahren gemäß der Erfindung mit allen ihm zukommenden Vorteilen durchgeführt werdta.

Um den Rückfluß und die Rückdurchmischung der Anteile des fließenden Wirbelbetts zu verhindern, ist es möglich, den Rost stufenweise so auszubilden, daß mit dem fortschreitenden Wirbelbett die Höhe der Stufen abnimmt. Die einzelnen Roststufen können dabei wieder vorteilhaft den einzelnen Arbeitskammern entsprechen, welche im Grenzfall als selbständige, mit eigener Zu- und Abführung des Trocknung?,- und Verwirbelungsmediums versehene, hintereinander zu einer absteigenden Kaskade geschaltete Trockenkammern ausgeführt sind.

Die Erfindung wird an Hand der in der Zeichnung schematisch veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt

F i g. 1 die Seitenansicht teilweise im Lotrechtschnitt eines Wirbelbett-Trockners nach einem ersten Ausführungsbeispiel,

F i g. 2 den Grundriß des Trockners gemäß F i g. 1, F i g. 3 die Seitenansicht teilweise im Schnitt eines Wirbelbett-Trockners nach einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel mit stufenartig ausgebildetem Wirbelbettkanal und

Fig. 4 den Grundriß des Trockners gemäß Fi g. 3. Bei den beiden Ausführungsformen des Wubelbett-Trockners ist in dem unteren Teil des geschlossenen Gehäuses 1 ein gasdurchlässiger Rostboden 2 angeordnet, welcher zur Verteilung des im Raum unter ihm mittels einer oder mehrerer Zuführungen 4 zugeführten Trocken- und Verwirbelungsmediums, z. B. Luft, dient. Die Luft kommt aus einem nicht gezeichneten Wärmeaustauscher; ihre Temperatur wird automatisch durch ein System gekoppelter Klappen (nicht gezeigt) in Abhängigkeit von der Wirbelbetttemperatur geregelt. Nach dem Durchgang durch den Trockner entweicht die die abgedampfte Feuchtigkeit und kleine aus dem Wirbelbett 14, 14' ausgetragene Teilchen festen Materials enthaltende Luft durch den bzw. die Stutzen 10 in einen nicht eingezeichneten Zyklon, aus welchem sie von einem Saugventilator abgesaugt wird. Der Druck im Trockner ist einstellbar und kann, durch ein Regulierk!appensystem in gegebenen Grenzen gehalten werden.

Im Inneren des Trockners ist auf dem Rostboden 2 in der bzw. jeder Kammer 11 ein Einbau angeordnet, welcher aus einem System paralleler, senkrechter, glatter Teiltrennwände 7 und 12 gebildet wird, die auf dem Rostboden in regelmäßigen Abständen hintereinander angeordnet sind. Dabei liegen sowohl die längeren, die einzelnen Arbeitskammem 6, 11 trennenden Teiltrennwände 12 als auch die kürzeren, einen Kanal für das Wirbelbett 14, 14' in der oder den Kammern 11 abgrenzenden Teiltrennwände 7 immer mit einer ihrer Kanten an der einen oder der anderen Seitenwand des Gehäuses 1 an, wobei an der anderen Kante an der gegenüberliegenden Seitenwand ein Spalt frei bleibt, dessen Breite ungefähr dem gegenseitigen Abstand der Trennwände entspricht.

Der durch die Teiltrennwände 7 und 12 gebildete d.h. mehrfach umgelenkte Wirbelbett-Kanal 14' ist bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 und 4 an der Grenze zwischen den einzelnen Kammern 6, 11, 11 durch Scheidewände 8 unterbrochen. Die Scheidewände 8 sind in den Spalten zwischen der Kante der betreffenden Teiltrennwand 7 oder 12 und der Seitenwand des Gehäuses 1 angeordnet und erfüllen die Funktion von Überfallwänden für das Wirbelbett, dessen Oberflächenniveau die Scheidewände auf diese Weise regulieren und auf konstanter Höhe halten. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und ist die Scheidewand 8 nur über dem Abführrohr S des fertiggetrockneten Gutes angeordnet.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 und 4 ist der Rostboden 2 stufenartig ausgebildet, wobei die Stufenhöhe mit der Bahn des Wirbelbettkanals 14' sinkt. Jede Stufe gehört zu einer Kammer6 bzw. 11, welche eine selbständige Zuführung 4 des Trock- »?ungs- und Verwirbelungsmediums und auch einen eigenen Stutzen 10 zur Abführung des Mediums aus dem oberen Teil der Kammer besitzt. Nötigenfalls ermöglicht diese Anordnung die Einführung von Medien verschiedener Eigenschaften oder sogar von ganz verschiedenen Medien in die einzelnen Kammern.

Das feuchte Gut wird mittels eines Separieraufgebers 3 in den Behälter 6 des stationären Wirbelbetts

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zugeführt, dessen Breite das Vierfache des Abstandes 120 bis 130° C erwärmter Luft durchgeführt, wobei

ί zwischen den einzelnen Teihrennwänden 7 und 12 die Temperatur des Wirbelbetts in dem größten Teil

ausmacht. In dem Behälter 6 sind keine Trennwände des Trockners ebenfalls auf 35 bis 45° C gehalten

! angeordnet. wurde. Praktisch dieselbe Temperatur wiesen auch

! Nach dein Durchgang durch den Trockner fällt 5 das austretende, fertiggetrocknete Material iind die

das fertiggetipcknete Gut über die Scheidewand 8 der den Trockner verlassende Luft auf, wogegen die

bzw. der letzten Kammer 11 in das Gutabfuhrrohr 5, Lufttemperatur unter dem Rost bei voller Auslastung dai mit einem nicht eingezeichneten Rotationsdruck- des Trockners auf 120⁰C gehalten wurde. Der Verschluß versehen ist. Feuchtegehalt des ausgetragenen Materials betrug

ί Bei der Ausführung gemäß F i g. 1 und 2 ist der io 0,2 bis 0,3 Gewichtsprozent.

j Raum unter dem Rostboden 2 mittels undurchlässi- Bei dem bisherigen Trockenverfahren in einem

! ger Trennwände 9 in zwei selbständige Verteilungs- ideal gerührten Wirbelbett wird dagegen die Trock-

; kammern 13 geteilt, von denen jede eine eigene Zu- nung gewöhnlich bei einer Temperatur von 60 bis

j rühreinrichtung 4 für das Trocknimgs-und Verwirbe- 7O⁰C im Wirbelbett durchgeführt, wobei dieselbe

lungsmedium besitzt. »5 Temperatur auch das Trocknungs- und Vcrwirbe-

Für einige GebrauchsFälle ist es möglich, die lungsmedium und das aus dem Trockner austretende

j Wände des Gehäuses 1 oder auch die Teiltrenn- Material aufweisen.

wände 7 und 12 doppelt auszuführen, so daß sie als Die durch das Trocknungs- und Verwirbelungsme-

! Wärmeaustauschflächen für die Erwärmung oder dium bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum

Kühlung des Wirbelbetts ausgenützt werden können, ao Trocknen körniger Stoffe übertragene Wärmemenge Die Hauptvorteile des erfindungsgemäßen Verfah- ist also bis um 60 °/o größer als die bei dem bisherirens und des erfindungsgemäßen Wirbelbett-Trock- gen Verfahren übertragene Wärmemenge. Die ganze ners zum kontinuierlichen Trocknen von körnigen übertragene Wärme wird dabei praktisch nur zum Stoffen sind besonders die niedrige thermische und Trocknen ausgenützt, weil sich das Material selbst im mechanische Beanspruchung des zu trocknenden »5 Laufe des Trocknens nicht erwärmt. Daraus folgen Materials, der hohe Trocknungsgrad des Materials zugleich auch niedrigere Wärmeverluste durch die bei minimaler Trocknungstemperatur, der minimale Wände und niedrigere Verluste in der abgeführten Wärmebedarf für die Trocknung, besonders bei Luft oder im Material, welches sich überdies nach Materialien mit niedrigem Aufgabefeuchtegehalt (1 dem Austritt aus dem Trockner nicht mehr nachträgbis 3 Gewichtsprozent), die niedrige Temperatur des 30 lieh abkühlen muß.
fertiggetrockneten, ausgetragenen Materials, die ge- Trocknen von vitalen Hefen

drängte Bauart des Trockners und folglich auch die Trocknen von vitalen Heien

herabgesetzten Wärmeverluste in den Wänden des Beim Trocknen von vitalen Hefen ist die Trock-

Trockners, die hohe Leistung des Trockners bei klei- nungstemperatur wegen der Empfindlichkeit des Maner Grundrißfläche und kleinem Baumaterialauf- ₃₅ terials gegen Wärme beschränkt. Die Trocknungsgewand, die Tatsache, daß im eigentlichen Trockner schwindigkeit ist bei den erlaubten Temperaturen keine rotierenden, erhöhte Anforderungen an die verhältnismäßig niedrig, und sie beträgt steilenweise Herstellungsgenauigkeit und an die Betriebsinstand- nur etwa einige zehn Minuten bis eine Stunde. Körhaltung stellenden Bestandteile sind, die sehr ein- nige Hefeteilchen in feuchtem Zustand verwirbeln fache und anspruchslose Bedienung und Instandhai- _4O schlecht, und es ist darum notwendig, sie erfindungstung des Trockners und die außerordentlich nied- gemäß in das vorgetrocknete Wirbelbett zu dosieren, rigen Betriebs- und Investitionsaufwendungen. Mit Rücksicht darauf, daß es aus Lagerungsgrün

den notwendig ist, praktisch alle körnigen Teilchen Anwendungsbeispiele unter die geforderte Grenze auszutrocknen, ist die

von UMk- A-M-*. « SÄÄ ÄÄSÄS

Es wurde kristallines Ammoniumsulfat verarbeitet, Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur das nach Abschleudern vor dem Eintritt in den kontinuierlichen Trocknung in einem Wirbelbett Trockner einen Feüchtegehalt von Ibis3 Gewichts- bringt also hierbei außerordentliche Vorteile sowohl Prozent und eine Temperatur von 35 bis 45° C auf- _so vom wirtschaftlichen Standpunkt des Verfahrens als wies. Die Trocknung int Wirbelbett Wurde mittels auf auch vom technologischen Standpunkt aus.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

l O , 2 \J grundsätzlich, daß, je niedriger der zu erreichende Patentansprüche: Feuchtegehalt ist, einjlesto größerer Anteil der Teilchen M)twendigerwet& länger im Trockner verbleibt,

1. Verfahren zum kontinuierlichen Trocknen als es zu deren Austrocknung unbedingt notwendig von körnigen, auf Grund ihres Feuchtigkeitsge- 5 ist .

haltes zu Materialzusammenschlüssen tendieren- Dieses Verfahren wurde bereits abgewandelt und den Stoffen in einem Wirbelbett-Trockner, bei das Gut in einem Vortrockner gerührt, dem em Ferdem die Stoffe im Wirbelbett in eng aneinander- tigtrockner nachgeschaltet war (DJ-AS 1 010 460). Uegenden Windungen, denen an einer Stelle ein Man hat dann weiter bereits das,Wirbelbett auf verstationäres Wirbelbett zugeordnet ist, fortbewegt ia schiedene Kammern unterteilt (GB-Fi.788191 und werden, bei jeweils gesteuerter Menge und Tem- 1230 587), um einerseits die Durchwirbelung zu verperatur des Trockmings- und Verwirbelungsme- bessern und andererseits die Verweildauer des Guts diums, did«rch g>kejxiizeichttiet, daß > im Wirbelbett besser steuern zu können. Aber auch das stationäre Wirbelbett den Anfang der Be- diese Unterteilung und Führung des Wirbelbetts erhandlungsstrecke bildet und Menge und Tempe- 15 möglicht noch keine gleichmäßige Trocknung und ratur des in ihm aufgeströmten Trocknungsmedi- verhindert vor allem nicht, daß fertiggetrocknete ums so geregelt werden, daß darin der Feuchte- Teilchen langer als notwendig im Trockner verweigehalt der Stoffe unmittelbar unter dem Wert ge- len.

halten wird, über dem Materialzusammenschlüsse Auch eine Weiterentwicklung dieser bekannten

auftreten. ao Verfahren entsprechend der eingangs erwähnten Gat-

2. Wirbelbett-Trockner zur Durchführung des tung (US-PS 3 685 165), bei der das Wirbelbett in Verfahrens nach Anspruch 1 mit Gutzufuhr und eng aneinanderliegenden Windungen unter Zwi-Gut- und Trocknungsmediumabfuhr, mit in eng schenschaltung eines stationären Wirbelbetts verteilt aneinanderliegenden, durch Teiltrennwände in ist, konnte noch keine gleichmäßige Trocknung ereiner Kammer gebildeten Windungen geführten as zielen. Man verzichtete im stationären Wirbelbett auf Wirbelbettkanal und diesem zugeordnetem, ge- eine gesonderte Zuführung des Verwirbelungsmedigenüber der Kanalbreite mehrfach größerem Wir- ums und brachte zusätzlich besondere Heizkörper belbettbehälter mit jeweils gasdurchlässigen an. Da sich im Gutaufgabebereich immer wieder Rostböden, durch die das Aufström- und Trock- Materialzusammenschlüsse gebildet hatten, die im nungsmedium von unten in das jeweilige Wirbel- 30 Wirbelbett nicht transportiert wurden und so auch bett geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nicht getrocknet werden konnten, wurde hier eine beder Wirbelbettbehälter (6) dem Wirbelbettkanal sondere Vorrichtung zur Entfernung dieser Material-(14, W) vorgeordnet ist, und eine eigene Luftzu- Zusammenschlüsse vorgesehen.

fuhrkammer aufweist. Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,

3. Wirbelbett-Trockner nach Anspruch 2, da- 35 das Verfahren der eingangs erwähnten Gattung zu durch gekennzeichnet, daß der Wirbelbettkanal verbessern und dabei eine gleichmäßige Trocknung (14') stufenartig ausgebildet ist. des gesamten aufgegebenen Gutes zu erreichen und

in allen Phasen des Wirbelbetts den Anteil der schon fertiggetrockneten Teilchen erheblich herabzusetzen

40 und so eine optimale Energieausnutzung und geringe

Wärmeverluste zu erznelen.