DE2313847C3

DE2313847C3 - Trockentrenneinrichtung zur Abtrennung von Sand aus Tabakfeinteilchen

Info

Publication number: DE2313847C3
Application number: DE2313847A
Authority: DE
Inventors: Thomas Wade Fern Creek Ky. Summers (V.St.A.)
Original assignee: British American Tobacco Co Ltd
Current assignee: British American Tobacco Investments Ltd
Priority date: 1972-03-21
Filing date: 1973-03-20
Publication date: 1978-06-08
Also published as: USRE29625E; AU5337873A; DE2313847B2; AU472451B2; FR2176959B1; US3842978A; GB1390686A; ZA731781B; CA962973A; FR2176959A1; DE2313847A1; BR7208936D0

Description

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Die Erfindung betrifft eine Trockentrenneinrichtung zur Abtrennung von Sand aus Tabakfeinteilchen.

Bei der technischen Verarbeitung von Tabak fallen in großer Menge sehr kleine Tabakteilchen an. Es sind Vorrichtungen bekannt, in denen sich diese Tabakteilchen zu Tabakblättern verarbeiten lassen. Die bei der technischen Verarbeitung von Tabak anfallenden Tabakteilchen fallen jedoch häufig mit Sand verunreinigt an und können deshalb nicht direkt zu Tabakblättern verarbeitet werden. Vielmehr ist es erforderlich, daß der Sand vorher abgetrennt wird. Bisher fehlte eine wirksame Trenneinrichtung zur Abtrennung des Sandes von den Tabakfeinteilchen.

Aus der US-PS 26 78 131 ist eine Trockentrenneinrichtung für die Erzaufbearbeitung, genauer für die Abtrennung der schwereren Erze von der leichteren Gangart bekannt. Die bekannte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Kammer, in der ein Halterungsteil angeordnet ist, welches ein oberes Sieb sowie ein unteres Sieb aufweist, zwischen denen sich eine Vielzahl kugelförmiger Körperchen befindet, aus Einrichtungen zur Erzielung eines Aufwärtstromes von Gas bzw. Luft durch die Kammer zur Fluidisierung des Gemisches sowie aus einer Rütteleinrichtung zur Erzielung einer ft5 Vibration des Halterungsteiles. Die kugelförmigen Körperchen dienen dabei der Zerschlagung des aufzuarbeitenden Erzes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Trockentrenneinrichtung anzugeben, die es in einfacher und wirtschaftlicher Weise ermöglicht, Sand aus einem Gemisch aus Sand und Tabakfeinteilchen abzutrennen.

Es wurde gefunden, daß sich die gestellte Aufgabe mit einer gegenüber der aus der US-PS 26 78 131 bekannten Trockentrenneinrichtung abgewandelten Trockentrenneinrichtung lösen läßt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Trockentrenneinrichtung für ein Gemisch, bestehend aus einer Kammer, in der ein Halterungsteil angeordnet ist, welches ein oberes Sieb sowie ein unteres Sieb aufweist, zwischen denen sich eine Vielzahl kugelförmiger Körperchen befindet, aus Einrichtungen zur Erzielung eines Aufwärtsstromes von Gas bzw. Luft durch die Kammer zur Fluidisierung des Gemisches sowie aus einer Rütteleinrichtung zur Erzielung einer Vibration des Halterungsteiles, gekennzeichnet durch die Verwendung dieser Trennvorrichtung zur Abtrennung von Sand aus einem Gemisch aus Sand und Tabakfeinteilchen, wobei jedoch die Körperchen einen Durchmesser von 2 bis 5 mm und eine Toleranz von ±20% aufweisen, der Aufwärtsstrom eine Geschwindigkeit von etwa 0,4 bis 12,5 m/Minute aufweist und zusätzlich zum pneumatischen Abfördern der nunmehr vom Sand getrennten Tabakfeinteilchen dient, und diesem Aufwärtsstrom zusätzlich ein pulsierender Strom zur Verbesserung der Fluidisierung überlagert ist.

Die Zeichnung dient der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 eine Trockentrennvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine spezielle konstruktive Ausgestaltung der Trockentrennvorrichtung gemäß F i g. 1.

Die in F i g. 1 dargestellte Trockentrenneinrichtung weist eine Kammer 1 mit einem oberen Sieb 2 und einem unteren Sieb 3, zwischen denen sich eine Vielzahl kugelförmiger Körperchen 4 befindet und eine Einrichtung zur Einspeisung des zu trennenden Gemisches aus Tabakfeinteilchen und Sand in die Kammer 1, bestehend aus dem Vorratsbehälter 5, der Rutsche 6, dem Trichter 7 und der Förderschnecke 8 auf. Die Kammer 1 weist des weiteren eine Fluidisierungszone 9 auf und ist über die Steigleitung 10 mit dem Zyklonabscheider 11 verbunden, der wiederum über die Steigleitung 12 an eine Vakuumpumpe 13 angeschlossen ist und ein in einem Behälter 14 mündendes Fallrohr 15 aufweist.

Die Rütteleinrichtung zur Erzielung einer Vibration der Kammer 1 ist durch die Bezugszeichen 16, 16' und 17 dargestellt.

Die Kammer 18 dient der Aufnahme des abgetrennten Sandes.

In der Rutsche 6 befindet sich ein Sieb 19 und unter dem Sieb 19 ein Behälter 20 für die Aufnahme von vorab abgetrenntem Sand.

In der Leitung 12 befinden sich Ventile 21 und 22, die durch eine Steuervorrichtung 23 betätigt werden können.

Die Arbeitsweise der Trockentrenneinrichtung ist wie folgt:

Aus dem Vorratsbehälter 5 wird der Kammer 1 über die Rutsche 6, dem Trichter 7 und die Förderschnecke 8 das zu trennende Gemisch aus Sand und Tabakfeinteilchen zugeführt. Die Rutsche 6 kann gegebenenfalls in Vibration versetzt werden, wobei durch Verwendung eines Siebes 19 eine Vortrennung erzielt wird, bei der die feineren Sandteilchen in den Behälter 20 fallen. Die Förderschnecke 8 kann mittels einer flexiblen Kau-

tschukdichtung luftdicht in die Kammer 1 eingeführt werden, so daß die Kammer vibrieren kann, ohne daß jadurch die Förderschnecke beeinflußt wird.

Die Kammer 1 sitzt in der Rütteleinrichtung 16,16', so daß die Kammer 1 zur Unterstützung der Aufwirbelung vibrieren kann. Die Rüttel- oder Vibrationsbewegung wird durch die Vorrichtung 17 herbeigeführt Die Mischung aus Sand und Tabakfeinteilchen wird in dem Abschnitt 9 in einen fluidisierenden Zustand versetzt.

Die zwischen den drahtmaschenförmigen Sieben 2 ι ο und 3 befindlichen dicht gepackten Körperchen sind kugelförmig. Sie können aus einem beliebigen abriebbeständigen Material bestehen, z. B. Stahl, Gias, keramischen Material oder einem hitzehärtbaren Harz. Der von den Tabakfeinteilchen abgetrennte Sand gelangt durch das Sieb 3 in den Behälter 18. Die Höhe des Bettes, auf dem die Mischung aus Tabakfeinteilchen und Sand aufliegt, Hegt bei 1,27 bis 3,81 cm.

Die Rüttelbewegung der fluidisierten Schicht dient mehreren Zwecken. Erstens dient sie dazu, die die Schicht bildenden Teilchen in Vibration zu versetzen, um eine Kanalbildung zu verhindern. Zweitens dient sie dazu, die Tabakfeinteilchen und den Sand auf der Oberseite des Siebes zu verteilen. Schließlich unterstützt die Vibration den Abtransport des Sandes aus der Kammer. Die Vibrationsgeschwindigkeit beträgt etwa 120 bis etwa 2400, vorzugsweise etwa 1000 bis etwa 1400 Schwingungen pro Minute.

Durch die Vakuumpumpe 13 wird ein durch die Kammer fließender Luftstrom erzeugt. Dabei wird sowohl ein stetiger Luftstrom zum Zwecke der Aufwirbelung und Trennung der verschiedenen Teilchen voneinander als auch ein pulsierender Luftstrom erzeugt, der die Trennung unterstützt. Dieser pulsierende Luftstrom ist dem stetigen Luftstrom oder Aufwärtsstrom überlagert. Die Steuereinrichtung 23 betätigt die Ventile 21 und 22, um den Aufwärtsstrom aufrechtzuerhalten und in den gewünschten Intervallen den gewünschten pulsierenden Strom zu überlagern. Infolge des durch die Kammer fließenden Luftstromes gelangt eine Mischung aus Tabak und Luft durch die Steigleitung 10 in den Zyklonabscheider 11, in dem die Tabakfeinteilchen von der Luft abgetrennt werden. Sie fallen in den Behälter 14, während die Luft durch die Steigleitung 12 abgezogen wird.

Ermöglicht wird die Trennung von Tabakfeinteilchen und Sand infolge des Unterschiedes in den Absetzzeiten zwischen Sandteilchen und Tabakteilchen gleicher Größe in einem sich bewegenden Luftstrom. So weisen beispielsweise Tabakteilchen einer Größe von 0,84 mm eine Absetzgeschwindigkeit von etwa 125 cm/Sekunde auf, während die Absetzgeschwindigkeit für Sandteiichen der gleichen Größe etwa 350 cm/Sekunde beträgt. Bei Teilchengrößen von 0,30 mm betragen die Werte jeweils 80 cm/Sekunde für Tabakfeinteilcheh und 200 cm/Sekunde für Sandteilchen, während bei einer Teilchengröße von 0,15 rnm die jeweiligen Werte etwa 45 cm/Sekunde für Tabakfeinteilchen und 95 cm/Sekunde für Sandteilchen betragen.

Die Geschwindigkeit für 0,59 mm große Tabakteilchen ist praktisch die gleiche wie für 0,15 mm große Sandteilchen. Aus diesem Grunde wird das zu trennende Gemisch vor der Einführung in die Trenneinrichtung vorzugsweise gesiebt, so daß der Maximalgehalt an Teilchen mit einer Größe von 0,15 mm und weniger fts nicht mehr als 2% beträgt.

Wichtig ist, daß der zwischen den Körperchen 4 verbleibende offene Raum 5 bis 30% des Kammerdurchmessers ausmacht Die Größe der Öffnungen zwischen den Körperchen muß groß genug sein, damit die abzutrennenden größeren Sandteilchen durchlaufen können. Für 0,59 mm große Teilchen sollten diese Öffnungen mindestens 0,6 mm betragen.

Die kugelförmigen Körperchen haben vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 3 mm. Die Größe der Maschen der Drahtsiebe 2 und 3 sollte vorzugsweise etwa 2 mm betragen. Diese Größe ist zweckmäßig, um zu verhindern, daß die Körperchen durch das untere Sieb fallen.

Bei Verwendung von kugelförmigen Körperchen der angegebenen Größe gelangen die feinen Sandteilchen allmählich durch das Filter. Andererseits haben Tabakfeinteilchen im allgemeinen keine kugelförmige Konfiguration wie Sand und sie sind größer als die Sandteilchen. Aus diesem Grunde ist es für die Tabakfeinteilchen viel schwieriger durch das Filterbett zu gelangen.

Die Geschwindigkeit des Aufwärtsstromes oder stetigen Luftstromes kann in Abhängigkeit von der Größe der verwendeten Einrichtung verschieden sein, wobei bei größeren Einrichtungen höhere Strömungsgeschwindigkeiten angewandt werden. Wenn beispielsweise der Durchmesser der Kammer 1 etwa 7,62 cm beträgt, liegt die Geschwindigkeit des Aufwärtsstromes zwischen 0,4 und 12,5 m, vorzugsweise zwischen 4,58 und 9,15 m/Minute.

Der dem Aufwärtsstrom überlagerte pulsierende Strom unterstützt die Trennung, in erster Linie durch Beschleunigung der Entfernung der Tabakteilchen aus dem fluidisierten Gemisch. Ein weiterer Vorteil des pulsierenden Stromes besteht darin, daß er die Reinigung der Siebunterlage durch Entfernung von Tabakteilchen unterstützt und diese Teilchen in die fluidisierte Mischung oberhalb der Siebunterlage zurückführt. Wenn eine fluidisierte Schicht mit einer geringeren Größe, beispielsweise eine 7,62 cm große Schicht verwendet wird, so sollte die Geschwindigkeit des pulsierenden Stromes etwa 4,58 bis etwa 26,8 m, vorzugsweise etwa 10,7 bis etwa 21,4 m/Minute betragen. Die Dauer eines jeden Pulses sollte etwa 0,5 bis etwa 10 Sekunden betragen, wobei die Pulsfrequenz etwa 0,5 bis 60 pro Minute betragen sollte.

Der Aufwärisstrom kann zwar auch durch eine unterhalb des Siebbettes angeordnete Pumpe erzeugt werden, jedoch hat sich die Verwendung einer Vakuumpumpe jenseits des Zyklonabscheiders als besonders vorteilhaft erwiesen. Diese bevorzugte Verwendung beruht jedoch eher auf praktischen und wirtschaftlichen Erwägungen als auf technischen Erwägungen. Wird der Luftstrom durch eine Pumpe unterhalb des Siebbettes erzeugt, ist nämlich für den periodischen Austrag des von den Tabakfeinteilchen abgetrennten Sandes eine Luftschleuse erforderlich. Wegen der Scheuerwirkung des Sandes ist die Lebensdauer der Luftschleuse verhältnismäßig kurz. Bei Verwendung einer Vakuumpumpe, beispielsweise einer Pumpe in einem Abschnitt des Systems, der nicht mit Feststoffen in Berührung kommt, tritt dieses Problem nicht so stark in Erscheinung.

Bei größeren Kammern, beispielsweise solchen mit einem Durchmesser von mehr als etwa 15,24 cm ist, wie in der Fig. 2 dargestellt, innerhalb des nach oben sich verjüngenden Abschnitts der Kammer ein konzentrisches Kegelleitblech 24 vorgesehen. Dieses Leitblech hat zwei Aufgaben. Es lenkt den Luftstrom weg vom MittelDunkt der Kammer, wo der Sanduehalt am

größten ist und dient der Verminderung der Materialmenge in der Kammer zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt. Insbesondere bei größeren Kammern kann gelegentlich eine Verstopfung auftreten, wenn ein derartiges Leitblech nicht vorhanden ist.

Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung beträgt die Menge an Tabakfeinteilchen, die zurückgewonnen werden kann, etwa 90% der der Einrichtung zugeführten Menge. Der Sandgehalt der Tabakfeinteilchen liegt unterhalb 5%. Diese Tabakfeinteilchen eignen sich zur Herstellung von neuen Tabakblättern.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Alle in diesen Beispielen angegebenen Teile sind, sofern nichts anderes angegeben ist, Gewichtsteile. In jedem der Beispiele wurde die Mischung aus Tabak und Sand getrennt, so daß das in die Kammer eingeführte Material eine Teilchengröße zwischen 0,59 und 0,16 mm aufwies.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde eine Einrichtung wie in Fig. 1 dargestellt mit einer Kammer mit einem Durchmesser von 7,62 cm verwendet. Eine Mischung aus Tabakfeinteilchen und Sand mit einem Sandgehalt von etwa 50% wurde in mehrere gleiche Teile aufgeteilt. Ein Teil wurde mit einer Einspeisgeschwindigkeit von 1 Teil pro Sekunde bei einer Geschwindigkeit des

Tabelle

pulsierenden Stromes von 12,2 m/Minute und ein« Geschwindigkeit des Aufwärtsstromes von 4,27 mrr Minute verarbeitet. Die Dauer eines Pulses betrug 1, Sekunden und die Pulsfrequenz 24 pro Minute. Da unterhalb des Wirbelbettes verwendete Siebbett b( stand aus Glasperlen mit einem Durchmesser von 4 mn Die Kammer wurde in eine Vibration von 100 Schwingungen pro Minute versetzt. 87,9% des ui sprünglich zugeführten Tabaks wurden zurückgewon nen. Dieser Tabak hatte einen Sandgehalt von 3,9%.

Der zweite Teil des Gemisches wurde zu Vergleich; zwecken in einer Kammer mit einem Drahtsieb m 0,5 mm öffnungen verarbeitet. Bei Verwendung diese Einrichtung wurden nur 72,9% des ursprünglic zugeführten Tabaks zurückgewonnen und der Taba wies einen Sandgehalt von 10.4% auf.

Beispiel 2

ίο Das angewandte Verfahren und die angewandti Einrichtung waren die gleichen wie in Beispiel
beschrieben, diesmal jedoch betrug die Geschwindigkei des pulsierenden Stromes 22,2 m/Minute und di Geschwindigkeit des Aufwärtsstromes betrug 8,55 m Minute. Unter den in der folgenden Tabelle angegebe nen Anfangs- und Endbedingungen wurden in diese Einrichtung drei verschiedene Sand/Tabakmischungei verarbeitet.

Typ des eingesetzten Tabaks	Anfänglicher	Rückgewonnener	Sandgehalt
	Sandgehalt	Tabak in %	in °/o in dem
			zurückge
			wonnenen
			Tabak
Burley-Tabak	17	89	2,6 "
Im Rauchfang getrockneter Tabak	41	92	4,1
Gemischter Tabakstaub	13	78	2.7

Aus den vorstehenden Angaben ist zu ersehen, daß die Trennung vom Typ des bearbeiteten Tabaks nicht wesentlich beeinflußt wird.

Beispiel 3

Es wurde eine Einrichtung wie in Beispiel 1 beschrieben verwendet, diesmal jedoch betrug der Kammerdurchmesser 30,5 cm und in dem oberen Abschnitt der Kammer war ein Leitblech wie in F i g. 2 dargestellt angeordnet. Die Kammer wurde zu Auftrennung von Tabakstaub, der etwa 20% Sam enthielt, verwendet. Die Geschwindigkeit des pulsieren den Stromes betrug 25,6 m/Minute und die Geschwin digkeit des Aufwärtsstromes 15,25 m/Minute. Di Pulsdauer betrug 1 Sekunde und die Pulsfrequenz 24 pn Minute. Die Kammer wurde in eine Vibration von 120 Schwingungen pro Minute versetzt 80% des de Kammer zugeführten Tabaks wurden zurückgewonnei Dieser Tabak hatte einen Sandgehalt von 3,5%.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Trockentrenneinrichtung für ein Gemisch, bestehend aus einer Kammer, in der ein Halterungsteil angeordnet ist, welches ein oberes Sieb sowie ein unteres Sieb aufweist, zwischen denen sich eine Vielzahl kugelförmiger Körperchen befindet, aus Einrichtungen zur Erzielung eines Aufwärtsstromes von Gas bzw. Luft durch die Kammer zur Fluidisierung des Gemisches sowie aus einer Rötteleinrichtung zur Erzielung einer Vibration des Halterungsteiles, gekennzeichnetdurchdie Verwendung dieser Trennvorrichtung zur Abtrennung von Sand aus einem Gemisch aus Sand und Tabakfeinteiichen, wobei jedoch die Körperchen einen Durchmesser von 2 bis 5 mm und eine Toleranz von ±20% aufweisen, der Aufwärtsstrom eine Geschwindigkeit von etwa 0,4 bis 12,5 m/Minute aufweist und zusätzlich zum pneumatischen Abfördern der nunmehr vom Sand getrennten Tabakfeinteilchen dient, und diesem Aufwärtsstrom zusätzlich ein pulsierender Strom zur Verbesserung der Fluidisierung überlagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der pulsierende Strom eine Geschwindigkeit von etwa 4,5 bis 27 m/Minute über einen Zeitraum von 0,5 bis 10 Sekunden mit einer Frequenz von 1/2 bis 60 pro Minute aufweist

3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Leitblech (40) in der Kammer (1) in der Nähe des Zentrums des Halterungsteiles vorgesehen ist zur Lenkung des Gasflusses weg vom Mittelpunkt der Kammer, wo der Sandgehalt am größten ist, und zur Verminderung der Materialmenge in der Kammmer zu irgendeinem gegebenen Zeitpunkt.