DE2406464A1 - METHOD AND DEVICE FOR DRYING PARTICULAR MATERIALS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR DRYING PARTICULAR MATERIALSInfo
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Description
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A 11 620
5.2.1974A 11 620
February 5, 1974
f - ktf - kt
Firma Barr & Murphy Limited 1, Dorset Square, London N.W. 1 EnglandBarr & Murphy Limited 1, Dorset Square, London N.W. 1 England
Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen teilchenförraigerMethod and apparatus for drying particle-shaped
Materialienmaterials
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen teilchenförmigen« beispielsweise pulver-» förmigen, körnigen oder pastösen Materials,, bei welcheu ein Trocknungsgas und das zu trocknende Material in einem Kreislauf umläuft und das feuchte Material an einer Stelle in den Bäreislauf eingespeist wird, an der das Gas eine im Vergleich zu einer kritischen Temperatur des Materials niedrigere Temperatur aufweist.The invention relates to a method and an apparatus for drying particulate “for example powder”, granular or pasty material, with whichu a drying gas and the material to be dried circulates in a circuit and the moist material is applied a point is fed into the water circulation, at which the gas a compared to a critical temperature of the material is at a lower temperature.
409835/0732409835/0732
A 11 620A 11 620
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Bei einem solchen Verfahren muß die Trockenluft ständig erneuert werden. Üblicherweise ist die Temperatur der Trockenluft durch eine kritische Temperatur, beispielsweise den Schmelzpunkt oder Erweichungspunkt des zu trocknenden Materials oder eine kritische Temperatur bezüglich einer anderen wärmeempfindlichen Eigenschaft beschränkt, da beispielsweise ein Schmelzen oder Erweichen des Materials während des Trocknungsprozesses unerwünscht ist. Dies ist besonders wichtig beim Trocknen organischer Materialien, wie Thermoplasten, Stearaten oder dergleichen, Bei diesen Verfahren wird jedoch häufig als nachteilig empfunden, daß aufgrund der verhältnismäßig geringen Abkühlspanne ein relativ hoher Umsatz an Trocknungsluft erforderlich ist.In such a process, the dry air must be constantly renewed. Usually the temperature is the Dry air through a critical temperature, for example the melting point or softening point of the to drying material or a critical temperature with respect to another heat-sensitive property limited because, for example, melting or softening of the material during the drying process is undesirable is. This is particularly important when drying organic materials such as thermoplastics, stearates or the like, However, these methods are often considered to be disadvantageous felt that due to the relatively small cooling span, a relatively high conversion of drying air is required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß bei gleichem Trocknungseffekt ein geringerer Gasumsatz erforderlich ist. The invention is based on the object of the known To improve the method and the known device of the type described in that at the same drying effect requires a lower gas turnover.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen , daß heißes Trocknungsgas mit einer im Vergleich zur kritischen Temperatur des zu trocknendenTo solve this problem, it is proposed according to the invention that hot drying gas is compared with a to the critical temperature of the to be dried
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Materials höherem Temperatur in den zentralen Bereich einer bestimmten Zone des Kreislaufs eingespeist wird, während das kältere umlaufende Gas in den äußeren,, den zentralen Bereich umgebenden Bereich dieser Zone eingeleitet wird, und daß ständig getrocknetes Material mit; sich führendes Abgas aus dem Kreislauf abgezogen wircLMaterial higher temperature in the central area a certain zone of the circuit is fed, while the colder circulating gas in the outer ,, den central area surrounding area of this zone is introduced, and that constantly dried material with; leading exhaust gas is withdrawn from the circuit
Vorzugsweise strömt das Gas in jedem Bereich der betreffenden Zone in Form eines Wirbels „ wobei die Wirbel zueinander konzentrisch sind. Da die Gase in den beiden Bereichen ineinander eindringen und sich miteinander vermischen« wird das neu eingespeiste heiße Gas sowohl durch Vermischen mit dem kälteren Gas als auch und insbesondere durch Verdampfen von Feuchtigkeit von dem feuchten, im Kreislauf The gas preferably flows in each area of the relevant zone in the form of a vortex, with the vortices relative to one another are concentric. Because the gases in the two areas penetrate one another and mix with one another «is the newly fed hot gas both by mixing with the colder gas as well as and in particular by evaporation of moisture from the damp, in the circuit
abgekühlt
transportierten Material mit der Folge, daß das in dem
Gas transportierte Material getrocknet wird« ohne je eine Temperatur in der Nähe seiner kritischen Temperatur zu
erreichen. Die Wirbel können dadurch erzeugt werden, daß das kältere Gas tangential in die betreffende Zon© eingespeist
wird und das heiße Gas aufgrund der Reibung mit dem kälteren Gas in Wirbelbewegung versetzt wird. Falls er»
wünscht, kann auch das heiße Gas vor dem Einspeisen in die betreffende Zone mechanisch in einen wirbeiförmigen
Strömungszustand versetzt werden.cooled down
transported material with the result that the material transported in the gas is dried "without ever reaching a temperature close to its critical temperature. The eddies can be generated in that the colder gas is fed tangentially into the relevant zone © and the hot gas is caused to swirl due to the friction with the colder gas. If so desired, the hot gas can also be mechanically put into a vortex-shaped flow state before it is fed into the relevant zone.
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Bevorzugt wird die Erfindung dort eingesetzt« wo die kritische Temperatur eine Erweichungstemperatur oder eine Schmelztemperatur ist» wenngleich auch andere Anwendungsmöglichkeiten denkbar sind.The invention is preferably used where the critical temperature is a softening temperature or a melting temperature is »albeit other possible uses are conceivable.
Andererseits bezieht sich die Erfindung auf eine Trocknungsvorrichtung mit einem endlosen, einen Kreislauf bildenden Leitungssystem, einer Omwälzeinrichtung, einer Aufgabestelle für das zu trocknende Material in dea Kreislauf und einer Einrichtung zum Absaugen von Abgas und getrocknetem Material aus dem Kreislauf. Zur Lösung der obenangegebenen Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Trocknungevorrichtung einen in dem Kreislauf befindlichen Mischkopf aufweist, der seinerseits eine erste axiale Einlaßöffnung zum Einspeisen heißen Trocknungsgases in einen inneren Bereich des Mischkopfes, eine zweite gegenüber der Achse des Mischkopfes versetzte Einlaßöffnung zum Einleiten des das zu trocknende Material mit sich führenden umlaufenden Gases in einen äußeren Bereich des Mischkopfes und eine Auslaß« Öffnung aufweist, und daß die Absaugeinrichtung zwischen der Auslaßöffnung des Mischkopfes und der Aufgabestelle für das zu trocknende Material an den Kreislauf angeschlossen ist.On the other hand, the invention relates to a drying device with an endless circuit forming a circuit Line system, an omwälzeinrichtung, a feed point for the material to be dried in the circuit and a device for sucking off exhaust gas and dried material from the circuit. To solve the The above object is proposed according to the invention that the drying device is one in the Has circuit located mixing head, which in turn has a first axial inlet opening for feeding hot drying gas in an inner area of the mixing head, a second opposite the axis of the mixing head offset inlet opening for introducing the circulating gas with the material to be dried in an outer region of the mixing head and an outlet opening, and that the suction device between the outlet opening of the mixing head and the feed point for the material to be dried is connected to the circuit.
409835/0732 ~ 5 "409835/0732 ~ 5 "
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Der Mischkopf weist vorzugsweise einen gekrümmten, insbesondere einen kreisförmigen Querschnitt auf und kann konisch oder zylindrisch ausgebildet sein. Zweckmäßig befindet sich die Aufgabestelle für das zu trocknende Material außerhalb des Mischkopfes und zwischen dem Auslaß der Untwälzeinrichtung und dem Einlaß des Mischkopfes« so daß beim Betrieb das feuchte Material zunächst durch den Mischkopf hindurchtritt, bevor es zu der ütawälzeinrichtung gelangt. Bs ist jedoch auch möglich, die Aufgabestelle zwischen dem Auslaß des Mischkopfes und dem Einlaß der Umwälzeinrichtung anzuordnen. Im Bereich der Einlaßöffnung für das heiße Gas in den Mischkopf können Mittel, beispielsweise Drallbleche« vorgesehen sein η die das in den Mischkopf eintretende heißa Gas in eine Spiralbewegung versetzen.The mixing head preferably has a curved, in particular a circular cross section and can be conical or cylindrical. The feed point for the material to be dried is conveniently located outside the mixing head and between the outlet of the rolling device and the inlet of the mixing head, so that during operation the moist material first passes through the mixing head before it reaches the rolling device. However, it is also possible to arrange the feed point between the outlet of the mixing head and the inlet of the circulating device. In the area of the inlet opening for the hot gas into the mixing head means can, for example, swirl vanes "η be provided that enable the tra gas entering the mixing head in a spiral motion.
Zweckmäßig hat der Mischkopf die Form einer zylindrischen oder konischen Trommel mit einer axialen Beißluft-Einlaßöffnung an dem einen stirnseitigen Ende „ einer tangential©» Kaltluft"· und Material-Einlaßöffnung in der Kähe dies®« Endes und einer tangential®?* Auslaß-Öffnung £ia gegenüberliegenden Ende des Misclikopfes. In der Nähe der Auslaßöffnung des Mischkopfes ist ©ine Absaugeinrichtung angeschlossen,, die einen Teil des austretenden Gases mit der;·, darin enthaltenen Festmaterialteilchen zu ®inesa Festkörper-The mixing head expediently has the shape of a cylindrical or conical drum with an axial bite-air inlet opening at one end of the face " a tangential" cold air "and a material inlet opening in the cage at the end and a tangential® outlet opening At the opposite end of the mixing head, a suction device is connected near the outlet opening of the mixing head, which converts part of the escaping gas with the solid material particles it contains to form solid-state
409835/0732 - 6 -409835/0732 - 6 -
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Sammelbehälter leiten, sowie eine Rückleitung zum Zurückfördern des Restes des abgekühlten austretenden Gases zu dem Lufteinlaß des Mischkopfesβ welche Rückleitung eine Einlaßöffnung zum Einspeisen feuchten Materials enthält.Conduct collecting tanks, as well as a return line for returning the rest of the cooled exiting gas to the air inlet of the mixing head β which return line contains an inlet opening for feeding in moist material.
Als Trocknungsgas wird vorzugsweise Luft verwendet „ jedocii lasse/.i sich auch andere gasförmige Medien verwenden« beispielsweise ein inertes Gas wie Stickstoff oder die Verbrennungsgase eines Brennstoffes.Air is preferably used as the drying gas "jedocii can / .i also use other gaseous media «for example an inert gas such as nitrogen or the combustion gases of a fuel.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schematischer Weise dargestellt, das im folgenden näher beschrieben wird.In the drawing is an embodiment of the invention shown in a schematic manner, which is described in more detail below.
Die Zeichnung zeigt einen geschlossenen Kreislauf für Luft oder ein anderes geeignetes Trocknungsgas„ der einen zylindrischen Mischkopf 1 und ein Gebläse 2 enthält. Eine Leitung 3 verbindet eine tangentiale Auslaßöffnung des Mischkopfes mit dem Gebläse, während eine Leitung 5The drawing shows a closed circuit for air or another suitable drying gas “ which contains a cylindrical mixing head 1 and a fan 2. A line 3 connects a tangential outlet opening of the mixing head with the fan, while a line 5
■i■ i
das Gebläse mit einer tangentialen Einlaßöffnung 6 des Mischkopfes verbindet. In die Leitung 5 mündet außerdem eine Aufgabevorrichtung 7 für feuchtes Material ein.the fan with a tangential inlet opening 6 of the Mixing head connects. In the line 5 also opens a feed device 7 for moist material.
Die Auslaßöffnung 4 des Mischkopfes steht zusätzlich überThe outlet opening 4 of the mixing head also protrudes
409835/0732 - 7 -409835/0732 - 7 -
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eine Leitung 8 und einen Sammelbehälter 9 mit einem Sauggebläse 10 und einem Absperrorgan 11 in Verbindungo Der Sammelbehälter 9 enthält eine an sich bekannte Filtertasche. In der Leitung 3 befindet sich in der Nähe der Auslaßöffnung 4 ein Leitblech 5O0 das bewirkt„ daß beim Betrieb die äußere« in der Zeichnung untere Schicht des aus der Auslaßöffnung 4 austretenden Materialstromes in die Leitung 3 eingeleitet wird« während die innere« in der Zeichnung obere Schicht in die Leitung δ geführt wird.a line 8 and a collecting container 9 with a suction fan 10 and a shut-off element 11 in connection o The collecting container 9 contains a filter pocket known per se. In the line 3, near the outlet opening 4, there is a baffle plate 50 0 which has the effect "that during operation the outer" in the drawing the lower layer of the material flow emerging from the outlet opening 4 is introduced into the line 3 "while the inner" is in the Drawing upper layer is led into line δ.
An dem einen stirnseitigen Ende weist der Mischkopf sin® Einlaßöffnung 15 auf, in die ein Rohr 13 einmündet; an deren Eingang sich ein Heizer 12 befindet. Im Bereich der Einlaßöffnung 15 befinden sich Drallbleche 14« die das ankommende Gas in eine Rotationsströmung versetzen,.At one front end, the mixing head has sin® inlet opening 15 into which a pipe 13 opens; at whose input is a heater 12. In the area of the inlet opening 15 there are swirl plates 14 ″ set the incoming gas in a rotating flow ,.
Während des Betriebs wird feuchtes Material mittels Aufgabevorrichtung 7 in die Leitung 5 eingespeist und durch das bereits im Kreislauf befindliche Gas über die Einlaßöffnung 6 in den Mischkopf 1 gefördert. Frischluft v/ird über den Heizer 12 angesaugt und durch die Leitung 13 und die Drallbleche 14 in der Einlaßöffnung 15 axial in den Mischkopf 1 eingespeist. Diese Anordnung ist so getroffen c During operation, moist material is fed into the line 5 by means of the feed device 7 and conveyed through the inlet opening 6 into the mixing head 1 by the gas that is already in the circuit. Fresh air is sucked in via the heater 12 and fed axially into the mixing head 1 through the line 13 and the swirl plates 14 in the inlet opening 15. This arrangement is made c
A09835/0732 - 8 -A09835 / 0732 - 8 -
A 11 620
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f - kt - 8 -
daß sich in dem Mischkopf in einem inneren Bereich ein zentraler Wirbel aus heißer Luft ausbildetc der sich innerhalb eines äußeren, durch die kältere, das zu trocknende Material mit sich führende Luft gebildeten Wirbels befindet. Beim Eindringen der beiden Wirbel ineinander wird die heiße Luft abgekühlt und das Material getrocknet.that in the mixing head a central vortex of hot air is formed in an inner region c which is located within an outer vortex formed by the colder air that carries the material to be dried with itself. When the two eddies penetrate one another, the hot air is cooled and the material is dried.
Die Luft und die Materialteilchen treten am Ausgang 4 aus dom Mischkopf 1 aus. Die Zentrifugalkraft bewirkt, daß die äußere (untere) Schicht des aus der Auslaßöffnung 4 austretenden Luft-Materialstromes die schwereren noch ungetrockneten oder teilweise getrockneten Materialteilchen enthält, während die innere (obere) Schicht den leichteren und trockeneren Materialanteil enthält. Das Leitblech 40 in oder in der Nähe der Auslaßöffnung 4 sorgt dafür, daß der schwerere Anteil in die Leitung 3 des Kreislaufs, der leichtere Anteil in die Leitung 8 geleitet wird. Der leichtere Anteil,bestehend aus getrocknetem Material und Abluft, wird zu dem Sammelbehälter S gefördert, aus welchem das getrocknete Material über das Absperrorgan 11 am unteren Teil eines Trichters entnommen werden kann und aus welchem die Abluft mittels Sauggebläse 10 abgesaugt wird. Die Luftbewegung durch die LeitungenThe air and the material particles exit from the mixing head 1 at the outlet 4. The centrifugal force causes the outer (lower) layer of the air-material flow emerging from the outlet opening 4 to contain the heavier still undried or partially dried material particles, while the inner (upper) layer contains the lighter and drier material portion. The guide plate 40 in or in the vicinity of the outlet opening 4 ensures that the heavier part is passed into the line 3 of the circuit and the lighter part into the line 8. The lighter portion, consisting of dried material and exhaust air, is conveyed to the collecting container S , from which the dried material can be removed via the shut-off element 11 at the lower part of a funnel and from which the exhaust air is sucked off by means of a suction fan 10. The movement of air through the pipes
409835/0732 - 9 ~409835/0732 - 9 ~
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und 13 und den Sammel- oder Auffangbehälter 9 wird durch das Sauggebläse 10 verursacht.and 13 and the collecting or collecting container 9 is through the suction fan 10 causes.
Es hat sich gezeigt,, daß das Verfahren und die Vorrichtung gemäß dieser Erfindung beispielsweise zum Trocknen eines Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 1500C unter Verwendung von Luft mit einer Eingangstemperatur im Bereich der Einlaßöffnung 15 von 225°C und einer Ausgangstemparatur im Bereich des Absauggebläses 10 von 75°C verwendet warden kann. Die für die Wärmezufuhr für die Trocknung verfügbare Temperaturspanne beträgt hier also 1500C, während bei der« bekannten Verfahren/, bei denen die Eingangstemperatur niedriger als 1500C beträgt,, bei einsr entsprechenden Aus« gangstemperatur nur eine Temperaturspanne von 75°C zur Verfugung steht. Dadurch wird für den gleichen Trockmingsi«- effekt in diesem speziellen Fall nur ungefähr di© Hälft© an Luft benötigte als bei den bekannten Lufttrocknertu was mit anderen Worten eine wesentliche Erhöhung d@s Trockmsngß-Wirkungsgrades bedeutet.It has been shown ,, that the method and apparatus of this invention, for example for drying a polypropylene having a melting point of 150 0 C using air with an inlet temperature in the region of the inlet opening 15 of 225 ° C and a Ausgangstemparatur in the area of the exhaust fan 10 of 75 ° C can be used. The time available for the heat supply for the drying temperature range is therefore 150 0 C here, while, in which the inlet temperature is lower than 150 0 C in the "known methods / ,, for einsr corresponding Off" transition temperature only, a temperature range of 75 ° C for Available. As a result, for the same drying effect in this special case only about half the amount of air is required than with the known air dryer, which in other words means a significant increase in the drying efficiency.
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Claims (13)
5.2.1974
f - kt - 13 -A 11 620
February 5, 1974
f - kt - 13 -
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