DE2503637A1

DE2503637A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von prills

Info

Publication number: DE2503637A1
Application number: DE19752503637
Authority: DE
Inventors: Kees Jonckers; Mathijs Willem Packbier
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1974-02-01
Filing date: 1975-01-29
Publication date: 1975-08-07
Also published as: IT1029432B; CS188215B2; RO70407A; ZA75554B; US3975472A; FR2259640A1; FR2259640B1; JPS50114384A; NO750311L; GB1454884A; DD119530A5; ES434269A1; EG11581A; ATA63475A; AT335411B; SU648058A3; NL7401406A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung, von festen Körnern aus geschmolzenem Material, bei dem das geschmolzene Material oben in einem Turm, in dem eine aufsteigende Luftströmung auftritt, zu Tropfen versprüht wird, die gebildeten Tropfen beim Fallen abkühlen und zu festen Körnern erstarren, die anschliessend weiter abkühlen und unten aus dem Turm abgeführt werden. Die Erfindung betrifft ausserdem eine Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemSssen Verfahrens. Die gemäss der vorliegenden Erfindung erhaltenen runden Körner werden im allgemeinen, als 'Prills' bezeichnet.

Die aufsteigende Luft wird normalerweise mit Hilfe von Ventilatoren durch den Turm gesaugt und soll die Körner kllhlen. Die Luft verlässt den Turm am Kopf und kann, abhängig vom verarbeiteten Produkt, mit Staub, Gasen oder Dämpfen, welche von der versprühten Flüssigkeit stammen, verunreinigt sein. Wegen der Luftverschmutzung ist es manchmal unerwünscht, diese Luft ohne weiteres ins Freie abzuführen. Man kann die Luft durch eine Reinigungsanlage leiten, dies erfordert aufgrund des verhältnismässig hohen Druckverlusts in einer solchen Anlage jedoch eine grosse Ventilatorkapazität.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr ein Verfahren, mit dessen Hilfe die Luft ausserhalb des Turmes nur gering fügig verschmutzt wird, ohne dass eine Ubermässig hohe Ventilatorkapazität erforderlich ist.

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Es hat sich gezeigt, dass die aufsteigende Luft namentlich im oberen Teil des Turmes verschmutzt wird, besonders in jenem Turmteil, in dem wenigstens die Aussenseite der versprühten Tropfen noch nicht erstarrt ist. Vermutlich trennt die aufsteigende Luft von den noch nicht erstarrten Tropfen, äusserst feine FlUssigteilchen ab, die erstarren und als Staub abgeführt werden. Auch beim Versprühen der Tropfen selbst entstehen wahrscheinlich winzige Tröpfchen, die nach deren Erstarrung als Staub mit der Luftströmung abgeführt werden. Sofern das zu versprühende Material Harnstoff ist, wird während der Erstarrung ausserdem Ammoniak ausgeschieden.

Gemäss der vorliegenden Erfindung benutzt man von der gesamten unten in den Turm eingeleiteten Luftmenge nur einen Teil im oberen Teil des Turms dazu, wenigstens die Aussenseite der hinunterfallenden Tropfen erstarren zu lassen, und führt man diesen Teil einer Reinigungsanlage zu.

Der grössere Teil der Luft wird aus der wirksamen Zone des Turmes abgeführt, in der erst eine geringe Verschmutzung der Luft aufgetreten ist: diese Luft braucht daher nicht gereinigt zu werden. Die Verunreinigungen werden im wesentlichen mit dem kleineren Teil der Luft, der oben aus dem Turm abgeführt wird, abgelassen; nur dieser Teil wird durch die Reinigungsanlage geleitet, und nur dafür werden ein oder mehrere Ventilatoren mit einer höheren Förderhöhe benötigt. Auch kann die Reinigungsanlage kleiner sein als wenn der ganze Luftstrom gereinigt werden muss.

Gemäss der vorliegenden Erfindung werden zumindest 50 % und höchstens 80 % der unten in den Turm eingeführten Luft aus der wirksamen Zone des Turmes abgeführt, und zwar in einer Höhe, die zwischen 5O % und 85 % der wirksamen Höhe des Turmes liegt. Unter der wirksamen Höhe des Turmes wird der senkrechte Abstand von der Luftzufuhr unten im Turm bis zur Sprühvorrichtung oben im Turm verstanden.

Zu bemerken ist, dass aus der deutschen Patentschrift 932246 . ein Prillturm bekannt ist, bei dem auf halber Höhe des Turmes Luft abgesaugt und Frischluft zugeführt wird; dabei ist nirgends die Rede davon, dass die senkrechte Lüftströmung im oberen Teil des Turmes wesentlich geringer sein sollte als im unteren Turmteil« Weiter ist . aus der amerikanischen Patentschrift 3,071.804 ein Prillturm bekannt, bei dem alle Luft in einem gewissen Abstand unterhalb des Kopfes ins Freie abgeführt wird. Diese austretende Luftströmung enthält selbstverständlich auch alle Verunreinigungen, mit denen die Luft im Turm beladen wird; weil eine Wärmeabfuhr fehlt, ist im oberen Teil des Turmes keine Erstarrung möglich.

509832/0917 ·.

Die vorliegende Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, aber in keinerlei Hinsicht eingeschränkt. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Prillturms zur Anwendung eines Verfahrens geinäss dem gegenwärtigen Stand der Technik; Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausfuhrungsform eines Prillturms zur Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer anderen AusfUhrungsform eines. Prillturms für die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens; und Fig. 4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausfuhrungsform des Prillturms zur Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Dieze letzte AusfUhrungsform kann eventuell durch Änderung einer bestehenden Vorrichtung gemäss Fig. 1 entstehen.

In den Figuren werden gleiche Teile mit der gleichen Verweisungszahl bezeichnet. Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Prilliervorrichtung umfasst einen Turm 1, in dem mit Hilfe einer Verteilungsvorrichtung 2 geschmolzenes Material versprüht wird. Die erstarrten Körner werden bei 3 über eine Transportvorrichtung 4 abgeleitet. Über die Öffnungen 5 tritt Kühlluft in den Turm 1 ein, die von Ventilatoren 6 aus dem Turm abgesaugt und Über eine Reinigungsanlage 7 ins Freie abgelassen wird.

Fig. 2 zeigt, dass in den unteren Teil des Turmes die ganze von den Ventilatoren 8 und 9 abgesaugte Luftmenge eingeleitet wird. Der grössere Teil dieser Luft wird in einem gewissen Abstand unterhalb des Turmkopfes von den Ventilatoren 8 ins Freie abgelassen; dieser Teil enthält nahezu keine Verunreinigungen. Der übrige, kleinere Teil der aufsteigenden Luft wird von den Ventilatoren 9 am Kopf des Turins abgesaugt. Diese Luft enthält nahezu alle Verunreinigungen, die in der Reinigungsanlage 7 aus der Luft entfernt werden.

Fig. 3 zeigt eine Variante der Ausführung gemMss Fig. 2; der obere Teil 10 des Turmes list eingeengt worden, während auf der Bühne 11, die den Übergang vom breiten zum schmalen Teil bildet, Axialgebläse 12 angebracht wurden, mit deren Hilfe der grössere Teil der angesaugten Luft unterhalb des eingeengten Teils 10 abgesaugt und ins Freie abgelassen wird. Der restliche kleinere Teil der aufsteigenden Luft wird wieder von den Ventilatoren 9 abgesaugt und über die Reinigungsanlage 7 ins Freie abgelassen.

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Pig. 4 zeigt eine konstruktiv attraktive Ausfllhrungsform, die auch dazu geeignet ist, auf einfache Weise einen bestehenden Turm dem neuen Verfahren anzupassen. Dazu wird im oberen Teil des Turmes koaxial ein zylindrischer Schrim 13 untergebracht. Der grössere Teil der angesaugten Luft wird mit den Ventilatoren 14 Über den ringförmigen Raum 15 abgeleitet, während der kleinere Teil von den Ventilatoren 9 Über die Reinigungsanlage 7 ins Freie abgelassen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, im wesentlichen bestehend aus einem Turm, in dem oben Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe geschmolzenes Material zu Tropfen verspritzt werden kann, Mitteln zum Abführen der erstarrten Tropfen aus dem Turm und Mitteln mit deren Hilfe im Turm eine aufwärts gerichtete Luftströmung herbei gefuhrt werden kann. Gemäss der vorliegenden Erfindung sind die Mittel, mit deren Hilfe die aufwärts gerichtete Luftströmung zustande gebracht wird, so angebracht worden, dass der grössere Teil der aufsteigenden Luftströmung in einem gewiesenen Abstand unterhalb des Kopfes aus der wirksamen Zone des Turms abgeführt wird, während der kleinere Teil der Strömung den Turm am Kopf über eine Reinigungsanlage für Staub und/oder gasförmige Bestandteile verlässt, wobei der genannte Abstand und der obenerwähnte.kleinere Teil der Luftströmung dazu ausreichen, die Tropfen aus dem geschmolzenen Material wenigstens an der Aussenseite erstarren zu lassen.

Die Mittel, mit deren Hilfe der grössere Teil der Luft aus dem Turm abgelassen wird, können aus einem oder mehreren Ventilatoren bestehen, deren Ansaugöffnungen sich im genannten Abstand vom Turmkopf in der Wand des Turmes befinden. Auch kann der obere Teil des Turmes über eine Höhe, welche höchstens dem genannten Abstand entspricht, einen geringeren Durchmesser haben, weil das Bündel des zu Tropfen verspritzten geschmolzenen Materials dort noch nicht den grössten Durchmesser hat. Auch kann man einen oben im Turm koaxial damit angebrachten zylindrischen Schirm einbauen, der den Durchmesser der wirksamen Zone verringert und dessen Höhe dem obenerwähnten Abstand entspricht, während die Ventilatoren am Kopf des Turmes angebracht worden sind; ein bestehender Turm lässt sich durch.Einbau eines solchen zylindrischen Schirmes in einen erfindungsgemassen Turm umändern. Der genannte Abstand wird in der Praxis im allgemeinen minimal dem senkrechten Abstand vom

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Kopf des Turmes bis zu 85 % der wirksamen Höhe des Turmes und maximal dem senkrechten Abstand vom Kopf des Turmes bis zu 50 % der wirksamen Höhe des Turmes entsprechen. Die anwendbaren Ventilaren können von jedem geeigneten üblichen Typ sein.

In den obigen Beispielen sind die Mittel, mit deren Hilfe der bereits genannte grössere Teil der Luft aus dem Turm abgeleitet wird, Ventilatoren. In bestimmten Fallen reicht aber der natürliche Zug im Turm dazu aus, diesen Teil der Luft abzuführen, und sind nur für den kleineren Teil, der durch die Reinigungsanlage geleitet werden muss., Ventilatoren vorgesehen; auch diese AusfUhrungsform muss zum erfinderischen Gedanken der vorliegenden Patentanmeldung gerechnet werden. Die genannten Mittel sind in jenem Fall zweckmässig angebrachte Ausströmungsöffnungen.

Die vorliegende Erfindung wird auch anhand eines Zahlenbeispiels in Tabellenform erläutert; dabei werden ein Turm nach Fig. 1 und einer gemäss Fig. 4 miteinander verglichen. Aus der Tabelle geht hervor, dass für Türme mit völlig gleichen Abmessungen, derselben. Verarbeitungskapazität und nahezu demselben Kapitalaufwand einschliesslich der mechanischen Armaturen und der Reinigungsanlage, bei Anwendung des erfxndungsgemässen Verfahrens insgesamt zwar eine grössere Luftströmung verwendet werden muss, dass der Energieaufwand dagegen etwa um 1/3 verringert werden kann.

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bekannter Turm (Fig. 1)

erfindungsgemässer

Turm

(Fig. 4)

CD OO CO NJ

Behandeltes Material

Verarbeitete Menge (t/Tag)

Durchmesser des Turmes (m)

Durchmesser des Zylindrischen Schirmes (13) (m)

Höhe des zylindrischen Schirmes (13) (m)

Wirksame Höhe (m)

Gesamtmenge der über die Offnungen (5) angesaugten Luft (Nm³/Stunde)

Von Hochdruckventilatoren (6 bzw. 9) mit einer Förderhöhe von etwa 15 m bar abgesaugte und über die Reinigungsanlage (7) abgeführte Luftjnenge (Nm /Stunde)

Von Niederdruckventilatoren (14) mit einer Förderhöhe von etwa 2 m bar abgesaugte Luftmenge (Nm /Stunde) Temperatur der Luft bei Punkt A (Fig. 1 und 4) (°C) Temperatur der Luft bei Punkt B (Fig. 1) (°C) Temperatur der Luft bei Punkt C (Fig. 4) ( C) Temperatur der Luft bei Punkt D (Fig. 4) (°C) Temperatur der Luft bei Punkt E (Fig. 4) ( C) Temperatur.der bei (3) abgeführten Körner ( C) Insgesamt aufgenommene elektrische Energie (kW) Harnstoff

nicht zutreffend

390.000

nicht'zutreffend

30	zutreffend
61	zutreffend
nicht	zutreffend
nicht
nicht
70
300

Harnstoff

1000

15,5

13

12,5

38

600.000

175.000

425.000*⁾

30

nicht zutreffend

83

70

185

Diese Luftströmung enthält nahezu keinen Staub.

O CO CD CO

Claims

PATENTANSPRÜCHE

ML) Verfahren zur Herstellung von festen Körnern aus geschmolzenem Material, bei dem dieses Material oben in einem Turm, in dem eine aufsteigende Luftströmung auftritt, zu Tropfen versprüht wird, die gebildeten Tropfen beim Fallen abkühlen und zu festen Körnern erstarren, die beim Hinunterfallen weiter abkühlen und unten aus dem Turm abgeführt werden, dadurch gekennzeichne dass man von der gesamten unten in den Turm eingeleiteten Luftmenge nur einen Teil im oberen Teil des Turmes dazu benutzt, die Tropfen während des Falles wenigstens an deren Aussenseite erstarren zu lassen, und diesen Teil anschliessend einer Reinigungsanlage zuführt.
2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 50 % und höchstens 80 % der unten in den Turm eingeführten Luft aus der wirksamen Zone des Turmes abgeführt werden in einer Höhe, die zwischen 50 % und 85 % der wirksamen Höhe des Turmes liegt.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1 oder 2, im wesentlichen bestehend aus einem Turm (1), in dem oben Mittel (2) vorgesehen sind, mit deren Hilfe geschmolzenes Material zu Tropfen verspritzt werden kann, Mitteln (4) zum Abführen der erstarrten Tropfen aus dem Turm, und Mitteln (6, 8, 9, 12, 14), mit deren Hilfe eine Aufwärts gerichtete Luftströmung herbeigeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Herbeiführen der aufsteigenden Luftströmung derart angebracht sind, dass der grossere Teil der aufsteigenden Luftströmung in einem gewissen Abstand unterhalb des Kopfes aus der wirksamen Zone des Turmes abgeleitet wird, während der kleinere Teil der Strömung den Turm am Kopf über eine Reinigungsanlage (7) für Staub und/oder gasförmige Bestandteile verlässt, wobei der genannte Abstand und der erwähnte kleinere' Teil dazu ausreichen, die Tropfen des geschmolzenen Materials wenigstens an der Aussenseite erstarren zu lassen.
4. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, mit deren Hilfe der obengenannte grössere Teil der Luft aus dem Turm (1) abgeführt wird, aus einem oder mehreren Ventilatoren (8, 12) bestehen, deren Ansaugöffnungen im genannten Abstand unterhalb des Kopfes in der Turmwand angebracht sind,
5. Vorrichtung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, mit deren Hilfe der genannte grössere Teil der Luft aus dem Turm (1) abgeführt wird, aus zweckmässig angebrachten Ausströmungsöffhungen bestehen.

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6. Vorrichtung gem'äss Anspruch 3, 4, und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (10) des Turmes (1), Über eine höchstens dem genannten Abstand entsprechende Höhe einen geringerem Durchmesser hat als der untere Teil des Turmes.
7. Vorrichtung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass oben im Turm (1) und damit koaxial ein zylindrischer Schirm (13) angebracht ist, der den Durchmesser der wirksamen Zone verringert, deren Höhe dem genannten Abstand entspricht, während die Ventilatoren (9, 14) am Kopf des Turmes angebracht sind.
8. Vorrichtung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Abstand minimal dem senkrechten Abstand vom Kopf des Turmes bis zu 85 % der wirksamen Höhe des Turmes und maximal dem senkrechten Abstand vom Kopf des Turmes bis zu 50 % der wirksamen Höhe des Turmes entspricht.

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