DE2654107A1

DE2654107A1 - Wirbelschichtverfahren und einrichtung

Info

Publication number: DE2654107A1
Application number: DE19762654107
Authority: DE
Inventors: Gyoergy Dr Fabry; Gyoergy Kiszely; Laszlo Pap; Istvan Dr Takacs
Original assignee: Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar RT
Current assignee: Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar Nyrt
Priority date: 1975-12-09
Filing date: 1976-11-29
Publication date: 1977-06-23
Also published as: ATA885976A; SE7613793L; FR2334411A1; IN143097B; DK154955C; AU501730B2; AU2023776A; CS212782B2; JPS5271379A; YU39781B; CH618617A5; PL113992B1; JPS551810B2; YU297776A; CA1072320A; DK154955B; FR2334411B1; US4107851A; DK550776A; GB1572805A

Description

Dlpl.-lng. Heinz Bardehfe ,_e._/in, Patentanwalt 2 O O H I U /

8 MDnchsn 22, Herrn:!,-. T5, Te!. 292555 Postanschrift München 26, Postfach ί

München, den 29. ^OV, 1976

Mein Zeichen: P 2439

Anrrielder : Richter Gedeon Vegyeszeti Gyar R.T.

Györaröi ut 19-21

Budapest X

Ungarn

Wirbelschichtverfahren, und Einrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wirbelschichtverfahren und auf eine Einrichtung zum Ausüben desselben.»

Wirbelschichtverfahren werden ausgedehnt verwendet, um Gase mit Feststoffen in Kontakt zu bringen. Die Kontaktfläche ist dann viel größer als bei Verfahren ohne Wirbelschichtbildung. Wirbelschichtverfahren werden auch zur Beförderung verwendet, da Feststoffe in Form von Wirbelschichten sich als Flüssigkeiten benehmen und somit leichter befördert werden

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können.

Eine Wirbelschicht wird meistens dadurch gebildet, daß eine Schüttschicht durch ein Wirbelmedium durchströmt wird, wobei als Wirbelmedium ein Strömungsmittel dient. Bei der Wirbelschichtbildung treten aber verschiedene Schwierigkeiten auf. Strömungsmittelgeschwindigkeiten, die zur Bildung und Aufrechterhaltung von Wirbelschichten erforderlich sind, können schwer an die Werte angepaßt werden, welche aus technologischen Gründen erforderlich wären, wie z. B. beim Trocknen, Absorbieren, bei chemischen Reaktionen, und Beförderung. Beim Abstellen des Betriebes können an der Zuführungsstelle d^3 Wirbelmedium-staubartige vinzige Teilchen der Wirbelschicht ablagern und zurückfließen, wodurch Schwierigkeiten beim Anlassen auftreten können. In den. Wirbelschichten können sich Kanäle bilden, wobei Teilchen der Wirbelschicht durch das entweichende Wirbelmedium mit fortgerissen werden können. Oberfläche und lockere Lagerung von Wirbelschichten kann ungleichmäßig sein, wodurch ebenfalls Schwierigkeiten beim Anlassen verursacht werden können. Eine gleichmäßige Gasverteilung konnte dabei nur bei beschränkten Breiten der Schichten erreicht werden.

Biese Schwierigkeiten konnten zum Teil dadurch vermieden werden, daß das Wirbelmedium an mehreren Stellen gleicher Höhe gleichzeitig und bei pulsierender Strömungsgeschwindigkeit über eine Düsenreihe in einer "Verteilerplatte zugeführt wurde und im Wesen quer zur Wirbelschicht heraustritt·

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung der bekannten Wirbelschichtverfahren, wobei die Aufgabe in einer gleichmäßigeren Wirbelschichtbildung besteht. Auf diese Weise sollen erheblich breitere Wirbelschichten ermöglicht werden, ohne daß dabei Rückflüsse beim Stillsetzen und Anlaßschwierigkeiten bei der Wiedegawfftalu&A «Les Betriebes auftreten

würden.

Somit bezieht sich die Erfindung vor allem auf ein Wirbelschichtverfahren insbesondere zum Trocknen von Schüttgut, bei welchem in an sich bekannter Weise ein Wirbelmedium an der Unterseite einer Schutzschicht zugeführt wird, um durch diese hindurch zu strömen und zu entweichen. Die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums wird nun im Sinne der Erfindung mindestens um eine Größenordnung höher gewählt als die Wirbelgeschwindigkeit selbst. Die Strömungsrichtung des Wirbelmediums bei der Zuströmung liegt zu der Unterseite der Schüttschicht oder Wirbelschicht parallel. Es konnte festgestellt werden, daß eine derartige Richtung und Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums in Verbindung mit Geschwindigkeitspulsation, sowie die Anwendung einer 'Anzahl von Zuführungssteilen gleicher Höhe eine Bildung von kraftvollen Zirkulationsflüssen hervorruft, wodurch die gesamte Menge der Wirbelschicht in gleichförmige Wirbelung versetzt wird. Auf diese Weise kann eine homogene und lose Wirbelschicht in einem überraschend breiten Geschwindigkeitsband erreicht werden. Hierzu kommt, daß keine Teilchen sich im Einlaß des Wirbelmediums ablagern, da sie unfähig wären, sich entgegen der ■ waagerechten Strömung von schnellströmenden gasförmigen Mitteln vorwärts zu kommen.

Die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums wird zweckmäßig dadurch pulsiert, daß sein Zuführungsquerschnitt nachgiebig geändert wird. Die nachgiebige Veränderlichkeit führt eine selbsttätige gegenseitige Abhängigkeit zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Eindringtiefe eines Wirbelmediumstrahles, so daß Strömungsgeschwindigkeiten gewählt werden können, bei welchen Zirkulationsflüsse eben bei der Oberfläche der Wirbelschicht auslaufen. Dies bedeutet, daß obwohl die Gesamtmasse der Wirbelschicht sich in Wirbelung befindet, keine Teilchen durch das strömende Wirbelmedium

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mitgerissen werden.

Das oben beschriebene Wirbelschichtverfahren kann durch eine Wirbelschichteinrichtung ausgeübt werden, der in an sich bekannter Weise einen ersten Raum zur Aufnahme einer Wirbelschicht und einen zweiten Raum unterhalb des ersten Raumes zur Leitung eines Wirbelmediums aufweist. Die bei-· · den Räume sind dabei durch eine Verteilerwand oder Vertei- ' lerplatte voneinander getrennt, in der Durchlaßöffnungen vorgesehen sind, über welche die beiden Räume miteinander verbunden werden können.

G-emäß der Erfindung werden nun die Durchlaßöffnungen an der Oberseite der Verteilerplatte durch Blattfedern mit Überlappung abgedeckt. Blattfedern benehmen sich nämlich, wie nachgiebige Zungen, die oberhalb der Durchlaßöffnungen durch das zuströmende Wirbelmedium gehoben werden können, wonach sie in ihre Ruhelagen zurückschnappen. Auf diese Weise brechen die Blattfedern die Strömung des aus den einzelnen Durchlaßöffnungen der Verteilerplatte herausströmenden Wirbelmediums plötzlich und periodisch ab, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit automatisch pulsieren wird. Die Blattfedern müssen in ihre Ruhelagen die ihnen jeweils zugeordneten Durchlaßöffnungen in der Verteilerplatte mit tiberlappung abdecken, damit keine Teilchen der Wirbelschicht durch diese Durchlaßöffnungen hindurch in den Raum unterhalb der Verteilerplatte eindringen können.

frequenz und Amplitude der Bewegungen der Blattfedern werden durch ihren Werkstoff und ihre Abmessungen, durch die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums, sowie durch die Eoneistenz und Dicke der Schutzschicht bestimmt·

Die automatische Vibration der Blattfedern gestattet, Schuttschichten zu behandeln, die aus Körnern verschiedener Größe oder aus klebrigem. Material bestehen.

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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wirbelschichtapparates dargestellt sind.

IPig. Λ ist dabei eine schematische Darstellung

des Prinzips der Erfindung anhand eines Längsschnittes einer

Verteilerplatte.

Pig. 2 zeigt eine axonometrische Darstellung der Verteilerplatte nach Fig. 1 mit, einer auf ihr fortschreitenden Wirbelschicht.

Fig. 3 stellt einen Längsschnitt einer beispielsweisen Ausführungsform einer Wirb el schicht einrichtung gemäß der Erfindung entlang der Linie III - III der Fig. 4 dar.

Fig. 4 ist ein längsschnitt gemäß der Linie TV - IV der Fig. 3.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht einer Einzelheit der Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab. *

Fig. 6 stellt einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5 dar.

Fig. 7 ist eine Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Einzelheit gemäß Fig* 5 und 6.

Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie VIII - VIII der Fig. 7* " '■ . .

Fig. 9 stellt einen Längsschnitt eines abgeänderten Ausführungsbeispiels der Wirbelschichteinrichtung gemäß Fig. 3 "und 4 dar.

Gleiche Bezugs zeichen in den Zeichnungen weisen auf ähnliche Einzelheiten hin,

Fig. 1 erläutert das Arbeitsprinzip der Erfindung.

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Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Verteilerplatte, die, wie bekannt, zum Zuführen eines gasförmigen Strömungsmittels oder Wirbelmediums 22 au einer Schüchttschicht aus Feststoff dient, damit die Schüttschicht in eine Wirbelschicht 24 umgewandelt wird. Während die Strömungsrichtung des Wirbelmediums 22 durch kontinuierliche Pfeile 26 angedeutet ist, zeigen knotige Pfeile 28 Bewegungen des Wirbelschichtmate-· rials. In der Verteilerplatte 20 sind in an sich bekannter Weise Durchlaßöffnungen 30 vorgesehen.

Im Sinne der Erfindung sind nun über den Durchlaßöffnungen 30 jeweils nachgiebige Durchlässe vorgesehen, welche das strömende Wirbelmedium 22 in einer Richtung ablenken, die zur Bodenfläche oder Unterseite der Wirbelschicht 24 parallel liegt, wie dies durch Pfeile 26a angedeutet ist. Nachgiebigkeit der Durchlässe 32 bedeutet, daß ihre lichten Querschnitte unter dem Einfluß von verschiedenen Faktoren, wie Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums, Dicke und · Konsistenz der Wirbelschicht, Werkstoffeigenschaften und Maße von Bestandteilen usw. bestimmt werden, wie dies nachstehend noch in Einzelheiten erläutert wird.

Venn das Wirbelmedium 22 durch eine Durchlaßöffnung 30 hindurch einen· nachgiebigen Durchlaß 32 betritt, wird durch seinen Druck der Durchlaß 32 ausgedehnt, so daß Druck und Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums eine Änderung erleiden. Nimmt der Gasdruck ab, trachtet der nachgiebige Durchlaß 32 seine ursprüngliche Lage wieder einzunehmen und schließt schließlich die ihm zugeordnete Durchlaßöffnung 30. Dann beginnt der ganze Vorgang von neuem. Auf diese Weise ändern die nachgiebigen Durchlässe 32 ihre lichten Querschnitte periodisch, wodurch auch die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums 22 automatisch pulsieren wird.

Strahlen des Wirbelmediums 22, die aus den Durchlässen 32

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entlang der Bodenfläche der Wirbelschicht 24 heraustreten, treffen aufeinander und werden gegenseitig in Richtung der Pfeile 26b aufwärts abgelenkt, so daß sie die Wirbelschicht 24 durchströmen. Dabei werden Teilchen der Wirbelschicht 24 durch die anfänglich starken Strahlen des Wirbelmediums 22 nach oben mitgerissen. Indem das Wirbelmedium 22 sich in der Wirbelschicht 24 ausbreitet, nimmt ihre Strömungsgeschwindigkeit ab, wobei aufwärts getriebene Teilchen der Wirbelschicht ihr Bewegungsmoment verlieren und durch Gravitation zum Absbeigen im Wesen im Gebiet oberhalb der Durchlaßöffnungen 30 veranlaßt werden. Auf diese Weise wird die Gesamtmasse der Wirbelschicht 24 in Bewegung versetzt, während die S^römungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums 22 auf einen Wert sinkt, bei welchem es aus der Wirbelschicht 24 in Richtung der Pfeile 26c in die Umgebung 34 entweicht, ohne dabei irgendwelche Teilchen aus der Wirbelschicht 24 mitzunehmen, so daß die Oberfläche der letzteren ruhig und eben bleibt.

Die oben'beschriebene Zuführung des Wirbelmediums führt gleichsam umlaufende Flüsse oder Zirkulationsströme in der Wirbelschicht hervor, die paarweise in einander entgegengesetzten Richtungen umkreisen, wie dies durch geknotete Pfeile 28a und 28b angedeutet ist. Diese Zirkulationsströme versetzen die Gesamtmenge der Wirbelschicht in lebhaftes Wirbeln und somit in einen geeigneten fluidisierten Zustand.

Obwohl dieses Verfahren auch zum Behandeln von ruhenden Schuttschichten geeignet ist, ist ihre Anwendung besonders bei kontinuierlichem Betrieb vorteilhaft. Dies ) -. wird nun anhand der Fig. 2 beschrieben.

Bei kontinuierlichem Betrieb wird das Wirbelgut fortlaufend auf eine Verteilerplatte 20 gespeist und die Wirbelschicht ständig entladen, wie dies nachstehend noch in Einzelheiten

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beschrieben wiisl· Infolge einer derartigen Zuführung bzw. Abführung des behandelten Gutes schreitet die Wirbelschicht 24 an der Verteilerplatte 20 zu einer Entnähmesteile fort, wie dies durch knotige Pfeile 28 angedeutet ist. Inzwischen entfalten sich die oben beschriebenen Zirkulationsströme 28a und 28b, die dann im ^aufe des Fort schreit ens der Wirbeischicht schrauhenlinienärtige Bewegungen ausführen. Soweit die Durchlaßöffnungen 30 in der Verteilerplatte 20 mit nachgiebigen Durchlässen 52 versehen sind, entstehen in der Wirbelschicht 24- keine stagnanten Stellen» so daß eine sehr wirksame Wirbelschichtbildung entlang der gesamten perforierten Verteilerflache erreicht wird, deren Breite somit praktisch unbegrenzt ist.

Das erfindungsgemäfie Verfahren kann z. B. bei Trocknen in einer Wirbelschichteinrichtung durchgeführt werden, der als Ausführiingsbeispiel. in den Fig» 3 bis 7 dargestellt ist.

Ein Gehäuse 40 ist durch eine Verteilerplätte 20 in einen Raum 44 zur Aufnahme einer Wirbelschicht 24- und einen Raum 4-6 zum Leiten sines Wirbelmediums 22 unterteilt* Die Wirbelschicht 24 besteht aus nassem Feststoff oder Behandlungsgut 42. Das Wirbelmedium 22 besteht aus einem gasförmigen Mittel und wird durch die Verteilerplatte 20 hindurch der Wirbelschicht 24 zugeführt.

Einzelheiten der VerteilerpTatte 20 sind in den Fig. 5 6 dargestellt· Im gezeichneten Fall sind die Durchlaßöffnungen JO₁ welche die Räume 44 und 46 miteinander verbinden, längliche Schlitze, die zur Bewegungsrichtung 28 der Wirbelschicht parallel liegen* Auf der Oberseite der Verteilerplatte 20 sind die Durchlaßöffnungen·30 jeweils durch eine Blattfeder 48 mit Überlappung abgedeckt. Die Überlappung ist durch Bezugszeichen a, b und c in Fig* 5 angedeutet. Beim dargestellten Äusführungsbeispiel werden die Blattfedern 48 durch Zähne 50 einer kammartig ein-

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geschnittenen Metallplatte gebildet. Biese Ausführungsform ist aus mehreren Gründen vorteilhaft. Sie kann einfach hergestellt werden. Die Überlappung gewährleistet ein zuverlässiges Abschließen der Durchlaßöffnungen. Die Schlitze bieten geringen Strömungswiderstand und weisen einen beträchtlichen spezifischen Umfang (Umfang/ümschließfläche) auf. ;.-..'■".'

Ebenfalls beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Verteilerplatte 20 an ihrer Unterseite mit einer Verschlußplatte 52 versehen, durch die der lichte Querschnitt der Öffnungen 30 geregelt werden kann. Auf diese Weise kann der Betrieb der Einrichtung an Betriebsforderungen beim Trocknen angepaßt werden. Höhere Feuchtigkeitsgehalte verlangen nämlich verhältnismäßig mehr Luft, während bei Behandlungsgütern niederen Feuchtigkeitsgehaltes weniger Luft zum Erreichen eines bestimmten Trockenheitsgrades erforderlich sein wird. Regelungen können auch während des Betriebes vorgenommen werden, indem die Verschlußplatte 52 in einer der mit Pfeilen 54 und 56 bezeichneten Richtungen verschoben wird. Auf diese Heise kann der Wirkungsgrad des Verfahrens beträchtlich erhöht werden. Die Verschlußplatte 52 kann entweder an der Verteilerplatte 20, oder an Seitenwänden 58 und 60 des Gehäuses 40 in an sich bekannter Weise geführt werden. Übersichtlichkeitshalber sind entsprechende Führungsmittel in der Zeichnung nicht "dargestellt·

Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Verteilerplatte 20 ah ihrer Oberseite mit Schleusen 62 versehen, die zur Bewegungsrichtung 28 der Wirbelschicht 24 quer liegen· Die, Höhe de?; Schi ep en 62 kann dureh-iüsiterrä^i:^ an sieh be$^iii&te* Vie/i#'^e^^

ge stattet lljoiC elnfäöjjt ^öntro3,li8 der ßtijQtmafl® 'Wd Jff&eT^. Verhinderung von SücKfeßisseii* ^ ^ / ν - '

Wie aus der Zeichnung herviörgeht * -können die ßohleuB^ti 65

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mit Durchlaßöffnungen 66 versehen sein, deren lichte Querschnitte ebenfalls durch die Absperrschieber 64· geregelt werden können- Auf diese Weise kann die Strömungsintensität geändert werden, ohne eine Änderung der Dicke der Wirbelschicht 24 zu verursachen- Größere Teilchen am Boden, oder in den tieferen Schichten der Wirbelschicht können dabei ebenfalls fortschreiten. Dadurch kann Neigungen zum Aussortieren vorgebeugt werden, was bei kontinuierlichem Betrieb bekanntlich sehr wichtig ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schleusen 62 auf der Verteilerplatte 20 derart angeordnet, daß sie paarweise je eine Eelhe von Durchlaßöffnungen 30 einschließen, wie dies insbesondere aus J¹Ig* 4 hervorgeht. Die Schleusen 62 erstrecken sich bis zu in Längsrichtung angeordneten Benkplatten 68 und 7°, die kurzer sind als der Raum 44 und die dazu dienen, einen Teil der Wirbelschichtmenge zu ihrer Zuführungsstelle zurückfließen zu lassen. Auf diese Weise wird der Strömungsweg verlängert, wodurch selbst Stoffe, die schwer zur Wirbelschichtbildung angeregt werden können, dein Wirbelschichtverfahren gemäß der Erfindung zugänglich werden. Es ist z. B. möglich, Teilchen von körnigen Metallen mit einer Paste zu überziehen, die dann auf die Wirbelschichtbildung förderlich wirkt.

An der Unterseite der Verteilerplatte 20 ist der Raum 46 in kohditionierungsfähige Teilräume 72 zwischen einem Einlaß für das Wirbelmedium 22 und einem diesem Einlaß gegenüber liegenden Ende des Raumes 46 unterteilt. Diese TeilrÄume 72 enthalten beim dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils ein Drosselventil 7^, wodurch lichte Querschnitte der Teilräume 72 geregelt werden können. Ferner decken sich die Teilräume 72 jeweils mit einer Reihe von öffnungen 30 zwischen je zwei Schleusen 62, obwohl nötigenfalls auch andere Anordnungen getroffen werden könnten.

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Die Anwendung von Teilräumen 72, wie oben beschrieben, fördert die Anpassungsfähigkeit der Betriebsbedingungen an Forderungen des Trocknens, da in jedem Teilraum 72 verschiedene thermische und/oder Feuchtigkeitsbedingungen errichtet werden können.

Eine Rinne 76 dient zum Zuführen von nassem Gut 42 auf die Verteilerplatte 20, die somit einen Einlaß an einem Ende der Verteilerplatte 20 darstellt. Eine Zellenradschleuse 78 sichert in an sich bekannter Weise die Gleichmäßigkeit der Stoffzuführung.

Ein Entladeschacht 80 bildet einen Auslaß für die Entnahme des Wirbelschichtmaterials am anderen Ende der Verteilerplatte 20, wobei hier ebenfalls eine Zellenradschleuse 82 vorgesehen ist, die zur gleichmäßigen Entladung dient, wie dies an sich bekannt ist.

Der Raum 44 selbst läuft in einer Zyklone 84 aus, die sich ihrerseits in die Umgebung 34 öffnet. An ihrem unteren Ende ist die Zyklone 84 mit dem Entladeschacht 80 verbunden.

Bezugsnummer 86 bezeichnet ein Flügelventil, mittels dessen der Strömungsquerschnitt des Wirbelmediums 22 den Betriebsverhältnissen gemäß geregelt werden kann. Bei 88 kann dem System Dampf zugeführt werden. Ablagerungen können bei 90 entfernt werden. . Bezugsnummer 92 bezeichnet einen Verteilertrichter, während Bezugsnummer 93 auf einen Dampfkaiorifer hinweist, der mit der Dampfzuführung 88 verbunden ist.

Die dargestellte beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wirbelschichteinrichtung arbeitet wie folgt:

Naßgut 42 wird über die Rinne 76 mittels der Zellenradschleuse 78 in Richtung des Pfeiles 28 auf die Verteilerplatte gespeist. Zu gleicher Zeit wird Luft durch das Flügelventil 86 hindurch in den Verteilertrichter 92 in Richtung der Pfei-

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le 26 zugeführt. Von hier strömt die Luft in den Raum und über die Teilräume 72 in die Durchlaßöffnungen 3° der Verteilerplatte 20.

In jedem Teilraum 72 herrschen jeweils gesondert gewählte Temperaturen und/oder Feuchtigkeitsgehalte, so daß die Luftstrahlen, welche über- die Durchlaßöffnungen 30 den Raum 44 betreten, im Einklang der zwischen den Schleusen 62 herrschenden Temperatur und/oder dem dort befindlichen Feuchtigkeitsgehalt entsprechend konditioniert sind.

Die Luft strömt dabei als Wirbelmedium 22 aus den Teilräumen 72 in die Durchlaßöffnungen 30 der Verteilerplatte 20 und hebt die Blattfedern 48, unter denen sie in die Wirbelschicht 24 eindringt, wie dies durch Pfeile 26a angedeutet ist (Fig. 1). Die Hebung der Blattfedern 48 bedeutet die Bildung von nachgiebigen Durchlässen 32 über individuelle Durchlaßöffnungen 30. Die Durchlässe 32 führen die Luft entlang der unteren Seite der Wirbelschicht 24 zu, wie dies anhand der Fig. 1 bereits erläutert worden ist. Die Strömungsgeschwindigkeit der austretenden Luft nimmt plötzlich zu, wobei der abnehmende Druck gestattet, daß die Blattfedern 48 in ihre ursprünglichen Lagen zurückschnappen, Wo sie die ihnen zugeordneten Durchlaßöffnungen 30 mit Überlappung abdecken» wie dies in Fig. 5 bei a, b, und c dargestellt ist.

Die geschlossenen Blattfedern 48 werden nun wieder dem Druck des zufließenden Wirbelmediums 22 ausgesetzt, so daß sie wieder gehoben werden und der ganze Vorgang von Federbewegungen und Luftströmung von neuem beginnt. Auf diese Weise führen die Blattfedern 48 Schwingungsbewegungen aus, wodurch sie die Bildung von Zirkulationsströmenund Wirbelung automatisch sichern, wie dies anhand der Fig. 1 und 2 erläutert worden ist. Somit entsteht zwischen benachbarten Schleusen 62 das Strömungsbild gemäß Fig. 1 und 2.

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AS

Die Luft entweicht aus der Wirbelschicht ;24 in der Eichtung von Pfeilen 26c, nach dem sie in engem Kontakt mit den Teilchen des in die Wirbelschicht 24 umgewandelten nassen Be.handlungsgutes 42 getreten war und dessen Feuchtigkeitsgehalt bis zum erwünschten Grad übernommen hat. Die nasse Luft strömt in die Zyklone 84, wo mitgerissene Festteilchen ablagern, so daß bereits eine gereinigte Luft aus der Zyklone 84 in die Umgebung :34 entweicht. Abgeschiedene Pestteilchen fallen aus der Zyklone 84 in den Entladeschacht 80, von wo sie zusammen mit dem trockenen Peststoff 79 in der Richtung des knotigen Pfeiles 28 in an sich bekannter Weise zu einer Verarbeitungsstelle entweichen.

Fig. 7 und Q zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Verteilerplatte 20, bei welcher ein Paar von eingeschnittenen Platten 98 und 100. zur Anwendung gelangen, die zahnradartig miteinander eingreifen. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird auf diese Weise eine gleichmäßigere Wirbelschichtbildung erreicht als mit sich nur in einer Richtung erstreckenden Blattfedern, weil bei der doppelten Anwendung die Blattfedern zwischen jeweils benachbarten Schleusen 62 ihre Wirkungen in beiden Richtungen symmetrisch ausüben.

■ Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wirbelschichteinrichtung gemäß Fig· 9 weicht vom vorherigen insofern ab, daß es eine Mehrzahl von Verteilerplatten 20a, 20b und 20c •verschiedener Höhenlagen aufweist, so daß die Verteilerplatten 20a, 20b und 20c eine Mehrfachkaskade bilden._; Die Mehrfachkäskade 20a, 20b und 20c liegt zwischen einem Einlaß und einem Auslaß, wie diese anhand des Ausfiihrungsbeispiels gemäß Fig. 3 bis 6 beschrieben worden ist. Die Verteilerplatten 20$, 20b und 20c sind durch Trennwände 104a bzw.-104b voneinander getrennt. Wie ersichtlich, sind die Blattfedern 48 bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 und 8 ausgebildet.

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Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, daß an den verschiedenen Verteilerplatten 20a, 20b und 20c wesentlich verschiedene Arbeitsbedingungen eingestellt werden können. Ein Rückfluß des Wirbelschichtmaterials ist dabei durch die. Kaskadenanordnung der Verteilerplatten wirksam verhindert und dadurch der Wirkungsgrad der Anlage beträchtlich erhöht.

Die Wirksamkeit des Wirbelschichtverfahrens gemäß der Erfindung kann aufgrund der in den folgenden Tafeln I und II an geführten Angaben beurteilt werden* Tafel I bestimmt dabei Stoffe und ihre Eigenschaften', die zu einem Vergleich herangezogen worden sind« Tafel II enthalt Daten über die Trocknungsergebnisse bei den in der Tafel I angeführten Stoffen, wobei diese Angaben gemäß den zum Wirbelschicht- bilden verwendeten Einrichtungen zusammengefaßt sind.

Tafel I Stoffe und ihre Eigenschaften

Nr* Stoff

Durohscimittliche ?era- Dichte

gr/cnr

ΤΠΤΠ

Anfänglicher Feuchtigkeitsgehalt (HpO+Lö siongsmittel) %

1 K-Aspäraginat körniges Material

2 Mg-Asparaginat körniges Haterial

3 Phenylbutazon kristallines Material

0*68 1,06

0,65

0,71 0,81

0,34

27 8

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OO IM»

Nr.	Stoff	Art des Trockners \ ^:'	Durchschnitt1iehe Strömungsgeschwin- digkeit der Betriebs luft m/sec	Wärmeausbeut e kg Dampf/kg verdampfte Flüssigkeit	jjuftverbrauch. . ein⁵ Luft/kg verdampfte Flüssigkeit
1	K-JEsparaginat	■■.. ι.· " ■.■■·■ III.	,0,42 , ■ : 0,40 0,12	28,00 9,00	580,00 110,0 * 38,0
2	Mg-Asparaginat	I. II. in., ;	0,48 0,41 : 0,13	16,00 10,00 1,15	,640,0 ' 190,0 50,0
3	Phenylbut a ζ on	I. II. III.	0,22 0,21 .: 0,08	6,20 5,00 1,10	300,0 120,0 ' 55,0

Art I: An sich bekannter Wirbelschiehttrockner Art II: An sich bekannter Wirbelschiehttrockner mit gemischtem Bett Art III: Erfindungsgemäßer Wirbelschichttrockner

-W

ro cn

- 15 -

Wie ersichtlich, betragen beim erfindungsgemäßen Wirbelschichtverfahren durchschnittliche LuftStrömungsgeschwindigkeiten, sowie Dampf- und Luftverbrauch gleichwie einen Bruchteil der entsprechenden Werte von bekannten "Verfahren. Die beschriebenen Verteilerplatten könnten auch z. B. in Mehrstufenkolonnen mit Überlauf verwendet werden, wo die Kolonnenboden jeweils im Einklang mit der Erfindung ausgebildet, d.h. die Durchlaßöffnungen in den Verteilerplatten durch Blattfedern mit 'Jberlappung abgedeckt sind. Das Strömungsbild des Wirbelmediums und der Wirbelschicht sind dieselben wie bei den Fig. 1 und 2. Das Behandlungsgut fließt van oben an Überläufen den einzelnen Verteilerplatten (Kolonnenboden) zu, wobei es unten aus der Kolonne entweicht. Eine derartige Anordnung gestattet die Errichtung von Einrichtungen für mehrstufige Wärme- und/oder Stoffübertragung an verhältnismäßig geringer Fläche.

Im Sinne der Erfindung gebildete' Wirbelschichten zeichnen sich durch wesentliche Gleichmäßigkeit aus. Dabei sind betriebliche Geschwindigkeiten der Wirbelschichfbildung verhältnismäßig niedrig. Auch Gasströmungsgesehwindigkeiten und Gasverbrauch sind verhältnismäßig gering, wodurch an Energie gespart, das Lösungsmittel einfach zurückgewonnen und Sorptionsoperationen bei verhältnismäßig geringen Kosten ausgeführt werden können.

Verteilerplatten und Blattfedern können natürlich auch anders als horizontal liegen. Die Verteilerplatten können z. B. eine gekrümmte Fläche oder eine schräge Ebene bestimmen. Wesentlich ist nur, daß sie mit Blattfedern versehen sind, welche die Durchlaßöffnungen der Verteilerplat^- te ungeachtet ihrer Form mit Jberlappung abdecken.

- Patentansprüche 709825/0982

Leer seife

Claims

Patentansprüche

nj Wirbelschichtverfahren insbesondere zum Trocknen von Schüttgut, bei welchem aus einem Behandlungsgut eine Wirbelschicht gebildet und ein Wirbelmedium pulsierender Strömungsgeschwindigkeit an mehreren Stellen gleicher Höhe gleichzeitig durch die Wirbelschicht hindurch geleitet wird, dadurch gekennzeichnet , daß das Wirbelmedium tangential bei einer Strömungsgeschwindigkeit zugeführt, wird, die mindestens um eine Größenordnung höher ist als die Wirbelgeschwindigkeit, wobei in der Wirbelschicht Zirkulationsströme erzeugt und die Gesamtmenge des Behandlungsgutes in eine Wirbelschicht umgewandelt wird. ■
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsation der Strömungsge-

Il

schwindigkeit des Wirbelmediums durch Änderung seines Zuflußquerschnittes erreicht wird.
3· Wirbelschichteinrichtung mit einem ersten Raum (44) zur Aufnahme einer Wirbelschicht, einem zweiten Raum (46) unterhalb des ersten Raumes zur leitung eines Wirbelmediums, einer Verteilerplatte (20) zwischen den beiden Räumen, und Durchlaßöffnungen (30) in der Verteilerplatte zum Verbinden der beiden Räume miteinander, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchlaßöffnungen (30) an der Oberseite der Verteilerplatte (20) durch Blattfedern (48) mit Überlappung (a, b, c) abgedeckt sind.
4. Wirbelschichteinrichtung nach A_nSpruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Blattfedern (48) aus den Zähnen einer kammartig eingeschnittenen Platte (30) bestehen.
5. Wirbelschichteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennz e ichnet , daß zwei kammartig eingeschnittene Platten (98» 100) vorgesehen sind, deren Zähne (48a, 48b) miteinander eingreifen.

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6. Wirbelschichteinrichtung nach einem der Ansprüche

3 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß an der Untenseite der Verteilerplatte (20) eine Verschlußplatte (52) mit Öffnungen vorgesehen ist, deren Öffnungen sich in Abhängigkeit von der gegenseitigen Lage von Verteilerplatte und Verschlußplatte mit den Durchlaßöffnungen (30) der Verteilerplatte (20) ausfluchten.
7. Wirbelschichteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß an der Verteilerplatte (20) zwischen einem Einlaß (76) und einem Auslaß (80) für das Wirbelgut Schleusen (62) vorgesehen sind.
8. Wirbelschichteinrichtung nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet , daß in den Schleusen

(62) Durchlaßöffnungen (66) veränderlichen lichten.Querschnittes vorgesehen sind.
9. Wirbelschichteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Verteilerplatte (20) längsgerichtete Lenkplatten (68, 70) ^zum Bilden von Rezirkulationsbahnen für einen. Teil der Wirbelschicht (24) vorgesehen sind.
10. Wirbelschichteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Raum (46) in konditionierungsfähige Teilräume (72) zwischen einem Einlaß für das Wirbelmedium (22) und einem diesem Einlaß gegenüberliegenden Ende des zweiten Raumes unterteilt ist.
11. Wirbelschichteinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß Verteilerplatten (20a, 20b, 20c) in einer Mehrfachkaskade vorgesehen sind.

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