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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wirbelschichtvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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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 wie Flüssigkeiten verhalten und somit leichter befördert werden können.
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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 sich an der
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Zuführungsstelle des Wirbelmediums staubartige winzige 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 können ungleichmäßig sein, wodurch ebenfalls Schwierigkeiten beim Anlassen verursacht werden können. Eine gleichmäßige Gasverteilung könnte dabei nur bei beschränkten Breiten der Schichten erreicht werden.
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Diese 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 heraustrat.
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Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff ist aus der DE-PS 624 876 bekannt. Darin wird eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Durchmischen von pulverförmigem Gut unter Anwendung von Druckluft beschrieben. Dabei wird z. B. ein Luft-Staubgemisch der Einwirkung von Druckwellen unterworfen, die dadurch erzeugt werden, daß die in die Masse eingeführte Luft in einen schwingenden Zustand versetzt wird.
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Die US-PS 3 281 508 zeigt ein Verfahren zur Dehydrierung von Gips, bei dem eine Vorrichtung verwendet wird, in der dem Material von unten her Dampfstöße zugeführt werden. Zur Erzielung einer gleichbleibenden Qualität sind in der Vorrichtung Prallbleche angeordnet, so daß das Material die Vorrichtung kontinuierlich von einer Seite zur anderen Seite hindurchwandert. Ausführungen bezüglich eines besonderen Strömungsprofils innerhalb der einzelnen Kammern werden nicht gemacht.
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Die US-PS 3 861 058 zeigt eine Vorrichtung, die z. B. zur Wärmebehandlung von Getreidekörnern vorgesehen ist. Dabei wird dem Behandlungsgut durch Öffnungen im Boden der Vorrichtung Luft mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit zugeführt. Im Bearbeitungsraum selbst sind höhenverstellbare Prallbleche vorgesehen.
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Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, die bekannten Wirbelschichtvorrichtungen so zu verbessern, daß eine gleichmäßigere Wirbelschicht entsteht. Dadurch sollen insbesondere erheblich breitere Wirbelschichten ermöglicht werden, ohne daß dabei Rückflüsse beim Stillsetzen und andere Schwierigkeiten bei der Wiederaufnahme des Betriebes auftreten.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei dieser Vorrichtung liegt die Strömungsrichtung des Wirbelmediums bei der Zuströmung parallel zur unteren Seite der Schicht oder Wirbelschicht. Es konnte festgestellt werden, daß eine derartige Richtung und Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums in Verbindung mit Geschwindigkeitspulsation, sowie die Anwendung einer Anzahl von Zuführungsstellen 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, entgegen der waagerechten Strömung von schnellströmenden gasförmigen Mitteln vorwärts zu kommen.
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Die Pulsierung der Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums durch die nachgiebige Änderung des Zuführungsquerschnittes führt zu einer selbsttätigen gegenseitigen Abhängigkeit von Strömungsgeschwindigekeit 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 mitgerissen werden.
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Frequenz und Amplitude der Bewegungen der Blattfedern werden durch ihren Werkstoff und ihre Abmessungen, durch die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums, sowie durch die Konsistenz und Dicke der Schüttschicht bestimmt.
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Die automatische Vibration der Blattfedern gestattet es, Schüttschichten zu behandeln, die aus Körnern verschiedener Größe oder aus klebrigem Material bestehen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Wirbelschichtvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wirbelschichtapparates dargestellt sind.
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Fig. 1 ist dabei eine schematische Darstellung des Prinzips der Erfindung anhand eines Längsschnittes einer Verteilerplatte.
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Fig. 2 zeigt eine axonometrische Darstellung der Verteilerplatte nach Fig. 1 mit einer auf ihr fortschreitenden Wirbelschicht.
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Fig. 3 stellt einen Längsschnitt einer beispielsweisen Ausführungsform einer Wirbelschichteinrichtung gemäß der Erfindung entlang der Linie III-III der Fig. 4 dar.
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Fig. 4 ist ein Längsschnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt eine Draufsicht einer Verteilerplatte der Fig. 3 und 4 in vergrößertem Maßstab.
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Fig. 6 stellt einen Querschnitt entlang der Linie VI-VI der Fig. 5 dar.
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Fig. 7 ist eine Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Verteilerplatte gemäß Fig. 5 und 6.
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Fig. 8 zeigt einen Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7.
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Fig. 9 stellt einen Längsschnitt eines abgeänderten Ausführungsbeispiels der Wirbelschichteinrichtung gemäß Fig. 3 und 4 dar.
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Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen weisen auf ähnliche Einzelheiten hin.
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Fig. 1 erläutert das Antriebsprinzip der Erfindung.
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Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Verteilerplatte, die, wie bekannt, zum Zuführen eines gasförmigen Strömungsmittels oder Wirbelmediums 22 zu einer Schüttschicht 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 Wirbelschichtmaterials. In der Verteilerplatte 20 sind in an sich bekannter Weise Durchlaßöffnungen 30 vorgesehen.
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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 26 a 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 den Einzelheiten erläutert wird.
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Wenn 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.
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Strahlen des Wirbelmediums 22, die aus den Durchlässen 32entlang der Bodenfläche der Wirbelschicht 24 heraustreten, treffen aufeinander und werden gegenseitig in Richtung der Pfeile 26 b 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 Absteigen im Wesen im Gebiet oberhalb der Durchlaßöffnungen 30 veranlaßt werden. Auf diese Weise wird die Gesamtmasse der Wirbelschicht 24 in Bewegung versetzt, während die Strömungsgeschwindigkeit des Wirbelmediums 22 auf einen Wert sinkt, bei welchem es aus der Wirbelschicht 24 in Richtung der Pfeile 26 c in die Umgebung 34 entweicht, ohne dabei irgendwelche Teilchen aus der Wirbelschicht 24 mitzunehmen, so daß die Oberfläche der letzteren ruhig und eben bleibt.
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Die oben beschriebene Zuführung des Wirbelmediums führt gleichsam umlaufende Flüsse oder Zirkulationsströme in der Wirbelschicht hervor, die paarweise in einander entgegengesetzten Richtungen umlaufen, wie dies durch geknotete Pfeile 28 a und 28 b angedeutet ist. Diese Zirkulationsströme versetzen die Gesamtmenge der Wirbelschicht in lebhaftes Wirbeln und somit in einen geeigneten fluidisierten Zustand.
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Obwohl diese Vorrichtung auch zum Behandeln von ruhenden Schüttschichten geeignet ist, ist ihre Anwendung besonders bei kontinuierlichem Betrieb vorteilhaft. Dies wird nun anhand der Fig. 2 beschrieben.
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Bei kontinuierlichem Betrieb wird das Wirbelgut fortlaufend auf eine Verteilerplatte 20 gespeist und die Wirbelschicht ständig entladen, wie dies nachstehend noch in Einzelheiten beschrieben wird. Infolge einer derartigen Zuführung bzw. Abführung des behandelten Gutes schreitet die Wirbelschicht 24 an der Verteilerplatte 20 zu einer Entnahmestelle fort, wie dies durch knotige Pfeile 28 angedeutet ist. Inzwischen entfalten sich die oben beschriebenen Zirkulationsströme 28 a und 28 b, die dann im Laufe des Fortschreitens der Wirbelschicht, schraubenlinienartige Bewegungen ausführen. Soweit die Durchlaßöffnungen 30 in der Verteilerplatte 20 mit nachgiebigen Durchlässen 32 versehen sind, entstehen in der Wirbelschicht 24 keine stagnanten Stellen, so daß eine sehr wirksame Wirbelschichtbildung entlang der gesamten perforierten Verteilerfläche erreicht wird, deren Breite somit praktisch unbegrenzt ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann z. B. bei Trocknen in einer Wirbelschichteinrichtung durchgeführt werden, die als Auführungsbeispiel in den Fig. 3 bis 7 dargestellt ist.
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Ein Gehäuse 40 ist durch eine Verteilerplatte 20 in einen Raum 44 zur Aufnahme einer Wirbelschicht 24 und einen Raum 46 zum Leiten eines 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.
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Einzelheiten der Verteilerplatte 20 sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Im gezeichneten Fall sind die Durchlaßöffnungen 30, 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. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Blattfedern 48 durch Zähne 50 einer kammartig eingeschnittenen Metallplatte gebildet. Diese 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/Umschließfläche) auf.
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Ebenfalls beim dargestellten Aufsführungsbeispiel 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 Feuchtigekeitsgehalte 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 Verschlußpalette 52 in einer der mit Pfeilen 54 und 56 bezeichneten Richtungen verschoben wird. Auf diese Weise kann der Wirkungsgrad der Vorrichtung 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.
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Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Verteilerplatte 20 an ihrer Oberseite mit Schleusenwänden 62 versehen, die zur Bewegungsrichtung 28 der Wirbelschicht 24 quer liegen. Die Höhe der Schleusen 62 kann durch Absperrschieber 64 in an sich bekannter Weise geregelt werden. Diese Anordnung gestattet eine einfache Kontrolle der Strömung und eine Verhinderung von Rückflüssen.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, können die Schleusen 62mit 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.
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Beim dargestellten Ausführungsbeipiel sind die Schleusen 62 auf der Verteilerplatte 20 derart angeordnet, daß sie paarweise je eine Reihe von Durchlaßöffnungen 30 einschließen, wie dies insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht. Die Schleusen 62 erstrecken sich bis zu in Längsrichtung angeordneten Lenkplatten 68 und 70, die kürzer sind als der Raum 44 und die dazu dienen, einen Teil der Wirbelschichtmenge zu ihrer Zuführungsstelle zurückzufließen zu lassen. Auf diese Weise wird der Strömungsweg verlängert, wodurch selbst Stoffe, die schwer zur Wirbelschichtbildung angeregt werden können, dem 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.
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An der Unterseite der Verteilerplatte 20 ist der Raum 46 in konditionierungsfähige 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 Auführungsbeispiel jeweils ein Drosselventil 74, 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.
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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.
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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.
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Der Raum 44 selbst läuft in einem Zyklon 84 aus, der sich seinerseits in die Umgebung 34 öffnet. An seinem unteren Ende ist der Zyklon 84 mit dem Entladeschacht 80 verbunden.
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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 Dampfkalorifer hinweist, der mit der Dampfzuführung 88 verbunden ist.
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Die dargestellte beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wirbelschichteinrichtung arbeitet wie folgt:
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Naßgut 42 wird über die Rinne 76 mittels der Zellenradschleuse 78 in Richtung des Pfeiles 28 auf die Verteilerplatte 20 gespeist. Zu gleicher Zeit wird Luft durch das Flügelventil 86 hindurch in den Verteilertrichter 92 in Richtung der Pfeile 26 zugeführt. Von hier strömt die Luft in den Raum 46 und über die Teilräume 72 in die Durchlaßöffnungen 30 der Verteilerplatte 20.
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In jedem Teilraum 72 herrschen jeweils gesondert gewählte Temperaturen und/oder Feuchtigkeitsgehalte, so daß die Luftstrahlen, welche über die Durchlaßöffnungen 30 in den Raum 44 eintreten, entsprechend der zwischen den Schleusen 62 herrschenden Temperatur und/oder dem dort befindlichen Feuchtigkeitsgehalt konditioniert sind.
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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 26 a 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 dargestellt ist.
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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 Zirkulationsströmen und 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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Die Luft entweicht aus der Wirbelschicht 24 in der Richtung von Pfeilen 26 c, nachdem sie in engen Kontakt mit den Teilchen des in die Wirbelschicht 24 umgewandelten nassen Behandlungsgutes 42 getreten war und dessen Feuchtigkeitsgehalt bis zum erwünschten Grad übernommen hat. Die nasse Luft strömt in den Zyklon 84, wo mitgerissene Festteilchen ablagern, so daß bereits eine gereinigte Luft aus dem Zyklon 84 in die Umgebung 34 entweicht. Abgeschiedene Festteilchen fallen aus dem Zyklon 84 in den Entladeschacht 80, von wo sie zusammen mit dem trockenen Feststoff 79 in der Richtung des knotigen Pfeiles 28 in an sich bekannter Weise zu einer Verarbeitungsstelle entweichen.
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Fig. 7 und 8 zeigen eine beispeilsweise Ausführungsform der Verteilerplatte 20, bei welcher ein Paar von eingeschnittenen Platten 98 und 100 zur Anwendung gelangt, deren Zähne (48 a, 48 b), ineinander 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.
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Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wirbelschichteinrichtung gemäß Fig. 9 weicht vom vorherigen insofern ab, daß es eine Mehrzahl von Verteilerplatten 20 a, 20 b und 20 c verschiedener Höhenlagen aufweist, so daß die Verteilerplatten 20 a, 20 b und 20 c eine Mehrfachkaskade bilden. Die Mehrfachkaskade 20 a, 20 b und 20 c liegt zwischen einem Einlaß und einem Auslaß, wie diese anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 bis 6 beschrieben worden ist. Die Verteilerplatten 20 a, 20 b und 20 c sind durch Trennwände 104 a bzw. 104 b 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 20 a, 20 b und 20 c 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.
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Die Wirksamkeit der Wirbelschichtvorrichtung gemäß der Erfindung kann aufgrund der in den folgenden Tafeln I und II angeführten Angaben beurteilt werden. Tafel I bestimmt dabei Stoffe und ihre Eigenschaften, die zu einem Vergleich herangezogen worden sind. Tafel II enthält Daten über die Trocknungsergebnisse bei den in der Tafel I angeführten Stoffen, wobei diese Angaben gemäß den zum Wirbelschichtbilden verwendeten Einrichtungen zusammengefaßt sind. Tafel 1 Stoffe und ihre Eigenschaften &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz16&udf54; &udf53;vu10&udf54; Talel II Trocknungswerte &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz22&udf54; &udf53;vu10&udf54;
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Wie ersichtlich, betragen bei der erfindungsgemäßen Wirbelschichtvorrichtung durchschnittliche Luftströmungsgeschwindigkeiten, sowie Dampf- und Luftverbrauch einen Bruchteil der entsprechenden Werte von bekannten Vorrichtungen. Die beschriebenen Verteilerplatten könnten auch z. B. in Mehrstufenkolonnen mit Überlauf verwendet werden, wo die Kolonnenböden jeweils im Einklang mit der Erfindung ausgebildet, d. h. die Durchlaßöffnungen in den Verteilerplatten durch Blattfedern mit Überlappung abgedeckt sind. Das Strömungsbild des Wirbelmediums und der Wirbelschicht ist dasselbe wie bei den Fig. 1 und 2. Das Behandlungsgut fließt von oben an Überläufen den einzelnen Verteilerplatten (Kolonnenböden) 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.
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Im Sinne der Erfindung gebildete Wirbelschichten zeichnen sich durch wesentliche Gleichmäßigkeit aus. Dabei sind betriebliche Geschwindigkeiten der Wirbelschichtbildung verhältnismäßig niedrig. Auch Gasströmungsgeschwindigkeiten und Gasverbrauch sind verhältnismäßig gering, wodurch an Energie gespart, das Lösungsmittel einfach zurückgewonnen und Sorptionsoperationen bei verhältnismäßig geringen Kosten ausgeführt werden können.
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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 Verteilerplatte ungeachtet ihrer Form mit Überlappung abdecken.