DE2750449A1

DE2750449A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von feinkoernigen, trockenen feststoffen aus loesungen und/oder suspensionen

Info

Publication number: DE2750449A1
Application number: DE19772750449
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Boettger; Rolf Dr Ing Manz
Original assignee: Walther and Co AG
Current assignee: Walther and Co AG
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2750449C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von
feinkörnigen, trockenen Feststoffen aus Losungen und/oder Suspensionen Vorfahren und Vorrichtunr zur Gewinnung von feinkörnigen, trocknen Feststoffen aus Lösungen und/oder Suspensionen nie Erfindung betrifft ein Verfahren und Pine Vorrichtung zur Gewinnung von feinkörnigen, trocknen Reststoffen und Lösungen und/oder Suspensionen, die in feinversprühten Tröpfchen einem in einem turm-@ artigen PehXlter von unten nach oben strömenden Heißgaestrom zugemischt werden.
Bei derartigen Verfahren und Vorrichtungen erfolgt eine Zerstäubungstrocknung durch Zerteilung dr ZU behandelnden Medien in mehr oder weniger reine Tröpfehen, um somit eine große Stoffübergangsfläche zu schaffen. Die Zerstäubung erfolgt mittels verschiedenertiger Zerstäuber wie Fliehkraftzerstäuber, Druckzerstäuber oder dergleichen. Dabei ist man bemüht, gleichgroße Tröpfchen zu erzeugen, um einen gleichmäßigen Trocknungseffekt zu erzielen. Die Praxis hat aber gezeigt, daß dies nur theoretisch möglich ist und demzufolge den Zerstäuhungetrocknern unterschiedlich große Tröpfchen zugeführt werden.
Die unterschiedlich größen Trönfchen haben den Nachteil, daß sie ungleichmäßig abtrocknen. Bisher wurden die nicht restlos abgetrockneten TRönfchen mit den Behandlungsmedien abgeführt oder aber das noch nicht restlos abgetrock@ete Gut mußte von den Behandlungsmedien getrennt werden. Diese Nachteile hat man durch Vergrößerung des Rehandlungsturnes zii verhindern gesucht, was Jedoch zu unwirtachaftlichen Anlagen führte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus einer Lösung und/oder einer Suspension unter wirtschaftlich optimalen Bedingungen absolut trockene feine Feststoffteilchen zu erzeugen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Heißgase dem unteren Teil des Behälters gleichmäßig Ohr den Querschnitt verteilt zugeführt werden und die Heißgase mit der sodann eingedüsten Lösung innerhalb des flehfllters in Strömungsrichtung mit gleichmäßig verzögerter Geschwindigkeit derart geführt sind, daß sich feinkörnige Peststorfe hilden, die nach ausreichender Aufenthaltsdauer im Heißgasatrom mit diesem abgezogen werden und daß die groben Feststoff entgegen dem Heißgasstrom aus diesem nach unten ausfallen.
Mit dieser Maßnahme werden die mit einer gleichmäßigen Strömungageschwindigkeit in einen verkleinerten Behalter eintretenden Heißgase mit einer sich in Strömungsrichtung stetig ändernden Geschwindigkeit durch den Behälter geführt. so daß alle Tröpfchen - beispielsweise zwischen 100 und 600 µ - je nach Größe auf unterschiedlicher Behälterhöhe in der Schwebe gehalten werden. Je nach Abtrocknungsgrad der Tröpfchen werden diese kleiner und wandern demzufolge entsprechend ihrer Größe etwas nach oben, wo sie weiter in der Schwebe gehalten werden. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange, bis die Tröpfchen restlos abgetrocknet und nur noch kristalline Feststoffkörper od.dri.
übriggeblieben sind. Diese trockenen Feststoffe werden dann gemeinsam mit den i!eißgasen au dem Bchälter abgezogen.
Die gleichmäßig versögerte Oasgeschwindigkeit ist so abgestimmt, daß alle Tröpfchen im Behälter in der Schwebe getrocknet und somit nur noch trockene Feststoffe mit den Heißgasen ausgetragen werden. Obwohl die Verweilzeit der Heißgase im lin bfllter sehr klein ist (im allgemeinen unter 15 Sek.). werden auch gröbere Tröpfchen restlos ab getrocknet. niese bleiben nSmlich aufgrund ihrer Größe und zufolge der vorbestimmten Heißgasgeschwindigkeit zunächat im unteren Behälterteil in der Schwebe und wandern dann mit abnehmender Größe langsam nach oben, wogegen die kleineren Tröpfchen sofort ihrer Größe entsprechend auf eine bestimmte Behälterhöhe wandern und dort in der Schwebe gebalten werden.
Sollten einzelne Tröpfchen wflhrend der trocknung zu größeren Tröpfchen zusammenbacken, so fallen sie zufolge ihrer eigenen Schwere entgegen dem Heißgasstrom nach unten und werden in einen tiefer liegenden Bereich des Behälters von den Heißgasen in der Schwebe gehalten.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei Behandlung einer Salzlösung diese restlos vom Wasser befreit werden, so daß trockene Salzkristalle Pntstehen,die die in einem nachgeschalteten Abscheider (beisnielsweise einem rlektrofilter) restlos aus dem lleißgasstrom abgeschieden werden können.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der kontinuierlichen Behandlung der Lösungen und/oder Suspensionen zu sehen.
Die gleichmäßig verzögerte Geschwindigkeit der Heißgase in einem schwach konischen nifrusor erbringt nicht nur den Vorteil daß unterschiedlich große Tröpfchen in der Schwebe gehalten werden sondern daß darüber hinaus eine tleiehmPßige Iteißgasstrdmung, d.h. ohne Erzeugung von Wirbeln, gewährleistet ist. Es entstehen somit keine Strömungsablösungen an der Behälterinnenwand.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Darlegung weiterer Vorteile näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt und Fig, 2 einen Schnitt gemäß Linie A-B in Fig. 1.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem Behalter 1 durchgeführt werden, so wie er in Pigur 1 dargestellt ist. D*r Behälter 1 besteht aus einem schwach konischen Diffusor 2, der nach oben geöffnet und mit einem Abzugsstutzen 3 versehen ist. Zwischen einen unteren rechteckigen Behälterteil 11 mit einer Gaszuführungsleitung 7 und dem Diffusor 2 ist ein Übergangsstück h vorgesehen, das vom rechteckigem Querschnitt des unteren Behälterteiles 11 auf den runden Querschnitt des unteren Teiles des Diffusors 2 übergeht. Der untere Behälterteil 11 weist einen Auffanghehälter 5 für nicht abgeschiedene Feststoffteilchen oder für mit den Heißgasen zugeführten Fremdstoffen auf. Unterhalb des Auffangbehälters 5 sind Abzugstrichter 4 mit Abzugsschleusen 12 angeordnet. In Bereich des Übergangsstückes 6 oder, wie im Ausfflhrungsbeispiel dargestellt, geringfügig darüber, ist eine Zuführungsleitung 0 in den Diffusor 2 eingeführt, an dessen Ende sich ein Sprühkopf 10 befindet. Im unteren Behälterteil 11 sind I.eitschaufeln R vorgesehen, die aus geraden sich von der Vorder- zur Rtlcwwand erstreckenden Blechen bestehen und vom Gaseintritt her auf abfallenden Höhen angeordnet sind.
nie Aber die Leitung 7 dem behalter 1 zugeführten Heißgase werden zufolge der rechteckigen Ausbildung des unteren Behälterteiles 11 in Verbindung mit den Leitschaufeln R gleichmäßig aber den Querschnitt des Übergangsstückes 6 verteilt und treten somit mit einer gleichmäßigen genau vorher bestisten Geschwindigkeit in der' unteren Teil des Diffusors 2 ein. nie schwach konische Ausbildung des Diffusors 2 beispielsweise mit einen Öffnungswinkel cf von weniger als 10 flrad bewirkt, daß die Heißgase in einer Gleichmäßig verzögerten Geschwindigkeit nach oben strömen.
In diesen gleichmäßig verzögerten Heißgasstrom wird die zu behandelnde Lösung und/oder Suspension über Leitung Q und Sprühkopf lo rein verteilt eingeführt. Der Sorühkopf 10 versprüht die Lösung und/oder Suspension in feine Tröpfchen, die zwischen loo und 600 µ betragen kennen.
nahei ist die Rauchgasgeschwindigkeit so gewählt, daß die größeren Tröpfchen im unteren Teil des Behälters in Schwebe gehalten werden und die kleineren Tröpfchen bis in den Bereich des oberen Behälters geführt und erst dort in Schwebe gehalten werden, und zwar so lange bis sie restlos abgetrocknet und dann gemeinsam mit den Heißgasen über den Stutzen 3 abgezogen werden. Sollten durch unsachgemäße Verspruhung und/oder Fremdstoffe oder durch Zusammenbacken gröbere Festoffteilchen gebildet werden oder sich bilden RO fallen diese entgegen den Heißgasstrom nach unten und können durch die geraden Leitschaufeln P hindurch in den Auffangbehälter 5 gelangen. Hier bleiben die gröberen Teilchen in Verbindung mit den sich dort bereits abgelagerten Feststoffen so lange liegen, bis die darüber hinwegstreichenden Heißgase diese ebenfalls abgetrocknet haben. Nach Öffnen der Schleusen 12 kennen sie Ober die Abzugstrichter 4 entfernt werden.
Bedingt durch die große OberflAche und die Relativgeschwindigkeit zwischen den Tröpfchen und den als Trflgergas fungierenden Heißgas läßt sich ein intensiver Wärmeaustausch- und Verdampfungsvorgang erzielen. nie Form und die Probe des Behälters 1 und insb. des niffusorq 2 sowie die Durchströmung des Heißgases sind so aufeinander abgestimmt, daß das zu behandelnde Medium den Behälter 1 in vollständig getrocknetem Zustand verläßt und sich außerdem an den Wunden dem Behälters keine Feuchtigkeit niederschlägt.
Leerseite

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zur Gewinnung von feinkörnigen, trockenen Peststofren aus Lösungen und/oder Suspensionent die in teinversprühten Tröpfchen einem in einem turnartigen Behälter von unten nach oben strömenden Heißgasstrom zugemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißgase dem unteren Teil des Behälters gleichmflßig über den Querschnitt verteilt zugeführt werden und die Heißgase mit der sodann eingedüsten Lsung und/oder Suspension innerhalb des Behälters in Strömungsrichtung mit gleichmäßig verzögerter Geschwindigkeit derart geführt sind, daß sich feinkörnige Feststoffe bilden, die nach ausreichender Aufenthaltsdauer im IIeißgasetrom mit diesem abgezogen werden wogegen die groben Feststoffe entgegen dem Heißgasstrom aus diesem nach unten ausfallen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend AUS einem turmartigen Behälter mit unterer neitlicher Gaszuführungsleitung und darüher angeordnetem Sprü@kopf sowie einen oberen Gasaustrittsstutzen ur einen unteren Feststoffaustritt, dadurch frekennzeichnet a daß der Behälter im Bereich der Gaszuführungsleitung (7) mit Leitschaufeln (n) versehen iRts die einen Durchfall der groben Feststoffe nach unten in einen Auffangbehälter (5) gestatten und daß der Behälter (1) vom Bereich des Sprühkopfes (10) nach oben geringfügig gleichmäßig erweitert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß der obere Teil des @ehälters (1) als schlanker konischer sich in Strömungsrichtung der Gase erweiternder Diffusor (2) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Öffnungswinkel # des Diffusors (2) kleiner als lo° ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprechen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Behalterteil (11) mit dem Anschluß der ZuRUhrungsleitung (7) fUr die Heißgase rechteckig ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis r) dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem konischen Diffusor (2) und dem unteren Behfllterteil (11) ein Übergangsstück (6) eingebaut ist, das von einen rechteckigen Querschnitt aut einen runden Querschnitt übergeht.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis fi, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (8) als gerade quer zur Anströmungsrichtung der eintretenden Oase angeordnete Bleche ausgebildet sind, die von der Anschlußseite der Heißgaszuführungsleitung (7) zur gegen-Uberliegenden Seite des unteren Behälterteiles (11) auf abfallenden Hhen angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zufuhrungsleitung (7) her gesehene erste Leitschaufel (8a) mit ihrer Unterkante etwa in Höhe der Oberkante der Zuführungsleitung (7) angebracht ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Zuführungsleitung (7) her gesehene letzte Leit schaufel (8b) mit der Unterkante etwa in H8he der tlnterkante der Zuführungsleitung (7) angebracht ist.
lo. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der einzelnen Leitschaufeln (8) etwa gleich groß sind und alle Leitschaufeln (8) die gleiche Höhe aufweisen.
11. Vorrichtung nach den AnsprUchen 1 bis lo, dadurch gekennzeichnet, daP der Behalter (1) mit einer Reinigungsvorrchtung zur Reinigung der inneren Behälterwände vorgehen ist.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 his 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Behälter (1) mit einer äußeren Wärmeisolierung versehen ist.