DE2758080A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen pulverisieren fester stoffe durch verspruehen aus der fluessigen phase - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen pulverisieren fester stoffe durch verspruehen aus der fluessigen phase

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DE2758080A1 DE19772758080 DE2758080A DE2758080A1 DE 2758080 A1 DE2758080 A1 DE 2758080A1 DE 19772758080 DE19772758080 DE 19772758080 DE 2758080 A DE2758080 A DE 2758080A DE 2758080 A1 DE2758080 A1 DE 2758080A1
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Hans Kuerschner
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/16Evaporating by spraying
    • B01D1/18Evaporating by spraying to obtain dry solids

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  • "Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Pulverisieren fester
  • Stoffe durch Versprühen aus der flüssigen Phase" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Pulverisieren fester Stoffe durch Versprühen aus der flüssigen Phase in einen aufrechtstehenden luftgefüllten rohrförmigen Raum sowie durch Verfestigen und Sammeln der Sprühteilchen. Sie erstreckt sich sowohl auf die Behandlung von Stoffen, die sich durch Erwärmen verflüssigen lassen, z.B. Wachse, und wachsähnliche Feststoffe wie auf die Gewinnung von Pulver aus Stoffen, die in einer verdampfbaren Flüssigkeit gelöst oder dispergiert sind, z.B. Wasch- und Reini#un#mittel oder deren Bestandteile.
  • Bei bekannten Verfahren und Einrichtungen dieser Art wird die flüssige Phase am oberen Ende des gegen die Außenluft abgeschlossenen, meist zylindrischen Hohlraums eines Gehäuses, eines sogenannten SprUhturms, in einen gleichfalls von oben gelegentlich auch von unten zugeflthrten Luftstrom versprUht, der in geeigneter Höhe Uber dem als Sammelraum fur das wieder verfestigte Gut dienenden unteren Behälterteil seitlich wieder abgesaugt wird.
  • Bekannte SprühtClrme sind Bauwerke beträchtlicher Höhe von etwa 40 m und datrüber, damit auch die größten absinkenden SprUhteilchen so lange in der Schwebe bleiben, bis sie sich aus dem Schmelzzustand wieder verfestigt haben, oder ihre Trägerflüssigkeit völlig verdampft ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, zur Verminderung des mit der Errichtung und dem Betrieb von Sprühtünnen verbundenen Aufwandes ein Verfahren sowie eine seiner Durchführühg dienende Vorrichtung zu schaffen, die die Gewinnung eines festen bzw. trockenen Pulvers auf wesentlich kürzerem Wege und damit in einem Bauwerk wesentlich geringerer Höhe ermöglichen, zugleich aber auch eine Anpassung der Verweilzeit des Sprühguts an Art und Größe seiner Teilchen erlauben.
  • Erreicht wird das bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemaß dadurch, daß das verflüssigte Gut im unteren Teil des Sprühraumes in einen aufwärts gerichteten Luftstrom versprüht wird, dessen Strömungsgeschwindigkeit größer ist, als die größte Fallgeschwindigkeit der Teilchen, und der die Teilchen tragende Luftstrom aus dem oberen Teil des Sprühraums in einen benachbarten, gegen die Atmosphäre offenen Fall- und Sammelraum für das verfestigte Gut umgelenkt wird.
  • Bei diesem Verfahren wird bei geeigneter Anpassung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft an die Fallgeschwindigkeit des Sprühguts die zu dessen Verfestigung oder zur Verdampfung der Trägerflüssigkeit notwendige Verweilzeit über einen wesentlich kürzeren Weg erreicht, als bisher. Das gilt umsomehr, als wegen der Umlenkung des mit dem Luftstrom aufwärts bewegten Spruhguts in einen benachbarten Fall- und Sammelraum im Sprühraum kein pulverisiertes Gut angesammelt wird, die Sprühvorrichtung also in geringem Abstand über dem Boden des Sprühraum angeordnet sein kann. Auf diese Weise ergibt sich eine Verringerung der Sprühraumhöhe auf weniger als ein Viertel, zumal im benachbarten Fallraum dem Sprungut ein weiterer etwa gleicher Weg zum Absinken zur Verfuung steht.
  • Auch in diesem Fall- und Sammelraum läßt sich jedoch die Verweilzeit über einen verkürzten Absinkweg durch einen aufwärtsgerichteten Luftstrom erheblich verlangen, dessen Strömungsgeschwindigkeit geringer ist, als die geringste Fallgeschwindigkeit der Teilchen.
  • Vergleichende Versuche und Berechnungen zur Gewinnung von körnigem Paraffinpulver haben beispielsweise ergeben, daß gleiche, zum Verfestigen aus der schmelzflüssigen Phase ausreichende Verweilzeiten in einen Luftstrom, die bei den bekannten Verfahren eine Fallhöhe von etwa 40 m erfordern, sich mit den Merkmalen der Erfindung in zwei Luftsäulen von je 8,5 m Höhe erreichen lassen.
  • In 40 m Höhe über dem Sarrrnelboden waagerecht in eine mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s aufwärtsgehende Luftsäule eingesprühtes schmelzflüssiges Paraffin erreicht nach 3 Sekunden eine praktisch gleichbleibende mittlere Fallgeschwindigkeit von 2,368 mis nach Zurücklegung eines effektiven Fallweges von 6,588 m. Während des restlichen Fallweges von 40-6,588 = 33,412 m steht für die Verfestigung damit noch eine weitere Verweilzeit von 33,412 = 14,5 s zur Verfügung.
  • Wird dagegen schmelzflüssiges Paraffin im Sinne der Erfindung nahe über dem Boden eines 8,5 m hohen Sprühraums, aufwärts in etwa 0,5 mm dickem Strahl in einen mit 3,5 m/s aufwärtsgehenden Luftstrom eingesprüht, ist das Sprungut darin nach 2 Sekunden um 1,153 m angehoben und in kugelförmige Tropfen von etwa 0,8 mm Durchmesser aufgelöst worden. Danach ergibt sich als mittlere Differenz von Strömungsgeschwindigkeit der Luft und Fallgeschwindigkeit des Sprunguts für dieses eine gleichbleibende Aufwärtsbewegung von 0,632 m/s.
  • Während das Gut mit dieser Geschwindigkeit bis zum Dom des Sprühraums um 8,5 - 1,153 = 7,3#7 m weiter angehoben wird, verweilt es darin weitere 7,3#7 = 11,6 Sekunden. Nach seitlicher Ifberrührung in den Fall- und Sanrnel-0,632 raum fällt es darin in einem mit 0,5 m/s aufwärtsgehenden Luftstrom mit zunächst zunehmender Geschwindigkeit in 3 Sekunden um 6,588 m und danach die restlichen 1,912 m mit gleichbleibender Fallgeschwindigkeit von 2,368 m/s in 1,912 0,8 s auf den Sammelboden ab.
  • Insgesamt ergibt sich danach für das Sprühgut eine Verweilzeit von insgesamt 2,0 + 11,6 + 3,0 + 0,8 = 17,4 Sekunden, während deren es ständig von frischer Luft umspült, gekühlt und verfestigt worden ist.
  • Die hier genannten Werte gelten für ein Paraffin mit einem Gewicht von 850 kg/m3, das in Körner von 0,8 mm Durchmesser zerlegt worden ist. Beim Auflösen des Sprühstrahls entstandenes Feingut wird mit der aus dem Fall-und Sammelraum abziehenden Luft ausgetragen. Es kann innerhalb oder außerhalb dieses Raums mit bekannten Mitteln aus der Luft abgeschieden und anderen Zwecken zugeführt oder als Rohstoff wieder verwendet werden.
  • Geht es um die Verfestigung kleinerer Sprühteilchen und um die Gewinnung feinkörnigeren oder staubförmigen Guts, genügen zur Verfestigung entsprechend geringere Strömungsgeschwindigkeiten der eingeblasenen Luft und geringere Raumhöhen.
  • Bei aus Lösungen und Dispersionen zu gewinnendem Trockengut ergeben sich bei richtig angepaßten Luftgeschwindigkeiten noch günstigere Auswirkungen der Erfindung, weil einerseits die im aufwärtsgehenden Luftstrom absinkenden Sprühteilchen ständig frisch zugeführter trockener Luft ausgesetzt sind, und anderseits infolge zunehmender Trocknung schneller an Gewicht als an Querschnitt verlieren.
  • Ein Beispiel einer für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeigneten Vorrichtung ist in der Zeichnung schematisch in einem vertikalen Längsschnitt dargestellt.
  • Die Vorrichtung enthält zwei benachbarte aufrecht stehende rohrförmige Räume gleicher Tiefe aber verschieden großer Querschnitte, nämlich den Sprühraum 1 mit länglich-rechteckiger Grundfläche und den Fall- und Sammelraum 2 mit quadratischer Grundfläche. In ihren oberen Bereichen sind beide Räume durch eine sich über die volle Tiefe erstreckende Öffnung 3a in der Trennwand 3 verbunden. Beide Räume 1 und 2 sind unten durch einen Siebboden la bzw.
  • 2a abgeschlossen, durch den ihnen von je einem der Gebläse 4 und 5 aufwärts strömende Luft zugeführt werden kann. Die Fördergeschwindigkeiten der Gebläse sind unabhängig voneinander regelbar. Nahe über dem Boden des Sprühraums 1 ist eine Sprühvorrichtung 6 angeordnet, die im wesentlichen aus einer rahmenförmigen Rohrleitung mit nach oben gerichteten Düsen 6a besteht, durch die über eine Zuleitung 6b von außen das flüssige Sprühgut in den Raum 1 eingesprüht werden kann. Zur Vermeidung von Stauräumen ist die äußere Seitenwand lb des Sprhhraums 1 mit dem oberen Rand der öffnung 3a durch eine auswärts gewölbte Dachwand verbunden.
  • Der oben offene Raum 2 ist von einer auf Stützen 8 ruhenden, ringsum überstehenden Haube 7 überdeckt, die mit den Wänden des Raums 2 einen nach unten offenen Ringspalt 9 bildet.
  • Bekannte - deshalb nicht dargestellte - Mittel zur Einstellung des Zerstäubungsgrades und der Stromungsgeschwindigkeiten des zuzuführenden Sprühguts sowie der einzublasenden Luft vervollständigen die Vorrichtung.
  • über dem Siebboden 2a des Raums 2 befindet sich eine übliche, ebenfalls nicht gezeichnete Auffangsvorrichtung für das verfestigte Sprungut, von der dieses durch eine - gleichfalls nicht gezeichnete - verschließbare Öffnung in einer der Wände des Raums 2 ausgetragen werden kann.
  • Vielfache Abwandlungen der Vorrichtung sind mglich. So kann z.B. der Samelraum 2 unten in einen Sammel- und Abfülltrichter enden, während ihm die Luft, ähnlich wie dem Raum 1 das Sgrtihgut, durch mit Auslaßöffnungen versehene Rohrleitungen zugeführt wird. Anderseits kann ein etwa zylindrischer Sprühraum in der Mitte des Fall- und Sammelraums angeordnet sein. Statt zweier Gebläse kann auch ein einziges Gebläse vorgesehen sein, dessen Auslaß mit den Räumen 1 und 2 durch geeignete Verteiler- und Regeleinrichtungen verbunden ist.
  • Leerseite

Claims (5)

  1. Patentansprüche : 1. Verfahren zum Pulverisieren fester Stoffe durch Versprühen aus der durch Wärme oder mittels eines Lösungsmittels oder einer Trägerflüssigkeit verflüssigten Phase in einen aufrechtstehenden rohrförmigen luftgefüllten Sprühraum sowie durch Kühlen oder Trocknen der SprUhteilchen während des Absinkens in der umgebenden Luft, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das verflüssigte Gut im unteren Teil des Sprühraums in einen aufwärts gerichteten Luftstrom versprüht wird, dessen Strömungsgeschwindigkeit größer ist, als die größte Fallgeschwindigkeit der Teilchen, und der die Teilchen tragende Luftstrom in einen benachbarten, gegen die Atmosphäre offenen Fall- und Sammelraum für das verfestigte Gut umgelenkt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen im Fall- und Sammelraum aufwärts gerichteten Luftstrom, dessen Stromungsgeschwindigkeit geringer ist, als die geringste Fallgeschwindigkeit der Teilchen.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchftihrung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2 mit einem rohrförmigen aufrechtstehenden Fall- und Sammelraum für in seinen oberen Teil eingefUhrtes Sprühgut, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n et, daß dem Fall- und Sammelraum (2) ein etwa gleich hoher rohrförmiger Sprühraum (1) benachbart ist, der in den oberen Teil des Raums (2) mündet und nahe über seinem Boden (la) eine Vorrichtung (6,6a,6b) zum EinsprUhen des zu verfestigenden Guts enthält, beide Räume (1 und 2) an je eine Vorrichtung (4 bzw. 5) zum Zuführen von in ihnen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit gleichmäßig aufwärts strömender Luft angeschlossen sind und der Fall- und Sammelraum (2) oberhalb der Einrrründung (3a) des SprUhraums (1) durch einen Luftabzug (7,8,9) mit der Außenluft in Verbindung steht.
  4. 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 die Fördergeschwindigkeiten der ZufUhrvorrichtungen (Gebläse) (4,5) unabhängig voneinander regelbar sind.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, g e k e n n z e i c h ne t d u r c h eine in der aus dem Raum (2) abziehenden Luftstranung angeordnete, an sich bekannte Vorrichtung zum Abscheiden von Festgut aus der abziehenden Luft.
DE19772758080 1977-12-24 1977-12-24 Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen pulverisieren fester stoffe durch verspruehen aus der fluessigen phase Withdrawn DE2758080A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1000611C2 (nl) * 1995-06-20 1996-12-23 Stork Friesland Bv Inrichting, alsmede werkwijze voor het bereiden van een gesproeidroogd produkt.
EP0749769A1 (de) * 1995-06-20 1996-12-27 Stork Friesland B.V. Vorrichtung zur Herstellung von einem sprühgetrocknetem Produkt und Verfahren zur Herstellung eines solchen Produktes

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