DE2941637C2

DE2941637C2 -

Info

Publication number: DE2941637C2
Application number: DE19792941637
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. Bergmann; Juergen Dipl.-Ing. Ddr 4500 Dessau Dd Gruenzel; Lothar Dr.-Ing. Moerl; Joachim Dipl.-Ing. Sachse; Hans-Joachim Dr.-Ing. Kuenne; Manfred Prof. Dr.-Ing. Mittelstrass; Rolf Dipl.-Ing. Ddr 3000 Magdeburg Dd Elspass
Original assignee: VEB SCHWERMASCHINENBAU-KOMBINAT "ERNST THAELMANN" MAGDEBURG DDR 3011 MAGDEBURG DD
Current assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-10-13
Publication date: 1989-06-01
Also published as: ATA680279A; DD140005A1; AT370766B; DE2941637A1; SU1262229A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen aus der Verhefung und Eiweiße zur weiteren Verwertung in der Futter- und Lebensmittelindustrie nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen ist von der Problematik auszugehen, daß es sich um temperatur empfindliche Lösungen und Suspensionen handelt, die gleich zeitig getrocknet und granuliert werden sollen.

Bekannt sind Anlagen, die hochempfindliche Lösungen oder Sus pensionen trocknen aber nicht granulieren bzw. nur mit Folge einrichtungen oder granulieren bei einer aufwendigen qualitäts mindernden Trocknung.

Bekannt sind Anlagen, die Instantprodukte gleichzeitig trocknen und granulieren im sogenannten Fließbett-Trockner bzw. Wirbel schicht-Sprüh-Granulator, W. Schnell "Trocknungstechnik"VDI-Z 109 (1967) Nr. 29 - Oktober (II). Die Wirbelschicht-Sprüh- Granulatoren für Pulvertrocknung bzw. Instant-Produkte sind zwar für die gleichzeitige Trocknung und Granulierung verwend bar, jedoch für die Behandlung von Lösungen und Suspensionen nicht geeignet, da lokale Überhitzungen nicht ausgeschlossen werden können, die zu unerwünschten Qualitätsminderungen füh ren. Da die Trocknung in kurzer Zeitdauer durchzuführen ist, wurden außerdem große Luft- und Wärmemengen benötigt. Vor allem der Wärmeverbrauch ist groß, was sowohl die Anlage als auch die Betriebskosten steigert. Außerdem sind die nach dem Sprüh trocknungsverfahren hergestellten Teilchen hohlkugelförmig und haben eine geringe Schüttdichte. Vortrag: "Tage der dänischen Wirtschaft in der DDR" IHZ Berlin, Oktober '78.

Wenn auch durch die DE-OS 21 25 945 die beschriebenen und weitere Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, wird auch mit dieser Einrichtung eine gleichzeitige Trocknung und Granulierung nicht erreicht. Zum anderen ist diese Einrichtung nur zur Trocknung von Zucker, Keramik und Paraffin geeignet. Es sind weiterhin Einrichtungen bekannt, bei denen Granulat aus Flüssigprodukten mit Hilfe der Fließbettgranulation hergestellt wird - FR-PS 12 58 497. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet jedoch bei ununterbrochenem Betrieb nicht zur vollen Zufriedenheit, da durch Klumpenbildung und deren Anbackung im unteren Teil des Trichters (Einspritzzone) häufig Verstopfun gen auftreten. Außerdem stellen sich in der Einspritzzone der zu granulierenden Masse Schwankungen der Teilchengeschwindig keiten ein, was zu ungleichen Materialanlagerungen auf den Trägerteilchen führt und damit zu einem großen Granulatspek trum.

Mit der DE-OS 16 67 217 werden zwar die Nachteile, insbesondere das Blockieren der Körnchenbewegung bzw. Verstopfen, vermie den und ein verhältnismäßig gleich großes Agglomerat erzielt, dennoch ist die Anlage nicht geeignet, Biomassen und Eiweiße zu trocknen und zu granulieren. Der Anwendungsbereich der An lage nach der vorstehenden OS betrifft das Granulieren von Düngemitteln, pharmazeutischen Substanzen, Pestizide und an deren Produkten, die bei höheren Temperaturen getrocknet wer den können als es für den Anwendungsbereich der Erfindung mög lich ist. Wie alle Fließbettgranulatoren hat auch die tech nische Lösung der OS den Nachteil, daß auf Grund der kleinen Partikeldurchmesser nur geringe Strömungsgeschwindigkeiten realisiert werden können, wodurch bei gleichem Durchsatz ein relativ großer Raumbedarf derartiger Anlagen notwendig ist.

In der DE-AS 12 12 501 ist eine Vorrichtung zum Überziehen einzelner in einem Gas schwebender suspendierter und im Schwebezustand gehaltener Teilchen mit gelösten Überzugs mitteln beschrieben.

Diese Erfindung bezieht sich jedoch ausschließlich auf einen diskontinuierlichen Betrieb. Mit den für die Funktion dieser Vorrichtung notwendigen Gasgeschwindigkeiten ist weder ein klassierender Austrag noch ein kontinuierlicher Betrieb mög lich.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Trocknung und Granu lierung der Biomassen und Eiweiße unter Vermeidung thermischer Schädigung des Produktes, bei niedrigem spezifischen energie- und apparatetechnischem Aufwand mit großer Lagerstabilität durchzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, die es ermöglicht, Lösungen oder Suspensionen von Biomassen oder Eiweiße in einem Wirbelschichttrockner zu trocknen und zu granulieren. Dabei soll das Produkt staubfrei, gekühlt, rieselfähig und von großer Schüttdichte sein. Die Anlage muß diese Ergebnisse bei einem kontinuierlichen Betrieb realisieren mit einer in Höhe des Anströmbodens vorgesehenen Eindüsung der Lösungen bzw. Suspensionen, Staubteilchenabsonde rung und regelbarer Luftzuführung und Granulatabführung sowie Temperaturregelung.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Es gehört mit zu der Erfindung, daß der Vorlagebehälter als Rührwerk ausgebildet, die Dosierpumpe als Druckgefäß fungiert und der Fließbettapparat mit Kühl- und Trockenböden ausgestattet ist.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, dabei zeigt

Fig. 1 - ein Blockschema einer Granuliertrockenanlage;

Fig. 2 - ein Blockschema als weitere Variante einer Granulier trockenanlage;

Fig. 3 - einen Wirbelschichttrockner.

Von einem als Rührwerk ausgebildeten Vorlagebehälter 1 werden homogene Eiweißsuspensionen mit einer Feststoffkonzentration von 15 Massenprozenten nach einer Verweilzeit über eine Do sierpumpe 2, welche als Druckgefäß fungiert, durch die Düse 20 im Wirbelschichttrockner 2 auf die Oberfläche der im fluidisierten Zustand befindlichen Feststoffgranulate, die durch eine Zuführeinrichtung 19 in den Wirbelschichttrockner zugeführt, verdüst. Nachdem die Feststoffgranulate einen vorbe stimmten Durchmesser, beispielsweise 12 mm, erreicht haben, fallen sie in einen klassierenden Abzug 14, dem im Gegenstrom zu den austretenden Feststoffgranulaten Luft zugeführt wird. Die Feststoffgranulate gelangen danach über die Zellenrad schleuse 16 in einen Fließbettapparat 4, wo sie in zwei Kühl- und Nachtrockenböden von 80°C auf 35°C gekühlt werden und verlassen über eine weitere Zellenradschleuse 21 die Granulier trockenanlage als Endprodukt. Das feinkörnige Material bzw. leichtere Granulat wird durch den Luftstrom im Abzug 14 in die Wirbelschicht zurückgeführt. Im Kreuzstrom gegen das Granulat wird durch den Fließbettapparat 4 Luft gesaugt und über ein Stellorgan 17 und ein Gebläse 5 dem Hauptluftstrom vor dem dampfbeheizten Wärmeübertrager 8 zugesetzt. Aus der Umgebung wird durch den Luftvorwärmer 7 Luft angesaugt, erwärmt und im Gebläse 6, welches ebenfalls als Druckgefäß fungiert, verdichtet. Die Luft aus dem Gebläse 6 und dem Fließbettapparat 4 wird einem dampfbeheizten Wärmeübertrager 8 zugeführt und auf ca. 150°C erwärmt. Nach dem Wärmeübertrager 8 wird der Hauptluftstrom durch die Einstellung der Drosselorgane 10 und 11 in Teilströme aufgeteilt, wobei der Sekundärluftstrom 15 in den zentralen Abzug 14 und der Hauptluftstrom über den Gasverteilungsschuß, Anströmboden 18 mit peripher veränderlichem Öffnungsverhältnis in die Wirbelschicht strömt. Der Hauptluftstrom verläßt den Wirbelschichtapparat 3 am Kopfende über einen Luftstutzen und wird in einer Luftleitung einem Gebläse 13 zugeführt, verdichtet und in den Naßentstauber 9 befördert. Im Naßentstauber 9 werden die mitgeführten Staubpartikel durch das im Kreuzgegenstrom ge führte Wasser aus der Luft ausgewaschen. Das austretende Wasser wird über eine Pumpe 12 in den Luftvorwärmer 7 geführt und ab gekühlt. Bevor der abgekühlte Kreislaufwasserstrom wieder in den Naßentstauber 9 eintritt, wird ein Teilstrom als Abwasser abge zweigt. Ein weiterer Teilstrom wird aus dem Naßentstauber 9 dem Vorlagebehälter 1 zugeführt, während der Rest als Abwasser die Anlage verläßt. Der Wirbelschichttrockner 3 nach Fig. 3 ist im System der Granulattrockenanlage funktionell und anlagen zweck gestaltet, wobei der Wirbelschichttrockner aus einem unteren Gasverteilungsschuß mit einem Durchmesser D ₄ besteht, der über ein konisches Stück in einen Mittelschuß mit dem Durch messer D ₂ übergeht, wobei das Durchmesserverhältnis D zu D ₂ vorzugsweise 1,75 beträgt. Im Mittelschuß D ₂ ist ein an sich bekannter konischer Anströmboden 18 mit radial nach außen größer werdenden Öffnungswinkel angeordnet, der in der Mitte einen zentralen Abzug 14 mit einem Durchmesser D ₂ besitzt, wobei das Durchmesserverhältnis D ₂ zu D ₃ 1 bis 15, vorzugsweise jedoch 6, beträgt. Im zentralen Abzug 14 ist eine Suspensions zuführleitung 22 angeordnet, deren Außendurchmesser D ₅ so ge wählt wurde, daß D ₃ - 6D ₅ (mm) gilt und die Suspensions zuführleitung 22 mindestens H ₃ - 500 mm in den Abzug 14 hinein ragt und in einer Höhe H ₁ über dem Anströmboden 18 in einer Druckdüse 20 endet, wobei der Winkel am Anströmboden 18 immer kleiner als ein Zehntel der Höhe H ₁ in Millimetern ist und die Höhe H ₂ zwischen dem oberen Ende des Anströmbodens 18 und dem Beginn des oberen kegelstumpfförmigen Mittelschusses konstant 800 mm beträgt. Dem kegelstumpfförmigen Mittelschuß schließt sich ein zylindrischer Schuß mit dem Durchmesser D ₁ mit einem Durch messerverhältnis von D ₁ zu D ₂ <1,5 an.

Claims

1. Anlage zur kontinuierlichen gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen aus der Verhefung und Eiweiße in dem Zusammenwirken eines Wirbelschichttrockners, in dem ein konischer Anströmboden mit einem nach außen größer werdendem Öffnungsverhältnis angeordnet ist, mit einer Ein düsung der Suspension bzw. Lösung vom Boden her über eine Druckdüse mit einem zentral angeordneten Granulatabzug, Zellenradschleuse und Fließbettapparat, mit einer Granulat zuführeinrichtung sowie vorgeschalteten Drosselorganen für den Luftstrom aus Wärmeübertrager, Gebläse und Pumpen mit Vorlagebehälter und Dosierpumpe für die Suspension, gekennzeichnet dadurch, daß der Wirbel schichttrockner (3) aus einem unteren Gasverteilungsschuß mit einem Durchmesser D ₄ besteht, der einerseits über ein Drosselorgan (10) mit einem Wärmeübertrager (8), Gebläse (6) und Luftvorwärmer (7) sowie am Bodenausgang mittels einer Zellenradschleuse (16) mit einem Fließbettapparat (4) ge koppelt ist und andererseits über eine konvergierende Außen wand in einen Mittelschuß mit einem Durchmesser D ₂ übergeht, wobei das Durchmesserverhältnis D ₄ zu D ₂ vorzugsweise 1,75 beträgt, in dem Mittelschuß ein zentraler klassierender Abzug (14) angeordnet ist, der über eine Sekundärluftleitung (15) und Drosselorgan (11) mit dem Wärmeübertrager (8) verbunden ist, der klassierende Abzug (14) mit dem Durchmesser D ₃ mit dem Durchmesserverhältnis D ₂ zu D ₃ von 2-15, vorzugs weise 6 und in diesem eine Suspensionszuführungsleitung (22) mit dem Durchmesser D ₅ so angeordnet ist, daß D ₂ - 6D ₅ ergibt, vorzugsweise mit H ₃ in den zentralen Abzug (14) hineinragt und in der Höhe H ₁ über dem Anströmboden (18) endet, wobei der Neigungswinkel α ≦ ¹/₁₀ H ₁ und die Höhe H ₂ zwischen dem oberen Rand des Anströmbodens (18) und dem Anfang des kegelstumpfförmigen Mittelschusses konstant bleibt, dem sich ein zylindrischer Schuß mit dem Durchmesser D ₁ und Durchmesserverhältnis D ₁ zu D ₂ <1,5 anschließt, an dessen Kopfende im Luftstutzen angeordnet, mittels einer Luft leitung mit einem Gebläse (13) und einem Naßentstauber (9) und dieser wiederum mit dem Luftvorwärmer (7), der Pumpe (12) und dem Vorlagebehälter (1) durch Ringleitungen ver bunden ist.

2. Anlage zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen und Eiweiße nach Punkt 1, gekenn zeichnet dadurch, daß der Vorlagebehälter (1) als Rührwerk ausgebildet, die Dosierpumpe (2) als Druck gefäß fungiert und der Fließbettapparat (4) mit Kühl- und Trockenböden ausgestattet ist.