DE3014952A1 - Agitation of bulk materials with low flowability in mixer - by using two stirrers rotating in opposite directions, esp in mfg. dextrin and similar prods. - Google Patents
Agitation of bulk materials with low flowability in mixer - by using two stirrers rotating in opposite directions, esp in mfg. dextrin and similar prods.Info
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtl g zum Verwirbeln fließunwilligerMethod and device for swirling less willing to flow
Haufwerke Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwirbeln von fließunwilligen Haufwerken in einer mechanisch erzeugten Wirbelschicht.The invention relates to a method and a device for swirling piles that are unwilling to flow in a mechanically generated fluidized bed.
Haufwerke mit großer spezifischer Oberfläche neigen beim Herstellen wäßriger Lösungen oder Suspensionen infolge ungenügender Benetzung zur Klumpenbildung. Außerdem haben sie zum Teil ein extrem schlechtes Pließverhalten.Piles with a large specific surface tend to be produced aqueous solutions or suspensions due to insufficient wetting to form clumps. In addition, some of them have extremely poor pitting behavior.
Für verschiedene Verfahrensaufgaben, wie z. B. die Mischung mit einer flüssigen Reaktionskomponente, die Granulierung zur Verbesserung des Rieselverhaltens, die Agglomerierung zur Erzielung eines Instant-Produktes und andere Aufgaben ist das Inberührungbringen von Flüssigkeiten mit vorwiegend fließunwilligen Haufwerken notwendig.For various procedural tasks, such as B. the mixture with a liquid reaction component, the granulation to improve the flow behavior, agglomeration to achieve an instant product and other tasks Bringing liquids into contact with heaps that are predominantly unwilling to flow necessary.
Es sind bereits vertikale Wirbelschichtapparaturen wie beispielsweise in Chemie-Ing.-Techn. 30 (1958) 12, 862/7 beschrieben mit einem schnellaufenden rotierenden Bodenrüllrer mit vertikaler Antriebswelle bekannt. Diese Wirbelschichtapparaturen arbeiten sehr energieaufwendig.There are already vertical fluidized bed devices such as in Chemistry-Ing.-Techn. 30 (1958) 12, 862/7 described with a fast running rotating Bodenrüllrer known with a vertical drive shaft. This fluidized bed apparatus work very energy-consuming.
Das behandelte Haufwerk wird in diesen beschriebenen Wirbelschichtapparaturen intensiv mechanisch beansprucht und erwärmt sich durch die übertragene mechanische Energie zum Teil sehr stark. Diese Wirbelschichtapparaturen sind deshalb nicht befriedigend einsetzbar.The treated debris is described in these fluidized bed apparatus intensely mechanically stressed and heats up due to the transferred mechanical Energy is sometimes very strong. These fluidized bed apparatus are therefore not satisfactory applicable.
Bekannt sind weiterhin horizontale Wirbelschiclitapparaturen gem. DE-OS 1 442 031, mit einem zylindrischen Apparategehäuse und einem mittig angeordneten horizontalen schnellaufenden Mischwerkzeug. Die Verwirbelung des Haufwerkes erfolgt vorwiegend auf einer umlaufenden Kreisbahn. Durch entstehende Zentrifugalbesclileunigung tritt eine Feststoffkonzentration in Wandnähe des Apparategehäuses auf. Die Anbringung von Schaulöchern, Stützen, Einfüllöffnungen usw. im zylindrischen Außenmantel führt bei den beschriebenen horizontalen Wirbel schichtapparaturen nicht zur Funktionsfähigkeit der darin angeordneten Arbeitselemente, wie z. B. Sprühdüsen, Schaugläser. Das hat seine Ursache darin, daß bei den Unterbrechungen der kreisförmigen Wandung durch die angeführten Arbeitselemente das auf der Kreisbahn umlaufende Hauferk diese radial verläßt und durch Öffnungen aus dem Apparat geschleudert wird oder die angeordneten Arbeitselemente unbrauchbar macht;. Ein weiterer Nachteil der beschriebenen Wirbelsoiiichtapparaturen besteht in der ungünstigen Verweilzeit bei kontinuierlicher Fahrweise.Also known are horizontal vortex schiclit apparatuses according to. DE-OS 1 442 031, with a cylindrical apparatus housing and a centrally arranged one horizontal high-speed mixing tool. The swirling of the pile takes place mainly on a revolving circular path. Due to the resulting centrifugal cleavage a concentration of solids occurs near the wall of the apparatus housing. The attachment of inspection holes, supports, filling openings, etc. in the cylindrical outer jacket in the described horizontal fluidized bed apparatus not to the functionality the working elements arranged therein, such as. B. spray nozzles, sight glasses. That has its cause is that with the interruptions of the circular wall through the listed working elements the Hauferk revolving on the circular path these radially leaves and is thrown through openings from the apparatus or the arranged Makes work items unusable. Another disadvantage of the vortex light apparatus described consists in the unfavorable dwell time with continuous operation.
Die Erfindung hat das Ziel, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwirbeln fließunwilliger Haufwerke auszubilden, mittels derer eine hohe Arbeitsproduktivität bei vermindertem Energieaufwand und gesicherter Qualität erreicht werden kann.The invention has the object of a method and a device for To form swirling piles unwilling to flow, by means of which a high work productivity can be achieved with reduced energy consumption and assured quality.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwirbeln fließunwilliger Haufwerke mit großer spezifischer Oberfläche zu schaffen, die eine störungsfreie Funktion und ein verbessertes Verweilzeitverhalten gewährleisten.The invention is based on the object of a method and a device to create swirling heaps with a large specific surface that are unwilling to flow, which ensure a trouble-free function and an improved residence time behavior.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei welchem das vertikal und mittig, in Bezug auf die Gesamtvorrichtung, aufgegebene Haufwerk mit variabler Verweilzeit radial beschleunigt, auf einer Umlaufbahn gegeläufig gefördert und tangential, aufeinandertreffend abgeworfen wird, wobei das gegenläuSig geförderte auf werk abgebremst und mit hoher Aufladung vertikal abfallen in teilströme geteilt und benutzt wird.According to the invention, the object is achieved by a method in which the pile abandoned vertically and centrally in relation to the overall device Radially accelerated with variable dwell time, conveyed on an orbit and tangentially, hitting one another is thrown off, with the opposite conveyed braked at the factory and falling vertically with a high charge divided into partial flows and is used.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird zur Benetzung des Laufwerkes ein flüssiges Medium eingetragen.According to a preferred embodiment, the drive is wetted entered a liquid medium.
Die Umlaufgeschwindigkeit der Mischerelemente beträgt 10 m/s bis 40 m/s, vorzugsweise 15 m/s bis 25 m/s.The speed of rotation of the mixer elements is 10 m / s to 40 m / s, preferably 15 m / s to 25 m / s.
Erfindungsgemäß ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem durch peripheral sich berührende, komplementäre Teilzylinder gebildeten Arbeitsraum, gegenläufig um parallele lTischervellen, die in einem Abstand von mindestens zwei mal dem Radius des Teil zylinders angeordnet sind, rotierende horizontale Mischerorgane mit verstellbaren Mischerelementen angeordnet sind, wobei die Teilzylinder im oberen Bereich eine gemeinsame Tangentialstrecke in welche einmündend Einfüllstutzen und Sprühvorrictungen angeordnet sind und im unteren Bereich ein gemeinsames Herzstück aufweisen und im Bodenbereich des Arbeitsraumes Austragstutzen angeordnet sind.A device for carrying out the method is also in accordance with the invention provided, which is characterized in that in a peripheral touching, Complementary partial cylinder formed working space, counter-rotating around parallel table shafts, the arranged at a distance of at least two times the radius of the part cylinder are arranged rotating horizontal mixer elements with adjustable mixer elements are, where the partial cylinders in the upper area have a common tangential section in which opening filler necks and Sprühvorrictungen are arranged and in have a common centerpiece in the lower area and in the floor area of the work space Discharge nozzles are arranged.
Zweckmäßigerweise ist die Tangentialstrecke mit einer Erstreckung von zwei mal dem Radius ausgebildet.The tangential section is expediently with one extension formed by two times the radius.
Die obere Verbindung der beiden komplementären Deilzylinder durch eine Tangentialstrecke schafft gute Vorausset zungen für die Anbringung von Apparateöffnungen. Durch die Umwandlung der Radialkomponente in eine Tangentialkomponente kommt es praktisch zu keinem Austritt von verwirbeltem Material aus den Apparateöffnungen. Durch die besonders dichte Aufladung in der Abbremsungszone bestehen weiterhin gute Voraus set zungen für das Aufeinandert reffen von Teilchen und Flüssigkeitströpfchen, weshalb die Granulierung und Agglomerisierung vorteilhaft durchgeführt werden kann.The upper connection of the two complementary deil cylinders through a tangential section creates good conditions for the attachment of device openings. It comes about by converting the radial component into a tangential component practically no leakage of swirled material from the apparatus openings. Due to the particularly dense charge in the braking zone, there are still good ones Requirements for the collision of particles and liquid droplets, therefore, granulation and agglomeration can be carried out advantageously.
Die Aufenthaltsdauer bei kontinuierlicher Zu- und AbSührung des Wirbelgutes kann gesteuert werden durch Anstellung der Mischerelemente, durch Einhaltung eines Gefälles im Wirbelraum sowie durch Einbau von Stauorganen, wie z. B. Staublechen.The length of stay with continuous supply and discharge of the eddy material can be controlled by adjusting the mixer elements, by adhering to a Gradient in the vortex space and by installing dams such. B. baffles.
Erfindungsgemäß wird der Einbau von blendenförleigen Staublechen vorgezogen. D:Le eingebauten blendenförmigen St aubleche verbessern das Verweilzeitverhalten wesentlich, das .sich dem Verweilzeitverhalten mehrstufiger pneumatischer Wirbelschichtapparaturen annähert.According to the invention, the installation of baffles in the form of diaphragms is preferred. D: The built-in diaphragm-shaped metal sheets improve the residence time behavior essential that .sich the residence time behavior of multi-stage pneumatic fluidized bed apparatus approximates.
Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments will.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen; Pig. 1: einen Schnitt A-A des Arbeitsraumes der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 2; Fig. 2: einen Schnitt B-B der erfindungsgemaßen Vorrichtung nach Pig. 1.Show in the accompanying drawing; Pig. 1: a section A-A of Working space of the device according to the invention according to FIG. 2; Fig. 2: a section B-B of the inventive device according to Pig. 1.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird gebildet von zwei peripheral sich berührenden komplementären Teil zylindern 1, die einen gemeinsamen Arbeitsraum bilden. In den Deilzylindern 1 sind auf parallelen Mischerwellen 6 gegenläufig rotierende horizontale QUischorgane 7 angeordnet. Die Mischorgane 7 weisen Mischerelemente 12 auf, die ggf. auch verstellbar ausgebildet sein können.The device according to the invention is formed by two peripheral touching complementary part cylinders 1, which have a common working space form. In the Deilzylindern 1 are on parallel mixer shafts 6 counter-rotating horizontal QUischorgane 7 arranged. The mixing elements 7 have mixer elements 12, which can optionally also be designed to be adjustable.
Der gemeinsame Arbeitsraum weist oberhalb der Mischerwellenebene eine Tangentialstrecke 2 auf. In dieser Tangentialstrecke 2 können zusätzlich Abweisbleche 3 vorgesehen sein. Oberhalb der Tangentialstrecke 2 sind Sprühvorrichtungen 5 über Stützen 4 mikttig und vertikal einmündend angeordnet. Ebenfalls in diese Bereich einmündend ist ein Einftillstutzen 10 vorgesehen. Im Bodenbereich des Arbeitsraumes ist ein Austragstutzen 11 angebracht. Im Bodenbereich der komplementaren Teil zylinder 1 ist ein Herzstück 13 ausgebildet. Weiterhin sind im Arbeitsraum Zwischenwände 14 vorgesehen. Ein Gestell 9 nimmt die gesamte Vorrichtung auf.The common working space has one above the mixer shaft level Tangential section 2. In this tangential section 2 deflector plates can also be used 3 may be provided. Spray devices 5 are above the tangential section 2 Supports 4 mikttig and arranged vertically converging. Also in this area A filling nozzle 10 is provided opening into it. In the floor area of the work area a discharge nozzle 11 is attached. In the bottom area of the complementary part of the cylinder 1, a frog 13 is formed. There are also partitions in the work room 14 provided. A frame 9 accommodates the entire device.
Im folgenden soll die Punktion der Vorrichtung anhand bevorzugter Beispiele beschrieben werden.In the following, the puncture of the device is based on preferred Examples are described.
Beispiel 1 Vermischen einer geringen Menge Katalysatorsäure mit- handelsüblicher Stärke zur Erzeugung eines Vorproduktes bei der Herstellung von Dextrin.Example 1 Mixing a small amount of catalyst acid with commercially available Starch for the production of a preliminary product in the manufacture of dextrin.
Bei der Vorrichtung zur Durchführung des Beispiels 1 ist der Arbeitsraum 3.000 mm lang. Der Durchmesser der komplementären Teil zylinder 1 beträgt 400 mm. Die Länge der Tangentialstrecke 2 betragt ebenfalls 400 mm. Die Mischorgane 7 laufen mit ca. 300 U/min gegenläufig, beidseitig zur Tangentialstrecke 2 abwerfen. Der Vorrichtung werden kontinuierlich ca. 5 t/ handelsübliche Stärke zugeführt. Der Säurezusatz beträgt 0,3 % verdünnte Salpetersäure pro t handelsübliche Stärke. In der Vorrichtung wird die Säure homogen verteilt. Die bei dem konventionellen Verfahren der Dextrinherstellung notwendige Nachreifung der angesäuerten Stärke kann bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung entfallen.In the device for carrying out example 1, the working space is 3,000 mm long. The diameter of the complementary part of cylinder 1 is 400 mm. The length of the tangential section 2 is also 400 mm. The mixing elements 7 run at approx. 300 rpm in opposite directions, throw off on both sides to tangential section 2. Of the Approx. 5 t / commercial strength are continuously fed into the device. Of the Acid addition is 0.3% dilute nitric acid per t of commercial starch. In the acid is homogeneously distributed in the device. The one in the conventional method The subsequent ripening of the acidified starch, which is necessary for dextrin production, can be used of the method and the device according to the invention are omitted.
Beispiel 2 Granulierung von Dextrin In die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Beispiel 1 werden stündlich 2 t Dextrin mit einer Feuchte von 1,2 % eingeleitet. In das intensiv verwirbelte Dextrin werden über Einstoffdüsen diesem 230 Liter H2O pro Stunde eingedüst.Example 2 Granulation of Dextrin In the Device According to the Invention According to Example 1, 2 tons of dextrin with a moisture content of 1.2% are introduced every hour. 230 liters of H2O are poured into the intensely swirled dextrin via single-fluid nozzles sprayed per hour.
Das granulierte Dextrin hat eine Endfeuchte von 20,2 %.The granulated dextrin has a final moisture content of 20.2%.
Es zeichnet sich durch gute Fließeigenschaften aus und benetzt sich bei der Leimzubereitung, so daß hlumpenbildung nicht auftritt.It is characterized by good flow properties and wets itself when preparing glue, so that lump formation does not occur.
Beispiel 3 Agglomerisierung eines Stärkehydrolyseproduktes Ein trockenes Stärkehydrolyseprodukt mit einem Peuchtegehalt von 6 % sowie einem Schüttgewicht von 0,5 t/m3 wird kontinuierlich in die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Beispiel 1 eingespeist. Mit einer Zweistoffdüse wird Flüssigkeit zugeführt. Als Treibmittel dient Mitteldruckdampf. Das agglomerisierte trockene Stärkehydrolyseprodukt hat eine Schüttdichte von 0,4 t/m3. Die Feuchtezunahme beträgt ca. 0,5 %. Das agglomerisierte Stärkehydrolyseprodukt kann mit 80 - 850C warmem Wasser bohne Klumpenbildung gelöst werden.Example 3 Agglomerization of a starch hydrolysis product A dry Starch hydrolysis product with a moisture content of 6% and a bulk weight of 0.5 t / m3 is continuously fed into the device according to the invention according to the example 1 fed in. Liquid is supplied with a two-substance nozzle. As a propellant serves medium pressure steam. The agglomerated dry starch hydrolysis product has a bulk density of 0.4 t / m3. The increase in moisture is approx. 0.5%. The agglomerated Starch hydrolysis product can be dissolved with 80 - 850C warm water without the formation of lumps will.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Teilzylinder 2 Tungentiulstrecke 3 Abweisblech 4 Stutzen 5 Sprühvorrichtung 6 Mischerwelle 7 Mischorgan 8 / 9 Gestell 10 Einfüllstutzen 11 Auftragsstutzen 12 Mischerelement 13 Herzstück 14 Zwischenwand List of the reference symbols used 1 partial cylinder 2 Tungentiul section 3 deflector plate 4 nozzle 5 spray device 6 mixer shaft 7 mixer 8/9 frame 10 filler neck 11 application nozzle 12 mixer element 13 centerpiece 14 partition
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