DE3016448A1 - Verfahren zur trocknung von feinstkorn - Google Patents
Verfahren zur trocknung von feinstkornInfo
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Description
BERGWERKSVERBAND GMBH
4300 Essen 13 (Kray), 31.03.1
Franx-Fiidier-W»g 61
T.Lfon (0201) 105-1
A 8/Str-Be
Verfahren zur Trocknung von Feinstkorn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trocknung von Feinstkorn in einer mit Warmluft angeströmten Wirbelschicht.
Solche Trocknungsverfahren werden insbesondere zur Trocknung von Pulvern oder Pudern in der chemischen, pharmazeutischen
oder Lebensmittelindustrie benötigt.
Es ist bekannt, solche feinstkörnigen Stoffe in Kontakttrocknern
zu trocknen. Bei einem Kontakttrockner ("Das Trocknen", F. Kneule, Verlag Sauerländer (Aarau und Frankfurt/Main)
1975, Seiten 419 - 444) wird das zu trocknende Gut mittels einer Schnecke transportiert und die zur Trocknung
benötigte Wärme wird indirekt über eine Mantelheizung zugeführt. Beim Schenckentransport bildet ein Pulver leicht
eine Isolationsschicht an der Rohrwand und behindert so den Wärmedurchgang. Dies verursacht einen relativ hohen Wärme-
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bedarf und höhere Trocknungstemperaturen, die wiederum die Bildung von Wärmenestern verursachen können. Bei einem
Stromtrockner ("Das Trocknen", F. Kneule, Verlag Sauerländer (Aarau und Frankfurt/Main) 1975, Seiten 355 - 370) erfolgt
der Guttransport mittels eines Warmluftstromes, der
durch ein Kanalsystem geleitet wird. Hierbei wird die Wärme direkt zwischen Wamrluft und Puder ausgetauscht. Zur
Abscheidung des Puders aus der Transportluft ist beim Stromtrockner ein Zyklon nachgeschaltet. Bei dieser Trocknerart
ist die Verweilzeit des Pulvers in der Trocknungsphase sehr gering. Dies erfordert hohe Lufteintrittstemperaturen, so
daß auch bei diesem bekannten Verfahren ein relativ großer Wärmebedarf besteht. Außerdem ist der Energieaufwand für
den Transport von Luft und Trockengut hoch. Beim Wirbelschichttrockner ("Das Trocknen", F. Kneule, Verlag Sauerländer
.(Aarau und Frankfurt/Main) 1975, Seiten 331 - 335 und "Trockner und Trocknungsverfahren", K. Kröll, Verlag
Springer (Berlin), 2. Auflage, 1978, Seiten 238 - 246) wird schließlich mit einem Warmluftstrom, der durch einen Anströmboden
in das zu trocknende Gut geleitet wird, ein Fließbett erzeugt, das sich im fluidisierten Zustand wie
eine Flüssigkeit verhält. Der Wärmeaustausch erfolgt auch hier direkt zwischen Warmluft und Pulver. Zur Feinreinigung
des Wirbelluftstromes ist ein Zyklon oder Filter nachgeschaltet. Beim Wirbelschichttrockner besteht zwar keine Gefahr einer lokalen überhitzung, jedoch sind die Ergebnisse
der bekannten Wirbelschichtverfahren wenig befriedigend, weil die praktischen Trocknungsergebnisse sehr oft unterschiedlich
sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gleichmäßige Trocknung von Pulvern bei einem gerinstmöglichen Energieverbrauch
und unter Vermeidung von Wärmenestern und Anbackungen mit gleichmäßigem Ergebnis durchzuführen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man
die zur Trocknung benötigte Wärme durch einen Heißluft-Teilstrom mittels eines drehbaren Wirbelrührers, bei dem
die Warmluft entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rührers aus den Rührarmen austritt, und durch einen weiteren Heißluft-Teilstrom
oder durch einen Dämpfstrom mittels eines in die Wirbelschicht eintauchenden Wärmetauschers in das zu
trocknende Feinstkorn einbringt. In der Drehrichtung des Wirbelrührers sorgt außerdem ein Schieber für den Abbau von
Anbackungen. Die entgegengesetzt zur Drehrichtung des Wirbelrührers aus den Rührerarmen austretende und gegen den
Wirbelschichtboden gerichtete Warmluft zerstört eventuell gebildete Agglomerate und bewirkt die Fluidisierung des zu
trocknenden Gutes.
Während zur Trocknung nur zwischen etwa 1 und 50 % des Gesamtwärmebedarfs
direkt über die durch den Wirbelrührer auströmende Wirbelluft eingebracht wird, muß zwischen etwa
55 und 99 % der Wärme über in die Wirbelschicht eingetauchte Wärmetauscher zugeführt werden. Zur Erzielung eines
gleichmäßigen Trocknungsgrades kann der vorzugsweise zylindrische Trocknungsreaktor durch Wehre in 2 oder mehr Kaskaden
aufgeteilt werden und/oder es können mehrere Reaktoren hintereinandergeschaltet werden. Bei dieser Arbeitsweise
wird jeweils soviel getrocknetes Material selbsttägit ausgetragen, wie ungetrocknetes zugegeben wird.
130045/0187
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere, neben der Vermeidung von Störungen durch überhitzung und
Anbackungen,in dem geringeren Wärmebedarf aufgrund der wesentlich
kleineren benötigten Wirbelluftmenge und dem damit verbundenen geringeren Transportenergiebedarf. Ein weiterer
Vorteil besteht in dem jeweils kleineren spezifischen Reaktorvolumen des Trockners, des Wärmetauschers und der nachgeschalteten
Zyklone für die Staubabscheidung aus der Abluft.
Anhand der Zeichnung, die ein Fließschema der Trocknung von Feinstkorn darstellt, sei das erfindungsgemäße Verfahren näher
beschrieben.
Aus der Materialvorlage 1 wird mittels einer Austragshilfe 2 das Pulver über einen Dosierer 3 erforderlichenfalls zunächst
einem Desagglomerator 4 zugeführt und dann mittels der Schleuse 5 in den Trocknungsbehälter 6, der durch Raumteiler
8 beispielsweise in zwei Kaskaden geteilt ist. Dabei fließt jeweils so viel getrocknetes Material über die Schleuse
10 aus, wie an zu trocknendem Material zugeführt wird.
Die Wirbelluft des Trockners wird mittels eines Gebläses 11
angesaugt, im Lufterhitzer 12 auf die Trocknungstemperatur aufgeheizt und über einen Heißluftdurchgang 13 dem vom Getriebemotor
14 angetriebenen Wirbelrührer 7 zugeführt. Diesen verläßt die Heißluft über auf den Rührarmen verteilte
Bohrungen in in Drehrichtung rückwärts zum Wirbelschichtboden des Trocknungsbehälters 6 gerichteten Strömen. Während
die zur Trocknung erforderliche Wärmemenge zu einem
130045/0187
kleineren Teil durch diese heiße Wirbelluft des Trockners eingebracht wird, muß eine weitaus größere Wärmemenge durch
in die Wirbelschicht eingetauchte ein oder mehrere Wärmetauscher 9 mittels Heißluft oder Dampf dem Trocknungsprozeß
zugeführt werden.
Die Abluft wird in einem Abscheider 15, der beispielsweise
ein Zyklon oder ein Tuchfilter sein kann, gereinigt, wobei das abgeschiedene Pulver durch die Schleuse 16 dem getrockneten
Produkt zugeleitet wird.
1. 500 Gew.-Teile Weizenstärkemehl in einer Feinheit von
15 - 45 jum und mit einem Schüttgewicht von 0,6 - 0,85
g/cm sollen von .12 auf 6 Gew.-% Feuchtigkeit getrocknet
werden.
Zur Einstellung der Wirbelschicht sind bei einer Ablufttemperatur von 70° C etwa 150 Nm /h Luft mit einer
Temperatur von 150° C erforderlich, wobei diese Wirbelluftmenge
durch den sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3 m/sec drehenden Wirbelrtihrer dem Trockner
über eine Anströmfläche von 0,6 m zugeführt wird.
130tU5/0187
Dies entspricht etwa 15 % des für die Trocknung benötigten Wärmebedarfs. Die restlichen 85 % des Wärmebedarfs
werden gedeckt, indem etwa 50 kg/h Dampf mit einer Temperatur von 150° C durch den Wärmetauscher mit einer
2
Wärmeaustauschfläche von 2,5 m strömen.
Wärmeaustauschfläche von 2,5 m strömen.
2. 2.000 Gew.-Teile Phosphatpulver in einer Feinheit von 10 50 /am sollen von 10 auf 4 Gew.-% Feuchtigkeit getrocknet
werden.
Bei einer Ablufttemperatur von 110° C werden etwa 180
Nm /h Luft mit einer Temperatur von 160° C als Wirbelluftmenge benötigt, die durch den sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit
von 3,5 m/sec drehenden Wirbelrührer dem
2 Trockner über eine Anströmfläche von 0,6 m zugeführt wird.
2
Über die Wärmetauscher mit 10m Anströmfläche werden etwa 250 kg Dampf/h mit einer Temperatur von 180° C dem Trockner zugeführt.
Über die Wärmetauscher mit 10m Anströmfläche werden etwa 250 kg Dampf/h mit einer Temperatur von 180° C dem Trockner zugeführt.
13ÖÜ45/0187
Claims (4)
- BERGWERKSVERBAND GMBHVERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG4300 Essen 13 (Kray), 31.03.1Franz-Fischer-Weg 61 Telefon (0201) 105-1A 8/Str-BeVerfahren zur Trocknung von FeinstkornPatentansprücheVerfahren zur Trocknung von Feinstkorn in einer mit Warmluft angeströmten Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man die zur Trocknung benötigte Wärme durch einen Heißluft-Teilstrom mittels eines drehbaren Wirbelrührers, bei dem die Heißluft entgegengesetzt zur Drehrichtung des Rührers aus den Rührarmen austritt, und durch einen weiteren Heißluftteilstrom oder durch einen Dampfstrom mittels eines in die Wirbelschicht eintauchenden Wärmetauschers in das zu trocknende Feinstkorn einbringt.130045/0187
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnett, daß man die Warmluft gegen den Wirbelschichtboden gerichtet aus den Rührarmen austreten läßt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen etwa 1 und 50 % der benötigten Gesamtwärme durch den Wirbelrührer und zwischen etwa 55 und 99 % durch den Wärmetauscher in das zu trocknende Feinstkorn einbringt.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wirbelschicht durch ein oder mehrere Wehre unterteilt und/oder zwei oder mehrere Wirbelschichttrockner kaskadenförmig hintereinander schaltet.130045/0187
Priority Applications (6)
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