DE3040996A1

DE3040996A1 - Verfahren zum verbesserten klassieren von elektrostatisch aufgeladenen pulverfoermigen feststoffen in gegenwart eines bewegten gasstromes

Info

Publication number: DE3040996A1
Application number: DE19803040996
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 4370 Marl Smigerski
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1982-06-09

Description

Verfahren zum verbesserten Klassieren von elektrostatisch
aufqeladenen pulverförmigen Feststoffen in Gegenwart eines bewegten Gasstromes Bei der Behandlung von elektrisch nicht leitenden Feststoffteilchen, insbesondere pulverförmigen Kunststoffen, in pneumatischen Fördereinrichtungen, beim Sichten oder Sieben oder allgemein beim Bewegen feinteiliger Feststoffe, die in Gasströmen dispergiert sind, werden die Feststoffteilchen elektrostatisch aufgeladen. Diese Aufladung führt zu Wandanhaftungen und/oder zu gegenseitiger Agglomeration der Partikel. Die Fließfähigkeit der Teilchen wird damit stark herabgesetzt. Der Durchsatz durch Förder- bzw. Klassiereinrichtungen wird infolge der notwendigen Betriebsunterbrechungen wesentlich verringert. Schließlich läßt sich der Feinanteil in den Pulvern infolge der Aufladungen nicht weit genug entfernen, was z. B. zu unerwünschter Staubbildung beim Verarbeiten von Wirbelsinterpulvern und zu verschlechterten Überzügen - führt.
Es ist bekannt, -daß die Agglomeration von Feststoffpulvern vermindert werden kann, wenn man diese einer unterhalb der Durchschlagspannung der Gasphase liegenden Wechselspannungskorona aussetzt (Chem. Ing. Techn. 42 (1970) Nr. 5, Seiten 294 bis 299) . Diese Arbeitsweise führt im wesentlichen zur Erhöhung des Schüttgewichts der Pulver und verringert auch die Wandhaftung beim pneumatischen Fördern der Feststoffpulver, jedoch kann diese Arbeitsweise beim Klassieren von Pulvern, insbesondere beim Sieben mit pneumatischer Siebgutauflockerung, nicht befriedrigen, da die Pulver einen zu hoben Feinstaubanteil behalten. Eine Auflösung von Agglomeraten wird hiermit nicht erreicht.
Es ist asch bekannt, die Aufladung der Feststoffpartikel zu vermindern, indem man die Umgebungsatmosphäre mit Hilfe von zudosiertem Wasserdampf befeuchtet oder ionisiert (Maschinenmarkt, Jg. 76 (1970) Nr. 9, Seiten 166 bis 168) Diese Arbeitsweise verbessert zwar den Siebdurchsatz, hat aber den Nachteil, daß die Wandhaftungen nicht ausreichend vermindert werden und das Schüttgewicht der Pulver nicht ausreichend erhöht wird. Perner wird insbesondere der Feinanteil der Pulver durch die unkontrollierte Feuchtigkeit nicht hinreichend entfernt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das sowohl den Siebdurchsatz beim Klassieren verbessert, als auch vor allem den Feinstaubanteil der Pulver wesentlich verringert und dabei auch geringe Wandhaftungen und Agglomerationen verhindert.
Die Lösung der Aufgabe gelingt, wenn die-pulverförmigen Feststoffteilchen einer Wechselspannungskorona ausgesetzt werden und gleichzeitig in der Gasphase eine Feuchtigkeit unterhalb der Sättigung aufrechterhalten wird.
Vorteilhaft beträgt die relative -Feuchtigkeit 20 bis 80 Vo, insbesondere 40 bis 60 %.
Die Arbeitsweise ist geeignet für das Klassieren und Sichten von Kunststoffpulvern, insbesondere von Polyvinylchloridpulvern oder Polyamidpulvern, die im Schmelzüberzugsverfahren, wie Wirbelsintern, Flammspritzverfahren oder elektrostatischen Beschichtungsverfahren eingesetzt werden. Ferner zum Klassieren von Copolyamidpulvern, die als Schmelzklebemassen eingesetzt werden. Insbesondere zeigen Wirbelsinterpulver nicht den Nachteil der Staubbildung nd ergeben damit wesentlich bessere Überzüge.
Allgemein werden Kunststoffpulver illit. äußerst geringen Feinstaubanteilen erhalten. Das Verfahren ist auch anwendbar auf alle nicht leitenden Feststoffpulver, wie anorganische Pulver, beispielsweise Quarzmehl. Unter nicht leitenden Feststoffpulvern werden solche verstan- den, deren spezifischer Widerstand oberhalb 1 1012 Q m liegt.
Das Verfahrcn erlaubt höhere Durchsätze in den Klassieranlagen, da vermieden wird, daß die Pulverteilchen agglomerieren und Wandansätze an den Klassierapparaten auftreten und somit die störenden Betriebsunterbrechungen vermieden werden. Ein weiterer besonderer Vorteil ist, daß staubfreie Pulver erhalten werden.
Es war nicht zu erwarten, daß durch die Kombination der Maßnahmen, nämlich Anwenden der Hochspannungskorona in Verbindung mit dem Befeuchten des Gasraumes, verbesserte Ergebnisse erzielt werden können, da zu erwarten war, daß die Hochspannungskorona infolge der erhöhten Leitfähigkeit des Trägergases zusammenbricht. Überraschenderweise wird dagegen eine noch bessere Entladung gerade der Partikelagglomerate erreicht und damit der Feinstaubanteil praktisch vermieden.
Darüber hinaus wird durch die feuchte und ionisierte Luft auch keine Veränderung der physikalischen Eigenschaften der behandelten Teilchen hervorgerufen, vielmehr lassen sich die behandelten Pulver wesentlich leichter handhaben.
Die angewandte Wechselspannung beträgt 1 bis 100 kV, vorzugsweise 6 bis 10 kV. Als Grenze ist lediglich einzuhalten, daß sie unterhalb der Durchschlagsspannung der Gasphase liegt. Vorzugsweise liegt die Frequenz bei 50 Hz, kann jedoch auch im Bereich von 10 bis 10 000 Hz liegen.
Als Gasphase wird üblicherweise Luft verwendet, es können jedoch auch Inertgase wie Stickstoff eingesetzt werden.
Als Vorrichtung zum Klassieren werden üblicherweise Sieb vorrichtungen mit pneumatischer Gutförderung eingesetzt.
Vorteilhaft sind handelsübliche Taumel siebe mit pneumatischer Siebgutauflockerung.
Die Vorrichtungen können, falls gewünscht, auch nur zum Entladen der Partikel eingesetzt werden, wenn die Siebmaschenweite entsprechend der korngröße des Produktes klein gehalten wird.
Eine beispielsweise benutzte Anordnung zur DurchfühnlIlg des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 sehematisch wiedergegeben. Es handelt sich um ein handelsübliches Tawmelsieb mit pneumatischer Siebgutauflockerung, Das zu klassierende Gut (A) wird dem Sieb (1) im allgemeinen dosiert zugeführt und verläßt das Sieb als entstaubtes Grobgut (G). Für die Durchführung des Verfahrens der Er£indung wird der Gaskreislauf (a) über ein Gebläse (2) aufrechterhalten und das Auflockerungsgas (Luft) vorzugsweise an der Stelle (b) befeuchtet. Das Siebfeingut (F) wird über einen Staubfilter (3) ausgeschleust. Im oberen Siebteil ist die Hochspannungsprühelektrode (4) angeordnet. Als Sprühelektrode hat sich ein Gitternetz aus Platindraht von 0,2 mm als vorteilhaft erwiesen. Selbstverständlich können auch andere Elektrodenanordnungen verwendet werden. Wesentlich ist jedoch, daß die Anordnung gewährleistet, daß die aufgewirbelten Feststoffteilchen mit dem ionisierten Gas in Berührung kommen.
Beispiel 1 In der in Fig. 1 dargestellten pneumatischen Siebanlage wurde ein Polyvinylchloridpulver (PVC) im befeuchteten Gaskreislauf bei einer Siebmaschenweite w = 0,1 mm klassiert. Der Siebwirkungsgrad, der angibt, in welchem Maße das im Aufgabegut enthaltene Feingut unteilalb der Maschenweite durch das Sieb gelangt, wurde dabei nach folgender Gleichung ermittelt (Chem. Ing. Techn. 52 (1980) Nr. 4, Seite 355) f CS f + (l-f) QGW wobei f den Feingutanteil (Siebdurchgang) und QGw den Feingutanteil des Siebrückstandes unterhalb der Siebmaschenweite w, ermittelt mit einem Korngrößenanalysator (Fa. Leeds & Northrup "Microtrac") darstellt.
In Fig. 2 ist der Siebwirkungsgrad in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte dargestellt. Die untere Kurve (a) zeigt das Ergebnis des Standes der Technik, wobei der Wert bei 0 % das Arbeiten mit trockner Luft darstellt (#s = 40 bis 60 %).
Wechselspannung (#) in trockener Luft bewirkt zwar eine Anhebung des Siebwirkungsgrads auf ts = 53 %, liegt jedoch noch unterhalb der erreichbaren Werte mit Befeuchtung allein. Schließlich führt eine hohe relative Feuchte allein zwar zu hohem Siebwirkungsgrad, aber auch wegen der ziehen Peuellto leicht zu Verklumpungen. First das Anwenden der Erfindung führt im Bereich der beanspruchten relativen Feuchte in Verbindung mit der Wechsel spannung sowohl zu deutlich besseren Siebwirkungsgraden (7s = 75 %, Kurve b) und praktisch verschwindend kleinem Feinstaubanteil.
Beispiel 2 Auf der in Fig. 1 wiedergegebenen Anlage wurde ein Polyamidpulver (PA) anstelle des PolFvSinylchlorìdpulvers klassiert. Der Siebwirkungsgrad ist in Fig. 3 dargestellt, wobei analog der Fig. 2 Kurve (a) die Werte des Standes der Technik und Kurve (b) die Werte gemäß Erfindung darstellt. Es werden Werto von ys = 91 bis 93 % erreicht gegenüber Höchstwerten des Standes der Technik von 83 %.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum verbesserten Klassieren von elektrostatisch aufgeladenen pulverförmigen Feststoffen in Gegenwart eines bewegten Gasstromes, dadurch gekennzeichnet, daß die pulverförmigen Feststoffteilchen einer Wechselspannungskorona ausgesetzt werden und gleichzeitig in der Gasphase eine Feuchtigkeit unterhalb der Sättigung aufrechterhalten wird.
2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Feuchtigkeit 20 bis 80 % betr>;gt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebanlage (1) mit einen Gaskreislauf (a) ausgerüstet ist, der durch das Gebläse (2) in Bewegung gehalten wird und der mit einer Zuführung (b) zum I3efeuchten versehen ist.