DE3142795A1

DE3142795A1 - Verfahren zur herstellung von gepulvertem wachs

Info

Publication number: DE3142795A1
Application number: DE19813142795
Authority: DE
Inventors: Arthur A. 08046 Willingboro N.J. Bellinger
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1982-07-08
Also published as: GB2088274A; NO813647L

Description

3U2795

NL HTDUSTEIES, INC., New York, State of New York, U.S.A. Verfahren zur Herstellung von gepulvertem Wachs

Be s chreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gepulvertem Material mit reduzierten Teilchendurchmessern.

Üblicherweise schließen die Techniken zur Herstellung von teilchenförmigen Materialien aus geschmolzenen Materialien mit relativ hohen Schmelzpunkten von etwa 100⁰G die Einführung in einen Kühlgasstrom oder eine Schleuderscheibe ein, um eine relative Zerstäubung und die Bildung von kleinen Tröpfchen zu bewirken. Die Tröpfchen werden dann zu im allgemeinen sphärischen Teilchen gemäß ihrem Fortschreiten durch die Kammer gekühlt.

Sprühdüsen von niedriger Rate sind zur Herstellung von relativ feinen Wachsteilchen geeignet; aber nicht für die Größe, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich ist. Sie führen auch zu einer Materialansammlung an den Kammerwänden, die periodisch mit dem entstehenden Betriebsabbruch entfernt werden muß.

Ein Verfahren zur Teilcheiibildung wird in der US-PS 2 8O⁷I- y^l\A- angegeben, die ein Erhitzen einos Paraffinwachsea auf eine Temperatur zxfischen 50 und JO⁰G offenbart, wobei das Paraffinwachs bei dieser Temperatur durch Zerstäuber

bei einem Druck gepreßt wird, der zwischen 7 und. 21 kg/cm variieren kann, das Paraffinwachs aus den Zerstäubern in einem Hochgeschwindigkeitsfluß von kalter Luft eingeführt wird zur Abkühlung des Produkts auf seine Verfestigungstemperatur, das gepulverte Paraffin in dem Luftstrom schwebend

gehalten wird, wobei die Geschwindigkeit auf 85 "bis 110 km pro Stunde gesteigert wird, bis die Mischung von gepulvertem Paraffinwachs und Luft in einen Separator zum Sammeln des
gepulverten Paraffinwachses abgeführt wird. Die Kammer beläuft sich auf annähernd 7 bis 12m. In der US-PS 3 804 wurde das flüssige Paraffinwachs mit einer Geschwindigkeitvon 1 kg an gepulvertem Paraffinwachs pro 9 bis 12 m /Std. an Kühlluft eingesprüht. Die Geschwindigkeit des Kaltluftflusses am Einspritzungsptinkt beträgt 20 bis 35 m/Sek.
Dieses Vorfahren ergibt eine Tcilchenßrößenvortellung von
a) über 0,080 mm, von 2 bis 5 %» b) zwischen 0,080 und
0,045 mm, von 10 bis 13 %, c) zwischen 0,045 und 0,018 mm, von 25 bis 30 %, und d) unter 0,018 mm bis zu 100 %.

Eine weitere Methode wird von Landis, US-PS 4 190 622, mit dem Titel "Verfahren zur Sprühkristallisation (Prilling) von Harnstoff" angegeben. Diese Patentschrift offenbart eine
Methode zur Herstellung von aus der Schmelze erhaltenen
Harnstoffkristallen oder -teilchen, wobei geschmolzene Harn- . ., stofftröpfchen mit einem gleichzeitigen Gasstrom kontaktiert werden, der teilweise den Harnstoff unter Bildung eines aus %■

der Schmelze erhaltenen Materials verfestigt, das gekühlt
und in einer zweiten Zone gesammelt wird, das ein fluidisiertes Bett umfaßt, in welchem ein zweiter Gasstrom, der im Gegenstrom zu dem ersten Luftstrom fließt, die Verfestigung der Teilehen vervollständigt.

Der Stand der Technik schließt die US-PS 4 246 208 mit dem Titel "Staubfreie Plasmasphäroidisierung" von Dundas ein,
Diese Patentschrift offenbart ein Verfahren zur Herstellung von staubfreien Sphäroiden von Magnetit-(magnatite)-Perlen oder -Kügelchen, wobei die Rohmagnetiterzteilchen in Gegenwart einer inerten, nicht oxydierenden Trägergußform in
eine Kohlebogenplasmaflammvorrichtung eingeführt werden.
Als ein Teil dieser Methode ist ein ITluß von GeceiUitromluft vorgesehen, um ο taub linien zu entfernen, wobei der Lut't-.fluß i'ingXörnig den Umfang der öphäroidisierimcskammer tinstreicht. Die gebildeten staubfreien Teilchen werden mittels

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eines Zyklons und Schlauch- oder Beutelfilter entfernt.

Die Vorrichtungen und Systeme nach dem Stand der Technik wurden, obwohl sie vorteilhaft für viele Zwecke sind, als nicht geeignet zur Herstellung von gepulverten Materialien mit reduzierten Teilchengrößen auf kontinuierlicher Basis befunden.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus einem geschmolzenen Material offenbart, die Teilchengrößen nicht größer als eine vorbestimmte reduzierte Größe besitzen, wobei die Stufen vorgesehen sind: die tangentiale Einführung mindestens eines Stroms von Kühlgasen in das stromaufwärtige Ende einer verlängerten Kammer, wobei eine Wirbelgasbewegung von dem stromaufwärtigen Ende der Kammer zum stromabwärtigen Ende der Kammer vorgesehen ist, die Einspritzung von Tröpfchen von dem geschmolzenen Material in das stromaufwärtige Ende der Kammern von nicht mehr als einer Quelle zum Auftreffen auf die Kühlwirbelgase, Aufrechterhaltung der-eingespritzten Tröpfchen in Suspension in den Kühlwirbelgasen, bis die Tröpfchen unter Bildung von Teilchen mit Teilchengrößen nicht größer als die vorbestimmte, reduzierte Gx'öße verfestigt" sind, Abziehen der Suspension dor Kühl ;';;i;:c: und rtor 'l'cilchon rvua der Kammer und Gewinnung des teilchenförmigen Materials aus den Kühlgasen.

1 ist ein fragmentarischer Längsschnitt einer Teilchenbildungskammer mit einem kreisförmigen Querschnitt, die bei der Durchführung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, wobei das geschmolzene Paraffinwachs axial in den Wirbelstrom der Kühlgase eingespritzt wird.

2 ist ein Längsschnitt der Injektorvorrichtung für das geschmolzene Wachs.

.Kin vorboi'.tiorl'oa Vorfahren und System nach der vorliegend on Erfindung wird allgemein in Pig. 1 der Zeichnungen erlau-

tert. Hier wird das stromaufwärtige Ende der verlängerten Kammer 10 mit einem kreisförmigen Querschnitt wiedergebe- *

ben, das sich am stromabwärtigen Ende zu einem üblichen Abtrennungsapparat öffnet. Die innere Wand mit kreisförmigem Querschnitt 12 der Kammer 10 ist aus geeignetem Material konstruiert, das geeignet ist, die Haftung der Tröpfchen des geschmolzenen Materials an der Wand auszuschalten sowie die Korrosion void die Reinigungsprobleme auf ein Minimum herabzusetzen. Ein geeignetes Material zur Verwendung mit Wachs ist z.B. nicht rostender Stahl.

Innerhalb des stromaufwärtigen Endes der Kammer ist eine Gaseinlaßzone 14 vorgesehen, die coaxial mit einer Mischzone 16 verbunden ist, die wiederum coaxial mit dem verbleibenden Teil der Kammer 10 der Kühlungszoiie 18 vorbunden" ist. Es ist jedoch klar, daß die Kammer 10 insgesamt von gleichförmigem Querschnitt sein kann, d.h. die Mis cha one 16 !steine direkte Fortsetzung der Eintrittszone 14. Der Durch- ■ messer des verbleibenden Teils der Kammer 10 kann stromab- *.

wärts aus der Mischzone 16 etv/as reduziert werden. Zur Erzeugung der Wirbelkühlgase werden Gase zur Kühlung tangen- " * tial in die Kammer 10 durch Gasleitungen 20 gezogen durch eine Wand 12 der Kammer 10 eingeführt.

Eine einzige Quelle an geschmolzenem Wachs wird zur Einspritzung des Wachses verwendet. Eine solche Quelle wird in Pig. 2 wiedergegeben, wo eine Injektrovorrichtung 22 sich coaxial durch die Wand des stromaufwärtigen Endes 24 der Kammer 10 in die Mischzone 16 erstreckt, und wo sie durch die Wand 24 läuft, ist diese durch eine Muffe oder Hülse 26 umgeben, durch die die Anordnung 22 frei ist zu gleiten, um so die Stellung der Injektoreinrichtung 22 in Hinsicht auf die stronaufwärtige Wand 24 der Mischzone einzustellen. Die Injektorvorrichtung umfaßt eine coaxial angeordnete zylindrische Einführungsleitung 28, begrenzt durch das Bohr 50, und auf dem größeren Teil ihrer Länge umgeben durch eine coaxiale ringförmige Verbindungsstrecke 32, die zwischen dem Rohr 30 und der rohrförmigen Wand 34 liegt. Die

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rohrförmige Wand 34- ist weiterhin durch eine coaxiale, ringförmige Verbindungsstrecke 36.umgeben, die durch die äußere zylindrische Wand 38 begrenzt ist, befestigt mit dem stromabwärtigen Ende des Rohrs 30, der rohrförmigen Wand 34- und der äußeren zylindrischen Wand 38, ist z.B. durch Schweißen, eine ringförmige Platte 40, die in der Weise befestigt ist, um eine Flußkommunikation zwischen den Verbindungsstrecken 32 und 36 zu ermöglichen und hinsichtlich des Rohres 30 gegenüber dem Fluid dicht zu sein. Die kreisförmige Platte 40 ist mit einer coaxial angeordneten Ausgangsöffnung 42 in Flußkommunikation mit der Leitung 28 angeordnet.

Um die Herstellung der Teilchen zu steigern, sollte die Anzahl der Kammern vermehrt v/erden bezüglich des Durchsatzes der Düse und des Kühlgases in jeder Kammer.

Im Betrieb wird Kühlluft tangential und axial in die Eintrittszone 14 eingeführt,durch die Mischzone 16 und die Kühlzone 18 bewegt, und aus der Kammer 10 in die Trennzonen 43 abgezogen. Die Trennzone kann aus einem Zyklontrenner, Schlauch- oder Beutelfiltern oder anderen üblichen Trennmitteln oder Kombinationen davon bestehen. Die Luft wurde durch den Apparat mittels Vakuuramitteln geführt, die den Apparat bei einem negativen Druck halten, damit wenig oder keine Teilchen entweichen, ^iese Vorkehrung ist notwendig, da die kleinen Wachsteilchen ein Explosionsrisiko darstellen. Das Wachs wird zu der Injektorvorrichtung 22 aus irgendeiner geeigneten Qtielle 45 durch den Einlaß 44 zu der Leitunp; 28 beschickt und strömt über die Leitung 28 nach innen zu der Austritt söffnting 42, wo die Austritts öffnung 42 an ihrem äußeren Ende zur Form einer konischen Fläche 46 aufgeweitet sein kann, die geeignet ist, um mit dem coaxial angeordneten konischen Glied 48 zusammen zu wirken zur Ausbildung einer auswärts geöffneten einstellbaren ringförmigen Öffnung zum Einspritzen der Wachsbeschickung in einem konischen Huster mit einem vorbestimmten Aüftragswinlcel.

Wegen der Hatur des verwendeten, geschmolzenen Wachses ist es wünschenswert, dieses vor dem Külilen zu schützen, -während es durch die Einspritzanordnung 22 strömt, um eine Verfestigung zu vermeiden. Aus diesen Gründen ist die Vorrichtung mit einem Mantel umgeben, wie vorausgehend "beschrieben, zur Zirkulierung von Wärmemedium,.wie Wasserdampf. Das Wärmemedium wird durch den Einlaß 50 über die innere ringförmige Verbindungsstrecke zu dem äußeren Ende der Anordnung 22 und zurück durch die ringförmige Verbindungsstrecke 36 und nach außen durch den Außlaß 52 geführt.

Das geschmolzene Material kann aus einer großen Anzahl von Materialien ausgewählt sein, die geschmolzen und wieder kristallisiert worden können. Vorzugsweise, ist das Material Wachs. Insbesondere ist das Wachs abgeleitet von Jlicinucöl. Die bevorzugten, von Eicinusöl abgeleiteten Wachse sind hydrierte, mit Hydroxylgruppen substituierte oder Mischungen davon. Das besonders bevorzugte, von Ricinusöl abgeleitete Wachs ist eine Mischung von hydriertem Hicinusölwachs und 12-Hydroxystearinsäureamid. Vorzugsweise umfaßt die Mischung etwa 75 Gew.-% hydriertes Eicinusö!wachs und etwa 25 Gewi-'/ö 12-Hydroxystearinsäureamid.

Für jeden besonderen Typ von Zuführungsinjektor kann der gewünschte Auftragungswinkel leicht durch einen einfachen Test bestimmt werden. Die optimalen Sprühwinkel können bei einem besonderen Arbeitstyp von andoron Arbeitsbedingungen unter Einschluß der Stellung des Einführungsinjektors liegen unter Berücksichtigung der MisChungszone, der relativen Anteile an Zuführungswachs und Kühlluft und dem Durchmesser der Kammer.

Das Verhältnis von Liter (cubic feet) Kühlgas zu kg Wachs sollte vorzugsweise im Bereich von etwa. 1415 1 : 0,4-5 kg bis 14150 1 : 0,45 kg (50:1 bis 500:1 cubic feet zu pounds) liegen. Vorzugsweise sollte der Bereich von etwa 3245 : 0,45 bis 11320 : 0,45 (150:1 bis 400:1) liegen. Insbesondere sollte das Verhältnis von Gas zu Wachs 8490 : 0,45 (300:1)

betragen.

Die Temperatta? des eintretenden geschmolzenen Materials sollte über dem Schmelzpunkt des Materials liegen. Die Temperatur des Kühlgases sollte unterhalb der Verfestigungstemperatur des Materials liegen. Vorzugsweise sollte die Temperatur der gasverfestigten Wachsmisellung mindestens etwa 10⁰C unter der Verfestigungstemperatur des Materials liegen.

Bei einem bevorzugten Verfahren, wo das geschmolzene Material Wachs ist, beträgt die bevorzugte Temperatur des eintretenden geschmolzenen Wachses mindestens etwa 70⁰C und die bevorzugte Temperatur des eintretenden Kühlgases weniger als etwa 38°C und diejenige der gasverfestigten Wachsmischung etwa 50⁰O.

Das Verfahren nach der Erfindung ist sehr vorteilhaft zur Herstellung von Teilchen von Paraffinwachsen. Insbesondere können Wachse mit verminderten Teilchengrößen unter etwa 45 Mikron hergestellt werden.

Andere Materialien jedoch können in ähnlicher Weise zur Herstellung von Teilchen von reduziertem Teilchendurchmesser behandelt werden. Die Materialien, die zur Einspritzung gemäß der Erfindung vorteilhaft sind, sollten einen Schmelzpunkt zwischen etwa 65 und 150 C besitzen.

Die Wachsbeschickung kann unter Druck in der Größenordnung von 4,9 "bis 8,4 bar Überdruck (70 bis 120 psig) injiziert werden. Das Material sollte in solcher Weise eingesprüht werden, um Tröpfchengrößen zu erzeugen, die in Teilchen mit den gewünschten Durchmessern verfestigt werden können. Vorzu^nwciac r.ollLn das Material boi müßigen Drücken durch übliche Kittel versprüht werden,, um eine geeignete Sprühverteilung zu erzielen. Das coaxiale Injektionssystem kann durch die Verwendung von heißer Luft oder Wasserdampf als Treibmittel und Versprühungsmaterial verbessert werden.

Die Kammer 10 muß nicht luftdicht sein und insbesondere

wird die AnGuugi-ing von Umgebuiigoliirt bei der Matorialeiiispritzung bevorzugt.

Die Erfindung sieht weiter ein Verfahren und ein System mit hoher Ausstoßproduktion an sprühgekühlten Wachsteilchen vor, die eine vorherrschende Größe von sehr kleiner Dimension, im allgemeinen in der Größenordnung von weniger als 4-5 Mikron (325 mesh U. S. Standard Sieve),besitzen, und vorzugsweise von 5 his 35 Mikron mit wenig oder keiner Teilchenproduktion, größer als etwa 45 Mikron (325 mesh).

Zu diesem Zweck wird eine Mehrzahl von abgeteilten Sprühkühltürmen oder Kammern vorgesehen als eine Gruppenanordnung von 12 z.B. Die Kammern sind vertikal orientiert und mit einer einzigen Kammerkopfdüse versehen zur Beschiclorng für das geschmolzene Wachsmaterial. Jede Kammer ist auch mit tangentialen Einlassen für die Einführung von Wirbelgas, wie ein Inertgas,oder Luft versehen, um eine sehr schnelle Teilchenkühlung sowie eine Wandabstreifung zu gewährleisten. Die Ausstöße an den unteren Enden der Kammergruppe werden zusammen gesammelt und fortgeführt zur weiteren Bearbeitung,während extrem grobe Teilchen gewünschtenfalls abgetrennt gesammelt und wieder geschmolzen werden.

Die verschiedenen Einlaßdüsen werden mit der V/achsschmelze bei einer relativ niedrigen Jj'lußratc durch j?i:ciert*e Ü1T-nungsdüsen beschickt, während ein Zerstäubungsgas unter mäßigem Druck eingeführt wird. Jedes Zerstäubungsgas kann verwendet werden, das nicht mit dem zu versprühenden Material reagiert, wie Wasserdampf, heißer Luftstickstoff, Kohlendioxyd usw., unter Einschluß von Mischungen davon. Aus verschiedenen Gründen unter Einschluß von ökonomischen sind die einzelnen Kammern vorztigsweise relativ klein, in der Größenordnung von 3 m (10 feet) in der Länge, und sind viel kosteneffektiver bei der Zurverfügungstellung der gewünschten Teilchengröße!! als größere -Kammern von großem Volumen.

Eire ausgezeichnete Peinteilchengewinnung wird so erzielt, ohne eine unerwünschte Materialansammlung an den Kammerwänden, wie sie bei anderen multiplen oder einzelnen horizontalen und geneigten Kammeranordmmgen vorkommt·, und die unerwünschte Grobheit von Teilchen aus den Kammern mit multiplen Dilsoneiniäßen wird vermieden.

Pig. 3 ist ein schematisches Bild, teilxieise fragmentarisch, des Peinteilchenkühlsystems nach der Erfindung und

Pig. 4- ist eine schematische Illustration in kleinerem Maßstab einer ZwoIfkammeranordnung.

Das verbesserte Verfahren ^ind System nach der Erfindung wird allgemein in Pig. 3 für die Herstellung von kleinen Teilchen von Wachs oder wachsähnlichen Materialien erläutert, wie z. B. von hydrierten, synthetischen Wachsen, die im Handel als ¹¹CASiDOIiWAX" ^-Wachse dtirch NL Industries, Inc. vertrieben worden. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Anordnung geschaffen, die eine Mehrzahl von vertikal orientierten Sprühlcühlkammern 10 enthält, die jede Einlaßzonen 12 am Kopf für die Einführung von geschmolzenem Wachs oder dergleichen enthält, das in sehr kleine Teilchen gekühlt Xferden soll, xfelches Wachs durch die Leitungen 14- eingeführt werden kann, die in fixierten Mündungsdüsen von üblicher Konstruktion endigen.-

Die Pließgeschwindigkeit des geschmolzenen Materials ist relativ niedrig durch jede Düse, vorzugsxveise bei etwa 15,2 bis 4-5,6 1 (4· bis 12 gallons) pro Stunde, z.B., und es wird einer Zerstäubung bei mäßigem Druck unterxforfen. Der Druck xirird vermittelt aus den Leitungen 18, die ähnlich mit der Düse 14- kommunizieren, und er kann durch heiße Luft und Wasserdampf in der Größenordnung von 4-,9 bis 8,76 bar Überdruck ( 70 bis 125 psig) bewirkt werden. Zusätzlich zu seinen Treib- und Zerstäubungsfunktionen erhält das Druckfluid die Düsen 14- genügend warm, um so auszuschließen, daß irgendein geschmolzenes Be-

schickungsmaterial Probleme mit sich bringt. Die vorerwähnte niedrige Elußgeschwindigkeit hilft beim Erreichen einer hohen Gewinnung von sehr kleinen (Teilchen in der Größenordnung von weniger als 45 Mikron mit geringem Anteil an Abfall an groben Teilchen.

Die Einlaßzone 12 erlaubt auch das Ansaugen von Umgebtingsluft bei der Düse und in die Kammer sowie das geschmolzene Material hierhin vernpi'üht wird. Weiter ir.;b ,jode Kammer mil, im allgemeinen tangentialen Kühleiniäßen 16 versehen, wobei vorzugsweise zwei solche Einläße in diametral entgegengesetzter Beziehung stehen und so ein kontinuierlicher Wirbel von Kühlgas erzeugt wird, der sofort das geschmolzene Wachs in individuelle diskrete Teilchen der gewünschten, sehr kleinen Größe verfestigt. Zusätzlich dient der tangentiale Gasfluß zum Säubern und Reinerhalten der Kammerwände, um eine Wachsanhäufung daran zu vermeiden.

Die relativ kleine Größe der Kammern 10 ist ein wesentlicher ökonomischer Jj'aktor bei dom hohen Durchnabz der f;cwünr.;cht;nrj Feint eilchen. So ist ein Durchmesser von etwa ^r/6,2 cm (^O inches) und eine Länge von 3,0 m (10 feet) mit dem vorerwähnten einzigen Düseneinlaß hoch wirksam, wenn die Durchführung und Anordnung wie angegeben erfolgt. Etxvas unerwartet steigt, wie oben diskutiert, wenn im wesentlichen Kammern von größerem Durchmesser mit einer Mehrzahl von Düsen in Hinsicht auf eine Steigerung des Produktionsvolumens verwendet werden, die Bildung von Teilchen über 45 Mikron merklich an. Der relativ kleine, niedrige I"luß und die Kammergruppenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung beseitigt unerwarteterweise die Probleme nach dem Stand der Technik und schafft die gewünschte hohe Gewinnungsrate.

Die Kammern 10 bestehen vorzugsweise aus einem Material oder sind mit einem Material ausgekleidet, das statische Probleme mit den Tröpfchen oder Teilchen von solcher kleinen Größe eliminiert, sowie die Korronion und die J.ioiiiigungspr ob lerne auf ein Minimum, hör ab ac kr, L", wie nicht

der i-ibahl, obgleich auch andere Metalle verwendet werden können. Die Anordnung der Kammern ist offen an den unteren Kammerenden,um mit einem üblichen Aufnahmebehältergehäuse 20 in Verbindung zu stehen, deren abfallende Wände gegen eine Sammlungsrinne 23 konvergieren, die einen geeigneten Beförderer darin aufweist, wie eine Förderschnecke von üblicher Form,und die eine primäre Entfernung des teilchenförmigen Materials bewirkt. Die Gewinnung eines Teils der Teilchen von gewünschter Größe sowie von ultrafeinen Teilchen wird mittels lateral einwärts sich ausdehnenden Kanälen 22 bewirkt, die an ihren inneren Enden in Abführöffnungen ?A endigen. Die Öffnung 24- ist so angeordnet, um in .koopo.rat-i.voi> Verblixclung mit einer Gruppe von Kammern 10 zu liegen, z.B. vier, wie in den Zeichnungen zu sehen ist, und dabei den Wirbelluftfluß aus den verschiedenen benachbarten Kammern aufzufangen, xrobei die Konstruktion vereinfacht und die Kosten auf ein Minimum herabgesetzt werden. Der Abfiihrdruck wird üblicherweise durch die Leitungen 22, z.B. durch Luftinjektoren oder dergleichen bewirkt, und wobei die Lei- tungen in Übereinstimmung mit Trennzyklonen und !Filtermitteln verbunden sind, wie einem Beutelgehäuse 28 bzw. 30.

Der primäre Ausstoß aus dem Sammler 20 kann gegebenenfalls zyklonisiert oder ähnlich behandelt werden, um jede Fraktion von unervjunschteiL Größen, die darin anwesend ist, zu entfernen. Die gewonnenen übergroßen Teilchen sowie Peinteilchen v/erden wieder geschmolzen und wieder eingeführt in die Sprühkammern in bekannter Weise.

Leerseite

Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTE

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENT AT IVES BEFORE THE EURO,P EAN PATENT OFFICE

NL-2032A
20/Gf

Pat ent an Sprüche

Γ 1.)Verfahren zur Herstellung von EinzeIteilchen aus einem geschmolzenen Material mit einer Teilchengröße nicht größer als eine vorbestimmte verminderte Größe, d a d u r c h g e kennzeichnet, daß tangential mindestens ein Strom von Kühlgasen in das stromaufwärtige Ende einer verlängerten Kammer eingeführt wird,wobei eine Wirbelgasbex^egung von dem stromaufwartigen Ende dieser Kammer zu dom ctromabwärtigen Ende dieser Kammer verursacht wird, Tröpfchen des geschmolzenen Materials in das stroraaufwärtige Ende dieser Kammern aus nicht mehr als einer Quelle eingespritzt werden, um auf die Kühlwirbelgase zu treffen, diese eingespritzten Tröpfchen in Suspension in den Kühlwirbelgasen gehalten werden, bis diese Tröpfchen unter Ausbildung von Einzelteilchen verfestigt sind, die Teilchengrößen nicht größer als diese vorbestimmte verminderte Größe besitzen, die Suspension der Kühlgase und der Teilchen aus der Kammer abgezo- " gen und die Teilchen aus den Kühlgasen gewonnen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das geschmolzene Material Wachs ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k ο η η -

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zeichnet, daß das geschmolzene Wachs sich bei einer Temperatur von mindestens etwa 70 C befindet.

4-, Verfahren nach Anspruch 3₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kühlgases nicht größer als etwa 4-5°C ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschmolzenen Tröpfchen Durchmesser besitzen, die nicht größer sind als die vorbestimmte verminderte Größe.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Wachs vor der Einspritzung in die Kammer zerstäubt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Wachs axial in die Kammer eingespritzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis in cubic feet des kaiton Gases zu dem Gewicht des geschmolzenen Wachses innerhalb etwa 50:1 bis etwa 500:1 liegt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Wachsstrom stromabwärts von der Einführung des kalten Gasstroms eingespritzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer einen kreisförmigen Querschnitt besitzt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die longitudinale Achse der Kammer vertikal ist.

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12.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschmolzene Wachsstrom "bei einem solchen Druck eingespritzt wird, daß ein Auftreffen des Wachses auf die Wand der Kammer verhindert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Wachs in die Kammer als ein sich ausbreitender (expandierender) konischer Zerstäubungsstrom eingespritzt wird.

14-, Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das stromaufwärtige Ende der Kammer über dem stromabwärtigen Ende der Kammer liegt.

15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennz e i c h η e t, daß das geschmolzene Material Wachs ist.

16. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs von Ricinusöl abgeleitet ist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus hydriertem Ricinusölwachs und substituiertem Ricinusölwachs und Mischungen davon.

18. Verfahren nach Anspruch I7, dadurch g e kennz e i chnet, daß das Wachs hydriertes Ricinusölwachs und 12-Hydroxystearinsäureamid umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Wachs 75 Gew.-% hydriertes Ricinusölwachs und 25 Gew.-% 12-Hydroxystearinsäureamid umfaßt .

20. Verfahren zum ßprühkühlcn von Wachsen und um ein Maximum an Volumen von !'einen Teilchen dUiraun zu erzielen, gekennzeichnet durch die Stufen:

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gleichzeitige Einführung von Anteilen an geschmolzenem Wachs ■und Zerstäubungsfluid in die oberen Enden einer Mehrzahl von getrennten und einzelnen verlängerten Kühlkammern,

Bewirkung dieser Einführung bei einzelnen Elußraten in jeder Kammer,

Ermöglichung eines tangentialen Wirbelluftflusses in jeder dieser Kammern,' um das geschmolzene Wachs in dem Zerstäubungsfluid aufrecht zu erhalten,

Ausbildung von Teilchen von gewünschter Feinheit an Wachs im Maße wie das letztere flußabwärts in diesen Kammern fließt,

Sammeln des teilchenförmigen Wachses von der gewünschten !Feinheit gleichzeitig aus der Mehrzahl der Kammern, um so eine maximale Menge zur Verfugung zu stellen oder eine weitere Bearbeitung und

Gewinnung von wachsähnlichen Teilchen mit einem Durchmesser von weniger als etwa 4-5 Mikron ( -525 mesh IT. S. Standard Sieve).

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe der getrennten Entfernung von leichteren Feinteilchen gleichzeitig aus einer Mehrzahl der Kammern mit eingeschlossen ist.

22.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß getrennt Wachsteilchen mit einer Größe von mehr als 4-5 Mikron wiedergewonnen und dieselben für die Wiedereinführung am Kopf dieser Kammern wieder geschmolzen

2J. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Teilchen mit vorherrschend einer Größe im Bereich von 5 "bis 35 Mikron gewonnen werden.

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24. System zur maximalen Gewinnung von Wachsteilchen von gewünschter Feinheit, umfassend

eine Mehrzahl von vertikal orientierten Kammern mit Einlaßzonen an dem Kopf derselben,

Mittel zur Einführung von erhitztem Wachs "bei einer niedrigen Flußgeschwindigkeit unter- Druck des Fluids durch eine einzelne Düse bei jeder Einlaßzone mit einem Zerstäubungsfluid,

Mittel zur Einführung von Kühlluft tangential in jede dieser Kammern, um das Wachs abzukühlen und die feinen Teilchen auszubilden, und

gemeinsame Aufnahniemittcl, die mit den unteren Enden dor Mehrzahl von Kammern verbunden sind, wobei dcx' Feinteilcheiiausstoß dieser Vielzahl von Kammern zusammen gcuammell, wird für die weitere Bearbeitung.

25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Abtrennen von Teilchen von übermäßiger Feinheit von den gewünschten Teilchen vorgesehen sind.

26. System nach Anspruch 24, dadurch g e k e η η zeichne t, daß Mittel zum Abtrennen von groben Teilchen aus den gewünschten Feinteilchen vorgesehen sind und ein Wiederschmelzen der groben Teilchen für weitere Bearbeitung.

27. System nach Anspruch 24, dadurch gekennz e ic hn e t, daß diese Kammern zylindrische Glieder enthalten, die in Gruppenanordnung angebracht sind.

28. System nach Anspruch 27, d a d ΐΐ r c h gekennzeichnet, daß diese Aufnahmemittel mit vier der zylindrischen Kammern verbunden sind, die in einer quadratischen Anordnung gruppiert sind.