DE3145740A1 - Device for drying and cooling solid particles - Google Patents
Device for drying and cooling solid particlesInfo
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Abstract
Description
*-* ·:* 3U5740* - * · : * 3U5740
Vorrichtung zur Trocknung und Kühlung von FeststoffteilchenDevice for drying and cooling solid particles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von körnigen oder kristallinen, im feuchten Zustand zur Verklebung neigender Peststoffteilchen, die nach dem Wirbelschichtprinzip arbeitet. Die Vorrichtung ist bevorzugt zur schonenden Behandlung von Zuckerkristallen anwendbar·The invention relates to a device for drying and cooling granular or crystalline, in the moist state for sticking together of pesticide particles, which work according to the fluidized bed principle is working. The device is preferably used for the gentle treatment of sugar crystals
Aus technischen und ökonomischen Gründen müssen körnige oder kristalline Feststoffteilchen vor der Einlagerung bzw. dem Transport auf einen minimalen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, ohne daß sich in der Phase des Trocknens und Kühlens Klumpen bilden und die Teilchenstruktur zerstört wird. cie Qualität z.B. des Zuckers und deren Trocknungserfolge sind in hohem Maße von der Art des Trockners abhängig. Der Idealzustand ist gegeben, wenn jedes Kristall vom Trocknungsmittel umströmt wird. Diesem Zustand versucht man sich durch Einrichtungen zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen in der Wirbelschicht zu nähern.For technical and economic reasons, granular or crystalline solid particles must be dried to a minimum moisture content before storage or transport, without lumps forming and the particle structure being destroyed in the drying and cooling phase. c he quality eg the sugar and drying success is highly dependent upon the type of dryer. The ideal condition is given when the desiccant flows around each crystal. Attempts are made to approach this state by means of devices for drying and cooling solid particles in the fluidized bed.
Es sind Anlagen und Einrichtungen bekannt, die aus zwei miteinander kombinierten Kammern bestehen, die am Boden in Diffusoren geteilt sind, durch die zur Entwässerung in die 1. Kammer erwärmte und in die 2. Kammer kalte Luft eingeblasen wird. Zwischen den Kammern über dem Gitter, durch welches die Luft geblasen wird, ist eine verstellbare Scheidewand zur Einstel-There are systems and facilities known that consist of two with each other Combined chambers exist, which are divided into diffusers at the bottom, through which for drainage into the 1st chamber heated and cold air is blown into the 2nd chamber. Between the chambers above the grid through which the air is blown, there is an adjustable partition for adjusting
lung der Zuckerschicht angeordnet. Während des Wirbeins gelangt der Zucker aus der !Trockenkammer über die Scheidewand in die Abkühlungskammer und von dort über Einrichtungen in den Bunker, Indem komprimierte Luft durch das Gitter und die O5darauf befindliche Zuckerschicht geführt wird, entsteht ein pseudoflüssiger Zustand, bei welchem ein intensiver Wärmeübergang erfolgt, die Feuchtigkeit entfernt wird und die Kristalloberfläche sich abkühlt, Kornstruktur und „zusammensetzung verändern sich gegenüber anderen Trocknungssystemen nicht.ment of the sugar layer arranged. Arrived during the vertebrae the sugar from the drying chamber through the septum into the cooling chamber and from there through devices in the bunker, as compressed air is passed through the grille and the sugar layer on it, a Pseudo-liquid state in which an intensive heat transfer takes place, the moisture is removed and the crystal surface cools down, grain structure and “composition do not change compared to other drying systems.
(Sacher. Prm, Moskva 37 (1963) 7 S. 498 - 502). Auf Grund der ungünstigen Zirkulation der Kristalle im Trocknungsraum erhöht sich die mechanische Beschädigung, und es kommt vereinzelt zu Verklebungen und zum Anbacken des Zuckers, Bei den gewohnten Bintrittsfeuchtigkeiten kommt es zu einer instabilen Fluidationsschicht, die leicht zu kurzfristigen Überlastungen oder sogar zu Havarien führen kann·(Sacher. Prm, Moskva 37 (1963) 7 pp. 498-502). Due to the Unfavorable circulation of the crystals in the drying room increases the mechanical damage, and it occurs occasionally Adhesions and caking of the sugar, With the usual moisture levels, there is an unstable fluidation layer, which can easily lead to short-term overloads or even to accidents
Ein weiterer Nachteil ist die starke Bildung von Zuckerstaub, der ebenfalls die Stabilität der Fluidation beeinträchtigt-*Another disadvantage is the strong formation of sugar dust, which also affects the stability of the fluidation- *
Es sind weiterhin Vorrichtungen zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen bekannt, insbesondere zur kurzzeitigen schonenden, thermischen Behandlung unter Einsatz von Trocknungsmitteln und mechanischen Rührwerken (OS 21 35 787 und AS 28 40 496), Die dem Trockner zugeführte Schicht wird mit e iner Rühreinrichtung in sanfte Bewegung versetzt und durch ein Trocknungsmittel, das vom Boden her in die Teilchenschicht einströmt, getrocknet. Das Trocknungsmittel hat hierbei nur die Aufgabe, die Feuchtigkeit der Feststoffteilchen aufzunehmen, reicht aber nicht aus zur pneumatischen Verwirbelung, so daß es notwendig ist, eine mechanische Verwirbelung über das Rührwerk zu realisieren. Damit ist die mechanische Rühreinrichtung zur ständigen Oberflächenvergrößerung und zur Aufrechterhaltung des Trocknungsprozesses notwendig. Allen be_ kannten Lösungen ist gemeinsam, daß den zu trocknenden Feststoffteilchen in den Trocknungseinrichtungen, die als Trommel- und Turbinentrockner, Mehrstufentrockner, Wirbelschichtanlagen und Rotationstrockner ausgebildet sind, Trocknungsmittel zugeführt werden. Unterschieden werden können die Einrichtungen in Trockner-Kühler oder mechanische Rührwerke und Trockner mitThere are also devices for drying granular or crystalline solid particles known, especially for short-term Gentle, thermal treatment using drying agents and mechanical agitators (OS 21 35 787 and AS 28 40 496), the layer fed to the dryer is set in gentle motion with a stirring device and dried by a desiccant flowing into the particle layer from the bottom. The desiccant has here only the task of absorbing the moisture from the solid particles is not sufficient for pneumatic swirling, so that it is necessary to implement a mechanical turbulence via the agitator. So that is the mechanical Stirring device necessary for constant surface enlargement and to maintain the drying process. All be_ Known solutions have in common that the solid particles to be dried in the drying devices, which are used as drum and turbine dryers, multi-stage dryers, fluidized bed systems and rotary dryers are designed, drying agents are supplied. The facilities can be distinguished in Dryer cooler or mechanical agitators and dryer with
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Rührwerken« Trotz positiver Elemente erfüllen die beiden Systeme nicht die Aufgabe, kristallene feststoffe von beliebiger Teilchengröße verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder sofortigen Verpackung erforderlichen Parameter zu trock— nen und zu kühlen bei niedrigen Anlagenkosten·Agitators “Despite the positive elements, the two systems do not fulfill the task of removing crystalline solids from any Particle size to dry reliably on the parameters required for silo storage or immediate packaging. cooling and cooling with low system costs
Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Energieaufwand und niedrigen Anlagenkosten Feststoffteilchen zu gewinnen, die in ihrer Struktur unbeeinträchtigt bleiben und verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder Verpackung erforderlichen Parameter so abgetrocknet und gekühlt werden, daß der zu trocknende Feststoff ein einiges, gleichbleibendes Kornspektrum aufweist.The aim of the invention is to obtain solid particles with little energy consumption and low plant costs, which remain unaffected in their structure and be reliable to the parameters required for silo storage or packaging are dried and cooled so that the to drying solid has a certain, constant range of grains.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, körnige oder kristalline, im feuchten Zustand zur Verklebung neigende Feststoffe, in einer Wirbelschichteinrichtung zu trocknen und zu kühlen· Dabei soll die Vorrichtung so beschaffen sein, daß die im Bereich des Feststoffeintrages auftretenden Agglomerate zerstört werden·The invention is based on the object of creating a device that enables granular or crystalline, Solids tending to stick together when wet, in a fluidized bed device to dry and cool · The device should be designed so that the in the area the agglomerates occurring due to the entry of solids are destroyed
Erfindungsgemäß wird die Trocknung und Kühlung der Feststoffe in einem kombiniert pneumatisch-mechanisch arbeitenden Wirbelschichtapparat durchgeführt» Der Apparat ist so aufgebaut, daß in mehrere voneinander getrennte Gasverteilerkammern je ein Gaszuführungsstutzen mündet. Über den Gasverteilerkammern ist ein Anströmboden angeordnet, der entsprechend den Gasverteilerkammern in Zonen unterteilt ist und an den sich eine Wirbelkammer anschließt. Die Wirbelkammer geht mit einem Übergangsstück, dessen Seitenwände geneigt sind, in eine rechteckige Abscheidekammer über, in die an einer Stirnseite und/oder eine angrenzende Seitenwand ein geeigneter Feststoff eintrag mündet. Nach oben ist die Ab scheide kammer durch einen Deckel begrenzt, in dem nach außen mündende Abgasstutzen angeordnet sind, deren freie Querschnitte durch Klappen regulierbar sind. Oberhalb des Anströmbodens ist der Apparat bisAccording to the invention, the drying and cooling of the solids is carried out in a combined pneumatic-mechanical operation Fluidized bed apparatus carried out »The apparatus is like this constructed so that a gas supply nozzle opens into several separate gas distribution chambers. An inflow base is arranged above the gas distribution chambers, which is accordingly the gas distribution chambers is divided into zones and to the a vortex chamber is connected. The vortex chamber goes into a transition piece, the side walls of which are inclined rectangular separation chamber over, into the one on one end face and / or an adjacent side wall a suitable solid entry opens. The separation chamber is through to the top limited a cover in which outwardly opening exhaust gas nozzles are arranged, the free cross-sections of which can be regulated by flaps are. The apparatus up to is above the inflow base
in Höhe des Deckels der Abscheidekammer durch eine doppelwandige (Trennwand, die parallel zu den Seitenwänden von der Stirnwand des Feststoffein-/ -austrages bis zum Beginn der letzten Zone vor der gegenüberliegenden Stirnwand reicht und mittig angeordnet sein kann, in eine Hinflut, eine Umflut' und eine Rückflut unterteilt. Der Anströmboden weist in den einzelnen Zonen ein von innen nach außen zunehmendes Öffnungsverhältnis auf, mity>l> *f II, wobei die Eckbereiche der Umlenkflut ein Öffnungsverhältnis besitzen, das über dem Wert für die Randbereiche der übrigen Zonen liegt. Insbesondere die Zone des Apparates, in die der Feststoff eingetragen wird und gegebenenfalls auch nachfolgende Zonen, besitzen einen Anströmboden, der von den Fluträndern zur Flutmitte hin unter einem bestimmten Winkel geneigt ist. Über den in der Flutmitte zusammentreffenden geneigten Segmenten des Anströmbodens ist eine rotierende Paddelschnecke vorgesehen, die einen der Richtung des Feststofftransportes entgegengerichteten Transporteffekt besitzt und deren Achse parallel zu den Seitenwänden so angeordnet ist, daß zwischen den Außenkanten der Paddel und dem Anströmboden ein Abstand von 2 mm entsteht,, Die nachfolgenden Zonen bis zum Feststoffaustrag besitzen einen Anströmboden, der vorzugsweise eben gestaltet ist, wobei eine oder mehrere der diesen Zonen zugeordneten Gasverteilerkammern der Hinflut in voneinander getrennte Sektionen unterteilt sind, die wechselweise in diesen Zonen mit einem Gaszuführungsstutzen bzw. der benachbarten Gasverteilungskammer der Rückflut verbunden sind. Die Stirnwand des Apparates besitzt im Bereich der Rückflut oberhalb des Anströmbodens bis zum Beginn des Übergangsstückes eine durch ein Wehr in ihrer Größe veränderliche Feststoffaustrageöffnung. Das Trennblech weist im Bereich der letzten Zone der Rückflut zu der benachbarten Zone der Hinflut in Höhe der Wirbelkammer eine bzw. mehrere verschließbare öffnungen auf, denen Anströmbodensegmente zugeordnet sind, die einen auf die Trennwandöffnungen gerichteten Iransporteffekt besitzen.at the level of the cover of the separation chamber through a double-walled partition, which extends parallel to the side walls from the front wall of the solids inlet / outlet to the beginning of the last zone in front of the opposite front wall and can be arranged in the middle, into an outflow, a flood ' The inflow base has an opening ratio increasing from the inside to the outside in the individual zones, with y > l> * f II, the corner areas of the diverting flow having an opening ratio that is above the value for the edge areas of the other zones. In particular, the zone of the apparatus into which the solid material is introduced and, if applicable, subsequent zones, have an inflow base which is inclined at a certain angle from the edges of the flood to the middle of the flood provided which entg one of the direction of solids transport has a self-directed transport effect and the axis of which is arranged parallel to the side walls so that a distance of 2 mm is created between the outer edges of the paddle and the inflow base several of the gas distribution chambers of the incoming flow assigned to these zones are divided into separate sections which are alternately connected in these zones to a gas supply nozzle or the adjacent gas distribution chamber of the return flow. The front wall of the apparatus has in the area of the backflow above the inflow base up to the beginning of the transition piece a solids discharge opening which can be changed in size by a weir. In the area of the last zone of the backflow to the adjacent zone of the outflow at the level of the vortex chamber, the partition has one or more closable openings, to which inflow base segments are assigned which have a transport effect directed towards the partition openings.
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Ausführungsbeispiel -" ^* Embodiment - "^ *
Die Erfindung soll anhand eines AusführungübeispieIes und den Fig. 1-5 näher erläutert werden, dabei zeigen dieThe invention is based on an exemplary embodiment and Figs. 1-5 are explained in more detail, showing the
Fig. 1 Vorderansicht des Wirbelschichtapparates Fig. 2 Schnittdarstellung der Gasverteilerkammern Fig. 3 Schnittdarstellung der Wirbelkammern Fig. 4 Draufsicht des Wirbelschichtapparates Fig. 5 Schnittdarstellung einer Paddelschnecke in einer Wirbelkammer.Fig. 1 front view of the fluidized bed apparatus Fig. 2 sectional view of the gas distribution chambers Fig. 3 sectional view of the vortex chambers 4 top view of the fluidized bed apparatus Fig. 5 sectional view of a paddle screw in a Vortex chamber.
Der zu trocknende und zu kühlende Feststoff gelangt über den Feststoffeintrag 13 iß die durch eine Stirnwand, eine Seitenwand und die doppelwandige Trennwand 16 so begrenzte erste Zone 20 der Wirbelkammer &« Die Wirbelkammer 8 geht mit einem Übergangsstück 9 in die Abscheidekammer 10 über. Das durch den zugeordneten Gaszuführungsstutzen 12 eintretende Trocknungsmittel Gas B wird in die Gasverteilungskammern $ - 6 verteilt, passiert den Anströmboden 7 und bildet mit dem eingetragenen Feststoff G eine Wirbelschicht, Die Verteilung des Trocknungsmittels erfolgt in den Zonen 20 - 25 der Gasverteilungskammern 1-6. Sich bildende bzw· gebildete Agglomerate werden durch die geneigten Anströmbodensegment'$ und auch durch das aus dem veränderlichen Öffnungsverhältnis y I> y II im Anströmboden 7 resultierende Strömungsprofil zur Flutmitte und damit in den Bereich der rotierenden Paddelschnecke 16 transportiert, zerstört, wobei die unvollständig zerstörten Agglomerate entgegen der Transportrichtung des Feststoffes bewegt werden. Der übrige Feststoff wird auf Grund des Strömungsprofils, der entsprechenden Klappenstellung ±n den Abgasstutzen 11, der Hinflut 17» der Umlenkflut und Rückflut 19 zum Fe st st off austrag 14 transportiert. Vordem Feststoffaustrag 14 ist ein horizontales Anströmbodensegment angeordnet. Zwischen der Hinflut 17 und der Eückflut 19 ist die doppelwandige Trennwand 15> mit einer bzw. mehreren Öffnungen versehen, so angeordnet daß ein Teil des gekühlten Feststoffes in die erste Zone 20 der Hinflut 17 zurückgeführt werden kann, der übrige Teil des getrockneten und gekühlten Feststoffes H wird zur Lagerung bzw. zum-Transport ausgetragen·The solid to be dried and cooled passes through the Solid entry 13 eats through an end wall, a side wall and the double-walled partition 16 so delimited the first zone 20 of the vortex chamber & «The vortex chamber 8 goes with one Transition piece 9 into the separation chamber 10 over. That through the associated gas supply nozzle 12 entering desiccant Gas B goes into gas distribution chambers $ - 6 distributed, passes through the inflow plate 7 and forms a fluidized bed with the solid G introduced, the distribution of the desiccant takes place in zones 20 - 25 of the gas distribution chambers 1-6. Forming or educated Agglomerates are caused by the inclined inflow segment '$ and also from the variable aperture ratio y I> y II in the inflow tray 7 resulting flow profile to the middle of the tide and thus in the area of the rotating paddle screw 16 transported, destroyed, the incompletely destroyed agglomerates against the direction of transport of the Solids are moved. The remaining solid is due to the flow profile, the corresponding flap position ± n the exhaust gas nozzle 11, the outward flow 17 »the deflection flow and return flow 19 to the solid discharge 14 transported. Before the A horizontal inflow base segment is arranged for solids discharge 14. Between the outward tide 17 and the return tide 19 is the double-walled partition 15> with one or more openings provided, so arranged that part of the cooled solid can be returned to the first zone 20 of the outflow 17, the remaining part of the dried and cooled solid H is discharged for storage or transport
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