DE3201843A1

DE3201843A1 - "verfahren und vorrichtung zum trocknen von zuckerruebenschnitzeln"

Info

Publication number: DE3201843A1
Application number: DE19823201843
Authority: DE
Inventors: Günther 2110 Buchholz Kammer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-22
Filing date: 1982-01-22
Publication date: 1983-08-04
Also published as: EP0084820B1; EP0084820A2; ATE33070T1; DE3376031D1; EP0084820A3

Description

Müller, Schupfner & Gauger ·-■■-'■" K°arl straße "^ * ·*··

Patentanwälte _u 2110 Buchholz/Nordheide

20.Januar 1982

A-OO1 82 DE S/KB

GÜNTHER KAMMER
BREMER STRAßE 1a
2110 BUCHHOLZ/NORDH.

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Zuckerrübenschnitzeln

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trocknen von Zuckerrübenschnitzeln, wobei durch diese Schnitzel unter mechanischer Umwälzung längs einer Förderstrecke Trocknungsluft geblasen wird.

Bei der Zuckerherstellung aus Zuckerrüben fallen im wesentlichen zwei Abfallprodukte, einmal Zukkerrübennaßschnitzel, zum anderen Melasse, an. Die Naßschnitzel fallen mit einer Feuchtigkeit von etwa 85 bis 88 % Feuchtigkeit, entsprechend 12 bis 15 % Trockensubstanz (TS) bei einer Temperatur von etwa 70⁰C an. Diese Naßschnitzel werden üblicherweise melassiert und sodann in großen Trocknungstrommeln bei Temperaturen von etwa • 1000⁰C auf etwa 85 % TS getrocknet. Neuerdings werden die Naßschnitzel über eine Presse, etwa eine Zylinderpresse, abgepreßt und etwa 4 bis 5 % Feuchtigkeit zusätzlich entzogen. Hierbei werden

sogenannte Zuckerrübenpreßschnitzel mit etwa 23 % TS gewonnen. Der Vorteil dieser Nachpressung liegt einmal darin, daß die Preßschnitzel mehr Melasse aufnehmen können und darüberhinaus durch die geringere Feuchtigkeit der Preßschnitzel die Trocknungstrommeln mit etwa 200⁰C niedrigeren Temperaturen bei gleichem Endergebnis wie oben beschrieben gefahren werden können. In jüngster Zeit wird den Naßschnitzeln vor der Abpressung über eine sogenannte Biosit-Anlage ein Preßhilfsmittel zugeführt, bestehend aus Calciumbisulfit und Calciumchlorid. Dadurch wird die Preßfähigkeit der Naßschnitzel erhöht, und die so erhaltenen Preßschnitzel weisen etwa 25 bis 26 % TS auf, was dem nachfolgenden Behandlungsvorgang wie oben beschrieben zugute kommt.

Bei der abschließenden Trocknung in den Trocknungstrommeln werden sehr große Mengen Heizöl benötigt.

Zudem werden bei diesem Trocknungsvorgang und übrigens auch an anderen Stellen in der Zuckerfabrik enorme Wärmemengen frei, die ungenutzt in die Umwelt abgegeben werden. Es besteht daher daa Bestreben, diese Abfallwärme mit einer Temperatur von

etwa A5°C und etwa AO % relativer Luftfeuchtigkeit für eine Zwischentrocknung einzusetzen, die vor der Melassierung erfolgt, und zwar vorzugsweise eine Vortrocknung der zusätzlich abgepreßten, ggf. Preßhilfsmittel enthaltenden Schnitzel. Allerdings sind alle bisherigen Versuche insbesondere mit solchen Preßschnitzeln aus ungeklärten Gründen

insofern unbefriedigend verlaufen, als durch diese Zwischentrocknung nicht mehr als maximal 4 bis 5 % Feuchtigkeit entzogen werden könnt en. Versuche selbst mit enormem Energieaufwand - bis zu einigen hundert Kilowatt bei etwa 8 bis 10 Tonnen Stundenleistung erbrachten kein besseres Ergebnis.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, bei dem im Rahmen der Zwischentrocknung der Feuchtigkeitsgehalt der Schnitzel weiter herabsetzbar ist und damit die Trommeltrockner bei tieferen Temperaturen als bisher gefahren werden können, oder gar auf Nachtrocknung weitgehend verzichtet werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trocknungsluft durch die bewegten Schnitzel hindurchgedrückt wird, und zwar insbesondere von innen nach außen, wobei während des Durchlaufes die Schnitzel auf einer Temperatur über 38⁰C, vorzugsweise bei AO bis 45 C und höher gehalten werden. Wesentlich ist dabei, daß die Temperatur zuverlässig über 38⁰C gehalten wird. Bei dieser Temperatur bleibt die Oberfläche der insbesondere in ihrer Struktur vom Calciumbisulfit und Calciumchlorid aufgeschlossenen Zuckerrübennaßschnitzel nämlich offen, und die Feuchtigkeit kann weiter aus dem Inneren entweichen. Bei Temperaturen unter 38⁰C entsteht eine Art Versiegelung der Zuckerrübenschnitzel.

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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ein aus der Mittelachse der Trocknungsstrecke umlaufender Trocknungsluftstrahl durch die Schnitzel hindurchgedrückt wird. Durch das Umlaufen des Trocknungsluftstrahles werden die Zuckerrübenschnitzel im zeitlichen Wechsel unter scharfen Druck gesetzt und dann wieder entspannt. Damit können die Zuckerrübenschnitzel in sich arbeiten und Feuchtigkeit abgeben.

Bei diesem Entwässerungsprozeß kann ausschließlich mit Abwärme aus der Fabrik, sei es von den Kesseln oder aus anderen heißen Räumen gearbeitet werden. Es wird lediglich Abfallwärme eingesetzt und ausgenutzt. Zusätzlich kann ein weiteres Abfallprodukt der Fabrik, nämlich Rauchgas zum Trocknen eingesetzt werden, das mit einer Temperatur von etwa 200⁰C und einer relativen Luftfeuchtigkeit unter 0,1 % zur Verfügung steht.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dient eine Vorrichtung, die gekennzeichnet ist durch einen um ein Einlaßrohr für Trockenluft drehbaren Paddelrotor, der in einem Mantelrohr umläuft und die Paddel trägt, die die Schnitzel längs des Trocknungsraumes zwischen Mantelrohr und Warmlufteinlaßrohr weiterfördern, und das Warmlufteinlaßrohr, das längs seiner Wandung mit Austrittsöffnungen für die von außen in das Einlaßrohr eingedrückte Trocknungsluft versehen ist.

Der Trocknungsraum zwischen dem Warmlufteinlaßrohr und dem Mantelrohr wird etwa zu zweidrittel mit den Schnitzeln angefüllt sein. Beim Durchblasen der

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Trocknungsluft bläht sich dieses Volumen dann etwa auf den vollen Trocknungsraum auf. Innerhalb der Vorrichtung entsteht praktisch ein Wärmestau. Die von innen durch die Schnitzel in den Trocknungsraum hindurchgedrückte Trocknungsluft wird im Trocknungsraum festgehalten, da sie am Entweichen von dem Mantelrohr gehindert wird. Ein Entweichen ist nur am Auslaß möglich. Um den Stau sicherzustellen, wird der Auslaß eine solche Größe haben, daß aus dem Mantelrohr nur so viel Luft abströmen kann, wie durch das Einlaßrohr zugeführt wird.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das die Eintrittsöffnungen als Schlitze ausgebildet sind,die sich in einer Linie aneinandergereiht längs des Warralufteinlaßrohres erstrecken. Durch die Ausbildung von in einer Linie aneinandergereihten Schlitzen wird die Trocknungsluft bei sich drehendem Rotor immer nur regional in die Schnitzel hineingeblasen und durch diese hindurchgedrückt, wodurch der ständige Wechsel von Druckbelastung und Druckentlastung auf die Schnitzel zustande kommt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Rotor und Warmlufteinlaßrohr gegenläufig drehbar angeordnet. Dadurch kann der Trocknungsprozeß den Bedürfnissen entsprechend variiert werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Mantelrohr längs der Oberseite mit einem Auslaß versehen, wobei der Mantelrohrauslaß aus Schlitzen oder Schlitzsieben besteht, durch die am Rotor vorgesehene Reinigungsstifte hindurchfahren. Durch die Anordnung des Auslasses an der Oberseite ist sichergestellt, daß die Abluft stets nur nach oben

ausgetragen werden kann. Infolge des hohen Trocknungsluftdurchsatzes und der dichten Anordung der Schnitzel läßt es sich nicht vermeiden, daß herausgerissene Einzelschnitzel zum Auslaß hochgeschleudert werden. Damit diese hochgerissenen Teile oder Schnitzel nicht durch den Auslaß herausfliegen können, ist die Schlitzung des Auslasses vorgesehen. Nun können die herausgerissenen Teile oder Schnitzel diese Schlitze natürlich verstopfen. Um dies nun wieder zu vermeiden, werden durch die Drehung des Rotors bedingt im ständigen Rhythmus die Reinigungsstifte des Rotors durch die Schlitze hindurchgefahren und die Schlitze damit für die Abluft offengehalten.

Wenn sichergestellt ist, daß die Temperatur innerhalb der Vorrichtung im wesentlichen nicht unterhalb von 40°C absinkt, dann kann die Behandlungazeit nach Bedarf verlängert werden. Dies kann in der Weise erfolgen, daß nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung oberhalb der im folgenden beschriebenen Warmluftzuführung mehrere Einheiten übereinander angeordnet sind. Die Schnitzel werden dann von Einheit zu Einheit weitergegeben.

Da die Wärme möglichst gut innerhalb der Vorrichtung festgehalten werden soll, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung oder mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen übereinander in einem wärmeisolierenden Gehäuse, etwa aus Kunststoff, angeordnet i3t. Zur Einhaltung des erforderlichen Temperaturlimits und zur Vermeidung von Wärmeabstrahlung wird in der Regel

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weiterhin das Mantelrohr auch von außen zusätzlich warmgehalten.

Aus diesem Grunde ist vorgesehen, daß unterhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine zusätzliche Warmluftzuführung vorgesehen ist, die Warmluft auf das Mantelrohr bläst. Werden mehrere Vorrichtungen übereinander angeordnet, so besorgt der Abluftauslaß der jeweils unteren Vorrichtung die Erwärmung des Mantelrohres der jeweils darüberliegenden Einheit.

Die Erfindung wird anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit vier übereinander T5 angeordneten Einheiten mit Rotor, Warmlufteinlaßrohr und umgebendem Mantelrohr in einem Gehäuse,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einheit und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Draufsicht auf ein Mantelrohr zur Darstellung des Zusammen

wirkens der Reinigungsstifte und der Auslaßschlitze.

In einem wärmeisolierenden Gehäuse 3 sind vier Einheiten 5 angeordnet. Das wärmeisolierende Gehäuse 3 besteht aus Kuststoffplatten mit gut wärmeisolierenden Eigenschaften. Die Einheiten 5 setzen sich aus

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mehreren Teilen zusammen. Außen umgeben werden die Einheiten 5 jeweils von einem Mantelrohr 7, das mit einem sich längs seiner Oberseite 9 erstreckenden Auslaß 11 versehen ist. Innerhalb des Mantelrohres 7 dreht sich ein Paddelrotor 13. Dieser Paddelrotor 13 besteht aus Rotorkränzen 15, die über Längsstreben 16 verbunden sind, und Lagerringen 17. An den Längsstreben 16 sind Paddel 19 zum Längsfördern der Schnitzel
angeordnet, die von außen nach innen weisen. Die

Lagerringe 16 stützen sich an einem Trocknungslufteinlaßrohr 21 ab, durch das Trocknungsluft in das Innere der
Einheit 5 eingeleitet wird. Das Trocknungslufteinlaßrohr 21 ist mit sich in einer Linie 29 längs des Rohres 21 erstreckenden Schlitzen 23 versehen,

aus denen die Trockenluft (etwa 10 000 bis 12 000 m³) eingedrückt wird.

Alle vier Einheiten haben den gleichen Aufbau und die gleiche Funktionsweise. Sie fördern nur jeweils in entgegengesetzten Richtungen, um damit eine zweckmäßige hin- und hergehende Bearbeitung zuzulassen.

Einzelheiten der Einheiten sind aus Fig. 2 zu erkennen.Das Mantelrohr 7 ist an seinen Kopfenden
25 mittels Deckeln 27 axial verschlossen. Die
Deckel 27 dienen zugleich der Lagerung des Trocknungslufteinlaßrohres 21. Lagerung und Antrieb des Einlaßrohres 21 sind in Einzelheiten nicht näher erläutert. Der Konstrukteur bedient sich dabei üblicher gebräuchlicher Konstruktionen. Das gleiche gilt für den Rotor 13, der beispielsweise über einen nach

außen geführten Zahnkranz 28 antreibbar ist.

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Durch die Längsschlitze 23 im Einlaßrohr 21 kann in Richtung eines Pfeiles 33 zugeführte warme oder heiße Trocknungsluft radial eingeblasen werden. Aus Fig. 1 ist anhand von Pfeilen 35 erkennbar, wie die Trocknungsluft das Einlaßrohr 21 radial verläßt und dabei durch den Rotor 13 hindurchbläst.

In dem Förderraum 41 zwischen dem Mantelrohr 7 und dem Trocknungslufteinlaßrohr 21 fördern die Paddel 19 die das Einlaßrohr 21 umgebenden Schnitzel 44 bei der Einheit nach Fig. 2 in Richtung eines Pfeiles 45 längs der Einheit.

Am Trocknungslufteinlaßrohr 21 sind im Bereich des Materialeinlasses 47 drei Gänge einer Schnecke 49 angeordnet, die die Schnitzel in den Förderraum 41 in Richtung des Pfeiles 45 hineindrücken. Im Auslaßbereich 51 sind am Trocknungslufteinlaßrohr 21 zwei Einzelschneckenblätter 53 vorgesehen, die gegenseitig auf Abstand gehalten sind. Zwischen diesen beiden Einzelschneckenblättern 45 bildet sich eine Art Materialpfropfen aus, der das Ausströmen der Trocknungsluft durch den Auslaß 55 verhindert. In den Auslaß 55 gelangen nur die Schnitzel, die durch die Einheit hindurchgefördert worden sind.

An der Oberseite 9 des Mantelrohres 7 ist in Fig. der Auslaß 11 aus dem Mantelrohr erkennbar. Dieser Auslaß 11 besteht aus einer breiten schlitzförmigen Öffnung. Quer zur Längsrichtung dieser schlitzförmigen Öffnung erstrecken sich auf Abstand aneinandergereiht nach innen gezogene U-fÖrmige Stege 57. Zwischen diesen Stegen 57 bilden sich Austrittsschlitze 59 aus.

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An den Außenmantel 15 des Rotors 13 sind nach außen vorstehend mehrere Reihen von Reinigungsstiften 61 längs des Rotors angeordnet. Diese Reinigungsstifte 6 1 haben einen solchen Durchmesser, daß sie durch die Schlitze 59 hindurchfahrbar sind. Aus Fig. 3 ist eine Draufsicht III auf einen Ausschnitt des Mantelrohres 7 nach Fig. 2 abgebildet. Der Auslaß 11 wird dabei von den U-förmigen Stegen 57 durchquert, so daß sich zwischen den Stegen 57 die Schlitze 59 ausbilden. Durch diese Schlitze 59 können nun die an dem Außenmantel 15 des Rotors 13 angeordneten Reinigungsstifte 61 hindurchfahren und dabei Teile der Schnitzel wegstreifen oder -schieben, die die Schlitze zu verschließen drohen.

Wenn die einzelnen Einheiten, wie zu Fig. 1 bereits erläutert, in wechselnder Richtung fördern, dann wer* den die Schnitzel jeweils in eine Einheit, beispielsweise die nach Fig. 2 von oben hineinfallen, durch die Einheit hindurchwandern und durch den Auslaß gleich wieder in den Einlaß der in Gegenrichtung fördernden Einheit gelangen. Damit wird ein kontinuierlicher Förderbetrieb in wechselnder Richtung durchgeführt.

In Fig. 1 ist unterhalb der untersten Einheit 5 eine rohrförmige Warmluftzuführung 63 dargestellt.

Diese rohrförraige Warmluftzuführung hat wieder längs ihrer Oberseite einen Ausblasschlitz 65. Tritt durch diesen Ausblasschlitz 65 heiße Abluft aus, dann umspült diese, wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, längs der Pfeile 67 das Mantelrohr 7 der untersten Einheit,

- vr-

Das Mantelrohr der darüberliegenden Einheit wird außer von der Warmluft aus dem Ausblasschlitz 65 zusätzlich von der Warmluft umspült, die aus dem Mantelrohr 7 der untersten Einheit ausströmt.Alle ausgeblasene Warmluft strömt in Richtung des Pfeiles 69 nach oben und umspült alle Einheiten 5. Damit werden alle Mantelrohre 7 von außen mit aufgeheizt, und die Wärme kann aus dem Inneren der Einheiten nicht entweichen. Die Warmluft wird damit auf engem Raum und insbesondere in den Einheiten konzentriert, und die eingebrachte Wärme bleibt, abgesehen von der durch den Abluftkanal 71 entweir chenden Wärme, innerhalb der Vorrichtung festgehalten. Zum Betrieb der Anlage wird nur die zusätzliche Energie benötigt, die zum Antreiben der Trocknungslufteinlaßrohre 21 und des Rotors 13 benötigt wird. Wie aus dem Schemabild der obersten Einheit nach Fig. 1 zu erkennen ist, drehen sich das Einlaßrohr 21 und der Rotor 13 in entgegengesetzten Richtungen. Die gegensätzlichen Richtungen sind duch die Pfeile 73 für das Einlaßrohr 21 und 75 für den Rotor angedeutet. Der gesamte Energiebedarf einer solchen Vorrichtung für eine Stundenleistung von 8 bis 10 Tonnen beträgt nur noch 55 KW/h.

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Claims

^£iller, Schupfner & Gauger Günther Kammer Patentanwälte A-OO1 82 DE S/KB Patentansprüche

1. Verfahren zum Trocknen von Zuckerrübenschnitzeln, und zwar Naß- bzw. Preßschnitzeln, wobei vor der Melassierung durch diese Schnitzel unter mechanischer Umwälzung längs einer Förderstrecke Trocknungsluft geblasen wird,

dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluft durch die verdichteten Schnitzel hindurchgedrückt wird, wobei die Schnitzel während des Durchlaufes auf einer Temperatur über 38°C gehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur von 4O⁰C und höher getrocknet wird, vorzugsweise daß die Trocknungsluft in einem Trockner unter turbulenten Bedingungen von innen nach außen hindurchgedrückt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der Mittelachse der Trocknungsstrecke umlaufender Trocknungsluftstrahl durch die Schnitzel hindurchgedrückt wird.

4. Vorrichtung,insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen um ein Einlaßrohr für Trockenluft drehbaren Paddelrotor (13), der in einem Mantelrohr (7) umläuft und die Paddel (19) trägt, die die Schnitzel längs des Trocknungsraumes (41) zwischen Mantelrohr (7) und Trocknungslufteinlaßrohr (21) weiterfördern, und das Trocknungslufteinlaßrohr (21), das längs seiner Wandung mit Austrittsöffnungen (23) für die von außen in das Einlaßrohr (21) eingedrückte Trocknungsluft versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Austrittsöffnungen (23) als Schlitze ausgebildet sind, die sich in einer Linie (29) aneinandergereiht längs des Trocknungslufteinlaßrohres (21) erstrecken.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (13) und das Trocknungslufteinlaßrohr (21) gegenläufig drehbar sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansrpüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelrohr (7) längs seiner Oberseite (9) mit einem Auslaß (11) versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantelrohrauslaß (11) aus Schlitzen (59) besteht, durch die Reinigungsstifte (61) des Rotors (13) hindurchfahrbar vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche h bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Rotor (13) einschließlich Mantelrohr (7) und Trocknungslufteinlaßrohr (21) bestehende Einheit (5) in einem wärmeisolierenden Gehäuse (3) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9_f dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (3) unterhalb der Einheit (5) eine Warmluftzuführung (63) zum Aufblasen von Warmluft außen auf das Mantelrohr (7) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder iü, dadurch gekennzeichnet,

daß oberhalb der Warmluftzuführung (63) mehrere Einheiten (5) übereinander angeordnet sind.