DE3224552A1

DE3224552A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von granulatartigen pech- oder teerteilchen oder -koernern sowie nach dem verfahren hergestellte teilchen oder koerner

Info

Publication number: DE3224552A1
Application number: DE19823224552
Authority: DE
Inventors: Valentino Saronno Varese Petrini; Stefano Trento Preda
Original assignee: ITALIANA CARBOCHIMICA; Carbochimica Italiana SpA
Current assignee: ITALIANA CARBOCHIMICA; Carbochimica Italiana SpA
Priority date: 1981-09-07
Filing date: 1982-07-01
Publication date: 1983-03-17
Also published as: BE893999A; FR2512456A1; GR76244B; AU546709B2; ZA824556B; IT8123815A0; IT1167492B; YU163382A; BR8205181A; US4482517A; AU8710482A; GB2106028A; GB2106028B; IN156317B

Description

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29. 6.1982 P 8827-dlal

CARBOGHIMIOA ITALIANA S.ρ.Α., Milan / Italien

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von granulatartigen Pech- oder Teerteilchen- oder -körnern sowie nach dem Verfahren hergestellte Teilchen oder Körner

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines Granulats aus festem Pech oder Teer in Gestalt von kleinen, an den Enden abgequetschten oder abgeplatteten Zylindern vor. Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Herstellung von verschieden großen Granulaten mit einer praktisch vollständigen Entfernung der Feuchtigkeit und ohne Staubbildung und -Verteilung in der Umgebung.

Die besondere Gestalt des Granulats bzw. der Teilchen oder Körner, die glatt und ohne Hauhigkeit und scharfe Kanten ist, ermöglicht ein leichteres Entfernen von Oberflächenfeuchtigkeit .

Es ist bekannt, daß eines der bei der Herstellung von

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Pech- oder Teergramilat zu lösenden Probleme in der Eliminierung der Feuchtigkeit besteht, die ju^ der Ober-_ fläche anhaften oder in Taschen eingeschlossen sein kann, die innerhalb des Pechs oder Teers anschließend beispielsweise an ein nicht allmähliches und nicht gleichmäßiges Abkühlen ausgebildet sein können.

Ein anderes Problem besteht in der Beseitigung von Staub, der bei verschiedenen bekannten Herstellungsarten erzeugt und über die Umgebung verteilt wird. Bei vielen Pech- oder Teerherstellungsanlagen wird das Pech oder der Teer, das bzw. der in Gestalt einer teigartigen Masse durch spezielle Düsen extrudiert wird, in granulatartige Teilchen oder Körner unterteilt und auf ein Stahlband fallen gelassen, wo es bzw. er oben durch Luftströme und unten durch gegen die Unterseite

der beidenens abgequetscht oder abgeplattet ist,

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Teer bestehenden langen Segmente ungleichmäßig durch eine Schraube zerbrochen, was wiederum eine große Menge an Staub erzeugt.

Oftmals besitzen die Pech- oder .Teersegmente einen inneren Hohlraum, der mit Wasser gefüllt ist.

Es ist zweckmäßig, eine Staub- oder Pulverbildung zu vermeiden, denn im nassen Zustand nimmt der Staub oder das Pulver in beträchtlichem Ausmaße Wasser auf und im trockenen Zustand verteilt sich der Staub oder das Pulver über die Umgebung, was offensxchtlxch Umweltschäden hervorruft.

Ein anderes zu lösendes Problem ist die Verhinderung der Bildung von Blasen innerhalb des Granulats bzw. der Teilchen oder Körner. Im allgemeinen werden diese Blasen anschließend an abrupte Temperaturänderungen gebildet und sie enthalten häufig ein gewisses Ausmaß an Feuchtigkeit, die eliminiert werden muß.

Die vorliegende Erfindung schlägt zur Lösung dieser Probleme ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung vor, mit denen man Blech- oder Teergranulate ohne innere Blasen und in Formen erhält, die eine einfache Entfernung von Oberflächenfeuchtigkeit ermöglichen.

Dieses Verfahren vermeidet ausserdem die Erzeugung und

Verteilung von Staub oder Pulver über die Umgebung.

Zu diesem Zwecke sieht das Verfahren gemäß der Erfindung eine Extrudierung des Pechs oder Teers in Gestalt eines Strangs vor, der in das Wasser gelangt und durch eine geeignete Schneideinrichtung in Segmente mit der gewünschten Länge geschnitten wird. Nach Beendigung des Abkühlens werden die Segmente durch einen Heißluftstrom getrocknet.

Die Extrudierung und das nachfolgende sofortige Eintauchen in Wasser ermöglicht die Herstellung sogar von Granulaten großer Größe. Aufgrund der speziellen Art der verwendeten Kühlung werden die Granulate auch am Zusammenhaften gehindert, so daß die Bildung von Pech- oder Teerkonglomeraten verhindert wird.

Ausserdem erhalten die auf diese Weise erzielten Granulate die Gestalt von an ihren Enden abgequetschten oder abgeplatteten Zylindern, was ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist und was aufgrund des Fehlens einer Rauhigkeit oder von Oberflächendeformationen eine leichte Entfernung von Oberflächenfeuchtigkeit ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch ein Abkühlen des geschmolzenen Pechs oder des geschmolzenen Teers auf eine Temperatur von etwa 70° Celsius oberhalb des Erweichungspunktes, eine nachfolgende Extrudierung des oder des Teers durch Düsen, ein teilweises und dosiertes ■ · oder kalibriertes Abkühlen der extrudierten Stränge in Wasser,

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ein Schneiden der Stränge in granulatartige Teilchen oder Körner, eine nachfolgende Entkühlung in Wasser und eine Heißlufttrocknung am Ende.

Die erfindungsgemäße Vorrich ung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie stromabwärts von eis ι er das geschmolzene Pech oder den geschmolzenen Teer vorkühlenden Einrichtung mehrere Düsen zum Extrudieren einer gleichen Anzahl von Pech-Teersträngen, Einrichtungen zum Schneiden der Stränge in Segmente vorbestimmter Länge, Einrichtungen zum Sammeln, voneinander Getrennthalten und Vorfördern der Teilchen oder Körner zu weiteren Sammel- und Transporteinrichtungen und eine Trocknungsstufe am Ende enthält, wobei die Extrudior-, die Schneid-, die Sammel- und Transporteinrichtungen alle in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht sind.

Zusammenfassend ergibt sich, daß das Pech oder der Teer bei geeigneter Temperatur durch zylindrische Düsen extrudiert wird. Am Ausgang dieser Düsen wird das Pech oder der Teer in Wasser abgelassen, wo das Pech oder der Teer mit Hilfe einer Schneideinrichtung in granulatartige Teilchen oder Körner unterteilt wird, die, auf einem Bandförderer abgelegt, lange genug eingetaucht bleiben, um eine geeignete Kühlung zu erzielen. Anschließend werden die Teilchen oder Körner einer Trocknung durch Heißluftstrahlung unterworfen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun auf nicht einschränkende Weise anhand der Zeichnung beschrieben.

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Pig. 1 die schematische Darstellung einer Pech- oder Teergranulieranlage gemäß der Erfindung und

Pig. 2 die Gestalt der gemäß der Erfindung hergestellten granulatartigen Teilchen oder Körner.

Mit Bezug auf ' Pig. 1 durchströmt das von einem Behälter kommende geschmolzene Pech oder Teer eine Vorkühleinrichtung 2 bekannter Art und gelangt von hier zu einem Rezipienten 3i der auf konstantem Niveau gehalten ist.

Von dem Rezipienten 3 strömt es zu einem horizontalen Verteilerrohr 5 herab, das eine Reihe von Düsen mit variablem Durchfluß trägt, die durch nicht dargestellte Kükenhähne reguliert werden. Eine entsprechende Anzahl von Pech- oder Teersträngen 6 fließt aus den Kükenhähnen und tauchen in den darunter befindlichen Wasserbehälter, wo sie vertikal absinken in Richtung auf eine in das Wasser eingetauchte Schneideinrichtung hin.

Die Eintauchtiefe der Schneideinrichtung ist so berechnet, daß die in flüssigem Zustand extrudierten Pech- oder Teerstränge genügend Zeit haben, wenn sie in dem Wasser entlang einer vertikalen Wegstrecke absinken, mit dem Abkühlen zu beginnen und eine teigartige weiche Konsistenz einzunehmen. In diesem Zustand erreichen die Stränge die Schneideinrichtung. Die Schneideinrichtung besteht im wesentlichen aus eineia Zylinder 7 ν der um seine eigene Achse rotiert und eine Reihe

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von longitudinalen Schaufeln, Klingen, Messern od.dgl . trägt, die während der Zylinderrotation die Stränge 6 gegen eine rückseitige Fläche schneiden, die beim dargestellten Ausfuhr ungsb ei spiel von einem Zylinder 8 gebildet wird, der sich mit einer von der Geschwindigkeit des Zylinders 7 etwas verschiedenen Geschwindigkeit dreht.

Auf diese Weise werden die zylindrische Gestalt besitzenden Stränge 6 in viele Segmente unterteilt, die wegen des von den Messern des Zylinders während des Schneidvorganges ausgeübten Druckes eine Gestalt erhalten, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, gemäß der die granulat- oder körnchenartigen Teilchen aus einem Körper mit einem gerundeten zentralen Bereich 18 und zerquetschten oder plattgedrückten Enden 19i-° bestehen.

Der Zylinder 7 (^ig· Ό ist hohl, wobei das Innere von Wasser durchströmt ist. Dieses Wasser tritt aus einer Reihe von Löchern aus, die zwischen den Messern angeordnet sind, wodurch das Ablösen und Entfernen der Pech- oder Teersegmente unterstützt wird, wenn sie abgeschnitten werden.

Diese Segmente fallen auf einen darunter angeordneten Bandförderer 9 und von diesem auf einen zweiten Bandförderer 1o, der ebenfalls vollständig in das Wasser eingetaucht ist. Vorteilhaft ist, wenn die beiden Bänder 9 und 1o verschiedene Geschwindigkeit besitzen, wobei das erste Band schneiLer ist.

Hierdurch wird vermieden, daß die Körnchen oder Teilchen miteinander in Berührung gelangen während der ersten Kühlphase, wenn ihre Temperatur noch hoch ist, und daß sie zusammenbacken oder aneinander haften.

Die Körnchen oder Teilchen werden dann auf ein Band 11 abgeworfen oder übertragen, das aus Bläschen- oder gitterartigem Stahl oder Stahlgeflecht besteht. Dieses Band tritt aus dem Behälter 4 aus, fährt unterhalb einer Reihe von Gebläseeinrichtungen 12 odvdgl. vorbei und fördert die Körnchen oder Teilchen in Sammelbehälter 13 od.dgl. Der Tank 4 ist auch mit einem Wasserauslaß-, -rückgewinnungs und -Wiedereinfüllsystem ausgestattet, das eine Leitung 15 enthält, durch die das vom Tank kommende Wasser durch ein Piltrier- und Kühlsystem 16 geleitet wird und anschließend zu einer Sprüheinrichtung 14 od.dgl. zur Rückführung in den Behälter gelangt.

Eine andere Leitung 17, die von der Wasserhauptleitung herkommt, endigt ebenfalls bei der Einrichtung 14 und dient zum Einführen von Nachfüllwasser.

Die Wirkungsweise einer Anlage der dargestellten Art wird nun beschrieben, wobei das besondere Beispiel einer Anlage zum Verarbeiten von Pech, oder Teer für Elektroden verwendet wird. Es versteht sich, daß die Anlage durch geeignetes Verändern der angegebenen Hitze- und/oder Größenparameter zum Verarbeiten anderer Arten von Pech oder Teer oder anderen Materialien benutzt werden kann.

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Das Pech, oder der Teer kommt mit einer Temperatur vor; näherungsweise 350°. Celsius aus dem Behälter 1.

Anschließend an den Behälter 1 gelangt das Pech oder ler Teer durch die Vorkühleinrichtung 2, die mit einer öl zirkulation betrieben wird und so bemessen ist, daß das Pech oder der Teer auf eine Temperatur von näherungsweise 170° Celsius abgekühlt' wird.

Versuche haben gezeigt, daß, besitzt das Kühlwasser ia Behälter 4- eine Temperatur von näherungsweise 28 - 35° Celsius, die optimale Temperatur für das Pech oder den Teer zur Ze Lt der Extrudierung <
K.S. beträgt.

Extrudierung etwa 70° Celsius oberhalb des Erweichungspunktes

Für Elektrodenpech oder -teer beträgt diese Temperatur etwa 170° Celsius.

Das Vorkühlen muß langsam und allmählich erfolgen. Eiae zu schnelle Wärmeabfuhr kann ein zu starkes Abkühlen des Pechs oder Teers an den Oberflächen der Leitungen, in die das Pech oder der Teer einfließt, zur Folge haben, wodurch die Bildung einer festen Oberflächenschicht verursacht wird. Dies3 Schicht würde den exakten Pech- oder Teerfluß behindern und aasserdem ein gleichmäßiges Kühlen verhindern.

Das von der Zuführeinrichtung 3 mit der gewünschten Temperatur kommende Pech oder der Teer gelangt in die horizontals Leitung 5» die Düsen mit einem Durchmesser von näherungsweise 20 mm

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trägt und die Fließsteuereinrichtungen aufweist. Die Schneideinrichtung 7 trennt die Stränge 6 in viele Segmente, die jeweils näherungsweise 4 cm lang sind ι und auf das Band 9 fallen. Die Geschwindigkeit dieses Bandes ist groß genut, um ein Zusammenbacken oder in Berührung gelangen der Körnchen oder Teilchen miteinander während der anfänglichen Kühlphasen zu verhindern.

Am Ende dieser ersten Kühlphase, deren Dauer der Länge des Bandes 9 proportional ist, besitzen die Körnchen oder leuchen eine genügende Oberflächenfestigkeit, um ihr Aneinanderhaften zu vermeiden, wenn sie miteinander in Berührung gelangen, so daß die Körnchen oder Teilchen auf das Band 1o gebracht werden können, das mit niedrigerer Geschwindigkeit fortschreitet, wodurch ein längeres Verbleiben (etwa 5 - Ίο Minuten) der Körnchen oder Teilchen im Kühlwasser und ein Kleinhalten der Abmessungen des Bandes 1o und des Behälters 4 möglich wird. Wie bereits ausgeführt, wurde die optimale Wassertemperatur experimentell auf etwa 28 - 35° Celsius bestimmt.

Das aus dem Tank 4 durch die Leitung 15 entnommene Wasser wird durch die an sich bekannte Einrichtung 16 gekühlt und gefiltert und dann durch die Verteilerleitung 14 in den Kreislauf zurückgegeben.

Die mit der Wasserhauptleitung verbundene Leitung 17 füllt den Tank zum Ausgleich von Wasserverlusten nach, so daß das

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Niveau innerhalb des Behälters 4 konstant bleibt.

Am Ende der Kühlperiodo werden die Körnchen oder Teilchen auf dem Band 11 abgelegt, das aus dem Tank austritt und die Körnchen oder Teilchen unterhalb einer Reihe von Gebläseeinrichtungen 12 vorbeiträgt, die die Körnchen oder Teilchen trocknen.

Um diese Wirkungsweise zu erleichtern, ist eine Fertigung des Bandes 11 aus maschen- oder gitterartigem Stahl oder Stahlgeflecht am zweckmässigsten.

Die Temperatur der aus den Gebläseeinrichtungen kommenden Luft beträgt näherungsweise 60° Celsius. Die Gebläseeinrichtungen bestehen vorzugsweise aus Dampfwärmeaustauschern mit Lamellen- oder Rippenröhren.

Werden die angegebenen Parameter eingehalten, ist es möglich, die Pech- oder Teerteilchen oder -körnchen richtig abzukühlen, ohne daß sich in ihnen Blasen bilden, die die Ursache für den Einschluß oder das Zurückhalten weiterer Feuchtigkeit sein können.

Ebenso wird die Bildung von Oberflächenfalten verhindert, und die erzeugten Körnchen oder Teilchen besitzen eine glatte und runde Oberfläche ohne eine die Endtrocknung erschwerende Rauhigkeit oder Unebenheit.

Es ist ersichtlich, daß ein Fachmann auf diesem technischen

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Gel: iet zahli-eiche Abänderungen und Variationen vorsehen kai.η, die jedoch sämtliche innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

29. 6.1982 P 8827-dlal CARBOCHIMIGA ITALIANA S.p.Α., Milan /.Italien Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von granulatartigen Pech- oder Teerteilchen oder -körnern sowie nach dem Verfahren hergestellte Teilchen oder Körner Ansprüche

1.) Verfahren zum Herstellen fester granulatartiger Pech- oder Teerteilchen oder -körner, gekennzeichnet durch ein Abkühlen des geschmolzenen Pechs oder des geschmolzenen Teers auf eine Temperatur von etwa 70 Celsius oberhalb des Erweichungspunktes, eine nachfolgende Extrudierung des Pechs oder des Teers durch Düsen, ein teilweises und' dosiertes oder kalibriertes Abkühlen der extrudierten Stränge in Wasser, ein Schneiden der Stränge in granulatartige Teilchen oder Körner, eine nachfolgende Endkühlung in Wasser und eine Heißlufttrocknung am Ende.

2. Verfahren zum Herstellen fester granulat art ig er Pech-.. oder Teerteilchen oder -körner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pech- oder Teerextrudiertemperatur zwischen + 140 und + 190° Celsius und die Kühlflüssigkeits-

temperatur zwischen 28 und 35° C. liegt.

3. Vorrichtung zum Herstellen von granulatartigen Pech- oder Teerteilchen oder -körnern, die mit dem Verfahren gemäß den voranstehenden Ansprüchen erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß sie stromabwärts von einer das geschmolzene Pech oder den geschmolzenen Teer vorkühlenden Einrichtung mehrere Düsen zum Extrudieren einer gleichen Anzahl von Pech- oder Teersträngen, Einrichtungen zum Schneiden der Stränge in Segmente vorbestimmter Länge, Einrichtungen zum Sammeln, voneinander Getrennthalten und Vorfördern der Teilchen oder Körner zu weiteren Sammel- und Transporteinrichtungen und eine Trocknungsstufe am Ende enthält, wobei die Extrudier-, die Schneid-, die Sammel- und Transporteinrichtungen alle in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht sind.

4. Vorrichtung zum Herstellen von festen granulatartigen· Pech- oder Teerteilchen oder -körnern nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die an den Düsenausgängen arbeitenden Strangschneideinrichtungen von einem Zylinder gebildet werden, der um seine eigene Achse rotiert und aussen longitudinale Klingen, Messer od.dgl. trägt, die während · der Rotation zum Zerschneiden der Pech- oder Teerstränge gegen eine Gegenschnexdexnrxchtung wirken, wobei der Zylinder hohl und von Wasser durchströmt ist, das zum Ablösen der Pech- oder Teerteilchen oder -körner durch zwischen den Klingen, Messern od.dgl. angeordnete Löcher zwangsweise

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- 3 austritt.

5· Vorrichtung zum Herstellen von festen granulatartigen Pech- oder Teerteilchen oder -körner nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß sie stromabwärts der Pechoder Teerstrangextrudier- und -sehneidzone ein Granulatsammeiband enthält, das zu einem zweiten Bandförderer gerichtet ist, wobei das Sammelband mit einer größeren Geschwindigkeit als der Bandförderer läuft und beide Bänder in die Kühlflüssigkeit getaucht sind.

6. Vorrichtung zum Herstellen von festen granulatartigen ■ Pech- oder Teerteilchen oder -körnern nach einem der Ansprüche 2 - 5 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie am Ende einen maschen- oder netzartigen Bandförderer aus Metall enthält, der in der Nachbarschaft von zweckmäßigerweise mehreren Gebläseeinrichtungen vorbeigeführt ist, die Warmluft zum Trocknen der Teilchen oder Körner erzeugen.

7. Vorrichtung zum Herstellen von festen granulatartigen Pech- oder Teerteilchen oder -körnern nach einem der Ansprüche 3 - 6 , dadurch gekennzeichnet, daß sie Kühlwasser-Eückführeinrichtungen besitzt, die Kühl- und Filtriereinrichtungen enthalten.

8. Peste granulatartige Pech- oder Teerteilchen oder -körner, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen oder Körner die Gestalt eines im wesentlichen zylindrischen Körpers besitzt,

der beidenens abgequetscht oder abgeplattet ist.