DE3445437C2

DE3445437C2 - Wirbelschichtgranuliertrockner mit Mehrkammersystem

Info

Publication number: DE3445437C2
Application number: DE3445437A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Wendler; Joerg Dipl Ing Schmidt
Original assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Current assignee: SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1984-07-25
Filing date: 1984-12-13
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2004-12-14
Also published as: ATA402584A; AT392916B; DE3445437A1; DD226196A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtgranuliertrockner gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, der zum gleichzeitigen kontinuierlichen Trocknen und Granulieren, Entstauben und Wärmeaustauschen von granulierbaren wäßrigen Lösungen oder Suspensionen, vorzugsweise aus dem Bereich der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie, dient.

Bei der Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen ist von der Problematik auszugehen, daß es sich um temperaturempfindliche Lösungen und Suspensionen handelt, die gleichzeitig getrocknet und granuliert werden sollen.

Bekannt ist eine Anlage, DD-WP 1 40 005, die unter Vermeidung thermischer Schädigung staubfreie, gekühlte, rieselfähige Produkte mit großer Schüttdichte und Lagerstabilität erzeugt. Die Granuliertrocknungsanlage ist mit vorgeschaltetem Vorlagebehälter und Dosierpumpe sowie Luftaufbereitungseinrichtungen, Abscheider, Förder- und Kühleinrichtung, die im Zusammenwirken die Granuliertrocknung ermöglicht, ausgerüstet. Bekannt sind weiterhin durch Projektunterlagen und Prospektmaterial Industrieanlagen in beispielhafter Ausführung des DD-WP 1 40 005. Nachteilig bei diesen Anlagen ist, daß zur Entstaubung der Trockenabluft ein entsprechender apparatetechnischer Aufwand, damit Platzbedarf und Energieverbrauch, notwendig ist. Durch den Einsatz der Entstaubungsanlage und nachfolgende Staubfördereinrichtungen sinkt die Anlagenverfügbarkeit. Nachteilig ist weiterhin, daß das Trocknerabgas eine Temperatur von ca. 353 K aufweisen muß, um Taupunktunterschreitungen und damit Funktionsuntüchtigkeit in den dem Trockner nachgeschalteten Anlagenteilen zu vermeiden. Infolge dieser Temperatur ergibt sich ein hoher Volumenstrom, der entsprechend große Aggregate, wie Abscheider, Rohrleitungen und Ventilatoren notwendig macht. Für die Verwendung einer Wärmerückgewinnungsanlage gelten hinsichtlich apparatetechnischer Aufwand und Platzbedarf die gleichen Kriterien wie bei der Entstaubungsanlage.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Anlagenaufwand im Rahmen der durchzuführenden Verfahrensstufen Trocknen, Granulieren, Entstauben und Wärmeaustauschen zu verringern, damit den Platzbedarf zu reduzieren und den Energieverbrauch zu senken, unter Vermeidung thermischer Schädigung der Produkte.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik, daß bei den Anlagen zur Wirbelschichtgranuliertrocknung aus Gründen des Umweltschutzes sowie der Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit dem Trockner eine Entstaubungsanlage und zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung nachgeschaltet werden müssen, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Granuliertrocknungsanlage zu schaffen, bei der, unter Berücksichtigung der Vorteile der Granuliertrocknung von Lösungen oder Suspensionen, das Entstauben und Wärmetauschen in der gleichen Einrichtung bei einem ununterbrochenen Betrieb realisierbar ist, ohne daß dem Wirbelschichttrockner ein Suspensionsvorlagebehälter und ein Staubabscheider zugeordnet werden muß.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abscheidekammer nach dem Prinzip eines Wirbelnaßabscheiders ausgeführt ist, dessen unterer trichterförmiger Teil als Abscheideflüssigkeitssammelraum mit einer Siebeinrichtung und einem Dosierpumpenanschluß ausgebildet und dessen oberer Teil in einen Lufteintrittsraum und einen Luftaustrittsraum unterteilt ist, zwischen denen als Luftdurchströmteil ein Wirbelelement angeordnet ist.

Es gehört weiterhin zur Erfindung, daß im Lufteintrittsraum der Abscheidekammer eine Sprüheinrichtung für Lösungen oder Suspensionen und im Luftaustrittsraum ein Tropfenabscheider angeordnet sind.

Der Trockner besitzt, neben einer Wirbelkammer mit Anströmboden, eine Abscheidekammer, die nach dem Prinzip eines Wirbelnaßabscheiders ausgeführt ist, deren unterer trichterförmiger Teil als Abscheideflüssigkeitsraum ausgebildet und der obere in Lufteintritts- und -austrittsraum untergliedert ist. Das über den Lufteintrittsraum strömende heiße Abgas wird in der Abscheidekammer durch eine Sprüheinrichtung mit einer in der Temperatur niedrigeren Flüssigkeit bzw. Suspension besprüht. Durch intensive Vermischung des Gasstromes mit der Flüssigkeit erfolgt einerseits ein Binden der Staubpartikel an die Flüssigkeit, andererseits nehmen das Gas und die ständig umgewälzte Flüssigkeit eine Temperatur nahe der Kühlgrenztemperatur an. Die eingedüste Suspension fungiert damit selbst als Abscheiderflüssigkeit und die Rückverwertung der abgeschiedenen Staubteilchen erfolgt auf kürzestem Weg mit der zu granulierenden Suspension in die Wirbelschichtkammer, wobei das Abgas die Wärme an die Suspension abgibt und diese damit vorgewärmt ist, so daß ein besserer thermischer Wirkungsgrad die Folge ist. Diese vorgewärmte staubbeladene Flüssigkeit wird am unteren Teil der Abscheidekammer kontinuierlich entnommen und mittels bekannter Pumpen und Düsen in die Wirbelschicht der Granuliertrockenkammer zurückgeführt. Während zur Tropfenbildung und Auswaschung der Feststoffteilchen zwischen dem Luftein- und -austrittsraum ein Wirbelelement angeordnet ist, werden die mit der Abluft mitgerissenen feststoffbehafteten Flüssigkeitströpfchen im Luftaustrittsraum durch einen Tropfenabscheider entfernt, so daß das Abgas als abgekühltes Reingas den Trockner verläßt. Durch zusätzlich angeordnete sekundäre Wärmetauscher wird das Reingas noch weiter gekühlt, wobei das relativ gesättigte Gas Wasser abgibt, das wieder in die Abscheidekammer zurückgeführt wird.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles mit den dazugehörigen Fig. 1 bis 3 näher erläutert werden. Dabei zeigt die

Fig. 1 einen Mehrkammerwirbelschichtgranuliertrockner

Fig. 2 ein Blockschema einer Anlage zur Granuliertrocknung in kompakter Ausführung

Fig. 3 eine weitere Kompakttrocknungsanlage mit nachgeschalteten sekundären Wärmeaustauschern.

Der Mehrkammerwirbelschichttrockner 1 ist gegenüber den bekannten Trocknern mit einer Luftverteilerkammer 2, Wirbelkammer 3 und Beruhigungskammer 4 sowie mit einer Abscheidekammer 5 ausgeführt. In der Abscheidekammer 5 befindet sich die zu granulierende Lösung oder Suspension, die gleichzeitig als Abscheideflüssigkeit 6 fungiert. Damit ersetzt die Abscheidekammer 5 den in herkömmlichen Trocknungsanlagen verwendeten Suspensionsvorlagebehälter. Im Lufteintrittsraum 7 der Abscheidekammer 5 befindet sich eine Sprühvorrichtung 8, mit deren Hilfe ständig Lösung oder Suspension in die heiße feststoffbeladene Abluft 9, zur Abkühlung und Bindung feiner Feststoffteilchen, an die Flüssigkeitstropfen versprüht werden. Zwischen dem Lufteintrittsraum 7 und Luftaustrittsraum 10 ist ein Wirbelelement 11 angeordnet, mit dessen Hilfe Feststoffteilchen aus der Abluft 9 abgeschieden werden. Im Luftaustrittsraum 10 befindet sich ein Tropfenabscheider 12, der die noch restlichen Wasser-Feststoff-Teilchen aus der Abluft 9 abscheidet, so daß Reinluft 13 den Mehrkammertrockner 1 verläßt. Am unteren, trichterförmigen Teil der Abscheidekammer 5 befindet sich eine Austrittsöffnung mit einer Siebvorrichtung 14, mit der grobe, nicht verdüsbare Feststoffteilchen zurückgehalten werden. Eine regelbare Dosierpumpe 15 entnimmt kontinuierlich die durch die intensive Vermischung mit der Abluft 9 vorgewärmte Abscheideflüssigkeit 6, die dann mit bekannten Düsen 16 in die Wirbelkammer 3 verdüst wird. Falls erforderlich, kann die Feststoffkonzentration der Lösung oder Suspension mittels einer regelbaren Wasserzuführung 17 konstant gehalten werden. Es hängt von der Trocknergröße ab, ob die Abscheidekammer 5 einfach oder in doppelter Ausführung, wie in Fig. 1 dargestellt, benötigt wird. Um eine kompakte Bauform zu erhalten, wird der Mehrkammertrockner 1 eckig ausgeführt. Lediglich die Wirbelkammer 3 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, rund gestaltet werden. In Höhe der Wirbelschicht 18 ist mindestens eine dichtschließende Öffnung 19 vorgesehen, um günstig die Düsen 16 und den Siebboden 20 warten zu können. Die Anordnung von Schaugläsern 21 garantiert die optische Kontrolle der Wirbelschicht 18 und des Innenraumes der Abscheidekammer 5. Das Wirbelelement 11 und der Tropfenabscheider 12 können von außen, nach Entfernen vorgesehener Klappen 22, problemlos ausgebaut werden.

Die kompakte, eckige Ausführungsform des Mehrkammertrockners 1 nach Fig. 2 ermöglicht, Wärmeübertrager 23, zur Aufheizung der Trocknungsluft 24, direkt anzuflanschen, so daß ein drallfreies Einströmen garantiert ist. Die Anlage ist mit Ventilatoren 25 und 26 zur Erzeugung der Trocknungsluft 27 bzw. Kühlluft 28, Zellenradschleuse 29 und Wirbelschichtkühler 30 ausgestattet.

In der Fig. 3 wird eine Anlage beispielhaft dargestellt, die, gegenüber dem Mehrkammertrockner 1 nach Fig. 2, um zusätzliche sekundäre Wärmetauscher 31 erweitert ist. Diese haben das Ziel, die den Mehrkammertrockner 1 verlassende Reinluft 13 noch weiter zu kühlen, unter Abgabe von Wasser, welches in die Abscheidekammer 5 zurückgeführt wird. Mit dieser Maßnahme kann die regelbare Wasserzuführung 17 entfallen. Die abgegebene Wärmemenge dient der Vorwärmung der Trocknungsluft 24, die über Kanäle 32 den Wärmeübertragern 23 zugeführt wird, so daß der Energieverbrauch weiter reduziert werden kann.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 - Mehrkammerwirbelschichtgranuliertrockner
2 - Luftverteilerkammer
3 - Wirbelkammer
4 - Beruhigungskammer
5 - Abscheidekammer
6 - Abscheideflüssigkeit
7 - Lufteintrittsraum
8 - Sprühvorrichtung
9 - Abluft
10 - Luftaustrittsraum
11 - Wirbelelement
12 - Tropfenabscheider
13 - Reinluft
14 - Siebvorrichtung
15 - Dosierpumpe
16 - Düsen
17 - Wasserzuführung
18 - Wirbelschicht
19 - Öffnung
20 - Siebboden
21 - Schaugläser
22 - Klappen
23 - Wärmeübertrager
24 - Trocknungsluft
25 - Ventilator für Trocknungsluft
26 - Ventilator für Kühlluft
27 - Trocknungsluft
28 - Kühlluft
29 - Zellenradschleusen
30 - Wirbelschichtkühler
31 - Wärmetauscher
32 - Kanäle

Claims

1. Wirbelschichtgranuliertrockner mit einem Mehrkammersystem, mit einem zentral angeordneten Granulatabzug, mit einer Zellenradschleuse, mit einem Wirbelschichtkühler, mit einer regelbaren Flüssigkeits-, Luft- und Wärmezufuhr und mit einer mit Anströmböden ausgebildeten Wirbelkammer, an die sich eine Abscheidekammer anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidekammer (5) nach dem Prinzip eines Wirbelnaßabscheiders ausgeführt ist, dessen unterer trichterförmiger Teil als Abscheideflüssigkeitssammelraum mit einer Siebeinrichtung (14) und einem Dosierpumpenanschluß ausgebildet und dessen oberer Teil in einen Lufteintrittsraum (7) und einen Luftaustrittsraum (10) unterteilt ist, zwischen denen als Luftdurchströmteil ein Wirbelelement (11) angeordnet ist.

2. Wirbelschichtgranuliertrockner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Lufteintrittsraum (7) eine Sprüheinrichtung (8) für Lösungen oder Suspensionen und im Luftaustrittsraum (10) ein Tropfenabscheider (12) angeordnet sind.