DE3516966C2 - Verfahren zum Behandeln eines teilchenförmigen Gutes und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1.

Es ist bekannt, ein Gut mit den zu agglomerierenden oder mit einem Überzug zu versehenden Teilchen in einen Behälter einzu­ bringen und in diesen derart Warmluft einzuleiten, daß eine Wirbelschicht entsteht. In das fluidisierte Gut wird mit Düsen eine Flüssigkeit eingesprüht, um die ursprünglich vorhandenen Teilchen zu agglomerieren bzw. zu beschichten. Bei diesem Verfahren werden die Teilchen ungefähr auf die Temperatur der Warmluft erwärmt, was bei der Verarbeitung thermolabiler Substanzen nachteilig sein kann. Ferner ist es besonders bei großen Chargen nicht oder nur mit verhältnismäßig großem Zeitaufwand möglich, die ganzen Oberflächen aller Teilchen derart gleichmäßig mit der zersprühten Flüssigkeit zu be­ netzen, wie es für die Bildung homogener Agglomerate bzw. Überzüge notwendig ist.

Aus der internationalen Offenlegungsschrift WO 82/03972 und der europäischen Offenlegungsschrift 0 085 650 ist es bekannt, Warmluft durch ein sich in einer rotierenden Trommel befin­ dendes Teilchenbett hindurch zu leiten und ein flüssiges Material auf die Teilchen zu sprühen, um diese mit einem Überzug zu versehen. Auch bei diesem Verfahren ergeben sich ähnliche Probleme, wie sie vorgängig für die Agglomeration oder Beschichtung in einer Wirbelschicht angegeben wurden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 04 466 ist ein Agglomerations-Verfahren bekannt, bei dem in eine aus Warmluft und einem teilchenförmigen Gut gebildete Wirbelschicht mit Dampfdüsen Strahlen von überhitztem Wasserdampf eingeleitet werden. Die Wasserdampfstrahlen werden dabei je mit einem koaxial zu ihnen eingestrahlten Warmluftstrahl umhüllt. Gemäß der Offenlegungsschrift sollen sich die verschiedenen Dampf- und Luftstrahlen zuerst miteinander vermischen, wobei sich der Dampf abkühlen soll. Danach soll der Dampf auf den Teilchen kondensieren.

Bei dem aus diesem Stand der Technik bekannten Verfahren werden mit Düsen Strahlen von überhitztem, d. h. eine über der Siedetemperatur liegende Temperatur aufweisenden Was­ serdampf in die verwirbelten Teilchen hineingeblasen. Um eine Schädigung der Teilchen durch eine zu starke Erhitzung zu vermeiden, werden die Dampfstrahlen umhüllende Hüllen aus vorbeheitzter Lust erzeugt. Gemäß diesem Stand der Technik soll sich der Dampf dann im mittleren Bereich des Behälterinnenraums zuerst mit der ihn umgebenden Lufthülle L vermischen sowie auf eine für die Teilchen unschädliche Temperatur abkühlen und danach in Kontakt mit kälteren Teilchen kommen und diese durch Kondensation befeuchten.

In Wirklichkeit kann jedoch das Verfahren kaum auf diese Weise ablaufen. Da sich ja die Austrittsmündungen der Dampfdüsen im Bereich des Wirbelbetts befinden, können bereits Teilchen mit dem heißen Dampf in Berührung kommen, bevor sich dieser abge­ kühlt hat, wodurch Teilchen aus thermolabilem Material Schaden nehmen können. Da sich ja der Dampf bei der Vermischung mit der Warmluft abkühlen soll, dürfte es zudem schwer möglich sein, die Dampfzufuhr derart zu dosieren, daß der Dampf dann nicht bereits bei der Vermischung mit der Warmluft mindestens zu einem großen Teil kondensiert und einen Nebel bildet. Eine Nebelbildung trägt dazu bei, daß viel Wasser mit der nach oben abgesaugten Luft wegtransportiert wird, wodurch die über die Wirbelschicht angeordnetet Filter naß werden können. Vor allem aber nehmen die im Wirbelbett vorhandenen Teilchen beim Verwirbeln ziemlich schnell mindestens annähernd die Tempe­ ratur der Warmluft an. Dann sind jedoch die Teilchen höchstens noch ganz geringfügig kühler als derjenige Teil des zuge­ führten Dampfs, der ungefähr auf die Warmlufttemperatur abgekühlt wurde. Dementsprechend kondensieren auch keine nennenswerten Dampfmengen auf den Teilchen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Nachteile der bekannten Verfahren zu beheben. Es soll insbesondere er­ möglicht werden, die Teilchen über ihre ganze Oberfläche mindestens vorübergehend mit geringem Zeitaufwand gleichmäßig zu benetzen und bei Teilchen aus thermolabilem Material die Erwärmung der Teilchen niedrig zu halten. Ferner wird ange­ strebt, daß ein möglichst großer Teil des zugeführten Benetzungsmittels auf die Teilchen gelangt.

Diese Aufgabe wird ausgehend vom aus der DE-OS 32 04 466 bekannten Verfahren durch das Verfahren der einleitend ge­ nannten Art gelöst, das nach der Erfindung gemäß dem Anspruch 1 durchgeführt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Ver­ fahrens ergeben sich aus den abhängigen Verfahrens-Ansprüchen.

Als Gas kann Luft oder eventuell ein anderes Gas, etwa ein Inertgas, beispielsweise Stickstoff verwendet werden. Das Benetzungsmittel ist vorzugsweise aus Wasser gebildet, kann aber eventuell mindestens zum Teil aus einem organischen Lösungsmittel, wie Alkohol oder Isopropanol bestehen, wobei auch ein Gemisch von Wasser und einem organischen Lösungs­ mittel verwendbar sein kann.

Das Verfahren und die Einrichtung können beispielsweise dazu dienen, um im teilchenförmigen Gut ursprünglich vorhandene, feste Teilchen zu größeren Teilchen zu agglomerieren. Dabei können entweder alle Teilchen aus dem gleichen Material be­ stehen oder es können Teilchen aus verschiedenen Materialien vorhanden sein. Zur Agglomeration der Teilchen kann etwa das diese bildende Material durch Benetzen im Bereich der Teil­ chenoberfläche angelöst werden, so daß die Teilchen zusam­ menkleben. Es bestehen aber auch die Möglichkeiten, ein teilchenförmiges Gut zu verwenden, das zusätzlich zu den aus einem Nutzmaterial bestehenden Teilchen noch Bindemittel- Teilchen aufweist, die die Nutzmaterial-Teilchen nach der Benetzung verbinden, oder zusätzlich zur Benetzung noch ein Bindemittel auf die Teilchen aufzusprühen.

Das Verfahren kann aber auch verwendet werden, um Kerne bildende Teilchen mit einer Schicht aus einem anderen Material zu überziehen. Das Benetzungsmittel kann dabei ein Lösungsmittel für das aufzubringende Überzugsmaterial bilden, das beispielsweise in gelöstem Zustand auf das teil­ chenförmige Gut gesprüht wird. Eine vorgängige oder gleich­ zeitige Benetzung der zu überziehenden Teilchen durch Konden­ sieren von dampfförmigem Lösungsmittel kann nämlich die Bildung gleichmäßiger Überzüge fördern. Ähnliches gilt auch für den Fall, daß das zur Bildung eines Überzuges dienende Material mindestens zum Teil in Form von in einer Träger­ flüssigkeit oder einem Trägergas suspendierten, feinen Teil­ chen auf das zu überziehende Gut gesprüht wird. Auch in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, die zu überziehenden Teilchen mit einem Benetzungsmittel zu benetzen. Das Benetzungsmittel kann beim Aufbringen von wenigstens einem löslichen und/oder suspendierten Überzugsmaterial vor diesem oder gleichzeitig mit diesem aufgebracht werden, wobei es auch sehr zweckmäßig sein kann abwechselnd Benetzungsmittel und Überzugsmaterial aufzubringen.

Das Verfahren kann aber auch sowohl zur Agglomeration als auch zum Überziehen von Teilchen mit mindestens einer Schicht dienen. Dabei können beispielsweise zuerst kleinere Teilchen, beispielsweise durch Bewegen und Befeuchten zu größeren Kernen agglomeriert werden. Auf diese Kerne kann dann minde­ stens eine Schicht eines Überzugsmaterials aufgebracht werden.

Die Agglomeration und/oder das Beschichten von Teilchen mit einem Überzug kann beispielsweise zur Herstellung von Arznei­ mittel-Teilchen für die Verwendung durch Menschen und even­ tuell Tiere dienen. Die hergestellten Teilchen können dabei sogenannte feste Arzneimittel-Darreichungsformen oder Zwi­ schenprodukte zur Bildung von solchen bilden. Das erfin­ dungsgemäße Verfahren kann beispielsweise dazu dienen, um einen pharmazeutischen Wirkstoff enthaltende Teilchen zu agglomerieren und/oder aber einen pharmazeutischen Wirkstoff enthaltende Teilchen mit einem zuckerhaltigen oder zuckerfreien Überzug zu versehen. Ferner können beispielsweise aus Zucker bestehende, kugel­ förmige Teilchen mit einem pharmazeutischen Wirkstoff be­ schichtet werden, so daß sogenannte Pellets gebildet werden, die dann ihrerseits etwa in Kapseln eingebracht werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch zum Überziehen von Kapseln dienen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann ferner zur Herstellung von Arzneimittel-Teilchen dienen, die zum Auflösen für die Bildung von Infusionen bestimmt sind. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch bei der Herstellung sogenannter Instantprodukte, wie löslicher Kaffee, Tee und löslicher Fruchtbestandteile und anderer Nahrungsmittel, bei der Herstellung von Düng- und Pflanzen­ schutzmitteln und beim Agglomerieren und/oder Überziehen von Samenkörnern mit Nähr-, Düng- und Pflanzenschutzmitteln verwendbar.

Die Erfindung soll nun anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsvarianten einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert werden. In der Zeichnung zeigt,
die Fig. 1 einen schematisierten Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zur Bildung einer Wirbel­ schicht durch intermittierendes Einleiten von kühler Luft und eines wärmeren Luft-Wasser­ dampf-Gemischs,
die Fig. 2 einen schematisierten Vertikalschnitt durch einen Teil einer Einrichtung zur Bildung einer Wirbelschicht durch gleichzeitiges Einleiten von kühler Luft und eines wärmeren Luft-Wasser-Dampf-Gemischs,
die Fig. 3 einen schematisierten, vertikalen Querschnitt durch eine Einrichtung mit einem drehbaren Behälter mit einer perforierten Wandung und Mitteln zum Durchleiten von kühler Luft und eines wärmeren, Luft-Wasserdampf-Gemischs durch ein im Behälter vorhandenes Teilchen­ bett und
die Fig. 4 einen schematisierten Vertikalschnitt durch eine Einrichtung mit einem Behälter und einem in diesem angeordneten, zum Bewegen des teilchenförmigen Gutes dienenden mechanischen Bewegungsorgan.

Die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung weist einen von einem nicht dargestellten Geste 11 unbeweglich festgehaltenen Behälter 1 mit einem sich nach unten konisch verjüngenden Unterteil 3 und einem kreiszylindrischen Oberteil 5 auf. Der Unterteil 3 ist an seinem unteren Ende mit einem gasdurch­ lässigen, etwa siebartigen Boden 7 versehen, an dessen Unter­ seite ein Gasverteiler 9 mit einer dem Boden 7 zugewandten und an diesen anschließenden Mündung angeordnet ist. Am obern Ende des Oberteils 5 ist ein Filter 11 mit einem zylindrischen Gehäuse befestigt. Am obern Ende des Filters 11 befindet sich eine Saugvorrichtung 13 mit einem Gehäuse, einem in diesem angeordneten Ventilator und einem Motor zum Antrieb des Venti­ lators.

Die Wandungen des Unterteils und des Oberteils sind vorzugs­ weise je mit einer Heizvorrichtung 3a bzw. 5a, beispielsweise einer Heizschlange, versehen. Die genannten Wandungen können zusätzlich zu den Heizvorrichtungen 3a, 5a oder statt diesen auch mit einer Wärmeisolation versehen sein. Im übrigen sind der Unterteil 3, der Oberteil 5, der Boden 7, der Gasverteiler 9, das Filter 11 und die Saugvorrichtung 13 dicht und vorzugsweise lösbar miteinander verbunden und beispielsweise, wie angedeutet, mit nach außen vorstehenden Flanschen ver­ sehen, die mit Schrauben oder sonstigen Verbindungsmitteln miteinander verbunden sind.

Der Ausgang der Saugvorrichtung 13 ist über eine Leitung mit dem Eingang eines Filters 31 verbunden, wobei diese Leitung ein Ventil 21 aufweist, das beispielsweise mit einem Luftein­ laß 23 zum Einlassen von Luft aus der Umgebungsatmosphäre sowie einem in die Umgebung mündenden Luftauslaß 25 verbunden ist. Das Ventil 21 ist mit mindestens einem Sperr- und Dros­ selelement, nämlich beispielsweise mit zwei gemeinsam ver­ schwenkbaren Klappen versehen und derart ausgebildet, daß ihm von der Saugvorrichtung 13 zugeführte Luft wahlweise entweder dem Luftauslaß 25 oder dem Filter 31 zugeführt oder in beliebigen Verhältnissen auf den Luftauslaß 25 und das Filter 31 verteilt werden kann und daß je nach der Klappenstellung auch Luft vom Lufteinlaß 23 zum Eingang des Filters 31 gelangen kann.

Ein Ventil 33 weist einen mit dem Ausgang des Filters 31 ver­ bundenen Eingang, zwei Ausgänge und ein verstellbares Sperr-, Drossel- und Umleitelement, nämlich eine verschwenkbare Klappe auf. Das Ventil 33 ist derart ausgebildet, daß sein Eingang fluidmäßig wahlweise entweder nur mit dem einen oder andern seiner beiden Ausgänge verbunden werden kann. Das Ventil ist ferner vorzugsweise derart ausgebildet, daß die seinem dem Eingang zugeführte Luft auch in beliebig einstellbaren Ver­ hältnissen auf beide Ausgänge verteilt werden kann. Im übrigen könnte das Ventil 33 auch durch zwei separate Ventile ersetzt werden, deren Eingänge miteinander und mit dem Ausgang des Filters 31 verbunden sind.

Der eine Ausgang des Ventils 33 ist fluidmäßig über eine Kühlvorrichtung 35 und der andere Ausgang des Ventils 33 über eine Heizvorrichtung 37 und eine zur Erzeugung eines Gas-Dampf- Gemisches dienende Vorrichtung 39 mit dem Gasverteiler 9 verbunden. Die Kühlvorrichtung 35 dient dabei gleichzeitig als Trocknungsvorrichtung, um die durch sie hindurchströmende Luft mindestens teilweise zu trocknen. Die Kühlvorrichtung 35 kann beispielsweise eine Kühlschlange zum Durchleiten eines Kühl­ fluides oder sonstige Kühlmittel aufweisen. Das Trocknen der die Kühlvorrichtung 35 durchströmenden Luft kann beispiels­ weise je nach der Abkühlungstemperatur dadurch erfolgen, daß in der zugeführten Luft vorhandener Wasserdampf durch Konden­ sation und/oder durch Ausfrieren aus der Luft ausgeschieden wird. Die Heizvorrichtung 37 kann beispielsweise als Wärme­ austauscher ausgebildet sein. Die zur Bildung eines Gas-Dampf- Gemischs dienende Vorrichtung 39 weist beispielsweise eine Kammer und einen brausenartigen Flüssigkeitsverteiler 39a auf. Der letztere ist mit einer Speisevorrichtung 41 verbunden, die beispielsweise einen Wasserspeicher und eine Heizvorrichtung aufweist, um das dem Wasserverteiler zuzuführende Wasser ungefähr auf die Temperatur der von der Heizvorrichtung 37 gelieferten Luft zu erwärmen. Beim Betrieb der Vorrichtung 39 wird deren Kammer von Warmluft durchströmt und der Wasserver­ teiler 39a erzeugt durch den Luftstrom hindurch rieselnde Wassertropfen, wodurch die Luft befeuchtet wird. Das unten in der Kammer der Vorrichtung 39 anfallende, überschüssige Wasser wird kontinuierlich oder von Zeit zu Zeit aus der Kammer abgeleitet und über eine Pumpe wieder dem Speicher der Speise­ vorrichtung 41 zugeführt oder in die Abwasserkanalisation abgeführt.

In den Durchgängen, die die Kühlvorrichtung 35 und die Vor­ richtung 39 mit dem Gasverteiler 9 verbinden, ist je ein Temperaturfühler 45 bzw. 47 angeordnet, wobei eventuell auch nur ein einziger gemeinsamer Temperaturfühler vorhanden sein kann, der dann beispielsweise im Gasverteiler 9 angeordnet sein kann. Ferner kann eventuell auch noch mindestens ein Fühler zum Messen des Wasserdampfgehaltes der von der Vor­ richtung 39 zum Boden 7 strömenden Luft und eventuell auch der von der Vorrichtung 35 her zügeführten Luft vorhanden sein. Ferner ist auch im Behälter 1 noch mindestens ein Temperatur­ fühler 49 zum Messen der Temperatur der beim Betrieb in der Wirbelschicht vorhandenen Teilchen und eventuell ein Fühler zum Messen der absoluten und/oder relativen Luftfeuchtigkeit vorhanden. Im Oberteil 5 des Behälters 1 ist noch mindestens ein Sprühorgan 51 mit mindestens einer beispielsweise nach unten gerichteten Düse angeordnet, wobei das Sprühorgan 15 eventuell derart lösbar befestigt sein kann, daß es bei Nichtgebrauch rasch und einfach demontierbar ist. Das Sprüh­ organ 51 ist über Leitungen mit einer Druckgas-Speisevorrich­ tung 53, die beispielsweise einen Luftkompressor und ein Druckluftreservoir aufweist, und mit einer zum Zuführen eines Sprüh-Materials dienenden Speisevorrichtung 55 verbunden oder verbindbar.

Im übrigen kann noch eine nicht dargestellte elektronische Steuervorrichtung vorhanden sein, um die Absaugvorrichtung 13, die Ventile 25 und 33, die Vorrichtungen 35, 37, 39, 53, 55 oder mindestens einen Teil dieser Organe zu steuern. Die Steuerung kann manuell durch Betätigen von Schaltern und/oder mindestens zum Teil automatisch erfolgen. Die automatische Steuerung kann dabei gemäß einem Programm mit fest vorgegebenem, zeitlichem Ablauf und/oder aufgrund von Messungen erfolgen. Dabei können beispielsweise die mit den Temperaturfühlern 45, 47 gemessenen Temperaturen benutzt werden, um die Kühlvorrichtung 35 und die Heizvorrichtung 37 zu steuern und zu regeln. Ferner können die Dauern der Zeitintervalle, in denen in noch näher beschriebe­ ner Weise kalte und warme Luft zugeführt wird, aufgrund der Temperaturmessung mit dem Temperaturfühler 49 festgelegt werden.

Wenn die Einrichtung zum Behandeln und Verarbeiten eines teilchenförmigen Gutes benutzt werden soll, wird eine Charge des Gutes in den Unterteil 3 des Behälters 1 eingebracht, wobei der Unterteil zu diesem Zweck vorübergehend vom rest­ lichen Behälter getrennt wird. Wenn der Unterteil 3 mit dem restlichen Behälter verbunden ist, begrenzt dieser oder, genauer gesagt, dessen Unterteil 3 und Oberteil 5, einen gegen die Umgebung dicht abgeschlossenen Raum 61. Wenn beim Betrieb mit der Saugvorrichtung 13 Luft durch den gasdurchlässigen Boden 7 hindurch nach oben gesaugt wird, werden die Teilchen 63 des im Behälter 1 vorhandenen, teilchenförmigen Gutes aufgewirbelt und bilden eine Wirbelschicht 65. In der Fig. 1 sind, wie übrigens auch die in den andern, noch zu beschrei­ benden Figuren, durch Pfeile noch einige Fluid-, insbesondere Luftströmungsrichtungen angedeutet.

Nun wird der Fall betrachtet, daß die ursprünglich im teil­ chenförmigen Gut vorhandenen Teilchen zu größeren Teilchen agglomeriert werden sollen. Die ursprünglich vorhandenen Teilchen können dabei beispielsweise derart beschaffen sein, daß sie nach einer Benetzung ihrer Oberfläche mit Wasser aneinander haften und nach einer nachfolgenden Trocknung dann Aggregate, d. h. größere, feste Teilchen bilden.

Es wird nun ferner angenommen, daß die Teilchen oder minde­ stens ein Teil von ihnen aus einem thermolabilen Material bestehen, das bei der Verarbeitung vorteilhafterweise nicht über eine bestimmte Grenztemperatur erwärmt wird, die bei­ spielsweise mindestens 20°C oder mindestens 30°C und höchstens 60°C oder sogar nur höchstens 40° C betragen kann.

Das das Ausgangsmaterial für die Agglomeration bildende, teilchenförmige Gut kann beispielsweise aus einer Mischung von Wirkstoff-Teilchen aus Kaliumbromid oder Vitamin C und Binde­ mittel-Teilchen aus Sacharose bestehen. Man kann beispiels­ weise auch ein teilchenförmiges Gut verarbeiten, das als Wirkstoff aus Vitamin C bestehende Teilchen, als Trägermate­ rial Lactose-Teilchen und als Bindemittel Polyvinylpyrro­ liden-Teilchen enthält.

Nun soll der Ablauf der Agglomeration näher erläutert werden. Dabei wird angenommen, die Klappe des Ventils 33 befinde sich zuerst in der in der Fig. 1 dargestellten Endstellung. Dem­ entsprechend wird nun zur Bildung der Wirbelschicht 65 zuerst in der Kühlvorrichtung 35 gekühlte Kaltluft in den Raum 61 eingeleitet. Diese Kaltluft durchströmt den ganzen von den Teilchen 63 eingenommenen Höhenbereich des Raums 61, nämlich die Wirbelschicht 65 und kühlt die Teilchen 63 dabei ab. Die Kaltluft hat zumindest beim Einströmen in den Raum 61 eine höchstens +20°C, vorzugsweise höchstens +10°C sowie vorzugs­ weise mindestens -10°C betragende und beispielsweise etwa zwischen +5°C und -5°C liegende Temperatur. Die Temperatur der Kaltluft wird zweckmäßigerweise gerade so tief festge­ legt, daß die in der Wirbelschicht 65 vorhandenen Teilchen 63 möglichst tief abgekühlt werden, ohne daß das nachher auf sie aufgebrachte oder bereits auf ihnen vorhandene Wasser ge­ friert. Da die Gefriertemperatur des an die Teilchen angela­ gerten Wassers je nach dem Teilchenmaterial mehr oder weniger stark erniedrigt werden kann, hängt die optimale Festlegung der Temperatur der zugeführten Kaltluft unter anderem vom Material der Teilchen und auch vom Druck im Raum 61 ab. Die von der Kühlvorrichtung 35 gelieferten Kaltluft soll frei von Wassertröpfchen, d. h. nebelfrei sein und also höchstens gerade gesättigen und vorzugsweise ungesättigten Wasserdampf ent­ halten. Die relative Feuchtigkeit der Kaltluft kann bei­ spielsweise etwa 60 bis 90% betragen.

Nach Ablauf einer gewissen Zeitdauer, die ausreicht, um die Teilchen 63 mindestens annähernd auf die Temperatur der Kaltluft abzukühlen, wird die Klappe des Ventils 33 in die andere Endstellung umgelegt, so daß nun Luft über die Heiz­ vorrichtung 37 und die zur Bildung eines Gas-Dampf-Gemisches dienenden Vorrichtung 39 in den Raum 61 eingesaugt wird. Das von der Vorrichtung 39 gelieferte und den Raum 61 einströmende Warmluft-Dampf-Gemisch ist dabei mindestens annähernd homogen, d. h. die Wasserdampfkonzentration ist beim Durchströmen des gasdurchlässigen Boden 7 im ganzen Strömungsquerschnitt überall einigermaßen gleich groß. Ferner haben die Luft und der Wasserdampf im Gemisch auch zumindest ungefähr und vor­ zugsweise genau die gleiche Temperatur. Diese Temperatur des Warmluft-Wasserdampf-Gemisches ist natürlich größer als die Temperatur der vorher in den Raum 61 eingeleiteten Kaltluft und soll höchstens gleich der vorgängig erwähnten, vom zu agglomerierendem Gut abhängigen Grenztemperatur sein und soll also höchstens etwa 60°C oder sogar nur höchstens 40°C und mindestens etwa 20°C oder mindestens 25°C oder beispiels­ weise mindestens 30°betragen. Im übrigen soll die Temperatur des Warmluft-Wasserdampf-Gemischs mindestens 10° zweckmä­ ßigerweise mindestens 15° und vorzugsweise mindestens 20° größer sein als die Temperatur der Kaltluft und die Tempe­ ratur, auf die die Teilchen beim Kühlen abgekühlt werden. Das in der Vorrichtung 39 durch Befeuchten von Warmluft gebildete Warmluft-Wasserdampf-Gemisch ist nebelfrei, so daß also der in ihm vorhandene Wasserdampf höchstens gesättigt und vor­ zugsweise ungesättigt ist. Dabei soll aber der Dampfanteil so hoch sein, daß die Taupunkttemperatur des Warmluft-Dampf- Gemischs bzw. des in diesem vorhandenen Wasserdampfs, zu­ mindest beim Eintritt des Gemischs in den Raum 61, größer ist als die Temperatur, auf die die Teilchen 63 vorher abgekühlt wurden. Die relative Feuchtigkeit der Warmluft des Warmluft- Wasserdampf-Gemischs beträgt vorzugsweise mindestens etwa 60% und beispielsweise mindestens oder ungefähr 80% oder sogar mindestens oder ungefähr 90% und kann also eine ähnliche Größe haben wie bei der von der Kühlvorrichtung 35 geliefer­ ten Kaltluft. Hingegen ist die Wasserdampfdichte des Warmluft- Wasserdampf-Gemischs, d. h. die absolute Feuchtigkeit der Warmluft, wesentlich größer als diejenige der Kaltluft.

Wenn das Warmluft-Wasserdampf-Gemisch in der Wirbelschicht 65 in Berührung mit den Teilchen 63 gelangt, kondensiert der in ihr vorhandene Wasserdampf an der Oberfläche der Teilchen 63, wodurch diese Teilchen-Oberfläche gleichmäßig benetzt werden. Die benetzten Teilchen können dann zu größeren Teilchen agglomerieren. Wenn das Warmluft-Wasserdampf-Gemisch den ganzen von den Teilchen 63 entnommenden Höhenbereich des Raums 61, d. h. die Wirbelschicht 65 von unten nach oben durchströmt, nimmt sein Wasserdampfgehalt wegen der Wasserabgabe an die Teilchen ab. Dementsprechend sinkt auch die Taupunkttemperatur des Gemischs bzw. des darin vorhandenen Wasserdampfs beim Durchströmen der Wirbelschicht ab. Ferner findet ein Wärmeaus­ tausch zwischen den vorgängig gekühlten Teilchen 63 und dem Warmluft-Wasserdampf-Gemisch statt, wobei auch noch durch die Dampf-Kondensation Wärme freigesetzt wird, so daß die Teil­ chen 63 durch das Warmluft-Dampf-Gemisch erwärmt werden. Da eine intensive Benetzung der Teilchen nur möglich ist, wenn ihre Temperatur unter der Taupunkttemperatur Warmluft liegt, wird zweckmäßigerweise höchstens ungefähr so lange Warmluft- Dampf-Gemisch zugeführt, bis die Teilchentemperatur auf die Taupunkttemperatur des frisch einströmenden Gemischs bzw. Wasserdampfs angestiegen ist. Falls während einer derart bemessenen Zeitintervalls keine ausreichende Benetzung der Teilchen möglich ist, kann man die Teilchen durch Zufuhr von Kaltluft wieder abkühlen und danach durch Zufuhr von Warm­ luft-Wasserdampf-Gemisch wieder befeuchten. Auf diese Weise kann so lange abwechselnd Kaltluft und Warmluft-Wasser­ dampf-Gemisch zugeführt werden, bis die Teilchen ausreichend benetzt und agglomeriert sind.

Wenn dem Behälter 1 abwechselnd Kaltluft mit geringer Wasser­ dampfdichte und Warmluft-Dampf-Gemisch mit großer Wasser­ dampfdichte zugeführt werden, wird die Kühlvorrichtung 35 an sich nur in denjenigen Zeitintervallen benötigt, in denen Kaltluft zugeführt wird. Entsprechend werden die Heizvor­ richtung 37 und die Vorrichtung 39 nur in denjenigen Zeit­ intervallen benötigt, in denen feuchte Warmluft zugeführt wird. Diese Vorrichtungen können daher entweder während des ganzen Intervallbetriebs dauernd in Betrieb bleiben oder ebenfalls abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden.

Wenn die Intervalle, während denen feuchte Warmluft zugeführt wird, in der vorgängig erwähnten Weise bemessen werden, wird ein großer Teil des in der Warmluft vorhandenen Wasserdampfs zur Benetzung der Teilchen verwendet, was den Vorteil ergibt, das nur wenig Wasserdampf mit der Luft zum Filter 11 trans­ portiert und in diesem ausgeschieden wird. Die Wandungen oder Mäntel des Unterteils 3 und des Oberteils 5 werden mit den Heizvorrichtungen 3a bzw. 5a auf eine Temperatur erwärmt, die mindestens gleich der Taupunkttemperatur ist, die das Warm­ luft-Wasserdampf-Gemisch beim Einströmen in den Raum 61 hat, so daß kein Wasserdampf an den genannten Wandungen konden­ siert. Die Temperatur der Wandungen des Unterteils 3 und des Oberteils 5 ist jedoch vorzugsweise höchstens und beispiels­ weise ungefähr gleich der Temperatur, die das Warmluft-Wasser­ dampf-Gemisch beim Einströmen in den Raum 61 hat, so daß das Warmluft-Dampf-Gemisch und die mit den Wandungen in Berührung kommenden Teilchen durch die Wandungen nicht über die vorge­ sehene Grenztemperatur erwärmt werden.

Da in der Wirbelschicht 65 ein sehr guter Wärmeaustausch zwi­ schen den Teilchen und der Luft bzw. dem Luft-Dampf-Gemisch stattfindet, läuft der Agglomerationsvorgang relativ schnell ab. Wenn die ursprünglich vorhanden Teilchen zu Teilchen in der gewünschten Größe agglomeriert sind, werden die Agglo­ merate in der Wirbelschicht 65 getrocknet. Dies kann bei­ spielsweise mit von der Heizvorrichtung 37 gelieferter Warmluft geschehen, wobei die Warmluft nun natürlich nicht mehr befeuchtet wird. Falls die Trocknung mit in der Heiz­ vorrichtung 37 erwärmter Warmluft erfolgt, wird also die Vor­ richtung 39 außer Betrieb gesetzt oder über einen nicht dar­ gestellten Bypass überbrückt. Die Trocknung kann jedoch auch mit Umgebungstemperatur aufweisender Luft oder sogar mit in der Kühlvorrichtung 35 gekühlter Luft erfolgen. Die zum Trocknen benutzte Luft kann eventuell vor dem Einleiten in den Behälter 1 in der Kühlvorrichtung 35 und/oder einer zusätz­ lichen, nicht dargestellten Trocknungsvorrichtung getrocknet werden. Wenn die Agglomerate trocken sind, werden sie aus dem Behälter 1 entnommen.

Wenn das Sprühorgan 51 für die Durchführung der Agglomeration nicht benötigt wird, kann es eventuell ausgebaut oder über­ haupt weggelassen werden. Unter Umständen kann es bei der Agglomeration jedoch notwendig oder zweckmäßig sein, mit dem Sprühorgan während mindestens eines Zeitintervalls ein Sprüh- Material, etwa ein Bindemittel, auf die in der Wirbelschicht 65 vorhandenen Teilchen zu sprühen. Das Sprühorgan 51 er­ möglicht aber vor allem, die Einrichtung nicht nur zur Agglo­ meration, sondern auch zum Beschichten von Teilchen mit Über­ zügen zu verwenden. Das Sprüh-Material kann dann beispiels­ weise aus einer vorzugsweise wasserhaltigen Flüssigkeit be­ stehen, in der das zur Bildung des Überzuges dienende Material gelöst und/oder suspendiert ist. Eventuell könnte mit dem Sprühorgan 51 als Sprüh-Material sogar ein flüssigkeitsfreies Pulver auf das in der Wirbelschicht 65 vorhandene, teil­ chenförmige Gut gesprüht werden. Insbesondere wenn die in der Wirbelschicht 65 vorhandenen Teilchen 63 mindestens zum Teil wasserlöslich sind und/oder wenn das mit dem Sprühorgan zersprühte Material eine wässerige Lösung oder Suspension oder ein wasserlösliches Material enthält, kann eine Benetzung der in der Wirbelschicht 65 vorhandenen Teilchen 63 durch Konden­ sieren von Wasserdampf gemäß dem vorgängig für die Agglome­ ration beschriebenen Verfahren wesentlich dazu beitragen, das mit dem Sprühorgan 51 zersprühte Sprüh-Material gleichmäßig auf die ganze Oberfläche der zu agglomerierenden oder zu über­ ziehenden Teilchen zu verteilen. Die Benetzung durch Dampf- Kondensation kann dabei beispielsweise mindestens zum Teil vor dem Aufsprühen des Sprüh-Materials und/oder gleichzeitig mit dem Aufsprühen des Sprüh-Materials erfolgen. Die Teilchen können also beispielsweise zuerst mit Kaltluft gekühlt und dann mit feuchter Warmluft benetzt werden, wobei wiederum mehrere Kühl- und Benetzungsintervalle abwechselnd aufeinander folgen könne. Das Sprüh-Material kann dann jeweils beispiels­ weise während derjenigen Intervalle zersprüht werden, während denen auch feuchte Warmluft zugeführt wird. Dabei kann es zweckmäßig sein, nur während eines Teils dieser Intervalle Sprüh-Material aufzusprühen, wobei beispielsweise während der Anfangsteile der Intervalle jeweils nur feuchte Warmluft zugeführt wird, ohne Sprüh-Material zu zersprühen. Wenn zum Beschichten der Teilchen mit einem Überzug während längerer Zeit oder in mehreren Zeitintervallen Material auf die Teil­ chen aufgesprüht wird, ist es hingegen unter Umständen, nur vor dem Aufsprühen von Material und/oder nur in der Anfangs­ phase des Aufsprühvorgangs nötig, die Teilchen durch Konden­ sieren von Dampf zu benetzen.

In der Fig. 2 ist ein Teil einer Einrichtung mit einem Be­ hälter 101 dargestellt, der einen Unterteil 103 und einen Oberteil 105 aufweist. Der Unterteil ist unten mit einem gas­ durchlässigen Boden 107 versehen, unter welchem ein Gasver­ teiler 109 angeordnet ist. Der Unterteil 103 unterscheidet sich vom in der Fig. 1 dargestellten Unterteil dadurch, daß seine Wandung nicht konisch, sondern zylindrisch ist. Ferner ist im Unterteil 103 ein zu seiner Wandung koaxiales, hülsen­ förmiges, holzylindrisches, beidenends offenes Strömungs­ leitelement 117 eingesetzt, das in der Fachsprache etwa als Wurster-Hülse oder -Zylinder bezeichnet wird und mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln, beispielsweise dünnen Stäben, an der Wandung des Unterteils 103 oder eventuell am Boden 107 befestigt ist.

Der Mantel des Strömungsleitelements 117 ist vorzugsweise mit einer Heizvorrichtung versehen, um seine Außenfläche ungefähr auf die Temperatur des zuzuführenden Warmluft-Dampf-Gemischs zu erwärmen. Im übrigen kann der Mantel des Elements 117 ganz oder teilweise aus einem wärmeisolierenden Material bestehen, so daß die Innenfläche des Mantels gegen dessen Außenfläche wärmemäßig isoliert ist. Zudem könnte der Mantel eventuell eine Kühlvorrichtung aufweisen, um seine Innenfläche auf die Temperatur der zuzuführenden Kaltluft zu kühlen. Das Element 117 ist dabei derart bemessen und angeordnet, daß zwischen seiner Außenfläche und der Innenfläche der Wandung des Unterteils 103 ein ringförmiger Zwischenraum und auch zwischen seinem unteren Ende und dem gasdurchlässigen Boden 107 ein Zwischenraum vorhanden ist. Diese Zwischenräume sind, abgesehen von den sie allenfalls durchdringenden, erwähnten Befestigungsmitteln des Elements 117 und Verbindungsleitungen der eventuell im oder am Mantel des Elements 117 vorhandenen Heiz- und Kühlvorrichtungen frei, so daß des Elements 117 gut in der noch zu beschreibenden Weise um- und durchströmt werden kann. Der Gasverteiler 109 unterscheidet sich vom Gasverteiler 9 dadurch, daß er zwei fluidmäßig voneinander getrennte, dem gasdurchlässigen Boden 107 zugewandte und in diesen überge­ hende Mündungen 109a und 109b begrenzt. Die Mündung 109a ist dem Innenraum des Elements 117 zugewandt und erstreckt sich im Grundriß ungefähr über die gleiche Fläche wie der im Element 117 vorhandene Hohlraum. Die Mündung 109b umschließt die Mündung 109a und erstreckt sich über den diese umgreifenden Bereich des Bodens 107. Die Mündung 109a ist fluidmäßig mit einer nicht dargestellten Kühlvorrichtung verbunden, die der Kühlvorrichtung 35 entspricht, und die Mündung 109b ist fluidmäßig mit einer der Vorrichtung 39 entsprechenden Vorrichtung verbunden.

Der Oberteil 105 des Behälters 101 ist gleich ausgebildet wie der Oberteil 5 des Behälters 1 und kann ähnlich wie der Oberteil 5 mindestens einen Temperaturfühler 149 und minde­ stens ein Sprühorgan 151 enthalten. Oberhalb des Oberteils 105 sind ein nicht dargestelltes Filter und eine ebenfalls nicht dargestellte Saugvorrichtung angeordnet. Dieses Filter und diese Saugvorrichtung und auch die restlichen Teile der Ein­ richtung können, soweit vorgängig nichts anderes angegeben wurde, gleich ausgebildet sein wie bei der Einrichtung gemäß der Fig. 1. Es ist insbesondere auch möglich, eine Einrich­ tung vorzusehen, bei der man wahlweise den Unterteil 3, den Boden 7 und den Gasverteiler 9 oder den Unterteil 103, den Boden 107 und den Gasverteiler 109 montieren kann.

Die Einrichtung, von der ein Teil in der Fig. 2 dargestellt ist, kann ebenfalls zu Bildung von Agglomeraten und/oder zur Beschichtung von Teilchen mit Überzügen verwendet werden, wobei in dem vom Behälter 101 begrenzten Raum 161 aus Teilchen 163 des zu behandelnden Gutes eine Wirbelschicht 165 gebildet wird. Der Hohlraum des Elements 117 bildet dabei einen Teilbe­ reich 161a des Raums 161. Bei der in der Fig. 2 dargestellten Einrichtung wird in derjenigen Betriebsphase, in der die Teilchen 163 durch Kondensieren von Wasserdampf benetzt werden sollen, durch die Gasverteiler-Mündung 109a Kaltluft und gleichzeitig durch die Gasverteiler-Mündung 109b ein Gemisch von Warmluft und Wasserdampf in den Raum 161 eingeleitet. Die zugeführten Luftmengen werden dabei durch eine entsprechende Einstellung der Klappe des dem Ventil 33 entsprechenden Ventils derart auf die horizontalen Querschnittsflächen des Innenraums des Elements 117 und des zwischen diesem und der Wandung des Unterteils 103 vorhandenen Zwischenraums abge­ stimmt, daß die Teilchen 163 im Wirbelbett 165, mindestens im allgemeinen und zum größten Teil, in der durch gestrichelte Pfeile angedeuteten Weise im Innern des Elements 117 nach oben transportiert werden, auf der Außenseite des Elements 117 nach unten sinken und beim unteren Ende des Elements zwischen dessen unterem Rand und dem Boden 107 hindurch wieder in den Innenraum des Elements 117 gelangen.

Der Zwischenraum zwischen dem Boden 107 und dem unteren Rand des Elements 117 ist derart bemessen und der Gasverteiler 109 derart ausgebildet, daß die Teilchen 163 unten in das Element 117 eintreten können, ohne daß sich dort größere Mengen von Kalt- und Warmluft vermischen, so daß das hülsenförmige Strömungsleitelement 117 zumindest in dem von ihm eingenom­ menen Höhenbereich die Strömungen der Kalt- und Warmluft einigermaßen trennt. Zur Erzielung dieser zweckdienlichen, günstigen Strömungsverhältnisse könnte man eventuell die Mündung 109a düsenartig ausbilden und/oder die Maschenweite des siebartigen Bodens 107 in den Bereichen der beiden Mün­ dungen 109a, 109b verschieden festlegen und/oder den Boden 107 noch mit Strömungsleitmitteln zum Trennen der Kalt-und Warm­ luftströmungen versehen.

Die im Strömungsleitelement 117 durch die Kaltluft nach oben transportierten Teilchen 163 werden jeweils während des zum Durchlaufen oder -steigen des sich im Innern des Elements 117 befindenden Teilbereichs 161a des Raums 161 benötigten Zeitin­ tervalls mindestens annähernd auf die Temperatur der Kaltluft abgekühlt, so daß ihre Temperatur unter der Taupunkttempera­ tur des durch die Gasverteiler-Mündung 109b zugeführten Warm­ luft-Dampf-Gemisches liegt. Wenn die derart gekühlten Teilchen oben aus dem Element 117 austreten und auf deren Außenseite wieder nach unten sinken, werden sie nicht mehr gekühlt und gelangen in Berührung mit dem Warmluft-Wasserdampf-Gemisch und werden durch Kondensation von in diesem vorhandenen Wasser­ dampf benetzt. Obschon also in dieser Betriebsphase gleichzei­ tig wasserdampfarme Kaltluft und wasserdampfreiche Warmluft in dem von Behälter 105 begrenzten Raum 161 einströmen, werden die Teilchen im allgemeinen abwechselnd mit Kaltluft gekühlt und mit feuchter Warmluft benetzt. Die Benetzung erfolgt also nach einem ähnlichen Prinzip wie beim Betrieb der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung, wobei auch die Lufttemperaturen und Luftfeuchtigkeiten ähnlich festgelegt werden können, wie es vorgängig für den Betrieb der Einrichtung gemäß der Fig. 1 angegeben wurde.

Durch die vorzugsweise stattfindende Beheizung der Wandung des Behälters 101 und der Außenfläche des Elements 117 kann ver­ mieden werden, daß das an der Innenfläche der Wandung bzw. an der Außenfläche des Elements 117 Dampf kondensiert.

Da die Teilchen außerhalb des Elements 117 entgegen der Strö­ mungsrichtung der Warmluft nach unten sinken und dabei ein großer Teil des mit der Warmluft vermischten Wasserdampfes an den Oberflächen der Teilchen ausgeschieden wird, nimmt die Feuchtigkeit der Warmluft beim Aufwärtsströmen ab. Wenn sich daher die Warmluft oberhalb der Hülse mehr oder weniger mit der Kaltluft vermischt, ist die Warmluft bereits verhältnis­ mäßig trocken.

Wenn die ursprünglich in den Behälter 101 eingebrachten Teil­ chen in der gewünschten Weise agglomeriert oder mit einem Überzug versehen sind, werden sie in der Wirbelschicht 165 ge­ trocknet. Zum Trocknen kann beispielsweise ebenfalls durch die Mündung 109a Kaltluft und durch die Mündung 109f Warmluft in den Behälter 101 eingeleitet werden, wobei die zugeführte Warmluft nun selbstverständlich nicht mehr befeuchtet wird. Es können jedoch auch zusätzlich zu den in der Fig. 1 darge­ stellten Leitungen und dem Ventil 33 noch weitere Leitungen und Ventile oder Heiz-, Kühl- und Trocknungsvorrichtungen vorgesehen werden, die ermöglichen, durch beide Mündungen 109a, 109b die gleiche Temperatur aufweisende Luft hindurch zu leiten, wobei diese Temperatur wahlweise gleich der Umgebungs­ temperatur oder größer oder kleiner als diese sein kann.

Die in der Fig. 3 dargestellte, zum Beschichten und eventuell auch Agglomerieren von Teilchen mit einem Überzug dienende Einrichtung weist einen durch eine Trommel gebildeten Behälter 201 auf, der im gasdicht gegen die Umgebung abgeschlossenen Innenraum eines Gehäuses 203 angeordnet, mit nicht dargestell­ ten Lagermitteln in einem mit dem Gehäuse verbundenen Gestell um eine mit der Vertikalen einen Winkel bildende, nämlich horizontale Drehachse drehbar gelagert ist und mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung gedreht werden kann. Der Behälter 201 weist eine Wandung mit einem zylindrischen, mindestens teilweise perforierten Mantel 201a auf, an den beidenends ein konischer Wandteil 201 anschließt. In den zentralen Bereichen der Behälter-Stirnseiten ist die Wandung je mit einer Öffnung 201c versehen. Ein Gas-Übertragungsschuh 211 ist verstellbar mit dem Gestell und dem Gehäuse 203 verbunden. Der Gas-Übertragungsschuh 211 ist kastenartig ausgebildet und auf seiner der Trommel-Drehachse zugewandten Seite offen, wobei der Innenraum des Gas-Übertragungsschuhs durch eine zur Drehachse des Behälters 201 parallel Trennwand in zwei Kammern 213, 215 unterteilt ist. Die dem Behälter 201 zugewandten Ränder der die beiden Kammern 213, 215 begrenzen­ den Teile des Gas-Übertragungsschuhs sind mit Dichtungen versehen, die in der in der Fig. 3 dargestellten Arbeits- Stellung des Gas-Übertragungsschuhs 211 dicht an der Außen­ fläche des zylindrischen Mantels 201a des Behälters 201 anliegen, so daß also die Kammern 213, 215 zwei dem Mantel 201a zugewandte Mündungen bilden, die sich zusammen ungefähr über einen der unteren Quadranten des Behälters 201 erstecken. Die beiden Kammern sind mit nur schematisch dargestellten Leitungen 217, 219 verbunden, die auch noch nicht dargestellte Kupplungen aufweisen. Ferner ist noch eine ebenfalls nur schematisch dargestellte Leitung 221 vorhanden, die auf der einen Stirnseite des Behälters 201 in dessen eine Öffnung 201c mündet. Zudem ist im Innern des Behälters 201 noch mindestens ein Sprühorgan 251 mit zumindest einer Düse angeordnet. Die bisher beschriebenen Teile der in der Fig. 3 dargestellten Einrichtung können beispielsweise gleich oder ähnlich ausge­ bildet sein, wie bei der in der europäischen Offenlegungs­ schrift 0 085 650 beschriebenen Einrichtung. Ferner sei noch auf die internationale Offenlegungsschrift WO 82/03972 ver­ wiesen, die weitere Konstruktions-Einzelheiten einer teilweise ähnlichen Einrichtung offenbart.

Eine Gas-Dampf-Zufuhrvorrichtung weist einen Lufteinlaß 223 auf, der mit dem Eingang eines Gebläses 225 verbunden ist. Dessen Ausgang ist über ein Filter 231 mit dem Eingang eines Ventils 233 verbunden. Dieses weist zwei Ausgänge auf, von denen der eine über eine Kühlvorrichtung 235 mit der Leitung 217 und damit also mit der Kammer 213 des Gas-Übertragungs­ schuhs 211 verbunden ist. Der andere Ausgang des Ventils 233 ist über eine Heizvorrichtung 237 und eine zur Bildung eines Gas-Dampf-Gemischs dienende Vorrichtung 239 mit der Leitung 221 und damit mit dem vom Behälter 201 begrenzten Raum 261, d. h. dem Behälter-Innenraum verbunden. Das Ventil 233 und die Vorrichtungen 235, 237, 239 können beispielsweise ähnlich aus­ gebildet sein, wie das Ventil 33 und die Vorrichtung 35, 37, 39 der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung. Die Leitung 219 verbindet die Kammer 215 über ein Filter 241 mit dem Eingang einer Saugvorrichtung 243, deren Ausgang mit einem Luftauslaß 245 verbunden ist. Im übrigen können noch Tempe­ raturfühler und eine elektronische Steuervorrichtung zum Steuern des Arbeitsablaufs vorhanden sein.

Das teilchenförmige Gut mit den zu beschichtenden Teilchen 263 wird chargenweise in den vom Behälter begrenzten Raum 261 eingebracht. Wenn der Behälter 201 in der durch einen Pfeil bezeichneten Richtung gedreht wird, bilden die in ihm vorhan­ denen Teilchen 263 in demjenigen Quadranten, in dem sich der Gas-Übertragungsschuh 211 befindet, ein Teilchenbett 265. Das zur Bildung der Teilchen-Überzüge dienende Material wird mit dem Sprühorgan 251 gegen das Teilchenbett gesprüht. Um die Teilchen vor und/oder mindestens während eines Teils des Aufsprühvorganges zu benetzen, werden durch die Leitung 217 Kaltluft und gleichzeitig durch die Leitung 221 Warmluft- Wasserdampf-Gemisch zugeführt sowie durch die Leitung 219 Luft und Wasserdampf abgesaugt. Die Kaltluft strömt dabei aus der Kammer 213 durch den perforierten Mantel 201a hindurch in den unteren Bereich des Teilchenbettes 265 und gelangt dann durch den oberen Bereich des Teilchenbettes und den Mantel 201a in die Kammer 215. Das durch die Leitung 221 zugeführte Warmluft- Wasserdampf-Gemisch wird im oberen Bereich des Teilchenbettes 265 durch dieses und den perforierten Mantel 201a hindurch ebenfalls in die Kammer 215 gesaugt. Wenn sich die Teilchen im an die Kammer 213 angrenzenden Teilbereich 261a des Raums 261, d. h. im unteren Teil des Teilchenbettes 265 befinden, werden sie durch die Kaltluft unter die Taupunkttemperatur des von der Vorrichtung 239 gelieferten Warmluft-Wasserdampf-Gemischs abgekühlt. Durch den oberen Teil des Teilchenbettes, der sich vor der Mündung der Kammer 215 befindet, strömt sowohl Kalt­ luft als auch Warmluft-Wasserdampf-Gemisch, so daß die Teilchen dort nicht oder nur wenig abgekühlt werden, wobei aber dort dafür mindestens ein Teil des im Warmluft-Wasser­ dampf-Gemisch vorhandenen Wasserdampfs an der Oberfläche der Teilchen kondensiert und diese benetzt. Die Temperaturen der Kalt- und Warmluft sowie die Wasserdampfanteile der Kalt- und Warmluft können ähnlich festgelegt werden, wie es für die in der Fig. 1 dargestellte Einrichtung angegeben wurde. Im übrigen können die Wandungen des Behälters 201 und/oder des Gehäuses 203 oder mindestens ihre stark mit feuchter Warmluft in Berührung kommenden Bereiche eventuell ungefähr auf die Temperaturen der Warmluft erwärmt werden, um die Kondensation vom Wasserdampf an den genannten Wandungen möglichst zu ver­ meiden. Wenn die Teilchen 263 ausreichend benetzt sind und insbesondere während des nach dem Anbringen eines Überzugs auf die Teilchen erfolgenden Trocknungsprozesses wird natürlich analog wie beim Betrieb der in den Fig. 1 und 2 dargestell­ ten Einrichtungen die Vorrichtung 239 außer Betrieb gesetzt oder überbrückt und eventuell durch beide Leitungen 217, 221 gekühlte oder erwärmte Luft zugeführt.

Die in der Fig. 4 dargestellte Einrichtung weist einen in einem nicht dargestellten Gestell ortsfest gehaltenen Behälter 301 auf, dessen Wandung im allgemeinen zu einer vertikalen Achse rotationssymmetrisch ist und einen sich nach unten konisch verjüngenen Hauptabschnitt besitzt. Der Behälter 301 ist am oberen Ende mit einem Deckel 303 abgeschlossen und am unteren Ende mit einem Gaseinlaß und -verteiler 309 versehen, der zudem noch nicht im einzelnen dargestellte Mittel zur Entnahme der Teilchen, etwa einen mit einem Absperrorgan wahl­ weise absperr- und freigebbaren Durchgang aufweist. Zumindest ein Teil der Wandung des Behälters 301 ist mit einer Kühlvor­ richtung 305, beispielsweise mit einer Kühlschlange versehen. Ein bewegbar, nämlich um die vertikale Rotationssymmetrieachse des Behälters 301 drehbares Bewegungsorgan 343 weist einen vertikalen Schaft 345 auf, an dem mit Befestigungsmitteln, etwa dünnen, radialen Stäben, ein durch ein wendelartiges Band gebildetes Förderelement 347 befestigt ist. Das letztere hat beispielsweise ein ungefähr rechteckiges Profil und liegt mit seinem äußeren Rand am konischen Teil der Behälterwandung an, wobei die radial zum Schaft 345 gemessene Breite des Förderelements 347, zumindest im obern Teil des Behälters 301 wesentlich kleiner ist als der Innenradius des Behälters, so daß sich innerhalb des Förderelements, d. h. in dessen achs­ nahem Bereich, eine Öffnung ergibt. Der Schaft 345 ist durch eine dichte Durchführung des Deckels 303 hindurch mit einer oben auf dem Deckel 303 angeordneten Antriebsvorrichtung 319 verbunden und in dieser und/oder am Deckel drehbar gelagert. Am Deckel 303 ist ferner ein Filter 311 angeordnet, das den vom Behälter 301 begrenzten, gegen die Umgebung dicht abge­ schlossenen Raum 361, d. h. den Innenraum des Behälters 301, fluidmäßig mit dem Eingang einer Saugvorrichtung 313 ver­ bindet, deren Ausgang mit einem Luftauslaß 315 verbunden ist. Ein Lufteinlaß 323 ist über ein Filter 331, eine Heizvorrich­ tung 337, eine zur Bildung eines Gas-Dampf-Gemischs dienende Vorrichtung 339 und ein Ventil 333 mit dem Gaseinlaß und -verteiler 309 verbunden. Im Behälter 301 ist noch mindestens ein Sprühorgan 351 vorhanden, das beispielsweise am Deckel 303 befestigt sein kann, wobei es auch möglich wäre, zusätzlich oder statt dessen den Schaft 345 als Sprühorgan auszubilden oder mit mindestens einem solchen zu versehen.

Die in der Fig. 4 dargestellte Einrichtung kann zum Agglo­ merieren und/oder Beschichten von Teilchen 363 verwendet werden, die durch eine nicht dargestellte, im Deckel 303 vor­ handene, abschließbare Einfüllöffnung chargenweise in den Raum 361 eingebracht werden können. Beim Betrieb wird das Organ 343 derart gedreht, daß sein Förderelement 347 Teilchen 363 entlang der Wandung des Behälters 301 nach oben fördert, wonach die Teilchen infolge der Schwerkraft innerhalb des Förderelements wieder nach unten gelangen. Dabei wird mit der Saugvorrichtung 313 ein Warmluft-Wasserdampf-Gemisch von unten nach oben durch die Teilchen 363 hindurch gesaugt. Mit der Kühlvorrichtung 305 wird zumindest ein Teil der Behälterwan­ dung, den die Teilchen bei ihrer Bewegung durch das wendel­ förmige Element 347 berühren, auf eine unter der Taupunkttem­ peratur des von der Vorrichtung 339 gelieferten Warmluft- Dampf-Gemischs abgekühlt. Dementsprechend werden diejenigen Teilchen, die sich momentan gerade im an die Wandung des Behälters 301 angrenzenden Teilbereich 361a des Raums 361 be­ finden und dort nach oben gefördert werden, auf die genannte Taupunkttemperatur abgekühlt, so daß auf diesen Teilchen Dampf kondensiert. Dabei kann auch an der Innenfläche des gekühlten Teils der Behälterwandung Dampf kondensieren, wobei der dabei gebildete Wasserfilm fortlaufend auf die entlang der Wandung bewegten Teilchen übertragen wird. Im übrigen wäre es möglich, statt der Kühlvorrichtung 305 oder zusätzlich zu dieser das Förderelement 347 auf seiner oberen Seite mit einer Kühlvorrichtung zum Kühlen der Teilchen vorzusehen, an denen das Förderelement momentan gerade angreift. Ferner könnte man vorsehen, zum Kühlen der Teilchen 363 während gewisser Zeit­ intervalle Kaltluft anstelle des Warmluft-Wasserddampf-Ge mischs in den Raum 301 einzuleiten. Falls die Behandlung der Teilchen dies erfordert, kann mit dem Sprühorgan 351 ein Material auf die Teilchen gesprüht werden. Während der auf die Agglomeration oder Beschichtung folgenden Trocknungsphase wird dann selbstverständlich auch bei der Einrichtung gemäß der Fig. 4 von einer Befeuchtung der zugeführten Luft abgesehen.

Wenn bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Einrich­ tungen zur Erzeugung der Wirbelschicht oben Luft aus dem Behälter 1 bzw. 101 abgesaugt wird, sinkt der Druck in den das teilchenförmige Gut enthaltenden Räumen 61 bzw. 161 auf eine ein wenig unterhalb des Umgebungsdrucks liegende Größe ab, wobei aber die Druckdifferenz nur verhältnismäßig gering ist. Im übrigen könnte im Bedarfsfall ein Gebläse vorgesehen und beispielsweise dem Filter 31 vorgeschaltet werden, um Luft in den Behälter 1 bzw. 101 hinein zu blasen. Die in der Fig. 3 dargestellte Einrichtung kann derart betrieben werden, daß im im Innern des drehbaren Behälters 201 vorhandenen Raum 261 ungefähr der gleiche Druck herrscht wie in der Umgebung der Einrichtung, wobei aber ohne weiteres auch ein etwas kleinerer oder größerer Druck eingestellt werden kann. Beim Betrieb der Einrichtung gemäß der Fig. 4 senkt die Saugvorrichtung 313 den Druck im Raum 361 des Behälters 301 unter den Druck in der Umgebungsatmosphäre. Mit dem Ventil 333 kann der im Raum 361 herrschende Druck innerhalb gewisser Grenzen auf einen ge­ wünschten Wert eingestellt werden, wobei dieser Druck im Bedarfsfall bis auf einen relativ niedrigen, beispielsweise höchstens 5·10⁴ Pascal oder sogar nur höchstens 10⁴ Pascal betragenden Wert gesenkt werden kann. Es wäre jedoch auch bei der in der Fig. 4 dargestellten Einrichtung möglich, zusätz­ lich zur Saugvorrichtung 313 ein Gebläse vorzusehen, um Luft von unten her in den Behälter einzublasen.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Einrichtung könnte man möglicherweise das hohlzylindrische Strömungsleitelement 117 durch ein anders geformtes Strömungsleitelement, etwa eine konische Hülse ersetzen.

Bei der Einrichtung gemäß der Fig. 3 könnte man gewisse Fluidverbindungen vertauschen, beispielsweise die Kammer 215 mit der Vorrichtung 239 und die eine Öffnung 201c mit dem Filter 241 verbinden, oder etwa beim Betrieb abwechselnd Kaltluft und Warmluft-Wasserdampf-Gemisch über die Kammer 213 und/oder Leitung 221 zuzuführen.

Die zur Bildung eines Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemischs dienenden Vorrichtungen können eventuell statt eines brausen­ artigen Flüssigkeitsverteilers irgendwelche andern Mittel auf­ weisen, um eine Verdunstung des flüssigen Benetzungsmittels zu ermöglichen und zu fördern. Falls nur relativ kleine Gut- Chargen zu verarbeiten sind und falls sich die Einrichtung in einer Umgebung mit warmer und feuchter Luft befindet, kann man eventuell die zum Heizen und Befeuchten der Luft dienenden Vorrichtungen 37, 39, 137, 139, 237, 239, 337, 339 überhaupt weglassen und als Warmluft-Wasserdampf-Gemisch Umgebungsluft in die Räume 61, 161, 261, 361 einleiten. Ferner kann man eventuell den Kühlvorrichtungen 35, 235 noch Trocknungsvor­ richtungen zum Trocknen des durch sie hindurchgeleiteten Gases vorschalten.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Einrichtungen und ihre Betriebs-Verfahren können auch dahingehend geändert werden, daß man statt Luft ein anderes Gas, etwa ein Inertgas wie beispielsweise Stickstoff, kühlt bzw. erwärmt und be­ feuchtet und durch das chargenweise in die Behälter der Einrichtungen eingebrachte, teilchenförmigen Gut hindurchlei­ tet.

Des weitern wäre es bei allen vorgängig beschriebenen, er­ findungsgemäßen Verfahren möglich, der dem teilchenförmigen Gut zugeführten Warmluft statt Wasserdampf oder zusätzlich zu diesem ein anderes dampfförmiges Benetzungsmittel bei zu­ mischen, das dann bei Kontakt mit dem unter seine Taupunkt­ temperatur abgekühlten Teilchen kondensiert. Als solches Benetzungsmittel kommt beispielsweise ein organisches Lösungs­ mittel, wie Alkohol oder Isopropanol, in Frage. Auch wenn statt Wasser ein anderes Benetzungsmittel verwendet wird, ist es vorteilhaft, die Teilchen beim Kühlen auf eine Temperatur abzukühlen, bei der das Benetzungsmittel an den Teilchen noch nicht gefriert, die aber zweckmäßigerweise höchstens 20°, vorzugsweise höchstens 10° und beispielsweise höchstens 5° über der Gefriertemperatur des Benetzungsmittels oder even­ tuell sogar ein wenig unter dieser liegt.

Es ist auch bei allen in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Behältertypen möglich, das durch das teilchenförmige Gut hindurchgeleitetes Gas im Kreislauf zu führen, wie es bei der Einrichtung gemäß der Fig. 1 je nach der Einstellung des Ventils 21 mindestens für einen Teil der Luft der Fall ist. Ein geschlossener Gas-Kreislauf kann insbesondere dann vor­ teilhaft sein, wenn ein andres Gas als Luft durch das teil­ chenförmige Gut hindurch geleitet wird und/oder wenn dem Gas statt Wasserdampf ein anderes dampfförmiges Benetzungs­ mittel beigemischt wird. Ferner könnte man alle in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Einrichtungen noch mit Vorrichtungen ausrüsten, um aus dem Gas, das das teilchenförmige Gut durch­ strömt hat, Energie und/oder Benetzungsmittel zurück zu ge­ winnen.

Eventuell bestände auch noch die Möglichkeit, den zum Kon­ densieren an den Oberflächen der Teilchen bestimmten Be­ netzungsmitteldampf dem Gas erst in demjenigen Raum beizufügen in dem sich das teilchenförmige Gut befindet. Die Temperatur des Benetzungsmitteldampfs sollte dabei jedoch im genannten Raum nirgends über der für das teilchenförmige Gut zulässigen Grenztemperatur liegen. Der Benetzungsmitteldampf könnte eventuell sogar erst im das teilchenförmigen Gut enthaltenden Raum gebildet werden. Zu diesem Zweck könnte beispielsweise mit den erwähnten Sprühorganen ein Material mit einem flüssi­ gen Benetzungsmittel zersprüht werden, das beim Eintritt in den genannten Raum zumindest teilweise verdampft oder ver­ dunstet und dann wieder auf den gekühlten Teilchen konden­ siert.

Claims (4)

1. Verfahren zum chargenweisen Behandeln eines teilchenför­ migen Gutes um an ursprünglich vorhandene Teilchen eines teilchenförmigen. Gutes zur Bildung anderer Teilchen Ma­ terial anzulagern und zu agglomerieren und/oder mit ei­ nem Überzug zu versehen, wobei eine Charge von Teilchen in einen gegen die Umgebung abgeschlossenen Raum einge­ bracht und die Teilchen in diesem bewegt werden, Gas durch sie hindurchgeleitet wird und diesem mindestens während eines Zeitintervalls zum Benetzen der Teilchen dienender Benetzungsmittel Dampf beigefügt wird, so daß mindestens ein Bereich des die Teilchen enthaltenden Raums ein Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemisch enthält, wo­ bei die Teilchen unter die Taupunkttemperatur abgekühlt werden, die das Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemisch zumin­ dest dann hat, bevor es in Kontakt mit den Teilchen ge­ langt und dieses durch Kondensation von Benetzungsmit­ teldampf benetzt, dadurch gekennzeichnet,
daß außerhalb des Raums (61, 161, 261, 361) ein Gas-Be­ netzungsmitteldampf-Gemisch gebildet wird
und daß beim Bewegen der Teilchen (63, 363) abwechselnd zum Kühlen der Teilchen (63, 363) dienendes, eine nied­ rigere Temperatur als das außerhalb des Raums (61) ge­ bildete Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemisch aufweisendes Gas und das außerhalb des Raumes gebildete Gas-Benet­ zungsmitteldampf-Gemisch in den Raum (61, 361) eingelei­ tet werden,
oder daß durch ein Strömungsleitelement (117) zwei Teil­ bereiche des Raums (161) voneinander abgegrenzt werden und die Teilchen (163) im allgemeinen abwechselnd durch die beiden Teilbereiche hindurchbewegt werden, wobei durch einen von diesen zumindest überwiegend zum Kühlen der Teilchen (163) dienendes, eine niedrigere Temperatur als das außerhalb des Raums (161) gebildete Gas-Benet­ zungsmitteldampf-Gemisch aufweisendes Gas und durch den den anderen der genannten Teilbereiche zumindest über­ wiegend das außerhalb des Raums (161) gebildete Gas-Be­ netzungsmitteldampf-Gemisch hindurchgeleitet wird,
oder daß das Gut in einen Behälter (201) mit einer min­ destens teilweise perforierten Wandung eingebracht und der Behälter (201) um eine mit der vertikalen einen Win­ kel bildende, beispielsweise horizontale Drehachse ge­ dreht wird, so daß im Behälter (201) ein auf einen Teil von dessen Wandung aufliegendes Teilchenbett (265) mit sich bewegenden Teilchen (263) entsteht, wobei durch ei­ nen vom Teilchenbett (265) bedeckten Bereich der perfo­ rierten Wandung hindurch nur zum Kühlen der Teilchen (263) dienendes, eine niedrigere Temperatur als das au­ ßerhalb des Raums (261) gebildete Gas-Benetzungsmit­ teldampf-Gemisch aufweisendes Gas und durch einen ande­ ren vom Teilchenbett (265) bedeckten Bereich der perfo­ rierten Wandung hindurch das außerhalb des Raums (261) gebildete Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemisch hindurch ge­ leitet wird,
oder daß die Teilchen (363) mit einem Förderelement (347) im Raum (361) bewegt werden und dabei zeitweise an einer Fläche anliegen, die auf eine Temperatur gekühlt wird, die unterhalb der Temperatur des außerhalb des Raums (361) gebildeten Gas-Benetzungsmitteldampf-Gemi­ sches liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Benetzungsmitteldampf beim Eintritt des Gas-Be­ netzungsmitteldampf-Gemisches in den genannten Raum (61, 161, 261, 361) höchstens gesättigt und vorzugsweise nicht vollständig gesättigt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Material in den genannten Raum (61, 161, 261, 361) hinein gesprüht wird, wobei das zersprühte Material zumindest zum Teil aus einer Flüssigkeit bestehen kann, die vor dem Auftreffen auf Teilchen verdampfen und Be­ netzungsmitteldampf bilden kann, und/oder eventuell die Teilchen mit einem Überzug versehen werden können, der aus einem anderen Material besteht als die ursprünglich vorhandenen Teilchen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Teilchen (63, 163, 263, 363) beim Kühlen auf eine Temperatur abgekühlt werden, die mindestens 10°C, zweckmäßigerweise mindestens 15°C und vorzugsweise min­ destens 20°C kleiner als diejenige des Gas-Benetzungs­ mitteldampf-Gemisches liegt und die, zumindest bei der Verwendung von Wasser als Benetzungsmittel, zweckmäßi­ gerweise höchstens 20°C und vorzugsweise höchstens 10° C ist, wobei die Temperatur des Gas-Benetzungsmit­ teldampf-Gemisches vorzugsweise höchstens 60°C, zweck­ mäßigerweise mindestens 20° C und vorzugsweise minde­ stens 30°C beträgt.