DE3609133C2 - - Google Patents
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- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pelletieren oder
Behandeln von Teilchen in einem Wirbelschichtbehälter, wobei
die Teilchen in diesem durch wenigstens einen von unten
nach oben durch einen Lochboden gerichteten Gasstrom gegen
eine im oberen Bereich befindliche Umlenkscheibe hochge
führt und mittels Sprühdüsen besprüht werden.
Bei üblichen Pelletierverfahren wird eine pulverige Masse in
einem Mischer angeteigt und diese angeteigte Masse wird dann
in einem Extrudor geformt. Die extrudierte Masse wird an
schließend in einer Trommel oder auf einem sich drehenden
Pelletierteller zu Pellets, d. h. etwa kugelförmigen Stück
chen geformt. Die noch feuchten Pellets werden dann in einem
weiteren Arbeitsgang z. B. mittels eines Wirbelschichtver
fahrens getrocknet.
Insgesamt ist ein solches Pelletierverfahren noch vergleichs
weise umständlich und erfordert einen erheblichen appara
tiven Aufwand, wobei insbesondere das notwendige Umsetzen
von einer Bearbeitungsstation zu der nächsten (z. B. Mischer
- Extrudor - Pelletierteller) nachteilig ist.
Aus der DE-OS 34 30 633 ist eine Fließbettapparatur mit
einem im oberen Bereich eines Behälters befindlichen Ab
weisschirm bekannt. Durch diesen erfolgt zwar eine Strö
mungsumlenkung nach außen, jedoch ist ein Ausformen von etwa
kugelförmigen Pellets hiermit nicht möglich.
Weiterhin sind aus der DE-OS 34 24 842, der DE-OS 34 24 841
und der DE-OS 34 24 836 Vorrichtungen mit Rührflügeln bzw.
Rührarmen bekannt, die zum Agglomerieren bzw. zum Granu
liertrocknen dienen. Auch mit diesen Vorrichtungen lassen
sich Pelletierverfahren nicht durchführen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, womit z. B. außer Be
schichtungs- und Trocknungsvorgängen auch das Herstellen von
Pellets möglich ist, wobei gleichzeitig der dazu notwendige
apparative Aufwand reduziert ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
daß als Umlenkscheibe eine Rotorscheibe eingesetzt wird.
Durch diese Rotorscheibe werden die Teilchen mit dem nach
oben gerichteten Gasstrom gegen die Unterseite der Rotor
scheibe geschleudert und fliehkraftunterstützt dann nach
außen und bedarfsweise wieder der Wirbelschicht zugeführt.
Da die Teilchen beim Auftreffen auf die Unterseite der
Rotorscheibe noch vergleichsweise plastisch sind, können sie
dort gut zu Pellets verrundet werden. Die Rotorscheibe
hat hierbei die Funktion einer Umlenkscheibe und gleich
zeitig die eines Pelletiertellers, so daß dementsprechend
mit der Wirbelschichtapparatur außer Beschichtungs- und
Trocknungsvorgängen ohne Umsetzvorgang auch ein Pelletieren
und Verdichten vorgenommen werden kann.
Die Erfindung betrifft auch einen Wirbelschichtbehälter zur
Durchführung des Verfahrens zum Pelletieren oder Behandeln
von Teilchen, wobei in dem Wirbelschichtbehälter die Teil
chen durch wenigstens einen von unten nach oben durch
einen Lochboden gerichteten Gasstrom hochführbar sind, sich
im oberen Bereich eine Umlenkscheibe befindet und Sprüh
düsen vorgesehen sind. Dieser Wirbelschichtbehälter ist
insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkscheibe
als Rotorscheibe ausgebildet ist.
Wie bereits in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
vorerwähnt, kann durch diese Ausbildung mit dem Wirbelschicht
behälter auch pelletiert werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die dem Be
handlungsraum zugewandte Führungsseite der Rotorscheibe
Mitnehmer auf. Einerseits kann dadurch erreicht werden, daß
Verklumpungen beseitigt werden und außerdem erreicht man
dadurch auch ein verstärktes Mitnehmen in Drehrichtung.
Dadurch ist auch ein Ausrunden der Pellets oder dgl. be
günstigt.
Vorteilhafterweise ist die die Rotorscheibe umgrenzende
Ringspalt-Fläche größer als die Querschnittsfläche des
Gasstromzutrittes unterhalb des Behandlungsraumes. Durch
diese Querschnittverhältnisse wird im wesentlichen eine
Zunahme der Gasdurchtrittsgeschwindigkeit im Bereich der
Ringspalt-Fläche vermieden, so daß auch Feinpartikel
weitgehend innerhalb des Behandlungsraumes bleiben.
Zweckmäßigerweise ist unterhalb der Rotorscheibe wenig
stens ein Steigrohr für den Gasstrom und die Teilchen
vorgesehen. Dadurch ist eine Strömungsführung gebildet,
durch die sich im Bereich des Steigrohres eine stärkere
Gasströmung ausbildet, so daß die Zuführung des Behand
lungsgutes etwa zur Mitte der Rotorscheibe erfolgt und
wodurch auch eine umwälzende Wirbelschicht erreicht wird.
Das Steigrohr ist dabei vorzugsweise höhenverstellbar,
wodurch eine gute Anpassung einerseits an die Strömungs
verhältnisse und andererseits auch an das jeweilige Behand
lungsgut möglich ist.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß
die Länge des oder der Steigrohre veränderbar ist. Auch
dadurch ist ein Anpassen an das jeweilige Behandlungsgut
bzw. an das sich während der Behandlung ändernde Gut mög
lich. Insbesondere kann dadurch, vor allem in Verbindung
mit der Höhenverstellbarkeit, sowohl der Abstand zum Sieb
boden als auch zur Rotorscheibe verändert werden. Es ist
dadurch eine Anpassung an unterschiedliche Partikelgrößen,
an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten und an
unterschiedliche Sprühmedien möglich.
Zweckmäßigerweise ist jedem Steigrohr wenigstens eine
Sprühdüse zugeordnet. Die Sprühdüse ist dabei insbesondere
koaxial und vorzugsweise auch höhenverstellbar angeordnet,
wodurch eine Einstellung auf unterschiedliche Produkt
dichten möglich ist. Außerdem kann die Düse so eingestellt
werden, daß sie im Bereich der größten Materialdichte ein
sprüht.
Zweckmäßigerweise weist der den Behandlungsraum untersei
tig begrenzende Lochboden in ihrem Querschnitt veränder
bare Durchtrittsöffnungen auf. Dadurch sind Gasgeschwindig
keits- und Mengenänderungen auch während des Prozesses mög
lich, so daß die Gasgeschwindigkeit an die zunehmend größer
werdenden Pellets angepaßt werden kann.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Unteransprüchen aufgeführt.
Nachstehend ist die Erfindung in Ausführungsbeispiele in den
Zeichnungen noch näher beschrieben. Es zeigt zum Teil etwas
schematisiert
Fig. 1 eine Teilseitenansicht einer Wirbelschichtapparatur,
Fig. 2 und Fig. 3 Unterseitenansichten einer Rotorscheibe mit unter
schiedlich ausgebildeten Mitnehmern,
Fig. 4 und Fig. 5 Querschnittansichten unterschiedlich geformter Rotor
scheiben,
Fig. 6 eine Aufsicht eines Lochbodens mit angedeuteter Behälter
außenwand sowie einem Steigrohr,
Fig. 7 eine etwa Fig. 6 entsprechende Ansicht, hier jedoch
mit im Bereich des Steigrohres reduziertem Durchtritts
querschnitt,
Fig. 8 eine etwa Fig. 1 entsprechende Ansicht, hier jedoch mit
konisch sich nach oben erweiterndem Gehäuse und
Fig. 9 eine Gesamtansicht einer Wirbelschichtapparatur.
Eine in Fig. 1 gezeigte Wirbelschichtapparatur dient als Vor
richtung 1 insbesondere zum Pelletieren od. dgl. Behandeln von
fluidisierbaren Teilchen. Die Vorrichtung weist ein äußeres
Gehäuse 2 auf, daß in einem mittleren Bereich einen Wirbel
schichtbehälter 3 bildet. Unterseitig ist dieser durch einen
Lochboden 4 begrenzt, durch den Gas, z. B. Luft oder Stickstoff,
entsprechend den Pfeilen PF 1 (Fig. 1) zugeführt wird. Inner
halb des Wirbelschichtbehälters 3 erfolgt eine Umförderung des
Behandlungsgutes durch das zugeführte Gas etwa entsprechend den
Pfeilen PF 2.
In dem Wirbelschichtbehälter 3 befindet sich noch ein Steig
rohr 5 , das etwa konzentrisch zum Gehäuse 2 sowie mit Abstand
vom Lochboden 4 angeordnet ist. Ein solches Steigrohr 5 be
günstigt die Ausbildung einer umwälzenden Wirbelschicht gemäß
den Pfeilen PF 2 . Diesem Steigrohr 5 ist eine zentral beim Loch
boden 4 angeordnete Sprühdüse 6 zugeordnet.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß im oberen Bereich des
Wirbelschichtbehälters 3 eine Rotorscheibe 7 angeordnet ist.
Außer den üblichen Beschichtungs- und Trocknungsprozessen be
steht dadurch die Möglichkeit, gleichzeitig auch mit dieser
Apparatur zu Pelletieren und Verdichten.
Zunächst wird dabei fluidisierbares Ausgangsmaterial mit einer
Teilchengröße von etwa 0,001 mm bis 3 mm vorgelegt, d. h. in den
Wirbelschichtbehälter 3 eingebracht. Durch den Gasstrom (PF 2)
wird das Ausgangsmaterial im Steigrohr 5 hochgerissen und
kommt dabei in Kontakt mit dem aus der Sprühdüse 6 austretenden
Sprühnebel, der Feststoff-Anteile und Binder enthält. Die etwas
plastischen Teilchen werden dann am oberen Bereich der Wirbel
schicht gegen die sich drehende Rotorscheibe 7 geführt, an deren
Unterseite 8 sie dann etwas radial nach außen abgeleitet und wieder
dem unteren Eintrittsbereich beim Steigrohr 5 zugeführt werden.
Man erhält dadurch eine Behandlung, die etwa der mit einer
Pelletierscheibe entspricht. Besonders vorteilhaft ist hierbei,
daß neben dem Pelletieren gleichzeitig auch noch weitere Bear
beitungsvorgänge, insbesondere ein Beschichten, Verdichten und schließlich
ein Trocknungsvorgang durchgeführt werden können. Da die Teilchen
beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 noch vergleichsweise pla
stisch sind, können sie dort gut verrundet werden. Der Vor
gang kann sich dann mehrfach wiederholen, wobei eine Ver
größerung der Teilchen auf das 2- bis 4fache erfolgen kann.
Zur Anpassung an diese unterschiedliche, im Laufe des Pro
zesses zunehmende Größe der zu behandelnden Teilchen sind
das Steigrohr 5, die Rotorscheibe 7 und die Sprühdüse 6
einzeln oder auch gemeinsam, vorzugsweise unabhängig von
einander höhenverstellbar. Dies ist in Fig. 1 durch die
halbseitig unterschiedlich gezeigte Lage der vorerwähnten
Teile verdeutlicht. Die Höhenverstellbarkeit des Steig
rohres 5 dient insbesondere zur Anpassung an unterschiedliche
Partikelgrößen, an unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten
und an unterschiedliche Sprühmedien. Durch die Verstellbarkeit
der Sprühdüse kann ein Einstellen auf unterschiedliche Pro
duktdichten erfolgen, wobei vorteilhafterweise die Sprühdüse
6 auf den Bereich des Behandlungsgutes eingestellt wird, wo die größte
Partikeldichte herrscht. Die Verstellung erfolgt im Verlauf des Prozesses
für eine Charge. Durch das Verstellen des Steigrohres 5 in seiner Höhenlage
wird dessen Abstand zum Lochboden 4 vergrößert, so daß ent
sprechende Platzverhältnisse beim Steigrohr-Eintritt gebildet
werden können. Entsprechend kann auch durch das Verstellen der
Rotorscheibe 7 eine Anpassung des Abstandes zum oberen Ende des
Steigrohres 5 geschaffen werden. Weiterhin besteht die Möglich
keit, daß das Steigrohr 5 teleskopartig in seiner Länge ver
änderbar ist. Auch dies kann in Kombination mit der vorerwähnten
Höhenverstellbarkeit der anderen Einrichtungen erfolgen. Durch
Verlängern des Steigrohres 5 kann insbesondere verhindert werden,
daß bei zunehmendem Produktvolumen mit entsprechender Zunahme
der Produkthöhe Teilchen im Inneren des Steigrohres 5 zurück
fallen.
Zum Verstellen des Steigrohres 5 und/oder der Rotorscheibe 7
und/oder der Sprühdüse 6 kann eine vorzugsweise mit einem Prozeß
rechner ausgestattete Einrichtung vorgesehen sein. Mittels dieser
Einrichtung kann dann eine produkt- bzw. behandlungsabhängige
Steuerung auch während des Behandlungsprozesses vorgenommen
werden. Die Rotorscheibe 7 kann auch in ihrer Drehzahl verändert
werden. Der Steigrohrabschnitt dient insbesondere auch als Befilmungsabschnitt.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen
von Rotorscheiben 7. Fig. 2 und 3 zeigen die Unterseite 8
der Rotorscheibe 7 und man erkennt dort, sich etwa radial ge
rade (Fig. 2) oder gekrümmt (Fig. 3) erstreckende Mitnehmer 9.
Dadurch wird das Behandlungsgut beim Auftreffen auf die Rotor
scheibe 7 besser in Rotationsrichtung mitgenommen, so daß da
durch auch die fliehkraftbedingte Radialbewegung nach außen
unterstützt wird. Dies ist für den Pelletiervorgang bzw.
Verdichtungsvorgang vorteilhaft.
Die Rotorscheibe 7 kann in einer einfachen Ausführungsform
als ebene Scheibe ausgebildet sein. Die Fig. 1 sowie 4 und 5
zeigen demgegenüber abgewandelte Formen von Rotorscheiben 7,
die hier glockenartig (Fig. 1 und 4) oder sich konisch nach
oben verjüngend (Fig. 5) ausgebildet sind. Durch diese Form
gebung mit gekrümmter oder schräger Führungsunterseite 8 er
reicht man eine günstigere Umlenkung des Luftstromes mit dem
dadurch umgeförderten Behandlungsgut.
Die die Rotorscheibe 7 umgrenzende Ringspaltfläche 10 zwischen
dem Außenrand der Rotorscheibe 7 und der Gehäusewand 11 ist
zweckmäßigerweise größer als die Querschnittsfläche des Gasstrom
zutrittes 17 beim Lochboden 4. Die Querschnittsfläche des Gasstrom
zutrittes 17 ist dabei durch die Summe der Durchtrittsöffnungen im
Lochboden 4 gebildet. Dadurch wird verhindert, daß durch Er
höhung der Luftgeschwindigkeit im Bereich der Ringspalt-Fläche
10 Feinpartikel aus dem Wirbelschichtbereich nach außen in das
darüber angedeutete Filter 12 gezogen werden. Als zweckmäßig
hat sich gezeigt, wenn die Ringspalt-Fläche 10 um wenigstens das
1,1fache größer ist, als der Gasstromzutritt.
Erwähnt sei noch, daß anstatt eines einzigen Steigrohres 5
auch mehrere innerhalb eines Wirbelschichtbehälters 3 vorge
sehen sein können. Es können auch mehrere Rotorscheiben und
auch mehrere Sprühdüsen 6 vorgesehen sein, wobei
die Sprühdüse 6 auch als Mehrkopfdüse ausgebildet sein kann,
wenn die Gesamtmenge der eingesprühten Flüssigkeit entsprechend
vergrößert werden soll, ohne daß die Größe der Einzeltröpfchen
größer wird.
Innerhalb des Steigrohres 5 können noch Leitflächen 13 zur
Strömungsumlenkung angeordnet sein. Diese Leitflächen sorgen
für eine gewisse Massenverdichtung der zu besprühenden Partikel
im Besprühbereich und zum besseren Erreichen der Partikel mit
dem Sprühmedium.
Fig. 6 zeigt in Aufsicht einen Lochboden 4 mit im Schnitt an
gedeuteter Gehäusewand 11 sowie einem Steigrohr 5. Zentral
erkennt man dabei die Öffnung 14 für die Sprühdüse 6. Gut zu
erkennen ist auch, daß der Querschnitt der Durchtrittsöffnungen
15 über die radiale Erstreckung des Lochbodens 4 unterschiedlich
ist. Dabei weisen die Durchtrittsöffnungen 15 a außerhalb der
Projektionsfläche des Steigrohres 5 einen kleineren Durchmesser auf,
als die innerhalb des Steigrohres 5 liegenden Durchtritts
öffnungen 15 b. Durch diese unterschiedlichen Durchtrittsquer
schnitte wird die Ausbildung eines umwälzenden Wirbelbettes be
günstigt. Um nun im äußeren Eckbereich zwischen der Gehäusewand 11
und dem Lochboden 4 gewissermaßen ein "Totgebiet" zu vermeiden,
sind hier unmittelbar benachbart zur Behälterwand 11 Durchtritts
öffnungen 15 c mit gegenüber den Durchtrittsöffnungen 15 a ver
größertem Durchtrittsquerschnitt vorgesehen. Diese Ausbildung
begünstigt auch ein Rückführen des Behandlungsgutes zum Zentrum
hin, wo es durch den zentralen Hauptgasstrom wieder erfaßt und
nach oben transportiert wird. Anstatt Durchtrittsöffnungen mit
unterschiedlichen Durchmessern in den verschiedenen Radialbereichen vor
zusehen, kann ein vergleichbarer Effekt auch durch unterschiedliche Anzahl
von ggf. gleichen Löchern erzielt werden, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist.
Der den Behandlungsraum 16 unterseitig begrenzende Lochboden 4 kann in seinem
Durchtrittsquerschnitt verändert werden, wie dies in Fig. 7 angedeutet ist.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß dabei nur der Durchtrittsquer
schnitt innerhalb der Projektionsfläche des Steigrohres 5 verändert wird,
jedoch besteht auch die Möglichkeit, über die Gesamtfläche des Lochbodens 4
den Durchtrittsquerschnitt zu verändern. Bevorzugt kann dies erfolgen, indem
der Lochboden wenigstens zwei vorzugsweise mit gleichen und in Deckung zu
einander bringbaren Durchtrittsöffnungen 15 versehene relativ zueinander
verstellbare, insbesondere verdrehbare Lochscheiben 18, 19 aufweist. Diese beiden
Lochscheiben 18, 19 sind in Fig. 7 etwas zueinander verdreht, wobei in der darge
stellten Stellung etwa der halbe Durchtrittsquerschnitt noch vorhanden ist.
Erwähnt sei noch, daß vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Lochbodens ein
Feinsieb 21 angeordnet sein kann, durch das
verhindert wird, daß kleine Partikel durch die Durchtritts
öffnungen 15 des Lochbodens 4 hindurchfallen. Durch die Möglichkeit
der Veränderung der Durchtrittsöffnungen 15 im Lochboden 4 sind Luftgeschwindig
keitsänderungen auch während des Behandlungsprozesses möglich, so
daß an die während der Behandlung größer werdenden Pellets eine
dementsprechende Anpassung möglich ist. Dabei wird in der Regel
mit größer werdenden Pellets auch die Gasgeschwindigkeit erhöht.
Das oberhalb der Rotorscheibe 7 angedeutete Filter 12 ist vor
zugsweise als doppelkammeriger Rückhaltefilter ausgebildet. Da
durch können Halterungen, Antriebe, Steuereinrichtungen und dgl.
für die Rotorscheibe 7 gut untergebracht werden.
Das Gehäuse 2 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 im Bereich
des Wirbelschicht-Behandlungsraumes 16 zylindrisch ausgebildet und
weist eine sich konisch erweiternde obere Fortsetzung auf. Neben
dieser gezeigten Ausführungsform kann der Behälter, ausgehend etwa von
dem Lochboden 4, sich durchgehend erweiternd aus
gebildet sein. Die sich erweiternde Formgebung dient dazu, daß in
Strömungsrichtung eine Entspannung stattfindet.
Als Sprühdüse 6 kann auch eine sogenannte Mehrstoffdüse vorgesehen
sein, mittels der außer der flüssigen Komponente auch eine gas
förmige der Wirbelschicht zugeführt werden kann. Mit Hilfe des
Gases kann eine Beschleunigung der bei der Flüssigkeitsdüse aus
tretenden Flüssigkeit erreicht werden. Der Gasstrom tritt dabei
vorzugsweise ringförmig und etwa konzentrisch um die Flüssigkeits
düse aus. Der Gasstrom sorgt dann für eine Beschleunigung, feinere
Dispersion, Richtungsgebung und Zonenbildung bei den Flüssigkeits
tröpfchen.
Die Sprühdüse 6 kann auch beheizbar sein, um ein Erstarren von
Sprühmittel zu verhindern.
In Fig. 8 ist als Sprühdüse 6 eine Mehrkopfdüse mit mehreren
Düsenaustritten vorgesehen. Eine solche Mehrkopfdüse wird ins
besondere dann eingesetzt, wenn eine erhöhte Menge von Sprüh
mittel ausgegeben werden soll, wobei aber eine sehr feine Sprüh
nebelverteilung erwünscht ist. Würde man in solchen Fällen nur
mit Einfachdüsen arbeiten, ergäbe sich in unerwünschter Weise
eine vergleichsweise große Tröpfchengröße innerhalb des Sprüh
nebels. Die Mehrkopfdüse bringt somit trotz großer Austritts
menge eine sehr feine Verteilung. Insbesondere werden solche
Mehrkopfsprühdüsen bei großen Steigrohren verwendet.
In Fig. 8 ist das Außengehäuse 2 konisch sich nach oben er
weiternd ausgebildet. Dadurch ergibt sich bei bestimmten
Anwendungsfällen ein günstigerer Strömungsverlauf, wobei insbe
sondere im unteren Bereich die Zuführung zum unteren Einlaß des
Steigrohres begünstigt ist.
In der Gesamtübersicht gem. Fig. 9 ist auch noch gut die Anordnung
der oberhalb der Rotorscheibe 7 befindlichen Filter 12 erkennbar.
Um elektrostatische Aufladungen im Wirbelbett zu verhindern, kann
noch eine Ionisierungs- oder Luftbefeuchtigungseinrichtung vorge
sehen sein.
In Verbindung mit Fig. 1 sei noch erwähnt, daß die relativen Lagen
und Abmessungen der Einbauteile (Sprühdüse 6, Steigrohr 5, Rotor
scheibe 7) im Wirbelschichtbehälter 3 so bemessen sind, daß das
Behandlungsgut sich beim Auftreffen auf die Rotorscheibe 7 in
einem plastischen Zustand befindet, um das vorgesehene Pelletieren
zu ermöglichen. Beim Rücktransport nach unten etwa bis zur Ober
kante eines sich um das Steigrohr 5 herumbildenden Rücklaufbettes,
soll dann ein Trocknungsvorgang zumindest soweit abgelaufen sein,
daß die einzelnen Partikel nicht aneinander verkleben. Wie schon
vorerwähnt, können mehrere Steigrohre 5 und auch mehrere Sprüh
düsen 6 vorgesehen sein. Gleiches gilt auch für die Rotorscheibe 7,
wobei eine solche Rotorscheibe 7 ein oder mehrere Steigrohre 5
überdecken kann, oder jedes Steigrohr besitzt eine eigene Rotor
scheibe.
Der von unten zugeführte Gasstrom (PF 1) kann auch in getrennten
Gas-Teilströmen zugeführt werden, wobei einerseits im etwa zen
tralen Bereich, entsprechend dem Querschnitt des Steigrohres
5, ein Teilstrom gebildet ist und wobei in dem umgrenzenden
Ringbereich 20 der zweite Teilstrom zugeführt wird. In den Fig.
1 und 8 ist auch gut erkennbar, daß hier bereits unterhalb des
Lochbodens 4 entsprechende Gasführungen angedeutet sind. Dadurch
besteht die Möglichkeit, insbesondere beim Aufcoaten von Fett,
im zentralen Innenbereich die Zuluft mit einer höheren Temperatur
zuzuführen als im Außenringbereich. Dadurch wird erreicht, daß
zwar innerhalb des Steigrohres 5 mit der für das Aufcoaten not
wendigen Temperatur gearbeitet wird, wo sich das Fett noch im
flüssigen Zustand befindet. Andererseits soll aber diese Schicht
beim Auftreffen auf die Unterseite der Rotorscheibe 7 bereits
so weit verfestigt sein, daß eine plastische Verformung an dieser
Rotorscheibe 7 möglich ist. Dazu ist ein entsprechender Abkühl
prozeß erforderlich, der durch das Zuführen von kühlerer Luft im
Ringbereich begünstigt wird.
Claims (29)
1. Verfahren zum Pelletieren oder Behandeln von Teilchen
in einem Wirbelschichtbehälter, wobei die Teilchen in
diesem durch wenigstens einen von unten nach oben durch
einen Lochboden gerichteten Gasstrom gegen eine im
oberen Bereich befindliche Umlenkscheibe hochgeführt und
mittels Sprühdüsen besprüht werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Umlenkscheibe eine Rotor
scheibe (7) eingesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere Steigrohre (5) mit zunehmender
Größe der Teilchen zur Vergrößerung des Abstandes zu dem
Lochboden (4) nach oben bewegt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (7) mit zu
nehmender Größe der Teilchen nach oben bewegt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sprühdüse (6) in ihrer Höhen
lage und Sprühintensität eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einströmmenge und/oder Ein
strömgeschwindigkeit des Gasstroms verändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Teilchen abschnittweise ver
dichtet werden und die Lage des verdichteten Abschnittes
zeitweise auf den bzw. die Sprühkegel der Sprühdüsen
(6) abgestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zu Beginn des Pelletierens Teil
chen mit einer Teilchengröße von etwa 0,001 mm bis
3 mm vorgelegt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß von unten unterschiedlich tem
perierte Gasströme zugeführt werden, wobei ein Gas
strom im zentralen, etwa dem Querschnitt des Steig
rohres (5) entsprechenden Bereich und ein weiterer
Gasstrom im umgebenden Ringbereich (20) zugeführt
werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß von unten unterschiedliche Gas
mengen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu
geführt werden, wobei ein Gasstrom im zentralen, etwa
dem Querschnitt des/der Steigrohre(s) (5) entspre
chenden Bereich und ein weiterer Gasstrom in dem
umgebenden Ringbereich (20) zugeführt wird.
10. Wirbelschichtbehälter zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Pelletieren oder
Behandeln von Teilchen, wobei in dem Wirbelschicht
behälter die Teilchen durch wenigstens einen, von
unten nach oben, durch einen Lochboden gerichteten
Gasstrom hochführbar sind, sich im oberen Bereich
eine Umlenkscheibe befindet und Sprühdüsen vorgesehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkscheibe
als Rotorscheibe (7) ausgebildet ist.
11. Wirbelschichtbehälter nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Rotorscheibe (7) als ebene
Scheibe ausgebildet ist.
12. Wirbelschichtbehälter nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die dem Behandlungsraum (16)
zugewandte Seite der Rotorscheibe (7) als gekrümmte
Führungsseite (8) ausgebildet ist und eine etwa
glockenartige Umrißform hat.
13. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotor
scheibe (7) höhenverstellbar angeordnet ist.
14. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Behand
lungsraum (16) zugewandte Führungsseite (8) der
Rotorscheibe (7) Mitnehmer (9) aufweist.
15. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rotor
scheibe (7) umgrenzende Ringspalt-Fläche (10) größer
als die Querschnittsfläche des Gasstromzutrittes
(17) unterhalb des Behandlungsraumes ist.
16. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der
Rotorscheibe (7) wenigstens ein Steigrohr (5) für
den Gasstrom und die Teilchen vorgesehen ist.
17. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des
oder der Steigrohre (5) veränderbar ist.
18. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Steigrohr
(5) wenigstens eine Sprühdüse (6) zugeordnet ist.
19. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steig
rohr (5) Leitflächen (13) angeordnet sind.
20. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der den Behand
lungsraum unterseitig begrenzende Lochboden (4)
in ihrem Querschnitt veränderbare Durchtritts
öffnungen (15) aufweist.
21. Wirbelschichtbehälter nach Anspruch 20, dadurch
gekennzeichnet, daß der Lochboden (4) wenigstens
zwei, mit in Deckung zueinander bringbaren Durch
trittsöffnungen (15) versehen, relativ zueinander
verstellbare Lochscheiben (18, 19) aufweist.
22. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt
und/oder die Anzahl der Durchtrittsöffnungen (15)
des Lochbodens (4) über dessen radiale Erstreckung
unterschiedlich ist, und daß sich an einen zentralen
Lochboden-Bereich, etwa entsprechend dem Querschnitt
eines darüber befindlichen Steigrohres (5), radial
nach außen ein Bereich mit vermindertem Durchtritts
querschnitt und an diesen sich ein Bereich mit dem
gegenüber vergrößertem Durchtrittsquerschnitt an
schließt.
23. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des
Lochbodens (4) ein Feinsieb (21) angeordnet ist.
24. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
Rückhaltefilter (12) oberhalb der Rotorscheibe
(7) vorgesehen ist.
25. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
(2), ausgehend etwa vom Lochboden (4), eine sich
zumindest abschnittweise bis etwa in Höhe der
Rotorscheibe (7) oder darüber konisch erweiternde
Form aufweist.
26. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter
(2) zumindest bereichsweise zylindrisch ist.
27. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse(n)
(6) als Mehrkopfdüse(n) ausgebildet ist (sind).
28. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung
zur produkt- und/oder behandlungs-abhängigen Steuerung
der höhenverstell- und/oder längenverstellbaren Steig
rohre (5) und/oder der Rotorscheibe (7) und/oder
der Sprühdüse (6) vorgesehen ist.
29. Wirbelschichtbehälter nach einem der Ansprüche 10
bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüse(n)
(6) beheizbar ist (sind).
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