DE4014229A1

DE4014229A1 - Dosierung und transport fluidisierbarer gueter

Info

Publication number: DE4014229A1
Application number: DE19904014229
Authority: DE
Inventors: Burkhard Grune; Helmut Huber; Wilhelm Ing Zadny; Gerhard Dipl Ing Lwowski; Ludwig Dipl Ing Hager
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Blaess Klaus 86938 Schondorf De
Priority date: 1990-05-03
Filing date: 1990-05-03
Publication date: 1991-11-07
Also published as: DE4014229C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Dosierung und den Transport der dosierten Mengen an fluidisierbaren Gütern, insbesondere an Feststoffen. Fluidisierbar sind Güter dann, wenn sie mit Luft verwirbelt fließfähige Gemische ergeben. Als fluidisierbare Güter sind unter anderem fluidisierbare Schüttgüter wie Flugasche, Ruß, Kohlestaub und hochdisperse Metalloxide anzusehen.

Stand der Technik

Die Dosierung und der Transport der dosierten Mengen an flu idisierbaren Feststoffen ist grundsätzlich bekannt. DE-A 24 61 093 beschreibt die Regelung des Gewichtsdurchsatzes von pulverförmigem Material in einem unter Bedingungen der pneu matischen Förderung gehaltenen Wirbelbett durch die Änderung des Drucks des Wirbelgases. Gemäß DE-A-25 44 890 wird ein Schüttgut pneumatisch dosiert, indem dem Förderluftstrom stromab der Materialaufgabestelle Frischluft in einstellba rer Menge beigemischt wird.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung bereitzustellen, die es erlaubt, Güter der genannten Art exakter zu dosieren. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Vorrichtung bereit zustellen, die es erlaubt, mit geringem Aufwand an techni schen Mitteln eine exakte Dosierung von Gütern der genannten Art zu erzielen. Ferner war es Aufgabe der vorliegenden Er findung, fluidisierbare Schüttgüter, deren Schüttdichte sich unter Druck erheblich ändert, unabhängig von der Schütthöhe genau dosiert zu fördern.

Beschreibung

Die vorstehend genannten Aufgaben werden durch die vorlie gende Erfindung gelöst durch eine Vorrichtung zum Dosieren von fluidisierbaren Gütern mit einem Vorratsgefäß für das Gut und einer Fluidisiervorrichtung für das Gut unterhalb des Vorratsgefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen Vorratsgefäß und Fluidisiervorrichtung eine in ihrer Größe einstellbare Öffnung besitzt, sowie durch ein Verfahren zum Dosieren von fluidisierbaren Gütern und pneu matischen Fördern der dosierten Güter aus einem Vorratsbe hälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Güter durch Einstel lung der Größe einer am unteren Ende des Vorratsgefäßes be findlichen Öffnung dosiert und durch eine darunter befindli che Fluidisiervorrichtung fluidisiert und gefördert werden.

Vorrichtung

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsge mäßen Vorrichtung ist in Fig. 1 dargestellt. Zwischen dem Vorratsbehälter 1 und der Fluidisiervorrichtung 2 befindet sich die in ihrer Größe einstellbare Öffnung 3. Vorzugsweise besitzt die Vorrichtung in Strömungsrichtung des Gutes nach der Fluidisierungsvorrichtung mindestens eine, vorzugsweise eine, Membranpumpe 4. Falls das fluidisierbare Gut zum Zu sammenbacken oder zur Brückenbildung neigt, seine Fließfä higkeit gering ist oder stark von der Schütthöhe abhängig ist, ist es ratsam, oberhalb der Öffnung 3 eine Transport vorrichtung 5 für das fluidisierbare Gut vorzusehen. Diese Transportvorrichtung 5 erlaubt es, das fluidisierbare Gut gleichmäßig durch die einstellbare Öffnung 3 zu fördern. Als Transportvorrichtung ist jedes Organ einsetzbar, das die oben genannten Funktionen wahrnimmt, beispielsweise eine Förderschnecke, ein Auflockerungspaddel, eine Vibrationsrin ne sowie eine Kombination von mindestens zwei dieser Vor richtungen.

Bevorzugt als Transportvorrichtung 5 ist mindestens eine Schnecke, insbesondere eine Schnecke oder eine Doppel schnecke. Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße Vorrich tung eine Mengenstrommeßeinrichtung 6 für das fluidisierbare Gut, vorzugsweise eine Differentialwaage. Die Mengenstrom meßeinrichtung 6 befindet sich vorzugsweise in Strömungs richtung des fluidisierbaren Gutes vor der Fluidisiervorrichtung 2.

Die Mengenstrommeßeinrichtung 6 ist vorzugsweise über einen Regelkreis 7 mit der Membranpumpe 4 verbunden, deren Hubzahl er steuern kann.

Vorzugsweise ist in Strömungsrichtung hinter der Membranpum pe, falls verwendet, ein Ventil 8 vorgesehen, das es erlaubt, fluidisierbares Gut abzuzweigen und gegebenenfalls in den Vorratsbehälter 1 zurückzuführen, solange laut Mengenstrom meßeinrichtung 6 der dosierte Mengenstrom sich noch nicht oder nicht mehr in dem angestrebten Dosierbereich befindet. Dieses Ventil 8 kann ebenfalls, falls gewünscht, über den Regelkreis 7 gesteuert werden.

Die Fluidisiervorrichtung 2 enthält vorzugsweise eine Gas austrittsöffnung 9, insbesondere eine Düse, durch die ein Fluidisiergas, vorzugsweise Preßluft, auf das zu fluidisie rende Gut trifft. In einer besonders bevorzugten Ausfüh rungsform der erfindungsgemäßen Vorrrichtung läßt sich die Düse 9 über ein Gewinde 10 derart in oder entgegen der Strö mungsrichtung des fluidisierbaren Gutes bewegen, daß durch diese Bewegung die Öffnung 3 verengt bzw. erweitert wird. Der Druck des Fluidisiergases kann mittels eines Druckreglers 11 auf einen jeweils konstanten Wert eingestellt werden.

Verfahren

Das fluidisierbare Gut, vorzugsweise ein feinteiliges Schüttgut, gelagt vom Vorratsbehälter 1, gegebenenfalls mit tels der Transportvorrichtung 5, insbesondere mindestens ei ner Schnecke, durch die in ihrer Größe einstellbare Öffnung 3 in die Wirbelkammmer 12. In dieser Wirbelkammer trifft das Fluidisiergas aus der unter der Öffnung 3 befindlichen Flui disiervorrichtung 2 auf das Gut und macht es fließfähig und fördert es pneumatisch. Durch Einstellung der Öffnung 3 kann der Strom an fluidisierbarem Gut dosiert werden. Noch feiner kann der Gutstrom dosiert werden, wenn zusätzlich stromab wärts mindestens eine, vorzugsweise eine, Membranpumpe 4 in stalliert ist. Die Feindosierung erfolgt durch Einstellung der Hubzahl, das heißt der Anzahl der Hübe pro Zeiteinheit, der Membranpumpe. Vorzugsweise erfolgt diese Feindosierung automatisch, insbesondere mittels des Regelkreises 7 in Ver bindung mit der Mengenstrommeßeinrichtung 6 der oben be schriebenen Vorrrichtung. Es ist von Vorteil, wenn stromab wärts von der Membranpumpe über ein Ventil 8 der Dosiergut strom umgeleitet werden kann. Dies ermöglicht es einerseits, während der Anfahrzeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, d. h. wenn die Dosierung noch nicht exakt genug ist, den Strom an fluidisierbarem Gut vom Dosierstrom abzuzweigen. Dafür kann es sinnvoll sein, in der erfindungsgemäßen Vor richtung einen Vorratsbehälter für das abgezweigte Gut oder eine Vorrichtung für dessen Rückführung in den Vorratsbehäl ter 1 vorzusehen. Außerdem ist es über das Ventil 8 auch möglich, den Strom an fluidisierbarem Gut mit anderen Pro duktströmen zeitlich zu koordinieren.

Verwendung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich hervorragend zum kontinuierlichen Do sieren und Fördern feinteiliger Feststoffe geringer Schütt dichte. Die Dosierung kann, im Gegensatz zu vielen anderen Dosierverfahren, gegen Druck erfolgen. Auch Feststoffe, de ren Schüttdichte sehr stark druckabhängig ist, lassen sich exakt dosieren. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die er findungsgemäße Vorrichtung lassen sich beispielsweise ein setzen zum Dosieren von Kohlestaub in Feuerungsanlagen, zum Dosieren von feinteiligen Füllstoffen, beispielsweise zur Herstellung von Kunststoffmischungen, Antischaummitteln und dergleichen mehr. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich besonders für die Do sierung feinteiliger fluidisierbarer Schüttgüter in konti nuierlich, mit Überdruck arbeitende dynamische Mischer.

Beispiele für nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dosierba re Füllstoffe sind nicht verstärkende Füllstoffe, also Füll stoffe mit einer BET-Oberfläche von bis zu 50 m²/g, wie Quarz, Diatomeenerde, Calciumsilikat, Zirkoniumsilikat, Zeo lithe, Metalloxidpulver, wie Aluminium-, Titan-, Eisen- oder Zinkoxide bzw. deren Mischoxide, Bariumsulfat, Calcium carbonat, Gips, Siliciumnitrid, Siliciumcarbid, Bornitrid, Glas- und Kunststoffpulver; verstärkende Füllstoffe, also Füllstoffe mit einer BET-Oberfläche von mehr als 50 m²/g wie pyrogen hergestellte Kieselsäure, gefällte Kieselsäure, Ruß, wie Furnace- und Acetylenruß und Silicium-Aluminium- Mischoxide großer BET-Oberfläche; faserförmige Füllstoffe, wie Asbest sowie Kunststoffasern. Die genannten Füllstoffe können hydrophobiert sein, beispielsweise durch die Behand lung mit Organosilanen bzw. -siloxanen oder durch Veräthe rung von Hydroxylgruppen zu Alkoxygruppen.

Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Dosierung von hochdisperser Kieselsäure.

Das erfindungsgemäß dosierte fluidisierbare Gut kann in ei nem Mischer, Kneter, Rührer oder dergleichen mehr mit ande ren Bestandteilen vermischt werden.

Beispiele für solche anderen Bestandteile sind Bestandteile von Kunststoffmischungen, wie Härter bzw. Vernetzer, Kataly sator, Polymer, Weichmacher, Haftvermittler, Duftstoffe, UV- Absorber, Bactericide, Fungicide und Pigmente.

Beispiele für Polymere sind organische synthetische Polymere wie Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Polyvinyla cetat, Polycarbonat, Polyacrylat, Polymethacrylat, Polyme thylmethacrylat, Polystyrol, Polyacrylnitril, Polyvinyliden chlorid, Polyvinylfluorid, Polyvinylidenfluorid, Polyvinyli dencyanid, Polybutadien, Polyisopren, Polyether, Polyester, Polyamid, Polyimid, Silikone, Polyvinylalkohol, Polyvinyl pyrrolidon, Polyacrylamid, Polyethylenglykol und deren Deri vate und ähnliche einschließlich Copolymere wie Styrol- Acrylat Copolymere, Vinylacetat-Acrylat Copolymere und Ethy len-Vinylacetat Copolymere sowie natürliche Polymere wie Cellulose, Stärke, Casein und natürliches Gummi, sowie halb synthetische hochmolekulare Verbindungen wie Cellulosederi vate, z. B. Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose und Carboxymethylcellulose.

Liste der Bezugszeichen

1 Vorratsbehälter
2 Fluidisiervorrichtung
3 In ihrer Größe einstellbare Öffnung
4 Membranpumpe
5 Transportvorrichtung
6 Mengenstrommeßeinrichtung
7 Regelkreis
8 Ventil
9 Gasaustrittsöffnung, insbesondere Düse
10 Gewinde
11 Druckregler
12 Wirbelkammer

Claims

1. Vorrichtung zur Dosierung von fluidisierbaren Gütern mit einem Vorratsgefäß für das Gut und einer Fluidisiervor richtung für das Gut unterhalb des Vorratsgefäßes, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen Vorratsgefäß und Fluidisiervorrichtung eine in ihrer Größe einstellbare Öffnung besitzt.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, welche in Strömungsrich tung nach der Fluidisiervorrichtung mindestens eine Mem branpumpe aufweist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, welche oberhalb der einstellbaren Öffnung eine Transportvorrichtung für das fluidisierbare Gut aufweist.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, welche als Transportvor richtung mindestens eine Schnecke besitzt.

5. Verfahren zum Dosieren von fluidisierbaren Gütern und pneumatischen Fördern der dosierten Güter aus einem Vor ratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die Güter durch Einstellung der Größe einer am unte ren Ende des Vorratsgefäßes befindlichen Öffnung dosiert und durch eine darunter befindliche Fluidisiervorrich tung fluidisiert und gefördert werden.

6. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4 oder Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Öffnung in ihrer Größe durch Änderung der Position einer an der Fluidisiereinrichtung befindlichen Gasaustrittsöffnung eingestellt werden kann.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei eine Feindosie rung durch die Veränderung der Hubzahl mindestens einer, in Strömungsrichtung nach der Fluidisiervorrichtung be findlichen Membranpumpe, erfolgt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, wobei die Güter durch eine oberhalb der einstellbaren Öffnung befindli chen Transportvorrichtung, vorzugsweise mindestens einer Schnecke, zur Öffnung gefördert werden.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder Verfahren gemäß An spruch 7, wobei die Vorrichtung eine Mengenstrommeßein richtung, vorzugsweise eine Differentialwaage besitzt, mittels der über einen Regelkreis die Hubzahl der Mem branpumpe gesteuert wird.

10. Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 6 oder 9 oder des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 5, 6, 7, 8 oder 9 zum Dosieren und Fördern feinteiliger Feststoffe geringer Schüttdichte.