DE60109576T2 - METHOD AND DEVICE FOR FLOOR DRYING - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fließbetttrocknung bzw. Fluidbetttrocknung insbesondere für ein gleichzeitiges Trocknen und Zersetzen eines wärmeempfindlichen Materials, wobei das Verfahren bzw. die Vorrichtung die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. Anspruch 7 umfassen. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE-A-36 12 049 bekannt.The The invention relates to a method and apparatus for fluidized bed drying or fluid bed drying, in particular for simultaneous drying and decomposing a heat-sensitive Material, wherein the method and the device, the features of the preamble of claim 1 and claim 7, respectively. Such a thing Method and such a device are known from DE-A-36 12 049 known.

Die Fließbettbehandlung zahlreicher Materialien ist seit Jahrzehnten bekannt und hat sich aufgrund der zahlreichen Vorteile dieser Technologie zu einer weithin verwendeten Technologie in der Industrie und bei der Herstellung entwickelt.The Fluidized bed treatment Numerous materials has been known for decades and has become Because of the numerous advantages of this technology to a widely used technology in industry and manufacturing developed.

EP 0 141 403 beschreibt eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines Materials in einem Fließbett. Das zu behandelnde Material in dem Fließbett wird über einen Einlass in der Seitenwand der Vorrichtung oberhalb einer rotierenden, fluidisierten Schicht in das fluidisierte Bett geführt. Die Trocknungsluft wird über einen ringförmigen Verteiler zugeführt, der den unteren Teil der zylindrischen Wand der Kammer sowie einen kreisförmigen Schlitz zwischen dem konischen Boden und der zylindrischen Wand umgibt. EP 0 141 403 describes a device for heat treating a material in a fluidized bed. The material to be treated in the fluidized bed is passed into the fluidized bed via an inlet in the side wall of the device above a rotating, fluidized layer. The drying air is supplied via an annular manifold which surrounds the lower part of the cylindrical wall of the chamber and a circular slot between the conical bottom and the cylindrical wall.

Bei dieser Vorrichtung fallen größere und kleinere Materialklumpen aufgrund der Schwerkraft in der Kammer durch die fluidisierte Schicht und in Richtung des Bodens und des Schlitzes nach unten. Folglich fallen die größten Partikel des Pastenmaterials in diesem Raum am weitesten nach unten und diese sind einem heftigen Stoß des Rührarmes und einer gleichzeitigen, intensiven Trocknung von deren Oberflächen aufgrund des Trocknungsmediums ausgesetzt, das in diesem Bereich seine höchste Temperatur aufweist. Aufgrund dieser kombinierten Wirkung werden die größeren Partikel zersetzt und getrocknet. Kleinere und leichtere Partikel werden bei einem gleichzeitigen abschließenden Trocknen nach oben getragen und verlassen letztendlich die Trockenkammer zusammen mit dem Trocknungsmedium durch das Auslassrohr am oberen Ende. Das Trocknungsmedium wird tangential durch das Zuführrohr in den ringförmigen Verteiler und den kreisförmigen Schlitz eingebracht, um eine bevorzugte Rotation von Partikeln und von Trocknungsmedium in der Trockenkammer zu erhalten.at this device fall larger and smaller Lump of material due to gravity in the chamber through the fluidized layer and towards the bottom and the slot downward. As a result, the largest particles of the paste material fall farthest down in this room and these are a fierce one Push of the stirring wing and a simultaneous, intensive drying of their surfaces due exposed to the drying medium, which is in this range its highest temperature having. Because of this combined effect, the larger particles become decomposed and dried. Smaller and lighter particles will be carried upwards with a simultaneous final drying and finally leave the drying chamber together with the drying medium through the outlet tube at the top. The drying medium is tangentially through the feed tube in the annular Distributor and the circular Slit introduced to a preferred rotation of particles and to obtain drying medium in the drying chamber.

Eine große Vielzahl von Kuchen und pasteartigen Materialien können in der Vorrichtung, die in EP 0 141 403 beschrieben wird, erfolgreich getrocknet werden.A large variety of cakes and pasty materials can be used in the device EP 0 141 403 is successfully dried.

Einige Materialien jedoch weisen insbesondere in deren feuchten Form eine sehr klebrige Natur auf und neigen dazu, sich an der Innenseite der Trockenkammerwände abzulagern. Dies ist insbesondere bei wärmeempfindlichen Materialien nachteilhaft, da die Gefahr der Entfärbung und der Auflösung besteht.Some However, materials have a particular in their moist form very sticky nature and tend to stick to the inside the drying chamber walls deposit. This is especially true for heat-sensitive materials disadvantageous because of the risk of discoloration and dissolution.

Ferner weist die in der EP 0 141 403 beschriebene Vorrichtung den Nachteil auf, dass eine sehr unbiegsame Struktur erforderlich ist und der Rührarm bei hohen Kapazitäten sehr viel Energie verbraucht, da der Trockner einen großen Durchmesser aufweisen muss.Furthermore, in the EP 0 141 403 described device has the disadvantage that a very inflexible structure is required and the mixing arm consumes a lot of energy at high capacities, since the dryer must have a large diameter.

DE-PS Nr. 3612049 und zusätzlich die deutsche Patentanmeldung Nr. 3633125 beschreiben eine Vorrichtung zum Trocknen von Hühnerkot. Der Hühnerkot wird über den Boden der Vorrichtung zu der Trockenkammer geführt und durch die Verwendung von komprimierter Luft oder eines Gebläses in die Trockenkammer eingebracht, das einen aufwärtsgerichteten Luftstrom erzeugt. In der Kammer wird der Hühnerkot durch die Verwendung von warmer Luft von dem Hühnerhof getrocknet. Im Allgemeinen ist die beschriebene Vorrichtung als Trocknungsvorrichtung sehr ineffizient, da die Temperatur niedrig ist und die komprimierte Luft keine fluidisierte Schicht erzeugt.DE-PS No. 3612049 and in addition German Patent Application No. 3633125 describes a device for drying chicken droppings. The chicken dung will over led the bottom of the device to the drying chamber and by using compressed air or a blower in the Drying chamber introduced, which generates an upward airflow. In the chamber is the chicken droppings dried by the use of warm air from the chicken farm. In general the device described as a drying device very inefficient, because the temperature is low and the compressed air does not fluidize Layer generated.

Folglich besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung für die kontinuierliche Fließbetttrocknung und Fließbettzersetzung eines Materials in der Form einer Paste oder eines Filterkuchens, die gegenüber der klebrigen Natur des Materials unempfindlich ist.consequently there is a need for a device for the continuous fluidized bed drying and fluidized bed decomposition a material in the form of a paste or a filter cake, the opposite of the sticky nature of the material is insensitive.

Ferner besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Fließbetttrocknung, die große Konstruktionen mit großer Kapazität ermöglicht, ohne dass unbiegsame Rührarme mit großem Durchmesser erforderlich sind.Further there is a need for a device for continuous fluidized bed drying, the large structures with big ones capacity allows without that inflexible stirring arms with a large diameter required are.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die insbesondere zum Trocknen von wärmeempfindlichen Materialien geeignet sind.It is an object of the present invention, a method and a To provide apparatus, in particular for drying heat-sensitive Materials are suitable.

Dieses Ziel wird durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung erreicht.This The aim is defined by the in the claims Achieved invention.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, mittels derer wärmeempfindliches Material ohne das Risiko einer Entfärbung oder einer Auflösung getrocknet werden kann, die auftreten können, wenn wärmeempfindliches Material getrocknet wird.The The present invention provides a method and an apparatus ready, by means of which heat-sensitive Material dried without the risk of discoloration or dissolution can be that can occur if heat sensitive Material is dried.

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, in denen das zu trocknende Material fast unmittelbar nach dem Eintritt in die Trockenkammer in einem aufwärts gerichteten Strom von Fluidisierungs- und Trocknungsmedium gefangen wird, um somit die Berührung mit den heißen Wänden der Vorrichtung zu vermeiden.The invention provides a method and apparatus in which the material to be dried is trapped in an upward stream of fluidizing and drying medium almost immediately after entering the drying chamber so as to avoid contact with the hot walls of the device.

Wie vorstehend bemerkt, betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Fließbetttrocknung von feuchtem Material in einer Trockenkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil umfasst, wobei der obere Teil einen Auslass für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil mit wenigstens einem Einlass für feuchtes Material und wenigstens einem Einlass für einen Strom von Fluidisierungs- und Trocknungsmedium umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

  • i) Bereitstellen des feuchten, zu trocknenden Materials in die Trockenkammer, und zwar vertikal durch einen Einlass in den horizontalen Bodenteil der Trockenkammer,
  • ii) Aussetzen des feuchten Materials einem aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, der in die Trockenkammer eingebracht wird, wobei der Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums vorzugsweise durch Öffnungen eingebracht wird, die den Einlass für das feuchte Material teilweise oder vollständig umgeben,
  • iii) Trocknen des feuchten Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, um trockenes Material zu erhalten,
  • iv) Entfernen des trockenen Materials von dem oberen Teil der Trockenkammer durch den Auslass, gekennzeichnet durch ein Einstellen der Verweildauer des zu trocknenden Materials in der Trockenkammer durch ein Einstellen der Größe der Öffnung einer einstellbaren Blende, die in dem oberen Teil der Trockenkammer bereitgestellt ist.
As noted above, one aspect of the invention relates to a process for fluidized bed drying of wet material in a drying chamber comprising an upper part and a lower part, the upper part having a dry material outlet and the lower part having a substantially horizontal bottom part at least one inlet for moist material and at least one inlet for a stream of fluidizing and drying medium, the method comprising the following steps:
  • i) providing the moist material to be dried in the drying chamber, vertically through an inlet in the horizontal bottom part of the drying chamber,
  • ii) exposing the moist material to an upward flow of a fluidizing and drying medium introduced into the drying chamber, the flow of the fluidizing and drying medium preferably being introduced through openings which partially or completely surround the inlet for the moist material,
  • iii) drying the moist material in the upward flow of fluidizing and drying medium to obtain dry material,
  • iv) removing the dry material from the upper part of the drying chamber through the outlet, characterized by adjusting the residence time of the material to be dried in the drying chamber by adjusting the size of the opening of an adjustable orifice provided in the upper part of the drying chamber.

Bei dem Fluidisierungs- und Trocknungsmedium handelt es sich normalerweise um ein Gas, vorzugsweise Umgebungsluft, das auf eine Temperatur zwischen 100 bis 500°C erwärmt wird.at the fluidizing and drying medium is normally around a gas, preferably ambient air, which is at a temperature between 100 to 500 ° C heated becomes.

Der horizontale Bodenteil ist ausgestaltet, um im Wesentlichen horizontal zu verlaufen, und umfasst einen oder mehrere Einlässe für das Fluidisierungs- und Trocknungsmedium, das um einen oder mehrere Einlässe für das feuchte Material, das getrocknet werden soll, derart angeordnet ist, dass das Fluidisierungs- und Trocknungsmedium einen im Wesentlichen kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums ausbildet, und das feuchte Material, das getrocknet werden soll, tritt im Wesentlichen in der Mitte des kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom ein, um somit in dem kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums gefangen zu werden.Of the the horizontal bottom part is configured to be substantially horizontal to run and includes one or more inlets for the fluidization and drying medium surrounding one or more inlets for the humid Material to be dried is arranged such that the fluidizing and drying medium is a substantially circular or cylindrical upwards directed stream of fluidizing and drying medium, and the wet material to be dried essentially occurs in the middle of the circular or cylindrical upwards directed stream, thus in the circular or cylindrical upward Stream of Fluidisierungs- and drying medium to be caught.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt das feuchte, zu trocknende Material in der Form einer Paste oder eines Filterkuchens vor. Vorzugsweise liegt das feuchte, zu trocknende Material in der Form eines Gemisches aus flüssigen und festen Partikeln vor, wobei das Gemisch 10 bis 90 Gew.-% des festen Materials enthält.In a preferred embodiment the method according to the invention is the moist, to be dried material in the form of a paste or a filter cake. Preferably, the wet, too drying material in the form of a mixture of liquid and solid particles, wherein the mixture contains 10 to 90 wt .-% of the solid material.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das feuchte Material durch Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel in der Trockenkammer durchmischt und/oder zersetzt. Vorzugsweise handelt es sich bei den Durchmischungs- oder Zersetzungsmitteln um Lamellen, Schaufelräder, Klingen oder vergleichbare Vorrichtungen, die an eine vertikal rotierende Welle befestigt sind, die von der Mitte des horizontalen Bodens absteht.In a further preferred embodiment the method according to the invention the wet material is mixed and / or decomposed mixed in the drying chamber and / or decomposed. Preferably these are the blending or decomposing agents around fins, paddle wheels, blades or similar devices connected to a vertically rotating Shaft are attached from the center of the horizontal ground projects.

Vorzugsweise wird die Verweildauer, um das feuchte, zu trocknende Material dem Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums auszusetzen, durch Einstellung der Größe von Blenden eingestellt. Bei der Verweildauer handelt es sich um die durchschnittliche Zeit, die dafür erforderlich ist, dass ein gegebenes Material, das dem Fluidisierungs- und Trocknungsmedium ausgesetzt wird, eine zufriedenstellende Trockenheit erhält. Der Fachmann ist routinemäßig dazu in der Lage, die Verweildauer für ein Material zu bestimmen.Preferably is the residence time to the moist material to be dried the Stream a fluidizing and drying medium suspend, through Adjusting the size of apertures set. The length of stay is the average Time for that it is necessary that a given material corresponding to the fluidization and drying medium is exposed to a satisfactory dryness receives. The expert is routinely involved able to set the length of stay for a To determine material.

Die einstellbaren Blenden sind in dem oberen Teil der Trockenkammer angeordnet. Vorzugsweise sind die Blenden in einer ringförmigen Wand einstellbar, die horizontal in wenigstens einen Teil der oberen Trockenkammer absteht.The adjustable orifices are in the upper part of the drying chamber arranged. Preferably, the panels are adjustable in an annular wall, horizontally in at least part of the upper drying chamber projects.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das feuchte, zu trocknende Material dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer vertikal nach oben bereitgestellt, und zwar vorzugsweise mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben oder Gurten, usw.In a preferred embodiment the method according to the invention The moist material to be dried becomes substantially horizontal Bottom part of the drying chamber provided vertically upwards, and Although preferably by means of paddle wheels or feed screws or straps, etc.

Die Erfindung umfasst ferner die Verwendung des Verfahrens zum Trocknen feuchten Materials und vorzugsweise zum Trocknen wärmeempfindlichen Materials.The The invention further encompasses the use of the method of drying wet material and preferably heat-sensitive for drying Material.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Fließbetttrocknung von feuchtem Material mit einer Trockenkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil umfasst, wobei der obere Teil einen Auslass für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil umfasst, der Mittel zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums in der Trockenkammer sowie einen Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil der Trockenkammer Mittel zum Einstellen des aufwärts gerichteten Stroms des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei die Mittel eine im Wesentlichen horizontal abstehende Kante mit einstellbaren Blenden sind.According to one aspect, the invention relates to a device for fluidized bed drying of wet material having a drying chamber comprising an upper part and a lower part, the upper part having a dry material outlet and the lower part comprising a substantially horizontal bottom part, the means for providing an upward flow of a fluidizing and drying medium in the drying chamber and an inlet for the humid, too drying material, characterized in that the upper part of the drying chamber comprises means for adjusting the upward flow of the fluidizing and drying medium, said means being a substantially horizontally projecting edge with adjustable apertures.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung handelt es sich bei den Mitteln zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmedium um einen Schlitz in dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer, wobei der Schlitz vorzugsweise ringförmig ist und der ringförmige Schlitz vorzugsweise teilweise oder vollständig den Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umgibt. Somit ist es möglich, das feuchte, zu trocknende Material in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums zu fangen und eine Berührung mit den Wänden der Trockenkammer zu vermeiden.In a preferred embodiment the device for fluidized bed drying according to the invention these are the means for providing an upward Stream of fluidizing and drying medium around a slot in the substantially horizontal bottom part of the drying chamber, wherein the slot is preferably annular is and the annular Slit preferably partially or completely the inlet for the wet, surrounding material to be dried. Thus, it is possible to wet, to be dried Material in the upwards directed stream of Fluidisierungs- and drying medium to catch and a touch with the walls to avoid the drying chamber.

Es wird bevorzugt, dass die Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung eine Trockenkammer mit einem oberen zylindrischen Teil und einem unteren konischen Teil aufweist, der sich nach unten in Richtung des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils verjüngt. Eine derartige Ausgestaltung stellt die optimalen Bedingungen für den Materialfluss in der Trockenkammer bereit.It it is preferred that the fluidized bed drying apparatus according to the invention a drying chamber with an upper cylindrical part and a has lower conical part that slopes down towards the substantially horizontal bottom part tapers. Such a configuration provides the optimal conditions for the material flow in the drying chamber ready.

Vorzugsweise ist der Einlass für das feuchte, zu trocknende Material im Wesentlichen in der Mitte des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils der Trockenkammer angeordnet, um die besten Verteilungseigenschaften des feuchten, zu trocknenden Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums bereitzustellen.Preferably is the inlet for the moist, to be dried material substantially in the middle of the arranged substantially horizontal bottom part of the drying chamber, for the best distribution properties of damp, dry material in the upwards directed stream of Fluidisierungs- and drying medium to provide.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung ist die Trockenkammer mit Mitteln zum Durchmischen und/oder Zersetzen ausgestattet, wobei die Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel vorzugsweise eine koaxial angeordnete, rotierende Welle mit Flügeln, Schaufelrädern, Messern oder Stangen sind. Da das feuchte, zu trocknende Material oftmals kuchenartig oder pastenartig ist, besteht ein Bedarf dafür, das Material zu zersetzen, um ein besseres Trocknen zu erreichen. Vorzugsweise wird das feuchte, zu trocknende Material dem Einlass in dem horizontalen Boden mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben, Bändern oder Pumpen nach oben bereitgestellt.In a preferred embodiment the device for fluidized bed drying according to the invention is the drying chamber with means for mixing and / or decomposition equipped, wherein the mixing and / or decomposing agents preferably a coaxially arranged rotating shaft with wings, paddle wheels, knives or rods are. Because the moist, to be dried material often cake-like or paste-like, there is a need for the material to decompose to achieve better drying. Preferably the moist material to be dried becomes the inlet in the horizontal Ground by means of paddle wheels or feed screws, ribbons or pumps provided upwards.

Die Erfindung umfasst ebenso die Verwendung der Vorrichtung zum Trocknen feuchten Materials und vorzugsweise zum Trocknen wärmeempfindlichen Materials.The The invention also includes the use of the device for drying wet material and preferably heat-sensitive for drying Material.

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf ein Beispiel und die Zeichnungen beschrieben.The The invention will be described below in more detail with reference to Example and the drawings described.

1 zeigt einen schematischen Schnitt entlang der vertikalen Achse der Vorrichtung gemäß der Erfindung. 1 shows a schematic section along the vertical axis of the device according to the invention.

2 zeigt die einstellbare Blende, um die Verweildauer des Materials in der Trockenkammer zu bestimmen. 2 shows the adjustable aperture to determine the residence time of the material in the drying chamber.

Die Vorrichtung umfasst eine Trockenkammer 1 mit einem zylindrischen Teil 2, einem Deckenteil 3 und einem konischen Teil 4. Der zylindrische Teil weist eine Blende 6 und eine Auslassöffnung 5 für das getrocknete Produkt auf, das von dem Trocknungsmedium getragen wird.The device comprises a drying chamber 1 with a cylindrical part 2 , a ceiling part 3 and a conical part 4 , The cylindrical part has an aperture 6 and an outlet opening 5 for the dried product carried by the drying medium.

Das Trocknungsmedium wird tangential durch die Öffnung 7 in den ringförmigen Verteiler 8 eingebracht und durch einen ringförmigen Schlitz 11 in die Trockenkammer geführt, der durch den konischen Führungsring 9 und das äußere Element 10 des mittleren Elements 16 begrenzt ist.The drying medium is tangential through the opening 7 in the annular distributor 8th introduced and through an annular slot 11 led into the drying chamber, by the conical guide ring 9 and the outer element 10 of the middle element 16 is limited.

Ein rotierendes Antriebselement 12 mit einer Welle 13 ist koaxial in der Kammer 1 und in dem Element 16 angeordnet und ist mit Schaufelrädern 14 in dem Teil ausgestattet, der von dem Element 16 umschlossen ist, sowie mit Flügeln 15 in dem Teil, der von dem konischen Teil 4 der Kammer 1 umschlossen ist.A rotating drive element 12 with a wave 13 is coaxial in the chamber 1 and in the element 16 arranged and is with paddle wheels 14 equipped in the part of the element 16 is enclosed, as well as with wings 15 in the part of the conical part 4 the chamber 1 is enclosed.

Das Element 16 ist mit einem Zuführelement für Pastenmaterial in der Form eines Elements 17 mit einer Förderschraube 18 bereitgestellt. Das Element 16 und sein äußerer Teil 10 bilden einen Wassermantel, der ein Medium zur Kontrolle der Temperatur des Elements 16 enthält. Die Zirkulierung des Mediums kann mittels einer Einlassleitung 19 und einer Auslassleitung bereitgestellt werden, die nicht gezeigt sind.The element 16 is with a feeding element for paste material in the form of an element 17 with a conveyor screw 18 provided. The element 16 and his outer part 10 Form a water jacket, which is a medium for controlling the temperature of the element 16 contains. The circulation of the medium can be achieved by means of an inlet pipe 19 and an exhaust pipe, which are not shown.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.The Device works as follows.

Das Material, das in der Form eines Kuchens oder einer Paste vorliegt und getrocknet und zersetzt werden soll, wird mittels der Schraube 18 dem Element 16 zugeführt. Aufgrund der Rotation der Welle 13 mit den Schaufelrädern 14 wird die Paste aufwärts befördert und – aufgrund von Zentrifugalkräften – radial nach außen in die Trockenkammer eingebracht.The material, which is in the form of a cake or a paste and is to be dried and decomposed, becomes the element by means of the screw 18 16 fed. Due to the rotation of the shaft 13 with the paddle wheels 14 The paste is conveyed upwards and, due to centrifugal forces, introduced radially outwards into the drying chamber.

Der Durchmesser des Elements 16, die Anzahl und die Ausgestaltung der Schaufelräder 14 und die Umdrehung der Welle 13 sind derart gewählt, um eine vertikale Massentransportgeschwindigkeit der Paste zu ermöglichen, die mehrere Male so groß wie die der Zuführschraube 18 ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass, wohingegen der Betrieb der Schraube 18 ein Teil der Gesamtsteuerung des Trocknungsprozesses ist, die Schaufelräder 14 das Pastenmaterial der zentralen Trocknungszone der Kammer in Form einer verteilten Wolke aus feuchtem Material zuführen sollen. Die feuchte Wolke trifft auf das heiße Trocknungsmedium, das aus dem Schlitz 11 austritt, und ein wildes fluidisiertes Bett wird in dem unteren Teil der Kammer ausgebildet. Es findet sofort eine anfängliche Verdampfung des verteilten feuchten Materials statt. Diese wird aufgrund der Stoßwirkung der Flügel 15 unterstützt, und möglicherweise verbleibende Pasteklumpen werden getrocknet und zersetzt. Ein Teil des Materials in dem fluidisierten Bett verlässt das Bett in der Form kleiner Klumpen und kann durch das rotierende Trocknungsmedium entlang der konischen Wände 4 zu den oberen Teilen der Kammer getragen werden. Diese Klumpen weisen jedoch eine trockene Oberfläche auf und sind daher nicht mit dem Risiko behaftet, an den Kammerwänden anzuhaften. Klumpen, die ein immer noch feuchtes Inneres aufweisen, bewegen sich entlang der konischen Wände 4 aufwärts, bis das Strömungsmuster in der Kammer diese zurück in das Bett in dem Boden lenkt.The diameter of the element 16 , the number and the design of the paddle wheels 14 and the rotation of the shaft 13 are chosen to allow a vertical mass transport speed of the paste several times as large as that of the feed screw 18 is. The reason is in that, whereas, the operation of the screw 18 Part of the overall control of the drying process is the paddle wheels 14 To deliver the paste material of the central drying zone of the chamber in the form of a distributed cloud of moist material. The wet cloud hits the hot drying medium that comes out of the slot 11 leaking, and a wild fluidized bed is formed in the lower part of the chamber. Immediate initial evaporation of the dispersed wet material takes place. This is due to the impact of the wings 15 supported, and possibly remaining paste lumps are dried and decomposed. A portion of the material in the fluidized bed leaves the bed in the form of small lumps and can pass through the rotating drying medium along the conical walls 4 be carried to the upper parts of the chamber. However, these lumps have a dry surface and therefore are free of the risk of adhering to the chamber walls. Lumps that still have a moist interior move along the conical walls 4 upward until the flow pattern in the chamber directs it back into the bed in the floor.

Bei den meisten Produkten ist es unumgänglich, die Verweildauer der Produkte in der Trockenkammer zu kontrollieren, um ein ausreichendes Trocknen sicherzustellen. Der Durchmesser der zentralen Öffnung in der Blende 6 weist eine bekannte Wirkung hinsichtlich der Verweildauer des Produkts in der Kammer auf.For most products, it is essential to control the dwell time of products in the drying chamber to ensure adequate drying. The diameter of the central opening in the panel 6 has a known effect on the residence time of the product in the chamber.

Aufgrund der Rotation des Trocknungsmediums bewegt sich das Material in der Kammer in der Form eines rotierenden fluidisierten Bettes nach oben, dessen innere Begrenzung der Öffnungsdurchmesser der Blende 6 ist. Wenn trockenes Material von dem Prozess in dem Boden der Kammer zu der rotierenden Partikelmasse hinzugefügt wird, dann entweichen die Partikel von der Oberfläche über die Kante der Öffnung und eine konstante Partikelmasse wird in der Kammer für einen gegebenen Durchmesser der Öffnung beibehalten.Due to the rotation of the drying medium, the material in the chamber moves upwards in the form of a rotating fluidized bed whose inner limit is the aperture diameter of the orifice 6 is. When dry material is added from the process in the bottom of the chamber to the rotating particulate mass, the particles escape from the surface over the edge of the opening and a constant mass of particulates is maintained in the chamber for a given diameter of the opening.

Folglich definiert ein gegebener Durchmesser der Öffnung in der Blende zusammen mit einer gegebenen Zufuhr von Material zu dem Prozess eine somit gegebene Verweildauer für die Produktmasse in der Kammer.consequently defines a given diameter of the aperture in the bezel together thus with a given supply of material to the process given residence time for the product mass in the chamber.

Die vorliegende Erfindung enthält Mittel zur Kontrolle der Verweildauer während des Betriebs, in dem ein Segmentausschnitt des Blendenrings 6 bereitgestellt wird, die mit einem Gleitschieber 6a ausgestattet sind, der mittels eines externen Aktivators zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position eingestellt werden kann, siehe 2. Der Aktivator kann manuell oder mittels Fernbedienung derart betrieben werden, dass der Schieber in jedweder Position zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position eingestellt werden kann. In der geöffneten Position weist die Schieberkante in Richtung der Mitte der Kammer ihren maximalen Abstand von der Mittellinie der Kammer auf. In ihrer geschlossenen Position befindet sich die Schieberkante in Richtung der Mitte der Kammer in einer Linie mit dem Rand der kreisförmigen Öffnung in der Blende 6.The present invention includes means for controlling residence time during operation in which a segment cutout of the aperture ring 6 is provided with a sliding gate 6a are equipped, which can be adjusted by means of an external activator between an open and a closed position, see 2 , The activator can be operated manually or remotely so that the slider can be adjusted in any position between the open and closed positions. In the open position, the gate edge is toward the center of the chamber at its maximum distance from the centerline of the chamber. In its closed position, the gate edge is in the direction of the center of the chamber in line with the edge of the circular aperture in the bezel 6 ,

Aufgrund der Dynamik ist die Masse des rotierenden, fluidisierten Materials durch die Position der Steuerkante des Schiebers definiert. Folglich kann die Verweildauer der Partikelmasse in der Kammer durch das Einstellen der Schieberposition kontrolliert werden.by virtue of The dynamic is the mass of the rotating, fluidized material defined by the position of the control edge of the slider. Consequently, can the residence time of the particulate mass in the chamber by adjusting the slider position are checked.

Zahlreiche Modifikationen der Vorrichtung sind innerhalb des Umfangs der Ansprüche möglich. Zahlreiche Formen der Schaufelräder 14 oder sogar eine ganze Schraube können bereitgestellt werden, wie dies für Pastenprodukte anderer Natur erforderlich ist.Numerous modifications of the device are possible within the scope of the claims. Numerous forms of paddle wheels 14 or even a whole screw can be provided, as is required for paste products of other natures.

Wenn das Trocknungsmedium dem ringförmigen Verteiler 8 über die tangential gerichtete Zufuhrleitung 7 zugeführt wird, dann können Führungslamellen in dem Verteiler 8 bereitgestellt sein, um die Richtung des Flusses des Mediums durch den Schlitz 11 zu. ändern. Ferner sind weitere Ausgestaltungen des Gleitschiebers 6a gemäß der Natur der Erfindung vorstellbar. Beispielsweise kann mehr als ein Schieber angewendet werden und die Geometrie des einzelnen Schiebers kann ebenso verändert werden.When the drying medium is the annular distributor 8th via the tangentially directed supply line 7 is fed, then guide vanes in the manifold 8th be provided to the direction of the flow of the medium through the slot 11 to. to change. Furthermore, further embodiments of the slider 6a conceivable according to the nature of the invention. For example, more than one slider can be used and the geometry of the single slider can also be changed.

Obgleich die Erfindung insbesondere für das Trocknen von wärmeempfindlichen Materialien und für Fließbetttrockeneinrichtungen hoher Kapazität vorteilhaft ist, kann die Vorrichtung ebenso für das Trocknen von Materialien vorteilhaft sein, die erfolgreich mittels bekannter Vorrichtungen und bei kleinen/mittleren Kapazitäten getrocknet werden können.Although the invention in particular for the drying of heat-sensitive Materials and for Fluidized bed drying equipment high capacity advantageous The device can also be used for drying materials be advantageous, the successful means of known devices and can be dried at low / medium capacities.

BEISPIELEXAMPLE

Die Erfindung und die Vorteile, die sich aus deren Verwendung ergeben, werden durch das Ergebnis des nachstehenden Experiments verdeutlicht, das in einer Vorrichtung durchgeführt worden ist, wie diese in der Zeichnung dargestellt ist.The Invention and the advantages resulting from its use are clarified by the result of the experiment below performed in a device has been as shown in the drawing.

Der Durchmesser des zylindrischen Teils der Vorrichtung beträgt 1,6 m und die Höhe von dem Lufteinlass (9) zu der Decke (3) beträgt 4,4 m. Die Öffnung in der Blende 6 beträgt 1 Meter. Ein feuchtes, pasteartiges Molkekonzentrat mit einem Gesamtfeststoffanteil von 85% wird mit 4161 kg/h vertikal aufwärts in die Trockenkammer eingebracht und durch die rotierenden Flügel zersetzt.The diameter of the cylindrical part of the device is 1.6 m and the height of the air inlet ( 9 ) to the ceiling ( 3 ) is 4.4 m. The opening in the panel 6 is 1 meter. A moist, paste-like whey concentrate with a total solids content of 85% is introduced vertically into the drying chamber at 4161 kg / h and decomposed by the rotating blades.

Die Trocknungs- und Fluidisierungsluft wird in einer Menge von ungefähr 20 000 kg/h in die Trockenkammer über den ringförmigen Schlitz (11) mit einer Geschwindigkeit von 55 m/s und bei einer Temperatur von 140°C eingebracht.The drying and fluidizing air is introduced in an amount of approximately 20,000 kg / h into the drying chamber via the annular slot (FIG. 11 ) at a rate of 55 m / s and at a temperature of 140 ° C introduced.

Das teilweise getrocknete Material bildet ein rotierendes fluidisiertes Bett in der Kammer, das durch die Blende 6 und den Schlitz 6a begrenzt ist, und zwar mit einer Öffnung von 50%.The partially dried material forms a rotating fluidized bed in the chamber that passes through the orifice 6 and the slot 6a limited, with an opening of 50%.

Die Temperatur der Trocknungsluft (5) am Auslass beträgt 70°C.The temperature of the drying air ( 5 ) at the outlet is 70 ° C.

Getrocknetes Pulver wird von Trocknungsluft in einem Wirbel (nicht gezeigt) getrennt.dried Powder is separated from drying air in a vortex (not shown).

Der Versuch wird durch den Operator nach 4 Stunden beendet. Die Kammer weist keine groben Ablagerungen auf.Of the Attempt is terminated by the operator after 4 hours. The chamber has no coarse deposits.

Die Fließbarkeit eines Pulvers wird gemessen, indem ungefähr 10 g Pulver in einen weiten geneigten Trichter geschüttet werden, der auf einem Tisch ruht. Wenn der Trichter vorsichtig manuell entfernt wird, dann verbleibt das Pulver als ein mehr oder weniger kegelförmiger Haufen.The flowability of a powder is measured by placing about 10 g of powder in a wide poured inclined funnel be resting on a table. If the funnel is careful manually is removed, then the powder remains as a more or less conical Heap.

Die Fließbarkeit wird als der Ruhewinkel ausgedrückt, der mittels eines tragbaren Goniometers gemessen wird. Der normale Bereich für sprühgetrocknete Pulver beträgt zwischen 30°C oder weniger ("gut") und 45°C oder mehr ("schlecht"). (Es wird verwiesen auf Cheremisinoff, N., Hydrodynamics of Gas-Solids Fluidization, (1984), S. 6).The flowability is expressed as the angle of repose, which is measured by means of a portable goniometer. The normal one Area for spray-dried Powder is between 30 ° C or less ("good") and 45 ° C or more ("bad"). (It is referred on Cheremisinoff, N., Hydrodynamics of Gas Solids Fluidization, (1984), p. 6).

Die Restfeuchte wird durch Gewichtsverlust nach 6 Stunden in einem Ofen bei 87°C gemessen.The Residual moisture is caused by weight loss after 6 hours in an oven at 87 ° C measured.

Die Messung der Partikelgröße wurde mittels Laserbeugung durchgeführt: Die Pul-ver werden auf einer kleinen vibrierenden Pulverzuführvorrichtung verteilt, in der Luft verteilt und durch den Laserstrahl eines Malvern Particle Sizer Series 2600 geblasen bzw. eingesaugt.The measurement of the particle size was performed by laser diffraction: the powders are distributed on a small vibrating powder feeder, distributed in the air and by the laser beam of a Malvern Particle Sizer Series 2600 blown or sucked.

Die Partikelgrößenmessungen werden als Rosin-Rammler-Bennett (RRB)-Durchschnittsdurchmesser d' und als RRB-Neigungsparameter n ausgedrückt (siehe beispielsweise DIN Standard 66145 oder zahlreiche Lehrbücher einschließlich Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6. Auflage (1984) S. 8–5).The Particle size measurements are called Rosin-Rammler-Bennett (RRB) average diameter d 'and as RRB slope parameters n expressed (See, for example, DIN Standard 66145 or numerous textbooks including Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6th Edition (1984) pp. 8-5).

Anbackeigenschaften werden abgeschätzt, indem die Kruste untersucht wird, die auf einem Löffel von Puder ausgebildet wird, das bei 20°C 24 Stunden lang einer relativen Luftfeuchte von 60–80% ausgesetzt wird.Anbackeigenschaften are estimated by the crust is being studied, which is formed on a spoon of powder at 20 ° C Exposed for 24 hours to a relative humidity of 60-80% becomes.

Das erhaltene Pulver weist eine gute Fließbarkeit, eine Restfeuchtigkeit von 2,0%, keine sichtbare Entfärbung, eine RRB-Partikelgröße d'/n = 132 mum/2,9 auf und es wies keine Anbackungseigenschaften auf (NB).The obtained powder has a good flowability, a residual moisture of 2.0%, no visible discoloration, an RRB particle size d '/ n = 132 mum / 2.9 and it had no caking characteristics (NB).

Claims (13)

Verfahren zur Fließbetttrocknung feuchten Materials in einer Trockenkammer (1) umfassend einen oberen Teil (3) und einen unteren Teil (2) (4), wobei der obere Teil einen Auslass (5) für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil mit wenigstens einem Einlass (17) für feuchtes Material sowie wenigstens einen Einlass (7) für einen Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: i) Bereitstellen des feuchten, zu trocknenden Materials in die Trockenkammer vertikal durch einen Einlass (7) in dem horizontalen Bodenteil der Trockenkammer, ii) Aussetzen des feuchten Materials einem aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, der in die Trockenkammer eingebracht wird, wobei der Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums vorzugsweise durch Öffnungen eingebracht wird, die den Einlass für das feuchte Material teilweise oder vollständig umgeben, iii) Trocknen des feuchten Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, um trockenes Material zu. erhalten, iv) Entfernen des trockenen Materials von dem oberen Teil der Trockenkammer durch den Auslass (5), gekennzeichnet durch ein Einstellen der Verweildauer des zu trocknenden Materials in der Trockenkammer durch ein Einstellen der Größe der Öffnung einer einstellbaren Blende, die in dem oberen Teil der Trockenkammer bereitgestellt ist.Process for the fluidized bed drying of moist material in a drying chamber ( 1 ) comprising an upper part ( 3 ) and a lower part ( 2 ) (4), the upper part having an outlet ( 5 ) for dry material and the lower part has a substantially horizontal bottom part with at least one inlet ( 17 ) for moist material and at least one inlet ( 7 ) for a flow of a fluidising and drying medium, the method comprising the steps of: i) providing the moist material to be dried into the drying chamber vertically through an inlet ( 7 ii) exposing the moist material to an upward flow of a fluidizing and drying medium introduced into the drying chamber, the flow of fluidizing and drying medium preferably being introduced through openings defining the inlet for the drying chamber partially or completely surrounding wet material, iii) drying the moist material in the upward flow of the fluidizing and drying medium to dry material. iv) removing the dry material from the upper part of the drying chamber through the outlet ( 5 characterized by adjusting the residence time of the material to be dried in the drying chamber by adjusting the size of the opening of an adjustable orifice provided in the upper part of the drying chamber. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material die Form einer Paste oder eines Filterkuchens aufweist.Method according to claim 1, characterized in that that the moist material takes the form of a paste or a filter cake having. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material wärmeempfindlich ist.Method according to one of claims 1 or 2, characterized that the moist material is heat sensitive is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material durch Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel (13, 14, 15) in der Trockenkammer durchmischt und/oder zersetzt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the moist material by mixing and / or decomposition agent ( 13 . 14 . 15 ) is mixed in the drying chamber and / or decomposed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte, zu trocknende Material dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer vertikal nach oben vorzugsweise mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben (18) zugeführt wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the moist, to be dried material to the substantially horizontal bottom part of the drying chamber vertically upward preferably by means of paddle wheels or feed screws ( 18 ) is supplied. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Trocknen von feuchtem Material und vorzugsweise wärmeempfindlichen Material.Use of a method according to one of claims 1 to 5 for drying wet material and preferably heat-sensitive Material. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Trockenkammer (1) umfassend einen oberen Teil (3) sowie einen unteren Teil (2) (4), wobei der obere Teil einen Auslass (5) für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil umfasst, der Mittel (9, 10, 16) zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums in der Trockenkammer sowie einen Einlass (17) für das feuchte, zu trocknende Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (3) der Trockenkammer Mittel (6) zum Einstellen des aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei die Mittel eine im Wesentlichen horizontal abstehende Kante mit einer einstellbaren Blende sind.Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 5 with a drying chamber ( 1 ) comprising an upper part ( 3 ) and a lower part ( 2 ) ( 4 ), the upper part having an outlet ( 5 ) for dry material and the lower part comprises a substantially horizontal bottom part, the means ( 9 . 10 . 16 ) for providing an upward flow of a fluidizing and drying medium in the drying chamber and an inlet ( 17 ) for the moist material to be dried, characterized in that the upper part ( 3 ) the drying chamber means ( 6 ) for adjusting the upward flow of the fluidizing and drying medium, the means being a substantially horizontally projecting edge with an adjustable aperture. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums ein Schlitz in dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer sind, wobei der Schlitz vorzugsweise ringförmig ist und wobei vorzugsweise der ringförmige Schlitz (11) teilweise oder vollständig den Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umgibt.Apparatus according to claim 7, characterized in that the means for providing an upward flow of a fluidising and drying medium are a slot in the substantially horizontal bottom part of the drying chamber, the slot preferably being annular and preferably the annular slot (Fig. 11 ) partially or completely surrounds the inlet for the moist material to be dried. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenkammer einen oberen zylindrischen Teil (2) sowie einen unteren konischen Teil (4) aufweist, der sich abwärts zu dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil verjüngt.Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the drying chamber has an upper cylindrical part ( 2 ) and a lower conical part ( 4 ) which tapers downwardly to the substantially horizontal bottom part. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das feuchte, zu trocknende Material im Wesentlichen in der Mitte des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils der Trockenkammer angeordnet ist.Device according to one of claims 7 to 9, characterized that the inlet for the moist, to be dried material substantially in the middle the substantially horizontal bottom part of the drying chamber arranged is. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenkammer mit Mitteln (13, 14, 15) zum Durchmischen und/oder Zersetzen ausgestattet ist, wobei die Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel vorzugsweise eine koaxial angeordnete Rotationswelle mit Flügeln sind.Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the drying chamber with means ( 13 . 14 . 15 ) is provided for mixing and / or decomposing, wherein the mixing and / or decomposing means are preferably a coaxially arranged rotary shaft with wings. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte, zu trocknende Material aufwärts zu dem Einlass in dem horizontalen Boden mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben (18) bereitgestellt wird.Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the moist material to be dried up to the inlet in the horizontal ground by means of paddle wheels or feed screws ( 18 ) provided. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 zum Trocknen von feuchtem Material und vorzugsweise wärmeempfindlichen Material.Use of a device according to one of claims 7 to 12 for drying wet material and preferably heat-sensitive Material.
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