DE69618716T2

DE69618716T2 - Vorrichtung zur Herstellung von einem sprühgetrocknetem Produkt und Verfahren zur Herstellung eines solchen Produktes

Info

Publication number: DE69618716T2
Application number: DE69618716T
Authority: DE
Inventors: Antonius Cornelus Boersen; Antonius Johannes Maria Bouman
Original assignee: Carlisle Process Systems BV
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2016-06-12
Also published as: EP0749769A1; EP0749769B1; NL1002909C1; AU5592796A; DE69618716D1; US5782010A; ATE212246T1; AU684099B2; NZ286838A

Description

Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf eine Vorrichtung zur Erzeugung eines sprüh-getrockneten Guts, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben.
Eine solche Vorrichtung ist allgemein bekannt und wird für die Herstellung von sprüh-getrockneten Gütern ausgehend von Lösungen verwendet, die das Ausgangsmaterial für diese Güter enthalten.
Vorrichtungen zum Sprüh-Trocknen dieser Art sind bekannt und wurden in der allgemeinen Literatur ausführlich beschrieben. Ein Überblick über die grundlegenden Aspekte, die für das Sprüh-Trocknen von Bedeutung sind, und diesem Zweck dienende Vorrichtungen sind beispielsweise in "FOOD ENGINEERING AND DAIRY TECHNOLOGY" von H.G. Kessler, A.Kessler-Verlag, Freising/Deutschland (1981) beschrieben.
Vorrichtungen der oben genannten Art haben den Nachteil, daß sie im allgemeinen verhältnismäßig viel Platz beanspruchen, da möglichst viel Flüssigkeit aus den ursprünglich gebildeten Flüssigkeitströpfchen während ihres Durchlaufs verdampfen muß, sodaß ein verhältnismäßig trockenes Partikel in dem Wirbelschichtbett ankommt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sprüh-Trockner des oben angegebenen Typs anzugeben, der erheblich weniger Platz als beim Stand der Technik beansprucht.
Zu diesem Zweck ist die Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Hinsichtlich der Erfindung wird auf die Druckschrift DE-B-2 125 155 Bezug genommen. Diese Druckschrift beschreibt, daß es eine Beziehung zwischen der Höhe der Trocknungskammer und dem Feuchtegehalt der primären Tropfen gibt, wenn diese das Wirbelschichtbett erreichen. Diese Beziehung wird nicht anhand es kritischen Feuchtegehalt beschrieben und es wird auch nicht die Zufuhr von Feststoffpartikel zum Strom der primären Flüssigkeitströpfchen erwähnt.
Gemäß der allgemein akzeptierten Theorie kann der Trocknungsprozeß beim Sprüh-Trocknen von Flüssigkeiten, die feste Substanzen enthalten, in eine Anzahl von Stufen unterteilt werden, von denen die ersten beiden für die vorliegende Erfindung die größte Bedeutung besitzen.
An erster Stelle wird auf eine erste Trocknungsphase mit einer konstanten Verdampfungsrate hingewiesen. Freie Feuchtigkeit an der Oberfläche eines gebildeten primären Flüssigkeitströpfchens verdampft sofort an dieser Oberfläche, bis sich eine relativ trockene Schale bildet. Der gesamte Feuchtegehalt des primären Flüssigkeitströpfchens ist dann auf einen sogenannten kritischen Feuchtegehalt des Tröpfchens abgefallen. Wenn dieser kritische Feuchtegehalt erreicht wurde, beginnt eine zweite Trocknungsphase, deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß die Verdampfungsrate der Flüssigkeit aus dem Partikel durch Diffusion bestimmt wird und von der Diffusionsrate der Flüssigkeit aus dem Inneren des Partikels zur äußeren Oberfläche abhängt, wobei die relativ trockene Schale eine Barriere bildet, die die Verdampfungsrate verringert, sodaß im Ergebnis die Verdampfungsrate weiter graduell abnimmt.
Der Verdampfungsfluß (Gewicht der Feuchtigkeit, die je Oberflächeneinheit und je Zeiteinheit entfernt wird) ist in der ersten Trocknungsphase virtuell konstant, während dieser Fluß in der zweiten Phase einen kontinuierlich abnehmenden Verlauf annimmt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Vorrichtung der angegebenen Art vorzuschlagen, in der die erste Trocknungsphase für ein primäres Flüssigkeitströpfchen, also die Phase mit konstanter Verdampfungsrate oder mit konstantem Fluß, im wesentlichen in der Trocknungskammer vor dem Eintritt in das Wirbelschichtbett stattfindet, während die zweite Trocknungsphase im wesentlichen in dem Wirbelschichtbett und beliebigen nachgeordneten Vorrichtun gen stattfindet.
Beim Stand der Technik befindet sich das primäre Flüssigkeitströpfchen im allgemeinen in der zweiten Trocknungsphase, wenn es das Wirbelschichtbett erreicht. Dann besteht eine erhebliche Gefahr einer Überhitzung während des Durchlaufs durch die Trocknungskammer, was die Produkteigenschaften des Guts nachteilig beeinflußt.
Indem das Trocknen im wesentlichen in der Phase mit konstanter Verdampfungsrate durchgeführt wird, beabsichtigt die Erfindung, das Gut einer weniger rigorosen Trocknung zu unterwerfen. Die zweite Trocknungsphase im Wirbelschichtbett, das gewöhnlich ideal durchmischt ist, kann sehr genau gesteuert werden, sodaß eine Überhitzung dort leicht vermieden werden kann.
Im allgemeinen ist die Zeit für den Durchlauf durch die erste Trocknungsphase mit konstanter Verdampfungsrate bei den Temperatur-, Druck-, Gasgeschwindigkeits- und Gasfeuchtigkeitsbedingungen, die in der Trocknungskammer herrschen, extrem kurz, sodaß ein außerordentlich kleines Volumen für die Trocknungskammer ausreicht.
Der oben definierte Abstand zwischen dem Verteilelement und der Oberseite des Wirbelschichtbetts gleicht dem Abstand, der benötigt wird, damit ein primäres Flüssigkeitströpfchen einen Feuchtegehalt im Bereich zwischen 1,5 und 0,75 mal dem kritischen Feuchtegehalt unter den Bedingungen erreicht, die in der Trocknungskammer vorliegen.
Dieser Bereich ist wichtig, da Schwankungen innerhalb dieses Bereichs ein Partikel im Wirbelschichtbett mit Eigenschaften anzukommen erlauben, die für den endgültigen Zweck geeignet sind.
Gleicht der Abstand demjenigen, der einem Feuchtegehalt entsprechend dem 1,5-fachen des kritischen Feuchtegehalts entspricht, dann enthält das primäre Tröpfchen noch eine Feuchtegehalt an seiner Oberfläche, der beispielsweise noch zur Bildung von Agglomeraten im Wirbelschichtbett führen kann.
Gleicht der Abstand dagegen demjenigen, der für einen Feuchtegehalt von 0,75 mal dem kritischen Feuchtegehalt geeignet ist, dann ergibt sich ein primäres Flüssigkeitströpfchen, das an der Oberfläche gut getrocknet ist und wenig oder gar keine Agglomeratbildung mehr in dem Wirbelschichtbett zur Folge hat.
Insbesondere wird der Abstand gleich dem gewählt, der erforderlich ist, damit das primäre Flüssigkeitströpfchen einen Feuchtegehalt erreicht, der zwischen dem 1,5 und 1,0-fachen des kritischen Feuchtegehalts unter den Bedingungen in der Trocknungskammer liegt.
Vorzugsweise gleicht der Abstand im wesentlichen demjenigen, der erforderlich ist, damit das primäre Flüssigkeitströpfchen einen Feuchtegehalt erreicht, der dem kritischen Feuchtegehalt unter den Bedingungen in der Trocknungskammer gleicht.
Der kritische Feuchtegehalt ist eine Konstante für eine gegebene Größenverteilung der Feuchtegehalt einer bestimmten Substanz und muß außerhalb der Sprüh-Trocknungsvorrichtung bestimmt werden. Die Zeit, die notwendig ist, um diesen Zustand unter den Bedingungen der Trocknungskammer zu erreichen, kann in ähnlicher Weise bestimmt werden, wogegen die effektive Trocknungsrate, die berücksichtigt werden muß, nach Wunsch in der Trocknungskammer innerhalb von weiten Grenzen eingestellt werden kann. Das Produkt aus der Zeit, die notwendig ist, um den kritischen Feuchtegehalt zu erreichen, und der mittleren wirksamen Trocknungsrate liefert ein Maß für den Abstand zwischen dem Verteilelement und der Oberseite des Wirbelschichtbetts, der erforderlich ist, damit ein primäres Flüssigkeitströpfchen seinen kritischen Feuchtegehalt erreichen kann, während es die Trocknungskammer durchquert.
Vorzugsweise fallen die primären Flüssigkeitströpfchen im wesentlichen direkt in das Wirbelschichtbett.
Die oben beschriebene zweite Trocknungsphase, in der die Trocknungsrate konstant abnimmt, findet im allgemeinen in dem Wirbelschichtbett statt, das an die Trocknungskammer anschließt und unmittelbar in Flußrichtung des Guts mit einem Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett in Verbindung steht.
In dieser Nachbearbeitung kann ein weiterer Abschnitt der zweiten Trocknungsphase oder alternativ eine nachfolgende Trocknungs- oder Endbearbeitungsphase durchgeführt werden. Eine Endbearbeitung kann in einer Abkühlung, in einer Mischung mit anderen Substanzen, einer Agglomerierung durch Befeuchten u.s.w. bestehen.
In der ersten Ausführungsform des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett hinter der Vorrichtung ist dieses Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett in die Trocknungskammer integriert.
Insbesondere besitzen das Wirbelschichtbett und das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett eine erste beziehungsweise eine zweite Bodenplatte mit Öffnungen, während die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß der Strom von primären Flüssigkeitströpfchen im wesentlichen in das Wirbelschichtbett fällt und das Material von dem Wirbelschichtbett in das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett transportiert werden kann. In dieser Ausführungsform kann der Strom von primären Flüssigkeitströpfchen so ausgerichtet werden, daß er im wesentlichen in das Wirbelschichtbett und nicht in das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett fällt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umgibt das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett im wesentlichen das Wirbelschichtbett.
Im Betrieb einer solchen Vorrichtung wird vorzugsweise darauf geachtet, daß eine vollkommene Mischung in dem zentral gelegenen Wirbelschichtbett stattfindet oder, mit anderen Worten, daß gleiche Bedingungen im ganzen Wirbelschichtbett vorherrschen. Das Nachbearbeitungs-Wirbel schichtbett hat vorzugsweise einen idealen Strömungsverlauf, um zu gewährleisten, daß die Nachbearbeitung für alle Partikel genau gleich erfolgt und daß insbesondere die Verweilzeit in dem Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett für alle Partikel die gleiche ist.
Damit die Zufuhr von primären Flüssigkeitströpfchen, die mehr oder weniger gut getrocknet sind, zum Wirbelschichtbett optimal verläuft, wird die erste Bodenplatte des Wirbelschichtbetts von einer Trennwand umgeben, die im wesentlichen parallel zur Achse des Verteilelements verläuft. Auf diese Weise ist es möglich, die beiden Wirbelschichtbetten unabhängig voneinander zu betreiben, und die Wirbelschichtbetten bleiben auch physisch voneinander getrennt.
In einer besonders günstigen Ausführungsform enthält das Wirbelschichtbett ein im wesentlichen zylindrisches Bett mit einer im wesentlichen kreisförmigen gelochten Bodenplatte, um die sich eine im wesentlichen zylindrische Trennwand kreisförmig erstreckt, wobei der Mittelpunkt der ersten Bodenplatte mit der Achse des Verteilelements fluchtet, während das zweite Wirbelschichtbett zur Nachbearbeitung ein im wesentlichen ringförmiges Bett enthält, das konzentrisch um das erste Wirbelschichtbett herum angeordnet ist und eine im wesentlichen ringförmige gelochte Bodenplatte aufweist, die durch die zylindrische Trennwand um das Wirbelschichtbett einerseits und die äußere Wand der Trocknungskammer begrenzt ist, welche ebenfalls zylindrisch ist.
Die Vorrichtung, in der das Wirbelschichtbett im Anschluß an die Trocknungskammer mit einem Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett gemäß obiger allgemeiner Darstellung in Verbindung steht, kann auch so ausgebildet sein, daß das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett außerhalb der Trocknungskammer liegt und mit dem Wirbelschichtbett über eine Materialtransportleitung in Verbindung steht. In einer Ausführungsform einer solchen Vorrichtung kann die erforderliche Grundfläche im allgemeinen kleiner als in der Ausführungsform gewählt werden, die oben beschrieben wurde und in der ein Wirbelschichtbett und ein Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett innerhalb der Kammer integriert sind.
In allen Fällen gilt jedoch, daß die primären Flüssigkeitströpfchen, die vom Verteilelement geliefert werden, einen Feuchtegehalt beim Eintritt in das Wirbelschichtbett besitzen, der im wesentlichen im Bereich des kritischen Feuchtegehalts der Flüssigkeitströpfchen liegt, sodaß das Volumen der Trocknungskammer sehr klein gehalten werden kann.
In der obigen erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es hinsichtlich des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts vor teilhaft sein, wenn zwei Gas-Zufuhrmittel, die getrennt gesteuert werden können, an der Unterseite der Bodenplatte des Wirbelschichtbetts vorhanden sind, wodurch die Wirbelschichtgase, die durch diese Mittel geliefert werden, unterschiedliche Eigenschaften haben können, wie beispielsweise unterschiedliche Temperaturen. Der Feuchtegehalt oder die Zusammensetzung können jedoch auch in verschiedenen Teilen des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts unterschiedlich festgelegt werden.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Unterseite der Bodenplatte des Wirbelschichtbetts teilweise durch Gaszufuhrmittel bedeckt, die getrennt steuerbar sind und an diesem Punkt eine Durchsatzrate für das Wirbelschichtgas durch den entsprechenden Teil der Bodenplatte ergeben, die sich von der Hauptdurchflußrate des Wirbelschichtgases durch den übrigen Teil der Bodenplatte unterscheidet. Durch Einbau solcher zusätzlicher Gaszufuhrmittel (einer sogenannten Airbox) kann man die Zufuhr dieses Gases an dieser Stelle erhöhen und optimale Mischbedingungen erreichen. Zusätzlich zu unterschiedlichen Gas-Strömungsbedingungen kann natürlich auch die Gasmenge, die Temperatur und/oder die Zusammen setzung des Gases mithilfe dieser Airbox in dieser Position eingestellt werden, sodaß sich andere Bedingungen als außerhalb der Airbox ergeben.
In der oben beschriebenen Vorrichtung gemäß der Erfindung wurde erwähnt, daß der Abstand zwischen dem Verteilelement und der Oberseite des Wirbelschichtbetts dem Abstands gleicht, der erforderlich ist, damit ein primäres Flüssigkeitströpfchen einen Feuchtegehalt erreicht, der im Bereich zwischen dem 1,5 und 0,75-fachen des kritischen Feuchtegehalts unter den in der Trocknungskammer herrschenden Bedingungen liegt.
Wenn beispielsweise der Abstand einem Abstand gleicht, der erforderlich ist, damit ein Flüssigkeitströpfchen einen Feuchtegehalt des 1,5-fachen kritischen Werts erreicht, dann sind die primären Flüssigkeitströpfchen relativ feucht, wenn sie in dem Wirbelschichtbett ankommen. Dieser Feuchtegehalt kann beeinflußt werden, indem man Feststoffpartikel den wie oben angegeben vom Verteilelement gelieferten primären Flüssigkeitströpfchen zuführt. Diese Feststoffpartikel sind beispielsweise trockene Partikel, die sich bei der Mischung mit dem Strom von Flüssigkeitströpfchen, der vom Verteilelement geliefert wird, an die Flüssigkeitströpfchen anlagern können und den totalen Feuchtegehalt verringern.
Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Mischung aus den noch feuchten Flüssigkeitströpfchen, die vom Verteilelement geliefert werden, und aus den Feststoffpartikeln einen mittleren Feuchtegehalt erreicht hat, der beim Eintritt in das Wirbelschichtbett dem kritischen Feuchtegehalt im wesentlichen gleicht oder darunter liegt. Auf diese Weise kann ein spätere Agglomerierung im Wirbelschichtbett weitgehend vermieden werden.
Die oben erwähnten Feststoffpartikel können beispielsweise auch feine Partikel enthalten, die aus den Gasen in der Trocknungskammer abgetrennt wurden. Die Feststoff partikel können aber auch Partikel sein, die von einer anderen Quelle stammen, oder Feststoffpartikel, die von einer anderen Quelle erhalten wurden und mit kleinen Partikeln gemischt wurden, welche aus der Trocknungskammer separiert wurden.
Um eine optimale Produktdefinition zu erhalten, ist es günstig, wenn in der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Mittel zur Zufuhr von Feststoffpartikeln in den Strom von primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement bezüglich des Verteilelements justierbar angeordnet sind. Die Stelle, an der der Strom von Feststoffpartikeln auf den Strom von Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement trifft, scheint für die Qualität des zu erzielenden Produkts wichtig zu sein. Das Produkt kann durch diese justierbare Positionierung optimiert werden.
Insbesondere für die erfindungsgemäße Vorrichtung, die ein Wirbelschichtbett enthält, das von einem Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett umgeben ist, stellt die Trocknungskammer einen Zylinder mit konstantem Durchmesser über die ganze Höhe dar. Aus Gründen der Strömungstechnologie enthält die Trocknungskammer für Vorrichtungen zum Sprühtrocknen oft einen erweiterten Bereich, in dem das Trocknen während des Flugs der Partikel erfolgt, und einen engen Bereich, in dem sich das Wirbelschichtbett befindet. Verwendet man ein Wirbelschichtbett, um das ein Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett herum angeordnet ist, wobei eine Trennwand zwischen den beiden Wirbelschichtbetten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorhanden ist, dann kann man auf die konische Form der Trocknungskammer verzichten und eine zylindrische Kammer mit konstantem Durchmesser wählen, was aus konstruktiven Gründen Vorteile bringt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Bildung eines sprühgetrockneten Guts gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 17. Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 17.
Wie oben erwähnt, kann diese Periode variieren, sodaß die Tröpfchen einen Feuchtegehalt bekommen, der entweder höher oder niedriger als der kritische Feuchtegehalt ist.
In vielen Ausführungsformen, die nachfolgend erläutert werden, kann das Verfahren so ausgeführt werden, daß der Feuchtegehalt der Flüssigkeitströpfchen beim Eintritt in das Wirbelschichtbett geringfügig höher als der kritische Feuchtegehalt ist. In vielen anderen Fällen ist jedoch der Feuchtegehalt virtuell dem kritischen Feuchtegehalt gleich.
Wie oben erwähnt, wird ein Strom von Feststoffpartikeln in den Strom von primären Flüssigkeitströpfchen eingeleitet, der vom Verteilelement kommt, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen den Feststoffpartikeln und den Flüssigkeitströpfchen in weiten Bereichen gewählt werden kann, aber im allgemeinen größer oder gleich 1:2 ist.
Mindestens einige der Feststoffpartikeln können von feinen Partikeln gebildet werden, die aus den Gasen abgetrennt wurden, die durch die Trocknungskammer fließen, während die Stelle, an der der Strom von Feststoffpartikeln aufden Strom der primären Flüssigkeitströpfchen trifft, in Abhängigkeit von der gewünschten Qualität des endgültigen Guts eingestellt werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den unteren Bereich der Vorrichtung gemäß 1.
3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform.
Die Sprühtrocknungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Trocknungskammer 2, die in der Ausführungsform gemäß 1 zylindrisch ist und einen konstanten Durchmesser über die ganze Länge der Trocknungs kammer besitzt. Im oberen Bereich der Trocknungskammer 2 befindet sich ein Verteilelement 3, das mit einer Leitung 4 zur Zufuhr einer Flüssigkeit verbunden ist, die sprühgetrocknet werden soll. Das Verteilelement 3 besteht beispielsweise aus einem Sprühventil. Außerdem kann die zu trocknende Flüssigkeit auch mit Ultraschall versprüht werden. Eine Zufuhrleitung 5 liefert warmes Trocknungsgas in die Trocknungskammer 2. Ein Zufuhrsystem 6 liefert einen Strom von Feststoffpartikeln. In 1 enthält das Zufuhrsystem 6 eine Zufuhrleitung, die in ein rohrförmiges Gehäuse um das Verteilelement herum mündet. Durch diese Konstruktion ist gewährleistet, daß sich die gelieferten Feststoffpartikel gleichförmig um den Strom von Flüssigkeitströpfchen verteilen, die aus dem Verteilelement 3 austreten. Es ist jedoch auch möglich, die Form des Zufuhrsystems 6 für Feststoffpartikel so zu gestalten, daß der Abstand zwischen diesem System und dem Verteilelement 3 justierbar ist. Es ist aber noch wichtig, die Feststoffpartikel in einem gleichmäßigen Strom mit dem Strom von Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement in Kontakt zu bringen. Hierzu ist das Zufuhrsystem 6 für Feststoffpartikel vorzugsweise als ein Pulververteilsystem ausgebildet, das mehr oder weniger konzentrisch um das Verteilelement herum angeordnet ist und vorzugsweise mindestens in vertikaler Richtung verschiebbar ist sowie relativ große Mengen von Feststoffpartikeln verteilen kann. Beispiele für ein solches Zufuhrsystem 6 sind ein konzentrischer Raum um das Verteilelement 3 herum oder eine Anzahl von bananenförmigen Ringsegment-Räumen, die bezüglich des Abstands von dem Verteilelement 3 justierbar sind.
In die Wand 13 der Trocknungskammer 2 mündet eine Leitung 14 zur Entfernung von Trocknungsgas und darin enthaltenen feinen Pulverpartikeln. Mithilfe einer Trennvorrichtung 15, beispielsweise einem Zyklon, können die feinen Feststoffpartikel aus dem Gas abgetrennt und unmittelbar über die Leitung 6 in den vom Verteilelement 3 kommenden Strom von primären Flüssigkeitströpfchen zurückgeführt werden. Dadurch ergibt sich ein sehr sparsamer Verbrauch an den vorhandenen Startmaterialien. Es ist aber auch möglich, Feststoffpartikel von einer anderen Quelle den primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement 3 zuzuführen.
Unmittelbar unter dem Verteilelement 3 befindet sich ein erstes Wirbelschichtbett 7, das eine Bodenplatte 8 mit Öffnungen enthält, die von einer Wand 9 umgeben ist. In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die Bodenplatte 8 kreisförmig und der untere Bereich der Wand ist im wesentlichen zylindrisch, während der obere Bereich der Wand konisch ist. Natürlich sind auch andere Ausführungsformen der Bodenplatte 8 und der Wand 9 möglich. Das erste Wirbelschichtbett 7 ist beispielsweise ein solches mit idealer Mischung und hat meist eine Wirbelschichtbett-Temperatur zwischen 60 und 80°C. In 1 sieht man auch eine sogenannte Airbox konzentrisch an der Unterseite der Bodenplatte 8 mit den Öffnungen, sodaß die Luftzufuhr örtlich erhöht und die Mischbedingung optimiert werden kann. Die Gaszufuhr zur Airbox wird vorzugsweise mittels getrennt gesteuerter Regelmittel eingestellt. Es ist aber auch möglich, die örtliche Luftzufuhr auf andere Weise zu erhöhen. Hierzu ist die Bodenplatte 8 des ersten Wirbelschichtbetts 7 vorzugsweise so ausgebildet, daß der Gasdurchlaß in den zentralen Bereich größer als der im Randbereich ist. Dies erreicht man, indem man die Öffnungen in der Bodenplatte 8 im zentralen Bereich größer als im Randbereich macht oder indem man die Anzahl der Öffnungen im Zentralbereich größer als im Randbereich macht.
Die Wand 9 des ersten Wirbelschichtbetts 7 besitzt eine Öffnung 10, durch die ganz oder teilweise in dem ersten Wirbelschichtbett getrocknete Partikel aus diesem Bett in das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett gelangen können. Vorzugsweise erfolgt die Entnahme von Partikeln aus dem ersten Wirbelschichtbett, indem solche Öffnungen in der Bodenplatte 8 vorgesehen werden, daß die Partikel durch das Gas, das von unterhalb der Bodenplatte 8 zugeführt wird, in Richtung auf die Öffnung 10 gelenkt werden.
Das zweite Wirbelschichtbett 11 zur Nachbehandlung hat die Form eines Ringsegments und enthält eine zweite Bodenplatte 12, die durch die Wand 9 des ersten Wirbelschichtbetts und die Außenwand 13 der Trocknungskammer begrenzt ist. Die Bodenplatte des zweiten Wirbelschichtbetts gemäß 1 besitzt Öffnungen, die in der gewünschten Transportrichtung geneigt sind und durch die ein Gasstrom gedrückt wird, sodaß Partikel, die vom ersten Wirbelschichtbett in das zweite gelangen, durch das zweite Bett aus der Vorrichtung hinausgeleitet werden. Obwohl 1 dies nicht zeigt, hat nur eine Hälfte des zweiten Wirbelschichtbetts eine Temperatur von angenähert 50 bis 70°C, sodaß eine weitere Trocknung der Partikel stattfindet, während die andere Hälfte des zweiten Wirbelschichtbetts eine Temperatur von etwa 25 bis 35° besitzt, um die Partikel abzukühlen und zu konditionieren. Um eine Kondensation an der Wand 9, insbesondere im konischen Bereich unter dem Einfluß der kalten Luft aus dem zweiten Wirbelschichtbett zu verhindern, kann diese Wand 9 beispielsweise doppelwandig ausgebildet sein.
Eine Leitung 16 führt die sprühgetrockneten Partikel aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung heraus.
2 zeigt eine Querschnitt durch das erste und das zweite Wirbelschichtbett sowie die Gaszufuhr zu den verschiedenen Wirbelschichtbetten. Der Hauptgasstrom durch das erste Wirbelschichtbett trägt das Bezugszeichen 18. Der Teil-Gasstrom, der sich vom Hauptstrom unterscheidet, wird mithilfe einer Airbox erzeugt und trägt das Bezugszeichen 19. Die Gasströme 20 und 21 durch das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett können einander gleichen oder auch nicht, beispielsweise hinsichtlich der Temperatur.
Nun wird das Verfahren zur Herstellung eines sprühgetrockneten Guts unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.
Eine zu trocknende Flüssigkeit wird durch die Leitung 4 in das Verteilelement 3 geleitet und dort versprüht, wobei primäre Flüssigkeitströpfchen gebildet werden. Gleichzeitig werden warmes Gas sowie Feststoffpartikel über die Leitung 5 beziehungsweise das Zufuhrsystem 6 in den Strom von Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement 3 eingebracht. Die Agglomeration von Teilchen erfolgt, wenn die Flüssigkeitströpfchen mit den Feststoffpartikeln in Kontakt kommen. Ein partielles Trocknen den Flüssigkeitströpfchen und/oder der Feststoffpartikel kann vor und nach der Agglomeration erfolgen.
Indem man insbesondere ein Zufuhrsystem 6 verwendet, dessen Abstand vom Verteilelement 3 justierbar ist, kann man bestimmen, in welcher Phase sich die Flüssigkeitströpfchen nach dem Versprühen befinden, wenn sie in Kontakt mit den Feststoffpartikeln kommen. Durch diese Justierung kann eine Agglomerierung vom kapillaren Typ wie oben erwähnt, vom Gewölbetyp oder vom Pendeltyp erzielt werden.
Das Gewichtsverhältnis zwischen den Feststoffpartikel und der Flüssigkeit liegt günstigerweise im Bereich zwischen 1/2 und 2, vorzugsweise zwischen 1 und 2, sodaß der relative Feuchtegehalt der kombinierten Ströme aus Flüssigkeitströpfchen und Feststoffpartikel niedrig ist. Der mittlere Feuchtegehalt sinkt daher in dem ersten Abschnitt der Trocknungskammer 2, sodaß die Klebrigkeit abnimmt. Dieses Verhältnis kann so eingestellt werden, daß die im Wirbelschichtbett ankommenden Partikel im wesentlichen den kritischen Feuchtegehalt und damit Thermoplastizität erreicht haben.
Die folgenden Werte werden als Beispiele für das Verhältnis zwischen den Gewichtsanteilen von Feststoffpartikeln und Flüssigkeitströpfchen angegeben, die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verglichen mit dem Stand der Technik verwendet werden, wobei bedeutet:

s Feststoffsubstanz
l Flüssigkeit
(A) Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
(B) Verfahren gemäß dem Stand der Technik

Im ersten Trocknungsabschnitt werden einerseits Flüssigkeitströpfchen an die Oberfläche der zugeführten Feststoffpartikel an einer Stelle, die justierbar ist oder auch nicht, angelagert, während andrerseits der mittlere Feuchtegehalt des Produkts aufgrund der Zufuhr relativ großer Mengen von Feststoffpartikeln zu dem Strom von Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement 3 und der hohen Temperatur innerhalb der Trocknungskammer 2 stark abnimmt.
Wie 1 zeigt, fallen die vereinten Ströme von Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement 3 und von Feststoffpartikeln in das erste Wirbelschichtbett 7, wo sie teilweise getrocknet ankommen und intensiv mit bereits stärker getrockneter Feststoffsubstanz und dem dort vorhandenen warmen Gas gemischt werden. Während dieses Trocknungsvorganges wird im allgemeinen die Grenze der Thermoplastizität des Produkts überschritten.
Der Abstand zwischen dem Verteilelement 3 und dem ersten Wirbelschichtbett 7, insbesondere der Bodenplatte 8 dieses Wirbelschichtbetts 7 wird in Kombination mit dem Sprühwinkel vorzugsweise so gewählt, daß der Strom insgesamt in das Zentrum der Bodenplatte 8 des ersten Wirbelschichtbetts 7 eindringt. Das Verhältnis zwischen dem Trocknungs effekt der Feststoffpartikel in dem ersten Abschnitt der Trocknungskammer 2 und in dem ersten Wirbelschichtbett 7 ist einer der Faktoren, die die Größe der Vorrichtung bestimmen. Je größer der Trocknungseffekt im Wirbelschichtbett ist, umso kleiner kann die Vorrichtung sein.
Der in dem Bett ankommende Strom, der im wesentlichen aus Agglomeraten von Feststoffpartikeln und Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement sowie aus Gas besteht, bewirkt, daß das Trocknungsgas, das von der Unterseite des Wirbelschichtbetts kommt, nach der Seite abgesenkt wird. Daraus folgt, daß der ankommende Strom von Agglomeraten im Zentrum des Wirbelschichtbetts isoliert ist und die noch feuchten und klebrigen Partikel nicht mit der Wand 9 des ersten Wirbelschichtbetts 7 in Berührung kommen. Die Bildung von Ablagerungen auf dieser Wand 9 wird so vermieden.
Bereits getrocknetes partikelförmiges Material gelangt über die Öffnung 10 in der Wand 9 des ersten Wirbelschichtbetts 7 aus diesem in das zweite, das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett 11. Im ersten Teil des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts 11 werden die Feststoffpartikel mithilfe eines warmen Trocknungsgases in optimaler Strömung dem Ausgang zugeführt. Dies ergibt eine weitere Nachtrocknung des Guts. Im zweiten Teil des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts 11 werden die Partikel durch ein kaltes Gas in Richtung zum Auslaß geleitet, sodaß die Partikel gekühlt und konditioniert werden, um ein Sieben, Transportieren, Speichern und Verpacken des Produkts zu erlauben, ohne daß sich die Eigenschaften des Produkts noch verschlechtern. Zusätzlich zur Funktion des Trocknens und/oder Kühlens der Feststoffpartikel kann das zweite Wirbelschichtbett 11 auch ein Festkleben von Pulverpartikeln an der Wand der Trocknungskammer 13 verhindern. Indem man eine dünne Schicht relativ kalter Luft ohne feuchte Pulver entlang der geraden Wand der Trocknungskammer 13 strömen läßt, verhindert man die Ablagerung von Partikeln an der Wand 13 der Trocknungskammer. Dies ist zum Teil der Grund, warum die Vorrichtung kaum verschmutzt. Die Luft entlang der Wand 13 der Trocknungskammer 2 zusammen mit dem Trocknungsgas in der Trocknungskammer 2, das von der Zufuhrleitung 5 sowie aus den Wirbelschichtbetten 7 und 11 zugeführt wird, kann die Trocknungskammer durch die Ausgangsleitung 14 verlassen. Nach der Abtrennung der Feststoffpartikel in einem Zyklon 15 können letztere in das System zurückgeführt werden. Da das austretende Gas sich auf einem relativ niedrigen Temperaturniveau befindet, sind die in diesem Gas enthaltenen Partikel weniger klebrig, sodaß im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen die Verschmutzung der Trennvorrichtung (Zyklon) geringer ist. Da im wesentlichen alle aus der Vorrichtung austretenden Gase wieder oben in die Trocknungskammer eingespeist werden, reichen eine Ausgangsleitung 14 und eine Trennvorrichtung 15 aus.
Man fand, daß das gewünschte kubische Volumen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur 20 bis 40% des Volumens der bekannten Vorrichtungen erfordert und daß der Energieverbrauch um 10 bis 30% geringer ist. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzt wird, wird außerdem die Bildung von Ablagerungen auf der Wand 13 der Trocknungskammer oder an der Wand 9 des ersten Wirbelschichtbetts 7 weitgehend vermieden. Mithilfe der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung kann in diesem Fall also eine breite Palette von Produkten auf einem hohen Standard verarbeitet werden.
Betrachtet man den Tröpfchenstrom aus dem Verteilelement, dann sieht man, daß dieser Strom ursprünglich intakt bleibt und erst in einem bestimmten Moment aufzubrechen beginnt. Liegt dieser Punkt zu weit von der Wirbelschicht entfernt, dann besteht die Gefahr, daß Flüssigkeitströpfchen, die noch naß und sehr klebrig sind, auf die Wände auftreffen und darauf Ablagerungen bilden. In zahlreichen Versuchen wurde gefunden, daß die Rückführung von feinen Partikeln wie oben beschrieben eine stabilisierende Wirkung auf den Strom von Flüssigkeitströpfchen ausübt, sodaß der Punkt des Aufbrechens des Stroms bewegt werden kann und die Eindringtiefe des Stroms in die Trocknungskammer größer sein kann. Verändert man das Verhältnis zwischen Feststoffen und Flüssigkeitströpfchen, dann kann man sicherstellen, daß der Strom von Flüssigkeitströpfchen in das Wirbelschichtbett in einem virtuell intakten Zustand eindringt.
Indem kleine Partikel oder andere Feststoffpartikel eingespeist werden, kann der mittlere Feuchtegehalt der sich bewegenden primären Flüssigkeitströpfchen weiter verringert werden, sodaß es möglich wird, die Trocknungskammer noch kleiner zu machen. Der Abstand zwischen dem Verteilelement und dem Wirbelschichtbett kann gegebenenfalls um 25% bezüglich des Abstands verringert werden, den ein Flüssigkeitströpfchen für die Trocknung bis zum kritischen Feuchtegehalt benötigt.
Die oben beschriebene Airbox hat eine besonders günstige Wirkung auf den Wirbelschichtprozeß in dem Wirbel schichtbett, und durch die Lage dieser Airbox im Zentrum wird sichergestellt, daß die Wirbelschicht unter allen Bedingungen aufrechterhalten bleibt.
In der nachfolgenden Tabelle wird das oben beschriebene konzentrische Ausführungsbeispiel mit einem dickbauchigen Sprühtrockner verglichen, den die Anmelderin hergestellt hat. Vergleichstests wurden unter typischen Bedingungen durchgeführt, und man erkennt, daß der oben beschriebene Sprühtrockner hinsichtlich des Volumens der Anordnung, des Dampfverbrauchs, der Leistungsaufnahme und des spezifischen Energieverbrauchs bei gleichen gemessenen Variablen gegenüber einem üblichen dickbauchigen Trockner verbessert wurde. Die Vergleichstests wurden unter Verwendung von entrahmter Milch bei einer Wasserverdampfungskapazität von insgesamt 5,000 kg/h durchgeführt.
Der konzentrische Sprühtrockner wurde erfolgreich zum Trocknen von vorkristallisierter Molke, zur Erzeugung von fettarmem Milchpulver, von Vollmilchpulver, Kindernahrung, hydrolysierter Hefe, Kalziumlaktat und anderen Produkten eingesetzt. Produkte, die schwer zu trocknen sind, wie hydrolysierte Hefe und Kalziumlaktat können in dieser Vorrichtung außerordentlich gut getrocknet werden.
3 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sprühtrocknungsvorrichtung 31. Die Vorrichtung enthält eine Trocknungskammer 32, ein Verteilelement 33 und eine Zufuhr 34 für Flüssigkeit zum Verteilelement 33. Das Trocknungsgas wird bei 35 eingespeist, und man erkennt ein Rückspeisesystem 36 für feine Partikel, die aus der Trocknungskammer abgetrennt wurden. Die feinen Partikel werden innerhalb eines Mantels eingespeist, der die Zufuhrleitung zum Verteilelement 33 umgibt. Ein Wirbelschichtbett 37 mit einer Bodenplatte, durch deren Öffnungen 38 Wirbelschichtgas eingespeist wird, ist der Trocknungskammer 32 benachbart. Die Figur zeigt auch eine sogenannte Airbox 39, mit der man unterschiedliche Wirbelschichtbedingungen oder unterschiedliche Gasbedingungen oder unterschiedliche Gaszusammensetzungen an dieser Stelle erzielen kann. Die primären Flüssigkeitströpfchen, die im Wirbelschichtbett ankommen und auf ihren kritischen Feuchtegehalt abgetrocknet wurden, werden weiter in dem Wirbelschichtbett 37 getrocknet. Im wesentlichen findet das Trocknen, das Teil der zweiten Trocknungsphase ist, in diesem Wirbelschichtbett statt. Die Partikel aus dem Wirbelschichtbett 37 strömen über die Leitung 40 in das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett 41, das sich in einer Kammer 43 befindet. Das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett hat eine Bodenplatte 42, und man erkennt, daß der Bodenplatte mehrere Abteile zugeordnet sind, sodaß es auch hier möglich ist, verschiedene Wirbelschichtbett-Bedingungen hinsichtlich Gas und Zusammensetzung in verschiedenen Bereichen des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts zu nutzen. Nach der Nachbehandlungsphase wird das Gut über die Leitung 46 ausgegeben.
Für die oben beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist es wichtig, daß die primären Flüssigkeitströpfchen, die vom Verteilelement geliefert werden, auf ihren kritischen Feuchtegehalt in der Trocknungskammer getrocknet werden und daß die Strecke der primären Flüssigkeitströpfchen in der Trocknungskammer im wesentlichen dem Abstand entspricht, der für ein derartiges Trocknen erforderlich ist. In dem nachfolgenden Beispiel wird dargelegt, wie dieser Abstand für entrahmte Milch berechnet wird.
Entrahmte Milch wurde versprüht. Die Verteilung D₅₀ der Partikelgröße betrug 250 μm. Der kritische Feuchtegehalt von entrahmter Milch liegt bei ±20 Gew.% auf der Basis der Trockenmasse plus Feuchtigkeit.
Unter Bedingungen, die im allgemeinen beim Sprühtrocknen von entrahmter Milch eingehalten werden (Trocknungsgastemperatur 250°C, Wirbelschichtgastemperatur 25°C) beträgt die Zeit, die erforderlich ist, um primäre Flüssigkeitströpfchen mit einem Wert D₅₀ von 250 μm auf einen kritischen Wert des Feuchtegehalts von 20 Gew.% zu bringen, 0,04 Sekunden. Bei einer effektiven Gasgeschwindigkeit von 40 m/s, wie dies für Vorrichtungen dieser Art üblich ist, errechnet sich der Abstand zwischen dem Verteilelement und dem Wirbelschichtbett zu 1,6m. In einer solchen Vorrichtung sollte die Trocknungskammer daher nur für die Verdampfungsperiode mit konstanter Verdampfungsrate bis zum kritischen Feuchtegehalt der primären Flüssigkeitströpfchen durchquert werden.

Claims

Vorrichtung (1; 31) zur Herstellung eines sprühgetrockneten Guts, mit mindestens einer Trocknungskammer (2; 32), in der sich ein Verteilelement (3; 33) zum Versprühen einer zu trocknenden Flüssigkeit in Form eines Stroms von primären Flüssigkeitströpfchen befindet, mit Mitteln zur Zufuhr eines Trocknungsgases (5; 35) in die Nähe des Verteilelements (3; 33) und mit mindestens einem Wirbelschichtbett (7; 37), das auf die Trocknungskammer (2; 32) in einem Abstand von dem Verteilelement (3; 33) folgt und eine Bodenplatte (8, 38) mit Öffnungen sowie Wirbelschichtgas-Zuführmittel, die die Unterseite der Bodenplatte versorgen, sowie Auslaßmittel (16; 46; 14; 44) zur Entfernung des sprühgetrockneten Guts und des Gases aus der Vorrichtung (1; 31) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen dem Verteilelement (3; 33) und dem Wirbelschichtbett (7; 37) dem Abstand gleicht, der erforderlich ist, um ein primäres Flüssigkeitströpfchen auf einen Feuchtegehalt zu bringen, der im Bereich des 1,5 bis 0,75-fachen des kritischen Feuchtegehalts unter den in der Trocknungskammer (2; 32) herrschenden Bedingungen liegt, wobei Mittel (6; 36) vorhanden sind, um einen Strom von Feststoffpartikeln dem Strom von primären Flüssigkeitströpfchen zuzuführen, der vom Verteilelement (3; 33) ausgeht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand dem Abstand gleicht, der erforderlich ist, um ein primäres Flüssigkeitströpfchen auf einen Feuchtegehalt zu bringen, der im Bereich zwischen 1,5 und 1,0 mal dem kritischen Feuchtegehalt unter den in der Trocknungskammer (2; 32) herrschenden Bedingungen entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand im wesentlichen dem Abstand gleicht, der erforderlich ist, um ein primäres Flüssigkeitströpfchen auf einen Feuchtegehalt zu bringen, der im wesentlichen dem kritischen Feuchtegehalt unter den in der Trocknungskammer (2; 32) herrschenden Bedingungen gleicht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die primären Flüssigkeitströpfchen im wesentlichen unmittelbar in das Wirbelschichtbett fallen.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelschichtbett (7; 37), das auf die Trocknungskammer (2; 32) folgt, hinsichtlich des Produktflusses in Verbindung mit einem Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11; 41) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11, 41) in der Trocknungskammer (2; 32) eingeschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelschichtbett (7; 37) beziehungsweise das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11; 41) eine erste Bodenplatte (8; 38) beziehungsweise eine zweite mit Öffnungen versehene Bodenplatte (12; 42) besitzt und daß die Vorrichtung (1; 31) so ausgebildet ist, daß der Strom von primären Flüssigkeitströpfchen im wesentlichen in das Wirbelschichtbett (7; 37) fällt und das Material von dem Wirbelschichtbett (7; 37) in das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11; 41) transportiert werden kann.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11) das Wirbelschichtbett (7) im wesentlichen umgibt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste mit Öffnungen versehene Bodenplatte des Wirbelschichtbetts (7) von einer Trennwand (9) umgeben ist, die sich im wesentlichen parallel zur Achse des Verteilelements erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelschichtbett (7) ein im wesentlichen zylindrisches Bett mit einer mit Öffnungen versehenen, im wesentlichen kreisförmigen ersten Bodenplatte (8) besitzt, die von einer im wesentlichen zylindrischen Trennwand (9) umgeben ist, wobei der Mittelpunkt der ersten Bodenplatte (12) mit der Achse des Verteilelements (3) fluchtet, während das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (11) ein im wesentlichen ringförmiges Bett besitzt, das konzentrisch um das Wirbelschichtbett (7) angeordnet ist und eine mit Öffnungen versehene, im wesentlichen ringförmige Bodenplatte (8) besitzt, die von der zylindrischen Trennwand (9) um das Wirbelschichtbett (7) sowie von der ebenfalls zylindrischen Außenwand (13) der Trocknungskammer begrenzt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbett (37) außerhalb der Trocknungskammer (32) liegt und über eine Materialtransportleitung (40) mit dem Wirbelschichtbett (37) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei Gaszufuhrmittel, die getrennt steuerbar sind, an der Unterseite der Grundplatte (12; 42) des Nachbearbeitungs-Wirbelschichtbetts (11; 41) liegen, wobei die Gase, die von den getrennten Gaszufuhrmitteln geliefert werden, unterschiedli che Temperaturen haben können.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Bodenplatte (8; 38) des Wirbelschichtbetts teilweise von Gaszufuhrmitteln (19; 39) belegt ist, die getrennt gesteuert werden können und an dieser Stelle einen Durchsatz des Wirbelschichtgases durch den entsprechenden Teil der Bodenplatte (8; 38) erlauben, der sich von der Haupt-Durchlußrate des Wirbelschichtgases durch den Rest der Bodenplatte (8; 38) unterscheidet, der nicht von den Gaszufuhrmitteln (19; 39) belegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6; 36) zur Zufuhr von Feststoffpartikeln zu den primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement (3; 33) ein System (14; 15; 44; 45) zur Abtrennung von feinen Partikeln aus dem Gas in der Trocknungskammer (2; 32) enthalten.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6; 36) zur Zufuhr von Feststoffpartikeln zum Strom von primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement (3; 33) justierbar bezüglich des Verteilelements (3; 33) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungskammer (2; 32) ein Zylinder mit über die ganze Höhe konstantem Durchmesser ist.
Verfahren zur Herstellung eines sprühgetrockneten Guts, wobei eine der Sprühtrocknung zu unterwerfende Flüssigkeit einem Verteilelement (3; 33) zugeführt wird, das sich in einer Trocknungskammer (2; 32) befindet und die Flüssigkeit in Form eines Stroms von primären Flüssigkeitströpfchen versprüht, die in einem der Trocknungskammer (2; 32) benachbarten Wirbelschichtbett (7; 37) gesammelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 die primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement (3; 33) eine solche mittlere Geschwindigkeit verliehen bekommen, daß sie sich durch die Trocknungskammer (2; 32) hindurch bis zum Auftreffen auf dem Wirbelschichtbett (7; 37) während im wesentlichen der Verdampfungsperiode mit konstanter Verdampfungsrate bewegt haben, wobei sie im wesentlichen in das Wirbelschichtbett (7; 37) fallen und wobei Feststoffpartikel dem Strom von primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement (3; 33) zugefügt werden.
Verfahren ach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis der Mengen von Feststoffpartikeln und Flüssigkeitströpfchen größer oder gleich 1:2 ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der Feststoffpartikel feine Partikel sind, die aus dem Gasstrom in der Trocknungskammer (2; 32) separiert wurden.
Verfahren nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle, an der der Strom von Feststoffpartikeln mit dem Strom von primären Flüssigkeitströpfchen aus dem Verteilelement (3; 33) zusammentrifft, abhängig von der gewünschten Qualität des Endprodukts eingestellt wird.