DE69633192T2 - Verfahren und vorrichtung zur trocknung von pulverisierten material - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln und noch genauer auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß den oberbegrifflichen Merkmalen der Ansprüche 1 beziehungsweise 10. Diese Merkmale sind aus der WO-A-91/10871 bekannt.
  • STAND DER TECHNIK
  • Schnelltrockner und Wirbelschichttrockner waren die ersten in der Vergangenheit bekannten Vorrichtungen zur Trocknung von Partikeln, die erhitztes Gas verwendeten, z. B. zum Rösten von Kaffeebohnen, wie in der US-A-5,230,281 offenbart.
  • Hier ist ein Schnelltrockner ein Trockner, der derart aufgebaut ist, dass ein aufwärts führender Luftstrom durch erhitztes Gas in einem zylindrischen geraden Rohr gebildet wird, die Partikel in den aufwärts führenden Luftstrom gespeist werden und die Partikel getrocknet werden, während sie vom aufwärts führenden Luftstrom nach oben befördert werden.
  • Vorzüge solcher Schnelltrockner sind, dass sie einen einfachen Aufbau haben und die Partikel getrocknet werden, während die Luft befördert wird, was zu einer hohen Aufbereitungsleistung führt.
  • Andererseits wird der aufwärts führende Luftstrom ausschließlich im geraden Rohr solcher Schnelltrockner gebildet, was zu geringerer Dispersion der beförderten Partikel führt, während das Material behandelt wird, und wenn feuchte Partikel oder dergleichen, die Klumpen gebildet haben, behandelt werden, muss ein Verteiler oder Rührwerk oder dergleichen nahe der Öffnung, durch die das behandelte Material befördert wird, bereitgestellt werden. Ein daraus sich ergebendes Problem ist, dass Partikel schließlich am mechanischen Dispersionsmechanismus, wie dem angeschlossenen Verteiler oder Rührwerk, anhaften.
  • Da ferner das beförderte Partikel gleichzeitig mit dem im geraden Rohr gebildeten aufwärts führenden Luftstrom wandert, stellt die Verlängerung des geraden Rohres den einzigen Weg dar, um die Verweildauer des Partikels im geraden Rohr zu verlängern und die Trocknungsbedingungen zu verbessern (die Verlangsamung der Durchflussleistung des aufwärts führenden Luftstroms begrenzt die behandelte Menge etc.) und führt zu einem Anstieg der Höhe der Ausrüstung.
  • Da außerdem die Partikel mit dem aufwärts führenden Luftstrom im geraden Rohr solcher Ausrüstungen wandern, kommt oft dasselbe erhitzte Gas mit dem Partikel in Berührung, während sie wandern. Daher besteht Sorge, dass der Wärmeaustausch zwischen den Partikeln und dem erhitzten Gas, wie auch die Verdampfung der Feuchtigkeit aus den durch diesen Wärmeaustausch erhitzten Partikeln, kurz nach dem Kontakt der Partikel mit dem erhitzten Gas einen kritischen Zustand mit Besorgnis erregender Verminderung des sich anschließenden Wärmeaustausches und der Verdampfung erreichen. Ein Verfahren, das zur Erhöhung des Trocknungswirkungsgrades angewandt wurde, ist, ein gebogenes Teil in der Mitte des geraden Trocknungsrohres bereitzustellen, um die Strömungsrichtung im gebogenen Teil abrupt zu ändern und somit ohne Verzögerung Änderungen der Geschwindigkeit zwischen den Partikeln und dem begleitenden erhitzten Gas zu bewirken und dabei das erhitzte Gas auszutauschen. Jedoch kann auch in diesem Fall die Partikelverweildauer nicht verlängert werden, und es ist schwierig, das Partikel auf einen Wert unterhalb des vorgegebenen Feuchtigkeitsgrades zu trocknen. Ein Problem ist somit, dass feuchte Partikel an dem gebogenen Teil, das in der Mitte des Trocknungsrohres bereitgestellt ist, in ähnlicher Weise hängen bleiben, wie wenn ein Verteiler, Rührwerk oder dergleichen bereitgestellt wird, wie oben ausgeführt.
  • An der Innenseite der Ausrüstung haftende Partikel, wie oben ausgeführt, stören das gleichmäßige Arbeiten der Vorrichtung. Außerdem fällt Material, das an der Innenseite der Ausrüstung haftet, manchmal infolge häufigen Wärmeverlusts und thermischen Verfalls ab und vermischt sich dann als Verunreinigung mit dem Endprodukt. Solch eine Verunreinigung des Endprodukts ist eine Hauptfolge.
  • Der Vorgang der Partikeltrocknung im Schnelltrockner hängt einzig von der Wärmemenge des erhitzten Gases ab, somit führt das Anbringen von Ausrüstungen zur Erhöhung der Heißluftmenge, Anhebung der Temperatur der heißen Luft und dergleichen, um den Trocknungsgrad zu verbessern, zu den Problemen größerer Höhe und höherer Betriebskosten.
  • Wirbelschichttrockner, die als Vorrichtungen zur Trocknung von Partikeln unter Verwendung von erhitztem Gas ähnlich denen von Schnelltrocknern weithin bekannt sind, sind Vorrichtungen mit einem Aufbau, in welchem der Behälter mittels einer gelochten Platte, wie ein Drahtgewebe, in je eine obere und untere Kammer geteilt ist, die obere Kammer mit den Partikeln gefüllt wird und das erhitzte Gas von der unteren Kammer durch die gelochte Platte in die obere Kammer geblasen wird, wodurch die Partikel wirbeln und trocknen.
  • In einem solchen Wirbelschichttrockner kann die Trocknungszeit je nach Wunsch eingestellt werden, und die Partikel können ständig in Kontakt zu frischem erhitztem Gas gehalten werden, was den Vorzug hat, dass die Partikel auf einen extrem niedrigen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden können. Ein weiterer Vorzug ist, dass solche Wirbelschichttrockner die Partikel gleichmäßig trocknen können.
  • Wenn jedoch Wirbelschichttrockner für Partikel mit einem hohen Feuchtigkeitsgehalt verwendet werden, ist es schwierig, die Partikelschicht zu wirbeln, und die Partikel werden nicht angemessen dispergiert. Infolgedessen werden kloßförmige Klumpen im Endprodukt produziert, und es gibt ebenfalls Probleme, wie das Anhaften von Partikeln an den Wänden der Maschine.
  • Wenn somit Partikel mit hohem Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, werden die Partikel allgemein zuerst in einem Schnelltrockner, wie dem oben beschriebenen, bis zu einer Feuchtigkeit getrocknet, die nicht zu Anhaftungen oder Klumpen führt, und ein Wirbelschichttrockner wird dann oft als Fertigtrockner verwendet.
  • Angesichts der oben beschriebenen Probleme in konventionellen Schnelltrocknern und Wirbelschichttrocknern, in welchen Partikel mittels erhitztem Gas getrocknet werden, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Trocknung von Partikeln und eine Trocknungsvorrichtung bereitzustellen, die die Partikeldispersion im Trockner fördern und die Verweildauer der Partikel verlängern können, um die Trocknungsbedingungen zu verbessern sowie gleichzeitig die Vorzüge von konventionellen Schnelltrocknern beizubehalten.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, ist die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Trocknung von Partikeln, wie in Anspruch 1 gekennzeichnet.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln, wie in Anspruch 10 gekennzeichnet.
  • In dem Partikel-Trocknungsverfahren und der Partikel-Trocknungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wandern Partikel zusammen mit einem spiralig aufwärts führenden Luftstrom, der durch erhitztes Gas im zylindrischen Behälter gebildet wird, von unten nach oben. Die Partikel werden bei ihrer Wanderung sowohl einer Zentrifugalkraft als auch einem Schub des spiralig aufwärts führenden Luftstroms ausgesetzt, und sogar Partikel in Form von feuchten Klumpen werden aufgebrochen und in einem gut dispergierten Zustand getrocknet.
  • Da die Partikel in der vorliegenden Erfindung spiralig im zylindrischen Behälter aufsteigen, ist die Wegstrecke weit größer als wenn sie mit einem Luftstrom wandern würden, der nur aufsteigt. Die Partikel sind in Kontakt mit beständig wechselndem Gas als Ergebnis von Geschwindigkeitsunterschieden aufgrund von Unterschieden des Friktionswiderstandes zwischen der Innenwandfläche des Behälters und dem mit den wandernden Partikeln in Kontakt befindlichen erhitzten Gas, wodurch größere Wärmemengen ausgetauscht und der Partikel-Trocknungszustand verbessert werden können.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Zentrifugalkraft des auf die Partikel einwirkenden spiralig aufwärts führenden Luftstroms um so größer, je höher die Partikeldichte infolge Befeuchtung ist. Infolgedessen bewegen sich Partikel, die frisch eingeleitet wurden, und Partikel mit höherem Feuchtigkeitsgehalt als andere, längere Zeit in einer Spirale nahe der inneren Außenwandfläche des zylindrischen Behälters, und die Verweildauer ist somit verlängert, was zu besseren Trocknungsbedingungen führt und das Erreichen einer gleichmäßigeren Trocknung erlaubt.
  • Hierbei wird als ein Verfahren zur Bildung eines spiralig aufwärts führenden Luftstroms im zylindrischen Behälter in der vorliegenden Erfindung ein erhitztes Gas in Tangentialrichtung von der gesamten Außenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters aus eingeleitet. Das erhitzte Gas wird in Tangentialrichtung von der gesamten Außenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters aus eingeleitet, während erhitztes Gas ebenfalls in annähernd konzentrischer Umfangsrichtung zum zylindrischen Behälter von der Gesamtfläche der Bodenwand des zylindrischen Behälters aus eingeleitet wird.
  • Als Drehströmungsmechanismus zur Verwirklichung solch eines Verfahrens ist die gesamte Umfangsfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters aus einer gelochten Platte hergestellt, in der eine Vielzahl von Blaslöchern ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass die Öffnungen einer Tangentialrichtung des zylindrischen Behälters zugewandt sind, die Außenfläche der gelochten Platte von einem Behälter umschlossen ist und das Zuführungsrohr für erhitztes Gas an diesen Behälter angeschlossen ist. Die gesamte Außenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters ist aus einer gelochten Platte hergestellt, in der eine Vielzahl von Blaslöchern ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass die Öffnungen einer Tangentialrichtung des zylindrischen Behälters zugewandt sind, die Außenfläche der gelochten Platte von einem Behälter umschlossen ist und das Zuführungsrohr für erhitztes Gas an diesen Behälter angeschlossen ist, während die Gesamtfläche der Bodenwand des zylindrischen Behälters aus einer gelochten Platte besteht, in der eine Vielzahl von Blaslöchern so angeordnet ist, dass die Öffnungen annähernd einer mit dem zylindrischen Behälter konzentrischen Umfangsrichtung zugewandt sind, das Unterteil der gelochten Platte von einem Behälter umschlossen ist und das Zuführungsrohr für erhitztes Gas an diesen Behälter angeschlossen ist.
  • Dies hat die Wirkung, dass der so gebildete spiralig aufwärts führende Luftstrom sowohl das Anhaften und Ansammeln von Partikeln an der Innenwandfläche des zylindrischen Behälters unverzüglich nach deren Einleitung im feuchtesten Zustand verhindern, als auch die Verweildauer der feuchten Partikel während der Spiralbewegung am Boden des Behälters verlängern kann, ohne dass sie aufsteigen.
  • Das heißt, der spiralig aufwärts führende Luftstrom stellt den Partikeln eine Zentrifugalkraft bereit, wie oben ausgeführt; somit ist zu befürchten, dass die Partikel gegen die Innenwandfläche des zylindrischen Behälters gedrückt werden, wo sie anhaften und sich ansammeln werden. Dieses Phänomen ist am Unterteil des zylindrischen Behälters am stärksten ausgeprägt, wo die zu behandelnden Partikel eingeleitet werden. Wenn das erhitzte Gas in Tangentialrichtung von der gesamten Außenfläche der Unterseitenwand am Boden des zylindrischen Behälters aus eingeleitet wird, wo die größte Befürchtung wegen des Anhaftens und Ansammelns von Partikeln besteht, oder das erhitzte Gas in einer Tangentialrichtung von der gesamten Außenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters aus eingeleitet wird, während erhitztes Gas ebenfalls annähernd in einer konzentrischen Umfangsrichtung zum zylindrischen Behälter von der Gesamtfläche der Bodenwand des zylindrischen Behälters aus eingeleitet wird, wird ein spiralig aufwärts führender Luftstrom im zylindrischen Behälter geformt, der es den Partikeln erlaubt, darin aufzusteigen, und ein sog. Luftkarton wird durch das erhitzte Gas nahe der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters oder nahe der Unterseitenwand und der Bodenwand gebildet. Dieser Luftkarton kann die Partikel daran hindern, die Innenwandfläche des zylindrischen Behälters direkt zu berühren, damit sie dort nicht anhaften oder sich ansammeln können. Erhitztes Gas, das in Tangentialrichtung von der gesamten Außenfläche der Unterseitenwand aus geblasen wird, bildet an dieser Stelle einen sich schnell in einer Spirale bewegenden Luftstrom, der als Luftring bezeichnet wird, der in der Mitte breiter ist als an der Seitenwand, und dieser Luftring bewirkt, dass feuchte Partikel während des Kreisens am Boden des Behälters bleiben, ohne aufzusteigen, wodurch die Partikeltrocknung unterstützt wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird der zylindrische Behälter vorzugsweise von der Außenumfangsfläche aus beheizt. Der Aufbau zur Beheizvorrichtung des zylindrischen Behälters von der Außenumfangsfläche aus ist vorzugsweise in der Art ausgeführt, dass die Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters von einer Ummantelung umschlossen wird, und ein Wärmemedium in den zwischen die Ummantelung und die Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters gebildeten Raum eingeleitet wird.
  • In der vorliegenden Erfindung werden die oben beschriebenen Partikel der Zentrifugalkraft des spiralig aufwärts führenden Luftstroms ausgesetzt, der im zylindrischen Behälter gebildet wird, und sie bewegen sich fort, während sie gegen die Innenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters gedrückt werden. Dies ist wünschenswert, weil die Partikel während der Beheizung des zylindrischen Behälters wirkungsvoll mittels Wärmeübertragung durch Leitung vom zylindrischen Behälter aus getrocknet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist der zylindrische Behälter vorzugsweise so ausgeführt, dass er an geeigneten Stellen in Axialrichtung teilbar ist. Als ein Aufbau zur Verwirklichung dieser Ausführung ist der zylindrische Behälter an jeder beliebigen Stelle in Axialrichtung geteilt, an der offenen Endfläche der getrennten Teile sind Flansche angebracht, und die Flansche sind abnehmbar mit einer Klammer oder dergleichen einander zugewandt zusammengefügt.
  • Dies ist wünschenswert, weil, wenn der zylindrische Behälter in oben beschriebener Weise teilbar ausgeführt ist, die Vorrichtung leichter zusammengesetzt und auseinandergebaut werden kann, das Innere des Behälters leicht gereinigt werden kann und die Länge des Behälters je nach Bedarf gekürzt oder umgekehrt verlängert werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ein mit hoher Geschwindigkeit aufsteigender Luftstrom gebildet, das heißt, ein Luftring wird in derselben Richtung wie der spiralig aufwärts führende Luftstrom vorzugsweise an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe innerhalb des zylindrischen Behälters gebildet. Um diesen Luftring zu bilden, ist die gesamte Außenfläche der Seitenwand an jeder beliebigen Stelle des zylindrischen Behälters vorzugsweise aus einer gelochten Platte mit einer Vielzahl von Blaslöchern hergestellt, die so angeordnet sind, dass die Öffnungen derselben Richtung zugewandt sind wie die Steigrichtung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms im zylindrischen Behälter, die Außenfläche der gelochten Platte ist von einem Behälter umschlossen, und das Zuführungsrohr für erhitztes Gas ist an diesen Behälter angeschlossen, wodurch an dieser Stelle ein Luftring gebildet wird.
  • Dies ist wünschenswert, weil, wenn sich solch ein Luftring in der Mitte des zylindrischen Behälters befindet, der Luftring die Partikel, die sich während des Aufsteigens zusammen mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom entlang der Innenwand des zylindrischen Behälters nach oben bewegt haben, an dieser Stelle hält, so dass die dort gehaltenen Partikel ausreichend lang verweilen können, während sie sich an dieser Stelle in direktem Kontakt zu frischem erhitztem Gas befinden, was bessere Trocknungsbedingungen ergibt.
  • In der vorliegenden Erfindung ist der Spiralendurchmesser des spiralig aufwärts führenden Luftstroms im zylindrischen Behälter vorzugsweise in der Mitte des Aufstiegs breiter ausgebildet. Um den Spiralendurchmesser so zu verbreitern, ist der zylindrische Behälter mit einem horizontalen Querschnitt in der Form von konzentrischen Kreisen in jeder beliebigen Höhe vorzugsweise ein zylindrischer Behälter, in welchem der horizontale Querschnitt die Form von konzentrischen Kreisen hat, die in der Mitte in Axialrichtung breiter sind als die anderen Teile.
  • Dies ist wünschenswert, weil, wenn solch ein breiterer Teil in der Mitte gelegen ist, die Geschwindigkeit, mit der der spiralig aufwärts führende Luftstrom steigt, plötzlich im breiteren Teil verringert wird und die Partikel mit einer geringeren Geschwindigkeit aufsteigen, wodurch die Partikel länger im Behälter verweilen können. Außerdem werden das erhitzte Gas und die Partikel durch die unterschiedliche Zentrifugalkraft im breiteren Teil zwangsweise getrennt, wodurch die Partikel mit frischem erhitzten Gas in aktuellen Kontakt kommen. Wenn der breitere Teil sich in der Mitte befindet, hat dies zum Ergebnis, dass die Trocknungsbedingungen für die Partikel besser sind, genau so, wie wenn ein Luftring zur Verfügung steht.
  • Wenn der Spiralendurchmesser des spiralig aufwärts führenden Luftstroms im zylindrischen Behälter in der Mitte des Aufstiegs breiter ausgebildet ist, wird der zylindrische Behälter vorzugsweise von der Außenumfangsfläche aus mit einem Aufbau ähnlich dem oben beschriebenen an der Stelle beheizt, wo der Spiralendurchmesser breiter ist, oder es wird vorzugsweise auch erhitztes Gas in derselben Richtung wie die Steigrichtung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms mit einem Aufbau ähnlich dem oben beschriebenen an der Stelle eingeleitet, wo der Spiralendurchmesser breiter ist, weil das breitere Stück sich dort befindet, wo die Partikel, wie oben ausgeführt, gehalten werden, wodurch die Partikel für die vom zylindrischen Behälter ausgehende Wärmeleitung empfänglich werden, und die Partikel können mit dem eingeleiteten, wenig feuchten erhitzten Gas in Kontakt kommen, wodurch die Trocknungsbedingungen weiter verbessert werden.
  • Wenn ein Luftring an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe im zylindrischen Behälter gebildet wird, wird die Außenumfangsfläche des zylindrischen Behälters aus denselben Gründen, wie oben ausgeführt, vorzugsweise mit einem ähnlichen Aufbau wie oben beschrieben, an einer Stelle unterhalb derjenigen erhitzt, wo der Luftring gebildet wurde.
  • Wenn in der vorliegenden Erfindung die trocknenden Partikel nicht besonders hängen bleiben, kann ein erhitztes Gas aus einer Tangentialrichtung an der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters eingeleitet werden, um den spiralig aufwärts führenden Luftstrom im zylindrischen Behälter zu bilden, und die Partikel und erhitztes Gas können gleichzeitig aus einer Tangentialrichtung an der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters eingeleitet werden. In diesem Fall ist jedoch der Spiralendurchmesser des im zylindrischen Behälter gebildeten spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der Mitte des Aufstiegs vorzugsweise breiter, oder ein Luftring wird an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe innerhalb des zylindrischen Behälters gebildet, oder ein weiteres solches Mittel wird angewandt, um den Trocknungswirkungsgrad zu erhöhen.
  • Es ist vorzuziehen, den Trockner der vorliegenden Erfindung mit einem herkömmlichen Schnelltrockner zu verwenden, das heißt, das Auslassseitenende des Trockenrohres des Schnelltrocknerbehälters wird in einer Tangentialrichtung an die Unterseitenwand des zylindrischen Behälters angeschlossen, um den spiralig aufwärts führenden Luftstrom innerhalb des zylindrischen Behälters zu bilden, und die Partikel, die vom Schnelltrockner getrocknet worden sind, werden dann vorzugsweise nochmals mittels des Trocknungsverfahrens und der Trocknungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung getrocknet.
  • Dies ist vorzuziehen, da eine wirkungsvollere Trocknung möglich ist, wie eine geringere optimale Partikelfeuchtigkeit bei der Temperatur des erhitzten Gases und der Luftmenge, die in Schnelltrocknern verwendet wird, größere behandelte Mengen bei gleicher optimaler Feuchtigkeit und dergleichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein vertikaler Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist ein vergrößerter Querschnitt des Teils entlang der Linie A-A in 1;
  • 3 bildet die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusammen mit Ausrüstungen ab, die davor und dahinter benötigt werden;
  • 4 ist ein vergrößerter Querschnitt der gelochten Platte, die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 5 ist ein vergrößerter Querschnitt einer weiteren gelochten Platte, die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 6 ist eine Draufsicht einer gelochten Platte, die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 7 ist eine Draufsicht einer weiteren gelochten Platte, die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • 8 ist ein vergrößerter Querschnitt eines weiteren Aufbaus für den Teil entlang der Linie A-A in 1;
  • 9 ist ein vertikaler Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 10 bildet das zweite Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusammen mit Ausrüstungen ab, die davor und dahinter benötigt werden;
  • 11 ist ein vertikaler Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 12 ist ein vergrößerter Querschnitt des Teils entlang der Linie B-B in 11;
  • 13 bildet das dritte Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusammen mit den Ausrüstungen ab, die davor und dahinter benötigt werden;
  • 14 ist ein vertikaler Querschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 15 ist ein vertikaler Querschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 16 ist ein vertikaler Querschnitt eines sechsten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung;
  • 17 ist ein vergrößerter Querschnitt des Teils entlang der Linie C-C in 16;
  • 18 bildet ein siebtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusammen mit den Ausrüstungen ab, die davor und dahinter benötigt werden; und
  • 19 bildet ein achtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zusammen mit den Ausrüstungen ab, die davor und dahinter benötigt werden.
  • BESTES VERFAHREN ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • 1 bis 3 stellen ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. In 1 bis 3 ist 1 ein zylindrischer Behälter mit einer Innenaushöhlung 2, dessen horizontaler Querschnitt in jeder beliebigen Höhe die Form von konzentrischen Kreisen hat. Der zylindrische Behälter 1 ist in Axialrichtung länger ausgebildet als in Richtung des Durchmessers, und beide Enden sind geschlossen. Der Behälter ist so gestaltet, dass die Achse der Senkrechten zugewandt ist. Der zylindrische Behälter 1 ist jedoch nicht auf die in der Zeichnung dargestellte zylindrische Anordnung begrenzt und kann ebenfalls die Form eines Kegelstumpfes mit dem sich zum Boden verbreiternden oder verengenden Durchmesser haben, oder der Behälter kann in der Mitte in Höhenrichtung breiter sein, wie in der Form eines Bierfasses.
  • Eine gelochte Platte 3 ist am Boden des zylindrischen Behälters 1 angeordnet. Der Innenraum 2 des zylindrischen Behälters 1 ist durch die gelochte Platte 3 in eine untere Heißluftkammer 2a und einen obere Trockenkammer 2b geteilt. Die gelochte Platte 3 ist jedoch nicht auf die in der Zeichnung dargestellte flache Platte beschränkt und kann beispielsweise auch in der Form eines Kegels mit nach oben oder unten vorspringender Mitte ausgebildet sein. Insbesondere kann ein Führungsrohr (nicht in der Zeichnung dargestellt) zum stoßweisen oder laufenden Ausstoß von Partikeln, die sich angesammelt haben und nicht vom Luftstrom mitgetragen wurden, am untersten Teil angebracht werden, wenn die gelochte Platte die Form eines Kegels mit nach oben oder unten vorspringender Mitte hat.
  • Ein Zuführungsrohr 4 für erhitztes Gas ist an der Seitenfläche (oder Bodenfläche) der Heißluftkammer 2a angeschlossen, die am Boden des zylindrischen Behälters 1 ausgebildet ist. Wie in 3 dargestellt, wird Luft, die mittels eines Luftfilters 5 gereinigt und mittels eines Lufterhitzers 6 erwärmt wurde, mittels der Blaswirkung eines Zuführgebläses 7 durch das Zuführungsrohr 4 in die Heißluftkammer 2a befördert.
  • In 3 stellt 8 ein Zuführungsrohr für ein Wärmemedium (wie z. B. Wasserdampf) zur Förderung eines Wärmemediums zum Lufterhitzer 6 dar. 9 stellt eine Temperatursteuervorrichtung dar, die am Zuführungsrohr 8 bereitgestellt ist und derart ausgeführt ist, dass sie das Öffnen und Schließen eines im Zuführungsrohr 8 bereitgestellten Ventils 12 unter Ansprechen auf die Temperatur des Wärmemediums steuert, die von einem Temperaturfühler 11 gemessen wird, der in der Mitte des Zuführungsrohres 10 für erhitztes Gas vorgesehen ist.
  • Die Bodenfläche 13 der Heißluftkammer 2a braucht nicht horizontal ausgebildet zu sein und kann die Form eines Kegels mit einer nach oben oder unten vorspringenden Mitte haben, oder sie kann in einer Richtung abgeschrägt sein, wie in der Zeichnung dargestellt. Dies ist besonders wünschenswert, denn wenn die Bodenfläche 13 in einer Richtung abgeschrägt ist, wie in der Zeichnung dargestellt, sammelt sich kein Waschwasser auf der Bodenfläche 13, wenn der Behälter 1 gespült wird, und das gesamte Waschwasser kann durch das Auslassrohr 14 abgelassen werden, das am untersten Teil vorgesehen ist. Wenn ein Handloch 15 an der Seitenfläche der Heißluftkammer 2a vorgesehen ist, wie in 3 dargestellt, wird die Heißluftkammer 2a leichter inspiziert, gereinigt und dergleichen.
  • Eine Vielzahl von Blaslöchern 16 ist in der gelochten Platte 3 ausgebildet, die den Bodenteil des zylindrischen Behälters 1 teilt, so dass das von der Heißluftkammer 2a durch die gelochte Platte 3 zur Trockenkammer 2b eingeleitete erhitzte Gas einen spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugt. Wie in 4 dargestellt, ist zum Beispiel die Konfiguration der Blaslöcher 16 derart, dass die Spitze des Loches 17 von einem dachförmigen Überhang 19 umschlossen ist, so dass die Öffnung 18 des Loches 17 in eine seitliche Richtung weist, die annähernd parallel zur ebenen Fläche der flachen Platte ist. Eine Vielzahl von Blaslöchern 16 mit dieser Konfiguration ist so angeordnet, dass die Öffnungen 18 in den in 2 dargestellten Viertelkreisen annähernd in die Umfangsrichtung konzentrisch zum zylindrischen Behälter 1 zeigen und die Öffnungen 18 innerhalb der umfangsmäßig angrenzenden Viertelkreise um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die in der gelochten Platte 3 ausgebildeten Blaslöcher 16 können mit den dachförmigen Überhängen 19 gestaltet sein, die, wie in 5 dargestellt, nach unten weisen, und die Blaslöcher können in der Form langer sogenannter Schlitze ausgebildet sein. Die Anordnung der Blaslöcher 16 kann auch dergestalt sein, dass die Öffnungen 18 innerhalb des Bereiches der genau geteilten Winkel gemäß 2 derselben Richtung zugewandt sind. Wie in 6 oder 7 gezeigt, kann überdies die Anordnung auch so erfolgen, dass die Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 annähernd rechtwinklig in Radialrichtung weisen. In 4 und 5 stellt die Oberseite der gelochten Platte 3 die Trockenkammer 2b dar, und die Unterseite bildet die Heißluftkammer 2a. In diesen Figuren strömt das erhitzte Gas von der Heißluftkammer 2a durch die Löcher 17 von rechts unten nach links oben, strömt entlang der Oberfläche der gelochten Platte 3 von der rechten zur linken Seite und wird in die Trockenkammer 2b eingeleitet.
  • Die Innenumfangswandfläche des Behälters 1, der sich genau über der gelochten Platte 3 befindet, besteht aus einer gelochten Platte 20, in der die gleiche Art von Blaslöchern 16 ausgebildet ist wie die in 4 (oder 5) dargestellten (diese Blaslöcher 16 können ebenso Blaslöcher in der Form sogenannter Langschlitze der gleichen Art wie die Blaslöcher 16 der obigen gelochten Platte 3 sein) und die entlang der gesamten Außenfläche mit gleichbleibender Breite ausgebildet sind. Die Vielzahl von Blaslöchern 16 der gelochten Platte 20 ist so angeordnet, dass die Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 systematisch einer Tangentialrichtung des Behälters zugewandt sind, wie in 2 dargestellt. Das durch die gelochte Platte 20 in die Trockenkammer 2b geleitete erhitzte Gas bildet somit ebenfalls einen spiraligen Luftstrom in annähernd horizontaler Richtung und in derselben Richtung wie der durch die poröse Platte 3 in der Trockenkammer 2b gebildete spiralige Luftstrom.
  • Die Blaslöcher 16 des Bodenteils der gelochten Platte 20 befinden sich vorzugsweise so nahe wie möglich an der gelochten Platte 3. Die Verbindung zwischen der gelochten Platte 20 und der gelochten Platte 3 braucht nicht rechtwinklig zu sein, wie in der Zeichnung dargestellt, und ist vorzugsweise in der Weise ausgeführt, dass eine geeignete Krümmung oder ein geeigneter Winkel in der Ecke vorgesehen ist, die Blaslöcher 16 für erhitztes Gas ebenfalls in der Ecke angeordnet sind und das erhitzte Gas durchgeblasen wird. Dies erfolgt, weil Partikel daran gehindert werden können, hängen zu bleiben und sich in der Ecke zu sammeln, wenn eine solche Ecke vorhanden ist. Die Axialbreite der gelochten Platte 20 ist breit genug, die höchste Stelle des Verbindungsteils des unten beschriebenen Partikel-Zuführungsrohres 23 zu erreichen.
  • Die gesamte Außenfläche und Breite der gelochten Platte 20, die die Innenumfangswandfläche des Bodens des zylindrischen Behälters 1 bildet, ist vollständig von einem Behälter 21 umschlossen. Eine Heißluftkammer 21a ist zwischen diesem Behälter 21 und der gelochten Platte 20 ausgebildet. Ein Zuführungsrohr 22 für erhitztes Gas ist an die Seitenfläche der Heißluftkammer 21a angeschlossen, und Luft, die auf dieselbe Art wie in 3 dargestellt mittels eines Luftfilters 5 gereinigt und einer Luftheizvorrichtung 6 erhitzt wurde, wird mittels der Blaswirkung eines Zuführgebläses 7 durch das Zuführungsrohr 22 geleitet.
  • In 2 ist das Zuführungsrohr 22 für erhitztes Gas rechtwinklig an die Wandfläche des Behälters 21 angeschlossen, jedoch ist, wie in 8 dargestellt, das Zuführungsrohr 22 vorzugsweise an die Wandfläche des Behälters 21 aus der Richtung angeschlossen, der die Öffnungen 18 der Blaslöcher der gelochten Platte 20 zugewandt sind, das heißt, einer annähernd tangentialen Richtung in derselben Drehrichtung wie der im zylindrischen Behälter 1 gebildete spiralig aufwärts führende Luftstrom.
  • Wenn das Zuführungsrohr 22 in rechtwinkliger Richtung an die Wandfläche des Behälters 21 angeschlossen ist, wie in 2 dargestellt, trifft das durch das Zuführungsrohr 22 eingeleitete erhitzte Gas auf die gelochte Platte 20 und wird somit nach rechts und links geteilt, während es in die Heißluftkammer 21a strömt. Das erhitzte Gas, das aus derselben Drehrichtung in die Heißluftkammer 21a strömt wie der spiralig aufwärts führende Luftstrom (in der Zeichnung die linke Seite von der Seite des Zuführungsrohres 22 her gesehen) wird kräftig durch die Blaslöcher 16 der gelochten Platte 20 in die Trockenkammer 2b geblasen. Jedoch befindet sich das aus der Gegendrehrichtung zu dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom einfließende erhitzte Gas (in der Zeichnung die linke Seite von der Seite des Zuführungsrohres 22 her gesehen) entgegengesetzt zur Richtung der Öffnungen 18, was die Geschwindigkeit dieses erhitzten Gases vermindert, somit wird es nicht unmittelbar durch die Blaslöcher 16 in die Trockenkammer 2b geblasen. Infolgedessen ist die Menge des von den Blaslöchern 16 in die Trockenkammer 2b zugeführten erhitzten Gases nicht einheitlich, und die Durchflussleistung des in der Trockenkammer 2b gebildeten spiralig aufwärts führenden Luftstroms ist nicht gleichbleibend.
  • Zusätzlich zum oben Gesagten erzeugt das aus der Drehrichtung entgegen dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom einströmende erhitzte Gas (in der Zeichnung die linke Seite von der Seite des Zuführungsrohres 22 her gesehen) negativen Druck an dem Teil der gelochten Platte 20 nahe dem Verbindungsteil des Zuführungsrohres 22, was zu dem Phänomen führt, dass infolge eines Strahlsaugereffektes Gas in der Trockenkammer 2b umgekehrt durch die Blaslöcher 16 zur Seite der Heißluftkammer 21a angesaugt wird. Das angesaugte Gas führt zu der sogenannten Partikelschwunderscheinung, wobei Partikel in der Trockenkammer 2b, wenn auch nur in geringen Mengen, zur Heißluftkammer 21a ausgeblasen werden. Die zur Heißluftkammer 21a ausgeblasenen Partikel bewegen sich zusammen mit dem erhitzten Gas, das kontinuierlich zugeführt wird, in die Heißluftkammer 21a und werden an Stellen festgehalten, wo dieses erhitzte Gas mit erhitztem Gas kollidiert (in 2 das Verbindungsteil des unten beschriebenen Partikel-Zuführungsrohres 23, da das von der rechten Seite einströmende erhitzte Gas in die Trockenkammer 2b ausgeblasen wird), das aus der Richtung einströmt, die in derselben Richtung dreht wie der spiralig aufwärts führende Luftstrom. Die auf diese Weise eingeschlossenen Partikel haben keine Ausweichmöglichkeit, und ihre Menge steigt mit der Zeit. Zwischen den Teilen der gelochten Platte 20, wo die Partikel ausgeblasen werden, und den Teilen, in denen die Partikel verbleiben, zirkulieren Partikel in der Trockenkammer 2b gelegentlich zur Heißluftkammer 21a, selbst wenn keine Partikel ausgeblasen werden, und haften an der Außenumfangswandfläche der gelochten Platte 20. Partikel, die so an Teilen der Außenumfangswandfläche der gelochten Platte 20 haften und sich dort ansammeln, verstopfen die in der gelochten Platte 20 ausgebildeten Blaslöcher.
  • Im Gegensatz dazu strömt in Fällen, wo das Zuführungsrohr 22 an die Wandfläche des Behälters 21 aus annähernd tangentialer Richtung in derselben Drehrichtung wie der spiralig aufwärts führende, im zylindrischen Behälter 1 geformte Luftstrom angeschlossen ist, wie in 8 dargestellt, das aus dem Zuführungsrohr 22 eingeleitete erhitzte Gas in einer gleichbleibenden Richtung (in derselben Drehrichtung wie der spiralig aufwärts führende Luftstrom) in die Heißluftkammer 21a und wird gleichmäßig und ruhig aus den Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 in die Trockenkammer 2b hineingeblasen. Somit ereignet sich kein Partikelverlust.
  • Aus denselben Gründen wie den oben beschriebenen wird das Zuführungsrohr 4, durch das erhitztes Gas in die Heißluftkammer 2a eingeleitet wird, vorzugsweise an der Seitenfläche der Heißluftkammer 2a aus einer annähernd tangentialen Richtung in derselben Drehrichtung wie der im zylindrischen Behälter 1 geformte spiralig aufwärts führende Luftstrom auf dieselbe Weise wie im Falle des oben beschriebenen Zuführungsrohrs 22 angeschlossen.
  • Ein Zuführungsrohr 23, durch das die gerade behandelten feuchten Partikel in die Trockenkammer 2b befördert werden, ist an die Seitenfläche des Behälters 21 durch die gelochte Platte 20 an der Innenseite des Behälters 21 angeschlossen, wie in 1 dargestellt. Ein Einspeiser 24 zur gleichmäßigen Einspeisung von Partikeln, wie die in 3 dargestellte Förderschnecke, ist an das Zuführungsrohr 23 angeschlossen. Der Einspeiser 24, der die Partikel mit einer konstanten Rate einspeist, ist vorzugsweise ein Einspeiser, der luftdicht ist, in welchem aber der Maschinendruckausgleich mittels des oben beschriebenen Zuführgebläses 7 und des nachfolgend beschriebenen Abzuggebläses 28 aufrechterhalten wird, so dass verhindert wird, dass das erhitzte Gas in der Trockenkammer 2b vom Einspeiser 24 durch das Zuführungsrohr 23 ins Freie hinausgeblasen wird oder umgekehrt die Außenluft vom Einspeiser 24 in die Trockenkammer 2b angesaugt wird.
  • Ein Abzugsrohr 25 ist in tangentialer Richtung in derselben Drehrichtung wie der im zylindrischen Behälter 1 geformte spiralig aufwärts führende Luftstrom an die Seitenwand am Oberteil des zylindrischen Behälters 1 angeschlossen. Das Abzugsrohr 25 ist mittels eines Zyklons oder eines anderen solchen Partikelabscheiders 26 und einer Rohrleitung 27 an ein Abzuggebläse 28 angeschlossen, wie in 3 dargestellt.
  • Das Abzugsrohr 25 braucht nicht zwingend, wie oben ausgeführt, aus einer Tangentialrichtung an den zylindrischen Behälter 1 angeschlossen zu sein und kann von oben mittig in axialer Richtung des Behälters 1 am Oberteil (obere Endfläche) des Behälters 1 angeschlossen sein. Im oben beschriebenen zylindrischen Behälter 1, wo D der Durchmesser und L die Länge der Trockenkammer 2b von der gelochten Platte 3 bis zur oberen Endfläche ist, ist L vorzugsweise 2D bis 10D und sogar noch bevorzugter 3D bis 6D.
  • Wenn die Außenumfangswandfläche der Trockenkammer 2b von einer Ummantelung umschlossen ist, wie in 1 dargestellt, und ein Wärmemedium wie heißes Wasser oder erhitzter Dampf kontinuierlich durch eine Rohrleitung 31 in den zwischen der Ummantelung 29 und der Außenumfangswandfläche gebildeten Raum 30 zugeführt und durch eine Rohrleitung 32 abgeführt wird (das Obige gilt für heißes Wasser, wohingegen im Falle von erhitztem Dampf die Aufwärts- und Abwärtsrichtung der Einlass- und Abzugsrohre umgekehrt ist), können Partikel mittels der Wärmeübertragung durch Leitung des Wärmemediums in die Wandfläche der Trockenkammer 2b getrocknet werden, und zumindest kann die Wandfläche der Trockenkammer 2b erwärmt werden.
  • Wie in 3 dargestellt, ist ferner der zylindrische Behälter 1 in eine Trockenkammer 2b und eine Heißluftkammer 2a unmittelbar unterhalb der gelochten Platte 3 geteilt, die Trockenkammer 2b ist ebenfalls unmittelbar oberhalb der gelochten Platte 20 und unmittelbar unterhalb des Verbindungsteils des Ausströmungsrohrs 25 geteilt, und die Trockenkammer 2b dazwischen kann auch nach Bedarf in Axialrichtung in annähernd gleiche Längen geteilt werden. Die Vorrichtung wird ohne Schwierigkeiten montiert und demontiert, wenn der Behälter aus Einheiten konstruiert ist, die geteilte Teile umfassen, die von einer Ummantelung 29 umschlossen sind, wenn Flansche an den offenen Endflächen der Einheiten vorgesehen und die Flansche einander zugewandt mit einer Klammer oder dergleichen abnehmbar zusammengefügt sind. Das Innere des Behälters kann auch komplett gereinigt werden. Die Länge der Trockenkammer 2b kann auch je nach Bedarf gekürzt oder umgekehrt verlängert werden.
  • Ein Verfahren zur Trocknung von Partikeln, das die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet und in der vorstehenden Weise ausgeführt ist, wird als Nächstes beschrieben.
  • Zunächst wird Luft, die mittels des Luftfilters 5 gereinigt und mittels der Luftheizvorrichtung 6 erwärmt wurde, durch den Betrieb eines Zuführgebläses 7 durch die Zuführungsrohre 4 und 22 in die Heißluftkammern 2a und 21a befördert. Dieselbe Menge erhitztes Gas, die in die Heißlufträume 2a und 21 befördert wurde, wird angesaugt und durch das Abzugsrohr 25, den Partikelabscheider 26 und eine Rohrleitung 27 aus der Trockenkammer 2b ausgestoßen.
  • Auf eine gleichbleibende Temperatur erwärmtes heißes Wasser wird durch das Rohr 31 kontinuierlich in den Raum zugeführt, der zwischen der Außenumfangswandfläche der Trockenkammer 2b und der Ummantelung 29 geformt ist, um die Wandfläche der Trockenkammer 2b zu heizen.
  • Das der Heißluftkammer 2a zugeführte erhitzte Gas wird von den Blaslöchern 16 der gelochten Platte 3 aus in die Trockenkammer 2b hineingeblasen, um einen schnellen spiralig aufwärts führenden Luftstrom an der gelochten Platte 3 zu formen. Währenddessen wird das der Heißluftkammer 21a zugeführte erhitzte Gas von den Blaslöchern 16 der gelochten Platte 20 aus in die Trockenkammer 2b hineingeblasen und bildet dabei einen sich schnell in einer Spirale in Umfangsrichtung bewegenden Luftstrom entlang der gelochten Platte 20. Beide erhitzten Gase steigen während der Drehströmung entlang der Wandfläche der Trockenkammer 2b auf und werden vom Abzugsrohr 25 durch den Partikelabscheider 26 und die Rohrleitung 27 vom Ausgabegebläse 28 außerhalb des Systems ausgestoßen.
  • Menge und Umfang des von der gelochten Platte 3 und der gelochten Platte 20 in die Trockenkammer 2b geblasenen erhitzten Gases können durch Ventile 33 und 34, die sich in der Mitte der Zuführungsrohre 4 und 22 für erhitztes Gas befinden, und das Ventil 35, das sich in der Mitte der Rohrleitung 27 befindet, gesteuert werden.
  • Nachdem die Temperatur in der Trockenkammer 2b die vorgegebene Höhe erreicht hat und der vom erhitzten Gas erzeugte spiralig aufwärts führende Luftstrom sich stabilisiert hat, wird der Einspeiser 24 mit konstanter Rate eingeschaltet, und Partikel werden mit einer konstanten Rate vom Partikel-Zuführungsrohr 23 in die Trockenkammer 2b hineinbefördert.
  • Die in die Trockenkammer 2b hineinbeförderten Partikel werden ohne Verzögerung zwangsweise durch das sich schnell in Umfangsrichtung entlang der gelochten Platte 20 in einer Spirale bewegende erhitzte Gas dispergiert und von dem sich in einer Spirale aufwärts bewegenden Luftstrom getragen, der durch das erhitzte Gas im Innern der Trockenkammer 2b geformt wird.
  • Dabei bewegen sich die zugeführten Partikel unter der Zentrifugalkraft des sich in einer Spirale aufwärts bewegenden Luftstroms kräftig in einer Spirale entlang der gelochten Platte 20. Da jedoch das erhitzte Gas kontinuierlich von der gelochten Platte 20 geblasen wird, werden die Partikel nicht gegen die gelochte Platte 20 gedrückt. Infolgedessen haften die Partikel nicht an und sammeln sich nicht an der Innenumfangswandfläche (gelochte Platte 20) des Behälters 1 an, auch dann nicht, wenn die Partikel sofort nach Zuführung in die Trockenkammer 2b einen hohen Feuchtigkeitsgehalt haben und sich somit in einem Zustand befinden, in dem sie am ehesten an der Innenumfangswandfläche haften. Falls die Partikel ganz zufällig doch mit der Wandfläche in Kontakt kommen und dort anhaften, können die Partikel unmittelbar nach dem Anhaften weggeblasen werden, da von den Blaslöchern 16 der gelochten Platte aus kontinuierlich erhitztes Gas parallel zur Fläche der gelochten Platte 20 geblasen wird. Da auf ähnliche Weise kontinuierlich erhitztes Gas aus der gelochten Platte 3 geblasen wird, die als Bodenwand der Trockenkammer 2b dient, haften keine Partikel an und sammeln sich nicht an der Bodenwand der Trockenkammer 2b.
  • Während sie feucht sind und eine hohe Dichte haben, kreisen die auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragenen Partikel unaufhörlich in faktisch derselben horizontalen Ebene, da die starke Zentrifugalkraft des spiralig aufwärts führenden Luftstroms und die Wirkung der Schwerkraft es den Partikeln erlauben, durch die Wärmeenergie des erhitzten Gases getrocknet zu werden.
  • Gleichzeitig sind der Flächenbereich, die Anordnung und der Öffnungsgrad der Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 der gelochten Platte 20 an allen Stellen konstant und obwohl die Durchflussleistung des aus allen Blaslöchern 16 geblasenen erhitzten Gases einheitlich ist, baut sich die Durchflussleistung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms nahe der gelochten Platte 20 nach und nach in Aufwärtsrichtung auf und verstärkt sich in Axialrichtung nach oben. Infolge des Widerstandes, der von den sich dort befindenden Partikeln ausgeht, kann das erhitzte Gas nur schwer aus den Blaslöchern 16 der gelochten Platte 20 geblasen werden (dieselbe Umfangsfläche von Teilen, wo das Partikel-Zuführungsrohr 23 angeschlossen ist), die sich im Bodenteil befindet, wo die feuchten Partikel mit hoher Dichte während des Zirkulierens abgefangen werden. Infolgedessen ist die Durchflussleistung des aus den Blaslöchern 16 geblasenen erhitzten Gases im oberen Teil tatsächlich höher als unten, und die Blasgeschwindigkeit ist schneller. Ein sogenannter Luftring wird in diesem Teil gebildet, und dieser Luftring hat dieselbe Wirkung auf in die Trockenkammer 2b beförderte Partikel, als wäre ein Teilungsring mit einer kreisförmigen Öffnung in der Mitte von der Seitenwand der Trockenkammer 2b aus befestigt, wodurch die Partikel daran gehindert werden, sich zusammen mit dem aufwärts führenden Luftstrom nach oben fortzubewegen.
  • Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom produzierten Zentrifugalkraft und der Wirkung der Schwerkraft und wegen des beständigen Einleitens von Partikeln aus dem Partikel-Zuführungsrohr 23 bewegen sich die Partikel, die früher eingeleitet wurden und während des Trocknens leichter geworden sind, zur Mitte hin und zusammen mit dem aufwärts führenden Luftstrom innerhalb der Trockenkammer 2b nach oben, während sie sich in einer Spirale durch die Öffnung des durch den spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Luftrings bewegen. Die Partikel werden durch das Ausströmungsrohr 25 ausgestoßen, mittels des Partikelabscheiders 26 vom Luftstrom getrennt und in Form von trockenen Partikeln wiedergewonnen.
  • Obwohl die gelochte Platte 20 nicht streng abgegrenzt werden kann in einen Teil, in dem die Partikel daran gehindert werden, mit der Innenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters 1 in direkten Kontakt zu kommen (Adhäsionsverhütungszonen), und einen Teil, in dem die Partikel daran gehindert werden emporzusteigen (Bewegungsverhütungszonen), falls die gelochte Platte der Einfachheit halber in diese zwei Zonen geteilt ist, braucht die gelochte Platte, die als Zone zur Verhinderung der Fortbewegung dient, nicht notwendigerweise unmittelbar über der gelochten Platte angebracht zu werden, die als Zone zur Verhinderung des Anhaftens dient. Das heißt, es kann Teile geben, wo bei einer gleichbleibenden Breite in Axialrichtung zwischen den zwei Zonen des zylindrischen Behälters 1 keine gelochte Platte vorhanden ist.
  • Die Partikel, die durch das vorgenannte Trocknungsverfahren behandelt werden, können anstatt mit Luft mit verschiedenen Arten von Inertgasen wie Stickstoff als das erhitzte Gas verwendet werden, falls verschiedene Arten von organischen Lösemitteln verwendet werden oder falls Entzündungs- oder Explosionsgefahr aufgrund der physikalischen Eigenschaften oder dergleichen der Partikel besteht. In solchen Fällen können die Partikel durch Anschließen der Rohrleitung an den Auslass des Abzuggebläses 28 an die Luftheizvorrichtung 6 getrocknet werden, zum Beispiel über eine Lösemittel-Rückgewinnungsvorrichtung (nicht in der Zeichnung dargestellt), und durch Herstellen eines geschlossenen Kreislaufs, um das Innere des geschlossenen Kreislaufs mit einem Inertgas zu verdrängen.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel der Ausrüstung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben.
  • Teile, die denen im ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechen, sind mit denselben Symbolen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
  • Wie in 9 dargestellt, ist die Vorrichtung im zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung, in welcher eine gelochte Platte 40 ähnlich der oben beschriebenen (eine gelochte Platte, in welcher dieselbe Art von Blaslöchern 16 wie in 4 und 5 oder Langschlitze gebildet sind, und die Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 systematisch angeordnet sind, so dass sie einer tangentialen Richtung des Behälters 1 in derselben Weise zugewandt sind wie im Fall der gelochten Platte 20) an der gesamten Außenfläche entlang bei einer gleichbleibenden Breite an einem Teil der Innenumfangswandfläche der Trockenkammer 2b vorgesehen ist, die unterhalb des Abzugsrohres 25 angeordnet ist. Die gesamte Breite der gesamten Außenfläche der gelochten Platte 40 ist vollkommen von einem Behälter 41 in derselben Art wie oben ausgeführt umschlossen, und eine Heißluftkammer 41a ist zwischen dem Behälter 41 und der gelochten Platte 40 ausgebildet. Der Aufbau der Ausrüstung ist somit dergestalt, dass ein Zuführungsrohr 42 für erhitztes Gas an die Seitenfläche der Heißluftkammer 41a angeschlossen ist. Die anderen Teile entsprechen der Vorrichtung im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Das oben beschriebene Zuführungsrohr 42 für erhitztes Gas ist an den Behälter 41 ebenfalls vorzugsweise aus einer annähernd tangentialen Richtung in derselben Drehrichtung wie der spiralig aufwärts führende Luftstrom angeschlossen, der in derselben Art im zylindrischen Behälter 1 gebildet ist wie in den oben beschriebenen Zuführungsrohren 4 und 22 für erhitztes Gas.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung werden die Partikel, die durch das Zuführungsrohr 23 in die Trockenkammer 2b befördert werden, zwangsweise mittels des erhitzten Gases, das sich schnell spiralig in Umfangsrichtung entlang der gelochten Platte 20 bewegt, in derselben Art wie in der oben beschriebenen Vorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel dispergiert und getrocknet. Während die Partikel feucht sind und eine hohe Dichte haben, zirkulieren sie anhaltend in faktisch derselben horizontalen Ebene aufgrund der starken Zentrifugalkraft des spiralig aufwärts führenden Luftstroms und der Wirkung der Schwerkraft, die ein Trocknen der Partikel durch die Wärmeenergie des erhitzten Gases erlauben. Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Zentrifugalkraft und der Wirkung der Schwerkraft und wegen des beständigen Einleitens von Partikeln aus dem Partikel-Zuführungsrohr 23 wandern die Partikel, die anschließend trocknen und leichter werden, zur Mitte hin und schrauben sich dabei nach oben. Die Partikel erreichen somit die Stelle, wo die oben beschriebene gelochte Platte 40 bereitgestellt ist.
  • An der Stelle, wo die gelochte Platte 40 vorgesehen ist, wird erhitztes Gas durch das Zuführungsrohr 42 in die Heißluftkammer 41a eingeleitet, und erhitztes Gas wird von der gelochten Platte 40 in die Trockenkammer 2b geblasen. Ein sich schnell spiralig drehender Luftstrom, d. h. der oben beschriebene Luftring, wird somit in diesem Teil in Umfangsrichtung entlang der gelochten Platte 40 geformt. Der Luftring hat die Wirkung, Partikel aufzuhalten, die sich spiralig entlang der Innenwand des zylindrischen Behälters 1 aufwärts bewegt haben. Die Partikel, die daran gehindert wurden, sich aufwärts fortzubewegen, drehen sich beständig am Boden des Luftrings und werden mittels der Wärmeenergie des erhitzten Gases und mittels der Wärmeübertragung durch Leitung vom Wärmemedium bei Zufuhr eines Wärmemediums in den Raum 30 zwischen die Außenumfangswandfläche wirkungsvoll getrocknet. Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Zentrifugalkraft wandern die Partikel, die anschließend trocknen und leichter werden, wiederum zur Mitte hin und werden aus dem Abzugsrohr 25 zusammen mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom durch die in der Mitte des Luftrings gebildete Öffnung ausgestoßen. Die aus dem Abzugsrohr 25 ausgestoßenen Partikel werden durch den Partikelabscheider 26 vom Luftstrom getrennt und in Form von gründlich getrockneten Partikeln wiedergewonnen.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung wird die aus der gelochten Platte 40 geblasene erhitzte Gasmenge geregelt (das in der Mitte des Zuführungsrohres 42 angebrachte Ventil 43, dargestellt in 10, wird geöffnet oder geschlossen und die Durchflussleistung wird angepasst), was ermöglicht, das Verhalten der Partikel (Verweildauer) zu steuern, d. h. ermöglicht, dass die Partikel an dieser Stelle gehalten werden oder freigelassen werden (zusammen mit dem aufwärts führenden Luftstrom) und dergleichen. Zwei oder mehr Aufbauten, die den Luftring bilden, können in Abständen mittig in axialer Richtung eingesetzt werden und können in derselben Art wie oben bedient und gesteuert werden.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der Ausrüstung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 11 bis 13 beschrieben.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind Teile, die denen in der Vorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit denselben Symbolen bezeichnet und nicht weiter beschrieben.
  • Die Vorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel ist eine, in der ein Teil der Trockenkammer 2b, die sich unterhalb des oben beschriebenen Abzugsrohres 25 befindet, dergestalt als Trockenkammer geformt ist, dass der horizontaler Querschnitt die Form konzentrischer Kreise hat, die breiter sind als die anderen Teile (nachfolgend verbreiterte Trockenkammer 50). Die anderen Teile entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels der oben beschriebenen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
  • Insbesondere hat die oben beschriebene verbreiterte Trockenkammer 50 einen Aufbau, in welchem ein zylindrisches Element 51 mit einem großen Innendurchmesser mittels Kegelstumpfelementen 52 und 53 an einen Teil des zylindrischen Behälters 1 angeschlossen ist, wie in der Zeichnung als Beispiel dargestellt.
  • Diese Vorrichtung hat vorzugsweise einen Aufbau, in welchem die Außenumfangswandfläche der oben beschriebenen verbreiterten Trockenkammer 50 von einer Ummantelung 54 umschlossen ist und ein Wärmemedium wie heißes Wasser oder erhitzter Dampf kontinuierlich durch ein Rohr 56 in den zwischen der Ummantelung 54 und der Außenumfangswandfläche gebildeten Raum geleitet und aus einem Rohr 57 ausgestoßen wird (das obige gilt für Fälle mit heißem Wasser, wohingegen im Falle von erhitztem Dampf die Aufwärts- und Abwärtsrichtung des Einlass- und Abzugsrohrs umgekehrt sind), wodurch die Partikel-Trocknungsbedingungen sogar weiter verbessert werden können.
  • Wie in 13 dargestellt, ist der zylindrische Behälter 1 in obere und untere Teile der oben beschriebenen verbreiterten Trockenkammer 50 geteilt, und die Teile der anderen Trockenkammer 2b sind ebenfalls je nach Bedarf faktisch in Axialrichtung in die gleichen Längen geteilt. Wenn die Teile aus Einheiten bestehen, die an den offenen Endflächen der getrennten Teile mit Flanschen versehen sind, können sie leicht mit Klammern oder dergleichen in derselben Art wie die Vorrichtung im ersten Ausführungsbeispiel zusammengesetzt werden und dieselben Wirkungen erzielen wie diese Vorrichtung.
  • Die verbreiterte Trockenkammer 50 kann einfach ersetzt werden, abhängig von den Eigenschaften der Partikel, dem angestrebten Feuchtigkeitsgehalt und dergleichen, durch Zusammenstellen einer Vielzahl von Einheiten, in denen das zylindrische Element 51, das die verbreiterte Trockenkammer 50 umfasst, unterschiedliche Innendurchmesser hat. Eine Vielzahl von Einheiten mit einer verbreiterten Trockenkammer 50 kann zusammengefügt werden, um die Verweildauer der Partikel zu verlängern.
  • Die Querschnittsfläche der oben beschriebenen verbreiterten Trockenkammer 50 sollte 1,1- bis 3,0-mal und vorzugsweise 1,1- bis 2,0-mal größer sein als die der anderen Trockenkammer 2b.
  • Dies gilt deshalb, weil eine Trockenkammer 50 mit einer kleineren Querschnittsfläche als 1,1-mal mehr eine geringe Wirkung für die Verlängerung der Partikel-Verweildauer hat. Wenn die Trockenkammer 50 mehr als dreimal größer ist, ist andererseits die Durchflussleistung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der verbreiterten Trockenkammer 50 erkennbar geringer, abhängig von der Durchflussleistung (Fließgeschwindigkeit) des zugeleiteten erhitzten Gases, und es kann weder eine ausreichende Zentrifugalkraft bereitgestellt werden, die bewirkt, dass die Partikel sich in einer Spirale fortbewegen, noch eine aufwärts führende Kraft bereitgestellt werden, die bewirkt, dass die Partikel nach oben wandern.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung ist die Geschwindigkeit, mit der der spiralig aufwärts führende Luftstrom in die verbreiterte Trockenkammer 50 aufsteigt, merklich geringer, was den Partikeln ermöglicht, sich nochmals in faktisch derselben horizontalen Ebene weiterzudrehen, ähnlich den Wirkungen, die erzielt werden, wenn ein Luftring in der Vorrichtung im zweiten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel geformt wird. Die so verweilenden Partikel werden wirkungsvoll getrocknet mittels der Wärmeenergie des erhitzten Gases und mittels der Wärmeübertragung durch Leitung vom Wärmemedium, wenn ein Wärmemedium in den Raum 55 zwischen die Außenumfangswandfläche geleitet wird. Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Zentrifugalkraft bewegen sich die Partikel, die trocknen und leichter werden, wieder in Richtung der Mitte weiter und werden vom Abzugsrohr 25 zusammen mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom ausgestoßen. Die vom Abzugsrohr 25 ausgestoßenen Partikel werden mittels des Partikelabscheiders 26 vom Luftstrom getrennt und werden in Form von gründlich getrockneten Partikeln wiedergewonnen.
  • Ein viertes Ausführungsbeispiel der Ausrüstung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 14 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel sind Teile, die denen in der Vorrichtung im ersten und dritten Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung entsprechen, mit denselben Symbolen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
  • Die Vorrichtung im vierten Ausführungsbeispiel ist eine solche, in der ein Mechanismus 60 zum Blasen erhitzten Gases (Zusatzluft mit niedrigem Feuchtigkeitsgehalt) am Boden der verbreiterten Trockenkammer 50 der Vorrichtung im oben beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel ausgebildet ist. Die anderen Teile sind gleich denen in der Vorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 14 dargestellt, hat die Vorrichtung als Besonderheit einen Aufbau, in dem dieselbe Art gelochte Platte 61 vorgesehen ist wie die oben beschriebene (eine gelochte Platte, in der dieselbe Art von Blaslöchern 16 wie in 4 und 5 oder lange Schlitze ausgebildet sind und die Öffnungen 18 der Blaslöcher 16 systematisch so angeordnet sind, dass sie einer Tangentialrichtung des Behälters 1 in derselben Art zugewandt sind wie im Falle der gelochten Platte 20) mit einer gleichbleibenden Breite entlang einem Teil oder der gesamten Seitenfläche des Bodens der verbreiterten Trockenkammer 50 und dem Teil, der das Bodenteil und die darunter befindliche Trockenkammer 2b verbindet. Die gesamte Breite der gesamten Außenfläche der gelochten Platte 61 ist vollständig durch einen Behälter 62 in derselben Art wie oben ausgeführt umschlossen, und eine Heißluftkammer 62a (Luftstrom-Speicher) ist zwischen dem Behälter 62 und der gelochten Platte 61 ausgebildet. Der Aufbau der Ausrüstung ist somit dergestalt, dass ein Zuführungsrohr 63 für erhitztes Gas an die Seitenfläche der Heißluftkammer 62a angeschlossen ist.
  • Das oben beschriebene Zuführungsrohr 63 für erhitztes Gas ist ferner vorzugsweise auf dieselbe Art wie in den oben beschriebenen Zuführungsrohren 4, 22 und 42 für erhitztes Gas aus einer annähernd tangentialen Richtung in derselben Drehrichtung wie der im zylindrischen Behälter 1 gebildete spiralig aufwärts führende Luftstrom an den Behälter 62 angeschlossen.
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung wird erhitztes Gas durch das Zuführungsrohr 63 in die Heißluftkammer 62a geleitet, und feuchtigkeitsarmes erhitztes Gas (Sekundärluft) kann von der gelochten Platte 61 in die verbreiterte Trockenkammer 50 geblasen werden. Infolgedessen kreisen die Partikel, die sich spiralig aufwärts bewegen und die verbreiterte Trockenkammer 50 erreichen, wegen der raschen Abnahme der Geschwindigkeit, mit der der spiralig aufwärts führende Luftstrom an dieser Stelle aufsteigt, an derselben Stelle am Boden der verbreiterten Trockenkammer 50 und des Verbindungsteils darunter. Durch die Wärmeenergie des aufwärts führenden Luftstroms und die Wärmeenergie des erhitzten Gases, das von der gelochten Platte 61 hereingeblasen wird, werden die Partikel wirkungsvoller getrocknet (Fertigtrocknung). Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Zentrifugalkraft wandern die Partikel, welche trocknen und leichter werden, noch einmal in Richtung Mitte und werden durch das Abzugsrohr 25 zusammen mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom ausgestoßen. Die vom Abzugsrohr 25 ausgestoßenen Partikel werden mittels des Partikelabscheiders 26 vom Luftstrom getrennt und in Form von gründlich getrockneten Partikeln wiedergewonnen.
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel der Ausrüstung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 15 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel sind Teile, die mit denjenigen in der Vorrichtung des ersten und dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung entsprechend der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung übereinstimmen, mit denselben Symbolen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
  • Die Vorrichtung im fünften Ausführungsbeispiel ist eine solche, die wirkungsvoll verwendet werden kann, wenn die gerade behandelten Partikel Materialien mit relativ geringem Haftvermögen sind. Diese Vorrichtung hat einen Aufbau, in welchem sich die gelochte Platte 20 der Vorrichtung im dritten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel in einer Entfernung zur darunter befindlichen gelochten Platte 3 befindet. Die anderen Teile stimmen mit denen in der Vorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung überein.
  • Wie in 15 dargestellt, ist als Besonderheit die gelochte Platte 20, in der Blaslöcher 16 ausgebildet sind, an der Seitenwand der Trockenkammer 2b angeordnet, an die das Partikel-Zuführungsrohr 23 angeschlossen ist. Die Außenumfangswandfläche der Trockenkammer 2b zwischen der gelochten Platte 3 und der Umfangsfläche am Boden der gelochten Platte 20 ist von einer Ummantelung 70 umschlossen, wie in der Zeichnung dargestellt, und ein Wärmemedium wie heißes Wasser oder erhitzter Dampf wird kontinuierlich durch ein Rohr 72 in den Raum 71 geleitet, der zwischen der Ummantelung 70 und der Außenumfangswandfläche ausgebildet ist, und wird durch ein Rohr 73 ausgeleitet (das Obige gilt für Fälle von heißem Wasser, wohingegen im Falle von erhitztem Dampf die Aufwärts- und Abwärtsrichtungen der Zuführungs- und Abzugsrohre umgekehrt sind).
  • In der oben beschriebenen Vorrichtung werden die Partikel, welche durch das Partikel-Zuführungsrohr 23 in die Trockenkammer 2b geleitet werden, von den Blaslöchern 16 der gelochten Platte 3 in die Trockenkammer 2b geblasen, zwangsweise durch das erhitzte Gas dispergiert, das den schnellen spiralig aufwärts führenden Luftstrom an der gelochten Platte 3 bildet, bewegen sich auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom nach oben und erreichen die Stelle, an der sich die oben beschriebene gelochte Platte 20 befindet.
  • An der Stelle, wo die gelochte Platte 20 angebracht ist, wird erhitztes Gas durch das Zuführungsrohr 22 in die Heißluftkammer 21a eingeleitet und erhitztes Gas von der gelochten Platte 20 in die Trockenkammer 2b geblasen, was zur Bildung eines Luftstroms führt, das heißt, ein Luftring, der schnell in Umfangsrichtung entlang der gelochten Platte 20 wirbelt. Der Luftring hat die Wirkung, feuchte Partikel zu behindern, die sich entlang der Innenwand des zylindrischen Behälters 1 spiralig aufwärts bewegen. Die Partikel, die daran gehindert werden, sich nach oben fortzubewegen, kreisen am Boden des Luftrings weiter und werden mittels der Wärmeenergie des erhitzten Gases und der Übertragung von Wärme durch Leitung des in den Raum 71 zwischen die Außenumfangswandfläche geleiteten Wärmemediums wirkungsvoll getrocknet. Wegen der Abnahme der vom spiralig aufwärts führenden Luftstrom erzeugten Zentrifugalkraft wandern die Partikel, die trocknen und leichter werden, in Richtung Mitte und steigen zusammen mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom durch die in der Mitte des Luftrings gebildete Öffnung auf. Der Rest ist genauso wie in der Vorrichtung, die oben im dritten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
  • Ein sechstes Ausführungsbeispiel der Ausrüstung der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf 16 und 17 beschrieben. In dieser Vorrichtung sind Teile, die denen in der Vorrichtung im ersten und dritten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung entsprechend der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung entsprechen, mit denselben Symbolen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
  • Die Vorrichtung im sechsten Ausführungsbeispiel ist eine solche, die wirkungsvoll verwendet werden kann, wenn die gerade behandelten Partikel Materialien mit relativ geringem Haftvermögen sind, wie im Falle der Vorrichtung im fünften oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Diese Vorrichtung hat einen Aufbau, in welchem das Zuführungsrohr 80, durch das das erhitzte Gas zugeleitet wird, in einer Tangentialrichtung an den Boden 81 des zylindrischen Behälters 1 angeschlossen ist, wie in 17 dargestellt, und ein spiralig aufwärts führender Luftstrom im zylindrischen Behälter 1 gebildet wird. Die anderen Teile stimmen mit denen in der Vorrichtung im dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung überein.
  • In dieser Vorrichtung bildet erhitztes Gas, das aus einer tangentialen Richtung durch das Zuführungsrohr 80 zum Boden 81 des zylindrischen Behälters 1 eingespeist wird, einen Luftstrom, der im Inneren des zylindrischen Behälters 1 spiralig aufsteigt.
  • Da die Partikel, die durch das Zuführungsrohr 23 in den zylindrischen Behälter 1 eingeleitet werden, auf diese Weise durch den spiralig aufwärts führenden Luftstrom, der durch das erhitzte Gas erzeugt wird, dispergiert und getrocknet werden, steigen sie spiralig entlang der Innenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters 1 mit dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom auf und erreichen die verbreiterte Trockenkammer 50.
  • In der verbreiterten Trockenkammer 50 wird die Geschwindigkeit, mit der der spiralig aufwärts führende Luftstrom aufsteigt, in derselben Art dramatisch verringert wie in der Vorrichtung im dritten oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, und die Partikel kreisen somit in annähernd derselben horizontalen Ebene an Ort und Stelle. Die Partikel werden mittels der Wärmeenergie des erhitzten Gases wirkungsvoll getrocknet, und die Partikel, die später trocknen und leichter werden, wandern in Richtung Mitte und werden zusammen mit der spiralig aufwärts führenden Luft durch das Abzugsrohr 25 ausgestoßen. Die vom Abzugsrohr 25 ausgestoßenen Partikel werden mittels des Partikelabscheiders 26 vom Luftstrom getrennt und in Form von gründlich getrockneten Partikeln wiedergewonnen.
  • Wenn das Zuführungsrohr 80, durch welches das erhitzte Gas zugeleitet wird, in einer Tangentialrichtung an den Boden 81 des zylindrischen Behälters angeschlossen ist wie in der oben beschriebenen Vorrichtung und ein Mechanismus hergestellt wird, um einen spiralig aufwärts führenden Luftstrom innerhalb des zylindrischen Behälters 1 zu erzeugen, kann die Vorrichtung einen Aufbau haben, in welchem das Zuführungsrohr, durch welches das erhitzte Gas zugeleitet wird, als ein Zuführungsrohr 90 dient, das gleichzeitig als ein Partikel-Zuführungsrohr dient, wie im Fall des siebten Ausführungsbeispiels, das in 18 dargestellt ist, und die Partikel werden zusammen mit dem erhitzten Gas durch das Zuführungsrohr 90 in den zylindrischen Behälter 1 geleitet.
  • Die Vorrichtung kann ebenso einen Aufbau haben, in welchem, wie im Falle des achten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, dargestellt in 19, das Auslassseitenende eines Trockenrohres 101 eines herkömmlichen Schnelltrockners an das Zuführungsrohr 90 angeschlossen ist, sowohl für das erhitzte Gas, als auch für die Partikel. In diesem Falle wird das erhitzte Gas (Abgas), das durch den herkömmlichen Schnelltrockner 100 zieht, in einen spiralig aufwärts führenden Luftstrom im zylindrischen Behälter 1 umgewandelt, und die Partikel, die getrocknet werden, während sie im Fluss des Luftstroms transportiert werden, werden demselben Verfahren unterzogen wie dem oben im zylindrischen Behälter 1 beschriebenen, wodurch die Trocknungsleistung verbessert werden kann. Das heißt, die optimale Partikelfeuchtigkeit kann mit der im Schnelltrockner 100 verwendeten Temperatur und Durchflussleistung des erhitzten Gases verringert werden, oder eine größere Menge kann behandelt werden, wenn die optimale Temperatur die gleiche ist, was ermöglicht, eine wirkungsvollere Trocknung zu erzielen. 102 in 19 ist ein Rührwerk.
  • Versuchsbeispiele, die die Wirkungen der verschiedenen Verfahren zur Trocknung von Partikeln und die Trocknungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung bestätigen, werden nachfolgend ausgeführt.
  • Versuchsbeispiel A
  • Trocknung von Harz auf MBS-Basis mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 24% WB (durchschnittlicher Partikel-Durchmesser: 165 μm; Schüttdichte: 0,5)
  • Versuchsbeispiel A1
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas und die oben beschriebenen Partikel in einer Tangentialrichtung in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurden, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 18 dargestellten Vorrichtung getrocknet, jedoch nach Entfernen der verbreiterten Trockenkammer 50).
  • Die Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel A2
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde gebildet, indem erhitztes Gas nur von der gelochten Platte an der Unterseitenwand in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 3 dargestellten Vorrichtung getrocknet, während das Ventil 33 geschlossen war, das sich in der Mitte des Zuführungsrohres 4 befindet, durch welches das erhitzte Gas in die Trockenkammer 2a eingeleitet wurde, wobei eine flache Platte auf die gelochte Platte 3 gelegt wurde).
  • Die Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel A3
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde gebildet, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 3 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b befördert wurde, betrug 4 : 6.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel A4
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde gebildet, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 3 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel A5
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde gebildet, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter mit einem verbreiterten Bestandteil mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 13 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1
    Figure 00270001
    • Anmerkung 1
    Partikel hafteten sofort nach Aufnahme des Betriebs an einem Teil der Seitenfläche des Behälters und verteilten sich über die gesamte Seitenfläche, als der Betrieb fortgeführt wurde, was zu einem Überschuss an Partikeln führte, die an der Bodenfläche verharrten.
    Anmerkung 2
    Eine kegelförmige Ansammlung wurde in der Mitte der Bodenfläche festgestellt.
    Anmerkung 3
    Eine schwache Anhaftung wurde an einigen Stellen der Seitenfläche festgestellt, jedoch verstärkte sie sich nicht.
    Anmerkung 4
    Es gab keine Anhaftung.
  • Es konnte auf der Grundlage der obigen Versuchsbeispiele A bestätigt werden, dass es vorteilhaft ist, erhitztes Gas sowohl von der Unterseitenwand als auch der Bodenwand in den zylindrischen Behälter einzuleiten und so einen spiralig aufwärts führenden Luftstrom zu bilden, um feuchte Partikel zu trocknen, da es weniger Partikelanhaftung oder -ansammlung gibt. Es wurde ebenfalls bestätigt, dass es vorteilhafter ist, eine größere Menge des erhitzten Gases von der Unterseitenwand einzuleiten als von der Bodenwand, wenn erhitzte Gase von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in den zylindrischen Behälter eingeleitet werden, da es dann weniger Partikelanhaftung und -ansammlung gibt.
  • Wenn die oben beschriebenen Partikel ohne Verwendung einer Dispergiervorrichtung für das behandelte Material zum Zwecke des Vergleichs in einem herkömmlichen Schnelltrockner getrocknet wurden (eine Vorrichtung, in welcher Partikel einfach durch Formen eines aufwärts führenden Luftstroms unter Verwendung von erhitztem Gas in einem geraden Rohr getrocknet werden), verwandelten sich die Partikel in feuchte Klumpen und konnten somit nicht vom aufwärts führenden Luftstrom getragen werden, und viele fielen auf den Boden des Trockners. Viele der Partikel, die auf dem Luftstrom getragen wurden, hafteten an der Entlüftung am oberen Ende an. Das Endprodukt hatte einen Feuchtigkeitsgehalt von 15% WB.
  • Versuch B
  • Trocknung von Harz auf MBS-Basis mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 6% WB (als Besonderheit wurden trockene Partikel aus dem obigen Versuchsbeispiel A5 verwendet)
  • Versuchsbeispiel B1
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas und die oben beschriebenen Partikel in einer Tangentialrichtung in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurden, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 18 dargestellten Vorrichtung getrocknet, jedoch nachdem die verbreiterte Trockenkammer 50 entfernt worden war).
  • Die Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel B2
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 3 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 5 : 5.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel B3
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter mit einem breiteren Element mit einem Innendurchmesser von 300 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 13 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 5 : 5.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel B4
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas in einer Tangentialrichtung in einen Behälter mit einem verbreiterten Element mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, geleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 18 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Die Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel B5
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter mit einem verbreiterten Element mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, geleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 13 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 5 : 5.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel B6
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem 95°C heißes Wasser zur Beheizung der Außenumfangswandflächen eines Behälters mit einem verbreiterten Element mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, verwendet wurde, und indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in den obigen Behälter eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 13 dargestellten Vorrichtung getrocknet, als das 95°C heiße Wasser in eine Ummantelung geleitet wurde).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 5 : 5.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 2
    Figure 00310001
    Anmerkung) Es wurde in keinem der Versuchsbeispiele eine Partikelanhaftung oder -ansammlung in der Vorrichtung festgestellt.
  • Es konnte auf der Grundlage der obigen Versuchsbeispiele B bestätigt werden, dass keine Partikel anhafteten oder sich ansammelten, wenn ein spiralig aufwärts führender Luftstrom durch Einleiten von erhitztem Gas in einer Tangentialrichtung in den zylindrischen Behälter geformt wurde, um Partikel zu trocknen, die bereits bis zu einem bestimmten Grad trocken waren. Es konnte ebenfalls bestätigt werden, dass die Vergrößerung des Spiralendurchmessers des spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der Mitte oder das Beheizen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Behälters zur Verbesserung des Trockenzustands der Partikel außerordentlich wirkungsvoll war.
  • Wenn die oben beschriebenen Partikel zu Vergleichszwecken ohne die Verwendung einer Dispergiervorrichtung für das behandelte Material in einem herkömmlichen Schnelltrockner getrocknet wurden, wies das Endprodukt einen Feuchtigkeitsgehalt of 4,0% WB auf. Wegen des niedrigen Anfangsfeuchtigkeitsgehalts wurde keine Partikelanhaftung oder -ansammlung innerhalb der Vorrichtung beobachtet.
  • Versuchsbeispiel C
  • Trocknung von PVC-(Polyvinylchlorid-)Kunstharzpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 23% WB (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 135 μm)
  • Versuchsbeispiel C1
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas und die oben beschriebenen Partikel in einer Tangentialrichtung in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurden, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 3 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel C2
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter mit einem verbreiterten Element mit einem Innendurchmesser von 430 mm und einer Länge von 350 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 1050 mm von der Bodenwand entfernt) in ein gerades Rohr mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 13 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel C3
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter eingeleitet wurde, der ein verbreitertes Element mit einem Innendurchmesser von 430 mm und einer Länge von 350 mm hatte sowie eine gelochte Platte aufwies, die an der Seitenfläche des breiteren Teils auf halbem Wege (an einer Stelle 1050 mm von der Bodenwand entfernt) in einem geraden Rohr mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, angebracht war, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden und ebenfalls erhitztes Gas (Sekundärluft) aus der gelochten Platte an der Seitenwand des breiteren Teils eingeleitet wurde (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 14 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3, und die Menge der Sekundärluft betrug 15% des von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte eingeleiteten erhitzten Gases.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel C4
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in einen Behälter eingeleitet wurde, der in Richtung nach oben an der gesamten Außenfläche der Seitenwand auf einer Breite von 40 mm eine gelochte Platte auf halbem Wege (an einer Stelle 1050 mm von der Bodenwand entfernt) in einem geraden Rohr mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, aufwies, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden und ebenfalls erhitztes Gas (für einen Luftring) aus der gelochten Platte an der gesamten Außenfläche der Seitenwand auf halbem Wege in dem geraden Rohr eingeleitet wurde (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 10 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 7 : 3, und die Menge des erhitzten Gases für den Luftring betrug 15% des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte eingespeist wurde.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel C5
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitzter Dampf mit einem Druck von 1 kg/cm2 G verwendet wurde, um die Außenumfangswandfläche zwischen der gelochten Unterseitenwandplatte und der Bodenwand eines Behälters zu heizen, der ein gerades Rohr war mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, und eine gelochte Unterseitenwandplatte hatte, die sich 175 mm von der Bodenwand entfernt befand, und indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in den Behälter eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 15 dargestellten Vorrichtung getrocknet, jedoch nach Entfernung der verbreiterten Trockenkammer 50).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 8 : 2.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel C6
  • Ein spiralig aufwärts führender Luftstrom wurde geformt, indem erhitzter Dampf mit einem Druck von 1 kg/cm2 G verwendet wurde, um die Außenumfangswandfläche zwischen der gelochten Unterseitenwandplatte und der Bodenwand eines Behälters zu heizen, der einen verbreiterten Teil mit einem Innendurchmesser von 430 mm und einer Länge von 350 mm hatte, und der eine gelochte Unterseitenwandplatte hatte, die 175 mm von der Bodenwand auf halbem Wege (an einer Stelle 1050 mm von der Bodenwand entfernt) in einem geraden Rohr mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, angeordnet war, und indem erhitztes Gas von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in den Behälter eingeleitet wurde, und die Partikel wurden getrocknet, während sie auf dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom getragen wurden (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der in 15 dargestellten Vorrichtung getrocknet).
  • Das Verhältnis der Menge des erhitzten Gases, das von der Unterseitenwand und der gelochten Bodenwandplatte in die Trockenkammer 2b eingeleitet wurde, betrug 8 : 2.
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungswirkungen sind in Tabelle 3 dargestellt.
    Figure 00350001
    Anmerkung) In den Versuchsbeispielen C1 und C2 wurde zusätzliches erhitztes Gas mit 309 (kg/h) eingeleitet (in der Berechnung des Raumluftverhältnisses enthalten).
  • Es konnte auf der Grundlage der Versuchsbeispiele C bestätigt werden, dass der Partikeltrocknungszustand auf eine außerordentlich wirkungsvolle Weise verbessert wurde, wenn der Spiralendurchmesser des spiralig aufwärts führenden Luftstroms im zylindrischen Behälter in der Mitte verbreitert wurde und erhitztes Gas in den Teil mit dem verbreiterten Spiralendurchmesser eingeleitet wurde oder wenn ein schnell spiralig wirbelnder Luftstrom, das heißt, ein Luftring, an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe im zylindrischen Behälter geformt wurde und die Außenumfangsfläche des zylindrischen Behälters an einer Stelle unterhalb derjenigen, an der der Luftring geformt wurde, beheizt wurde.
  • Versuchsbeispiel D
  • Trocknung von PVC-(Polyvinylchlorid-)Kunstharzpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 23% WB (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 130 μm)
  • Versuchsbeispiel D1
  • Die oben beschriebenen Partikel wurden getrocknet, indem ein herkömmlicher Schnelltrockner verwendet wurde, der einen Innendurchmesser von 145 mm, eine Länge von 14,5 m und gekrümmte Teile an drei Stellen aufwies (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der Vorrichtung in 19 getrocknet, mit der Ausnahme, dass der zylindrische Behälter 1 entfernt wurde).
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel D2
  • Die oben beschriebenen Partikel wurden getrocknet, indem eine Ausrüstung verwendet wurde, in welcher das Ende der Auslassseite des Trockenrohres eines herkömmlichen Schnelltrockners, der einen Innendurchmesser von 145 mm, eine Länge von 14,5 m und gekrümmte Teile an drei Stellen aufwies, in einer Tangentialrichtung an das Unterteil eines zylindrischen Behälters mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, angeschlossen wurde (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der Vorrichtung in 19 getrocknet, mit der Ausnahme, dass die verbreiterte Trockenkammer 50 entfernt wurde).
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
  • Versuchsbeispiel D3
  • Die oben beschriebenen Partikel wurden getrocknet, indem eine Ausrüstung verwendet wurde, in der das Ende der Auslassseite des Trockenrohres eines herkömmlichen Schnelltrockners, der einen Innendurchmesser von 145 mm, eine Länge von 14,5 m und gekrümmte Teile an drei Stellen aufwies, in einer Tangentialrichtung an das Unterteil eines Behälters angeschlossen wurde, in welchem ein verbreiterter Teil mit einem Innendurchmesser von 350 mm und einer Länge von 250 mm auf halbem Wege (an einer Stelle 750 mm von der Bodenwand entfernt) in einem zylindrischen Behälter mit einem Innendurchmesser von 250 mm und einer Länge, die fünfmal größer war als der Innendurchmesser, vorgesehen war (als Besonderheit wurden die Partikel unter Verwendung der Vorrichtung in 19 getrocknet).
  • Die übrigen Partikel-Trocknungsbedingungen und -Trocknungsergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Tabelle 4
    Figure 00360001
    Anmerkung) Die Oberflächengeschwindigkeit war die Geschwindigkeit des erhitzten Gases beim Schnelltrocknen. Im Versuchsbeispiel D1 entsprach die Auslasstemperatur der Einlasstemperatur des Partikelabscheiders.
  • Es konnte auf der Grundlage der obigen Versuchsbeispiele D bestätigt werden, dass der Trocknungszustand der Partikel mit der Temperatur des erhitzten Gases und der verwendeten Durchflussleistung im Schnelltrockner weiter verbessert werden konnte, wenn die Auslassseite des Trockenrohres des herkömmlichen Schnelltrockners in einer Tangentialrichtung am Unterteil des zylindrischen Behälters angeschlossen wurde, und ein spiralig aufwärts führender Luftstrom innerhalb des zylindrischen Behälters geformt wurde, wobei das Trocknungsverfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, um die Partikel, die bereits von einem Schnelltrockner getrocknet worden waren, weiter zu trocknen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Das Verfahren zur Trocknung von Partikeln und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren zur Trocknung von Partikeln und eine Vorrichtung, die den Trocknungszustand von Partikeln verbessern können, indem Partikel in einem Trockner dispergiert und die Verweildauer der Partikel verlängert und dabei die Vorzüge von herkömmlichen Schnelltrocknern beibehalten werden. Partikel, die mittels des Verfahrens zur Trocknung von Partikeln und mittels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, schließen verschiedene anorganische Materialien, organische Materialien, Metalle und Polymere ein. Wenn die gerade behandelten Partikel verschiedene organische Lösemittel enthalten oder wenn aufgrund der physikalischen Eigenschaften oder dergleichen der Partikel Entzündungs- oder Explosionsgefahr besteht, sollte ein Inertgas wie Stickstoffgas anstatt Luft als das erhitzte Gas verwendet werden.

Claims (19)

  1. Verfahren zur Trocknung von Partikeln, in dem durch ein erhitztes Gas ein spiralig aufwärts führender Luftstrom im Innern eines zylindrischen Behälters (1) geformt wird, der einen Innenraum (2) aufweist, von dem ein horizontaler Querschnitt in jeder beliebigen Höhe die Form eines konzentrischen Kreises hat und Teilchen dadurch getrocknet werden, dass sie dispergiert und in dem spiralig aufwärts führenden Luftstrom schweben gelassen werden, wobei das erhitzte Gas von der gesamten Außenfläche einer Unterseitenwand des zylindrischen Behälters (1) aus in einer Tangentialrichtung eingeleitet wird, um so den spiralig aufwärts führenden Luftstrom in dem zylindrischen Behälter (1) zu formen, dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte Gas von der Gesamtfläche einer Bodenwand (3) des zylindrischen Behälters (1) annähernd in einer mit dem zylindrischen Behälter (1) konzentrischen Umfangsrichtung zusammen mit der Einleitung des erhitzten Gases in einer Tangentialrichtung von der Gesamtaußenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters (1) aus eingeleitet wird, um so den spiralig aufwärts führenden Luftstrom in dem zylindrischen Behälter (1) zu formen.
  2. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des von der Gesamtaußenfläche der Unterseitenwand des zylindrischen Behälters (1) aus eingeleiteten erhitzten Gases gleich wie oder größer als diejenige des von der Gesamtfläche der Bodenwand (3) des zylindrischen Behälters (1) aus eingeleiteten erhitzten Gases ist.
  3. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Behälter (1) von dessen Außenumfangsfläche aus erhitzt wird.
  4. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Behälter (1) so ausgeführt ist, dass er axial teilbar ist.
  5. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte Gas ferner in derselben Richtung wie die Steigrichtung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe in dem zylindrischen Behälter (1) eingeleitet wird, um so an der Stelle einen Luftring zu formen.
  6. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der Mitte des Aufstiegs breiter ist.
  7. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der Mitte des Aufstiegs breiter ist und der zylindrische Behälter (1) an einer Stelle von der Außenumfangsfläche aus erhitzt wird, wo der Spiralendurchmesser breiter ist.
  8. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms in der Mitte des Aufstiegs breiter ist und das erhitzte Gas ferner in derselben Richtung wie die Steigrichtung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms an einer Stelle eingeleitet wird, wo der Spiralendurchmesser breiter ist.
  9. Verfahren zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erhitzte Gas ferner in derselben Richtung wie die Steigrichtung des spiralig aufwärts führenden Luftstroms an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe in dem zylindrischen Behälter (1) eingeleitet wird, um an der Stelle einen Luftring zu formen und der zylindrische Behälter (1) von der Außenumfangsfläche aus an einer Stelle unterhalb davon erhitzt wird, wo der Luftring geformt wurde.
  10. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln, umfassend: – einen zylindrischen Behälter (1) mit einem Innenraum (2), von dem ein horizontaler Querschnitt in jeder beliebigen Höhe die Form eines konzentrischen Kreises hat; – ein Zuführungsrohr (4) für Partikel und erhitztes Gas, das am Unterteil des zylindrischen Behälters (1) angeschlossen ist; – einen Drehströmungsmechanismus zur Umwandlung des aus dem Zuführungsrohr (4) eingeleiteten erhitzten Gases in einen spiralig aufwärts führenden Luftstrom im Innern des zylindrischen Behälters (1); und – ein Ausströmungsrohr (25) für Partikel und erhitztes Gas, das am Oberteil des zylindrischen Behälters (1) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Außenfläche einer Unterseitenwand des zylindrischen Behälters (1) aus einer gelochten Platte hergestellt ist, in der eine Vielzahl von Blaslöchern (16) ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass deren Öffnungen (18) einer Tangentialrichtung des zylindrischen Behälters (1) zugewandt sind, die Außenfläche der gelochten Platte von einem Behälter (21) umschlossen ist und ein Zuführungsrohr (22) für erhitztes Gas an den Behälter (21) angeschlossen ist, während die Gesamtfläche der Bodenwand (3) des zylindrischen Behälters (1) aus einer gelochten Platte hergestellt ist, in der eine Vielzahl von Blaslöchern (16) ausgebildet ist, die so angeordnet sind, dass deren Öffnungen (18) annähernd einer mit dem zylindrischen Behälter (1) konzentrischen Umfangsrichtung zugewandt sind, das Unterteil der gelochten Platte von dem Behälter (21) umschlossen ist und das Zuführungsrohr (22) für erhitztes Gas an den Behälter (21) angeschlossen ist, wodurch der Drehströmungsmechanismus für erhitztes Gas gebildet wird.
  11. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (22) für erhitztes Gas an den die gelochte Platte umschließenden Behälter (21) in einer Richtung derselben Tangentialrichtung angeschlossen ist, der die Öffnungen (18) der in der gelochten Platte ausgebildeten Blaslöcher (16) zugewandt sind.
  12. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass die Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) von einer Ummantelung umschlossen ist und in den zwischen der Ummantelung und der Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) gebildeten Raum ein Wärmemedium eingeleitet wird.
  13. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass der zylindrische Behälter (1) an einer beliebigen Stelle in Axialrichtung geteilt ist, Flansche an der offenen Endfläche der getrennten Teile vorgesehen sind, die Flansche einander zugewandt mit einer Klammer oder dergleichen abnehmbar zusammengefügt sind.
  14. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass die gesamte Außenfläche der Seitenwand an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe an dem zylindrischen Behälter (1) aus einer gelochten Platte mit einer Vielzahl von Blaslöchern (16) hergestellt ist, die so angeordnet sind, dass deren Öffnungen (18) derselben Richtung zugewandt sind wie die Steigrichtung des durch den Drehströmungsmechanismus in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms, die Umfangsfläche der gelochten Platte von einem Behälter (21) umschlossen ist und das Zuführungsrohr (22) für erhitztes Gas an den Behälter angeschlossen ist, wodurch an dieser Stelle ein Luftring gebildet wird.
  15. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Behälter (1) ein zylindrischer Behälter mit einem solchen Innenraum ist, dass ein horizontaler Querschnitt die Form konzentrischer Kreise hat, die in der Mitte in Axialrichtung breiter sind als andere Teile.
  16. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass der zylindrische Behälter (1) mit einem solchen Innenraum, dass ein horizontaler Querschnitt die Form konzentrischer Kreise hat, die in der Mitte in Axialrichtung breiter sind als andere Teile, die Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) an dem Teil, wo der Innenraum breiter ist, von einer Ummantelung umschlossen ist und in einem zwischen der Ummantelung und der Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) gebildeten Raum ein Wärmemedium bereitgestellt ist.
  17. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass der zylindrische Behälter (1) ein zylindrischer Behälter mit einem solchen Innenraum ist, dass ein horizontaler Querschnitt die Form konzentrischer Ringe hat, die in der Mitte in Axialrichtung breiter sind als die anderen Teile, die Seitenwand des zylindrischen Behälters (1) an dem Teil, wo der Innenraum breiter ist, aus einer gelochten Platte mit einer Vielzahl von Blaslöchern (16) hergestellt ist, die so angeordnet sind, dass Öffnungen (18) davon derselben Richtung zugewandt sind wie die Steigrichtung des von dem Drehströmungsmechanismus in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms, die Außenfläche der gelochten Platte von einem Behälter umschlossen ist und das Zuführungsrohr für erhitztes Gas an diesen Behälter angeschlossen ist.
  18. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche des horizontalen Querschnitts des Innenraums am breiteren Teil 1,1- bis 3,0-mal breiter ist als diejenigen der anderen Teile.
  19. Vorrichtung zur Trocknung von Partikeln gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie derart ausgeführt ist, dass die gesamte Außenfläche der Seitenwand an einer Stelle in jeder beliebigen Höhe an dem zylindrischen Behälter (1) aus einer gelochten Platte mit einer Vielzahl von Blaslöchern (16) hergestellt ist, die so angeordnet sind, dass deren Öffnungen (18) derselben Richtung zugewandt sind wie die Steigrichtung des von dem Drehströmungsmechanismus in dem zylindrischen Behälter (1) geformten spiralig aufwärts führenden Luftstroms, die Außenfläche der gelochten Platte von einem Behälter (21) umschlossen ist und das Zuführungsrohr (22) für erhitztes Gas an diesen Behälter (21) angeschlossen ist, wodurch an dieser Stelle ein Luftring gebildet wird, während die Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) an einer Stelle unterhalb davon, wo der Luftring geformt ist, von einer Ummantelung umschlossen ist und in dem zwischen der Ummantelung und der Außenumfangswandfläche des zylindrischen Behälters (1) gebildeten Raum ein Wärmemedium bereitgestellt ist.
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