DE9100341U1 - Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Schlämmen - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Schlämmen

Gegenstand der vorliegenden Neuerung ist eine Vorrichtung zur Trocknung feuchter Schlämme nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung wird zur Trocknung von feuchten Schlämmen verwendet, wie sie in der Galvanotechnik, als Klärschlamm, als Chemikalienschlämme, z. B. Zinkkarbonat-Schlamme und Bleichromat-Schlamme.

Die vorliegende Vorrichtung ist auch zur Trocknung feuchter Schüttgüter geeignet. Voraussetzung für die Trocknung der oben genannten Materialien ist, daß diese Materialien chargenweise vorliegen und eine derartige Konsistenz aufweisen, daß sie durchlüftbar sind.

Bisher ist zur Trocknung, insbesondere von Galvanikschlämmen, nur bekannt, derartige Schlämme in sogenannte Filterpressen zu trocknen. Hierbei wird der in halbflüssigem Zustand vorliegende Galvanikschlamm in den Einlaßbereich einer Filterpresse eingepreßt und dort durch Pressendruck zwischen Filtertüchern so komprimiert, daß das im Galvanikschlamm enthaltene Wasser ausgepreßt wird. Der Nachteil einer derartig bekannten Trocknung ist, daß der Restfeuchtegehalt des verbleibenden Schlammes noch relativ hoch ist. Bisher war es nicht möglich, diesen Restfeuchtegehalt des verbleibenden, die Filterpresse verlassenden Schlammes, noch weiter zu erniedrigen.

Der vorliegenden Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Trocknung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß man mit relativ geringen Betriebskosten und Herstellungskosten große Mengen von Schlämmen mit gutem Wirkungsgrad entfeuchten kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in einem Wagen angeordnet ist, daß der ßodenbereich dieses Wagens mindestens teilweise Durchlaßschlitze aufweist und daß unterhalb des ßodenbereiches eine Luftkammer angeordnet ist, in welche getrocknete Luft unter Überdruck in die Luftkammer eingelassen wird, und daß ferner der gesamte Wagen in einer hermetisch geschlossenen Kammer angeordnet ist, aus der die bei der Trocknung entstehende Feuchtigkeit im Umluftbetrieb der Eingangsseite eines Trockners zugeführt wird.

Nach der vorliegenden Neuerung ist also wesentlich, daß in einer geschlossenen Kammer ein mit dem Trocknungsgut gefüllter Wagen eingeschoben wird, wobei dieser Wagen einen mindestens teilweise geschlitzten Boden aufweist, der von unten unter Überdruck mit einer Trocknungsluft durchströmt wird, so daß diese Trocknungsluft durch entsprechende Schlitze in diesem Boden in das Trocknungsgut von unten her eindringt, das Trocknungsgut durchdringt und entsprechende Feuchtigkeit aus dem Trocknungsgut aufnimmt. Diese Feuchtigkeit wird von der Oberseite des Wagens her in die Kammer abgegeben und von einem Feuchtluftkanal abgesaugt und in den Luftentfeuchter eingeführt.

Die vom Luftentfeuchter wiederum entfeuchtete Luft wird über den Trockenluftkanal wieder in die Luftkammer unterhalb des geschlitzten Bodens des Wagens eingeleitet.

Damit ergeben sich wesentliche Vorteile:

Es kann eine chargenweise Entfeuchtung derartiger Schlämme vorgenommen werden, wobei relativ hohe Chargen verarbeitet werden können. Es ist also die Trocknung einer Chargengröße von 100 bis 1.000 kg möglich, wobei mit Luftentfeuchter mit einer elektrischen Anschlußleistung zwischen 3,5 bis 8,5 kW gearbeitet wird. Die Trocknungszeit beträgt dann

-5-etwa 32 bis 48 Stunden.

Durch die Verwendung eines Wagens, der luftschlüssig an die Truckluftseite des Luftentfeuchters angeschlossen wird ergibt sich der Vorteil, daß keine besondere Verbindung mehr hergestellt werden muß, denn gemäß der vorliegenden Neuerung wird die luftschlüssige Verbindung zwischen dem Trockenluftkanal des Luftentfeuchters und der Luftkammer des Wagens einfach durch Einschieben des Wagens in die Trocknungskammer ermöglicht.

Weiterer wesentlicher Vorteil ist, daß bei der Verwendung von Wagen, in denen das Trocknungsgut angeordnet ist, eine leichte Weiterverarbeitung des getrockneten Gutes möglich ist. Der Wagen kann leicht aus der Kammer herausgerollt werden und im übrigen kann er von einem Gabelstapler Untergriffen werden und ausgekippt werden.

Hierbei ist es wesentlich, daß als Boden für den Wagen, der die Schlitze' aufweist, ein schräg zu einer Entleerungsklappe hin geneigter Lochboden verwendet wird. Der im Winkel zum Lufteinlaßstutzen geneigte Lochboden hat nämlich den Vorteil, daß sich eine günstige Luftverteilung ergibt, weil hierdurch eine keilförmige Bodenkammer gebildet wird, in die die Trocknungsluft unter Überdruck eingeleitet wird. Durch den schrägen Boden ergibt sich also eine gleichmäßige Belüftung des Trocknungsgutes im Wagen, weil an der "spitzen" Seite der Bodenkammer 13 die Luft unter höherem Druck vorliegt als an der Seite, wo der Anschlußstutzen der Trocknungsluft in die Bodenkammer mündet. Es wird also eine gleichmäßigere Trocknung des Trocknungsgutes durch den schräg im Winkel angeordneten Boden erreicht, als vergleichsweise eine Trocknung mit einem horizontal verlaufenden, geschlitzten Boden.

Im übrigen ergibt sich aufgrund der schrägen Neigung des Bodens eine höhere Schütthöhe im Bereich der Entleerungsklappe als vergleichsweise

die Schütthöhe im Bereich des Eintrittes der Trocknungsluft in die Bodenkammer.

Dieser Effekt wird dann durch den schräg geneigten Boden ausgeglichen und der schräg geneigte Boden hat im übrigen den weiteren wichtigen Vorteil, daß der Wagen nun leicht entleerbar ist, in dem er an der Seite des Anschlußstutzens für die Trocknungsluft von einem Gabelstapler Untergriffen wird und schräg in Richtung auf die Entleerungsklappe hin geneigt wird, wodurch das Trocknungsgut leicht und ohne besonderen Widerstand über den in Richtung zur Entleerungsklappe hin geneigten Boden aus der Entleerungsklappe herausläuft.

Es ergibt sich hiermit ein wesentlicher Handhabungsvorteil durch die Anordnung des schrägen Bodens.

Wichtig ist ferner, daß die Schlitze im Boden so angeordnet sind, daß sie nicht senkrecht nach oben weisen, sondern daß sie etwa in horizontaler Ebene geöffnet sind, um zu vermeiden, daß das Schüttgut über die Schlitze nach unten in die Bodenkammer einläuft.

In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Neuerung ist vorgesehen, daß statt des schrägen Bodens ein oder mehrere haibrundförmige Kanäle im Bodenbereich angeordnet sind, wobei die Kanäle parallel im Abstand voneinander angeordnet sind und sich über die gesamte Länge des Wagens erstrecken. Beide Kanäle werden luftschlüssig von ein und demselben Trocknungsanschluß mit Trocknungsluft versorgt.

In diesem Ausführungsbeispiel strömt also die Luft in radialer Richtung bezüglich der halbrunden Kanäle in das Trocknungsgut ein.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern auch aus der

-7-Kombination der einzelnen Schutzansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen - einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere wesentliche Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.

Es zeigen:

Figur 1: Schnitt durch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der Neuerung;

Figur 2: Schnitt durch eine zweite Ausführungsform; Figur 3: Draufsicht auf die Ausführungsform nach Figur 2.

Die Vorrichtung nach Figur 1 besteht im wesentlichen aus einem Luftentfeuchter 1, der aus einem geschlossenen Gehäuse besteht, in dem über einen Einlaß 4 die Feuchtluft in das Gehäuse eingeleitet wird. Die Feuchtluft gelangt dann zunächst in einen Fallrohrverdampfer 3, an dem die Feuchtluft kondensiert, von einem Kondensatbehälter aufgefangen wird und über einen Kondensatablauf 5 nach außen abgeleitet wird.

Die Luft gelangt dann zur Wiedererwärmung durch einen Kondensator 6, wobei der Verdampfer und der Kondensator von einer Kältemaschine 7 angesteuert werden. In diesem Kreislauf ist noch ein Expansionsgefäß 8

angeordnet. Die elektrische Versorgung erfolgt über einen Schaltschrank 9.

Am Ausgang des Gerätes ist ein Gebläse 10 angeordnet, welches die getrocknete und wieder erwärmte Luft über einen Trockenluftkanal 11 in eine hermetisch dicht abschließbare Kammer 2 einleitet.

In dieser Kammer ist ein Wagen 14 angeordnet, in dem das Trocknungsgut 18 eingeschüttet ist.

Der Wagen wird bevorzugt aus einem V2A-Material ausgebildet und weist an seiner einen Seite eine Entleerungsklappe 16 auf, die in Pfeilrichtung 17 nach oben verschwenkbar ist, so daß sich eine Entleerungsöffnung ergibt.

Die gesamte Kammer 2 wird nach vorne hin durch eine Tür 15 abgeschlossen, die zu öffnen ist, so daß in diese Kammer der Wagen eingeschoben werden kann.

Beim Einschieben des Wagens 14 in die Kammer 2 wird gleichzeitig ein Anschluß 12 zwischen der Bodenkammer 13 des Wagens und dem Trockenluftkanal 11 hergestellt.

Die von dem Luftentfeuchter 1 unter Überdruck abgegebene Trockenluft wird also über den Anschluß 12 in die Bodenkammer 13 eingeleitet, wo sie sich verteilt. Wichtig ist, daß die obere Begrenzung der Bodenkammer durch einen schrägen Boden 29 gebildet wird, der im Winkel 30 zur Horizontalen verläuft. Der Boden 29 weist hierbei eine Vielzahl von Schlitzen 20 auf, wobei wichtig ist, daß die Schlitze 20 jeweils horizontal über einer gleichfalls horizontalen Fläche 23 verlaufen, während die obere Begrenzung des jeweiligen Schlitzes 20 durch eine Abkröpfung 21 gebildet ist, die aus einer Schräge 22 heraus nach oben

-9-gedrückt ist.

Damit wird erreicht, daß die Schlitze 20 parallel zur Ebene des Bodens 29 Austrittsöffnungen bilden, so daß ds Trocknungsgut 18 nicht nach unten durch die Schlitze 20 in die Bodenkammer 13 hineinfallen kann.

In der Bodenkammer 13 wird also die Luft in Pfeilrichtung 19 durch die Schlitze 20 in das Trocknungsgut 18 eingeleitet.

Hierbei ist wesentlich, daß die Luft bei Pos. 31 einen größeren Überdruck aufweist als vergleichsweise bei Pos. 32, so daß die unterschiedlichen Schütthöhen des Trocknungsgutes im Wagen 14 damit ausgeglichen werden.

Die Figur 2 zeigt eine ähnliche Anordnung wie Figur 1, wobei der gleiche

Luftentfeuchter 1 verwendet wird. Im Unterschied zu Figur 1 ist der

Luftentfeuchter 1 hierbei neben der Kammer 2 aufgestellt, wodurch sich

ein Kanal für die Feuchtluft 4 und ein Trockenluftkanal 11 ergibt.

Die Gestaltung des Bodenbereiches des Wagens 14 ist anders gelöst. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ist der Bodenbereich des Wagens 14 dadurch gebildet, daß im ansonsten ununterbrochenen Boden halbrunde Kanäle 24,25 angeordnet sind, die entsprechende schlitzartige Durchbrechungen aufweisen. Die Schlitze können hierbei entsprechend der Figur la geformt werden.

Der luftschlüssige Anschluß zwischen dem Wagen 14 und dem Trockenluftkanal &Pgr; erfolgt hierbei über ein T-Stück 26, so daß die Luft parallel verlaufend in den Pfeilrichtungen 27 in die beiden Kanäle 24,25 eingespeist wird und dort jeweils in radialer Richtung 28 die Schlitze 33 in den Kanälen 24,25 verläßt.

Um eine gleichmäßige Trocknung des Trocknungsgutes 18 im dem Wagen 14
nach den Figuren 2 und 3 zu ermöglichen ist es vorgesehen, daß bei
gleichbleibendem Schlitzquerschnitt die Anzahl der Schlitze 33 bei Pos. 32 im jeweiligen Kanal 24,25 größer gewählt ist als die Anzahl der
Schlitze 33 im hinteren Bereich der Kanäle 24,25, nämlich im Bereich der Pos. 31.

Durch diese unterschiedliche Schlitzverteilung wird ebenfalls eine
gleichmäßige Belüftung des Trocknungsgutes 18 über den gesamten
Querschnitt des Wagens 14 erreicht.

In beiden Ausführungsbeispielen tritt dann die angefeuchtete Luft nach oben aus dem Wagen in die Kammer 2 ein und wird über den Einlaß 4 in den Luftentfeuchter 1 eingesaugt.

Nach Figur 1 ist der Bodenbereich des Wagens 14 als schräg geneigter
Lochboden 29 ausgebildet, wobei nach Figur la eine Lochung mit Schlitzen 20 derart vorgesehen ist, daß Austrittsöffnungen in jeweils horizontaler Ebene gebildet werden, so daß Feuchtigkeit von oben her nicht nach unten in den Lochboden eintreten kann.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 ist der
Lochboden direkt am Boden des Behälters 14 selbst angeordnet, wobei
Kanäle 24,25 ausgebildet sind, die über die gesamte Länge des Wagens 14 verlaufen und hierbei perforierte Halbschalen im Bodenbereich des Wagens 14 eingelassen sind. Der Anschluß der Trockenluft erfolgt über den Kanal 11 und verläuft dann über ein T-Stück 26, um die halbschalenförmigen
Kanäle 24,25 mit der Trockenluft zu verbinden. Anstelle der perforierten Halbschalen können auch perforierte Rohre oder ähnliche
Durchlüftungssysteme mit großem Querschnitt vorgesehen sein.

Der Trockenluftgenerator bzw. der Luftentfeuchter nach den

-11-Ausführungsbeispielen funktioniert wie folgt:

Ein frisch gepreßter Filterkuchen oder sonstiges feuchtes Schüttgut wird z. B. einer Filterpresse entnommen und im Transportcontainer bzw. Wagen 14 gleichmäßig verteilt.

Der Wagen 14 weist gemäß den Ausführungsbeispielen am Boden ein montiertes Belüftungssystem auf, wodurch die Belüftung mit entwässerter Warmluft aus dem Trockenluftgenerator ermöglicht wird.

Gemäß den Ausführungsbeispielen wird ein schräg geneigter Boden oder gelochte Rohre oder Halbschalen zur Luftverteilung im großem Querschnitt eingesetzt. Es können aber auch im Bodenbereich wellenförmige Perforierungen oder zick-zack-förmig angeordnete perforierte Bleche zur Durchlüftung des Schuttgutes eingesetzt werden.

Der auf den Lochboden 29 bzw. auf die Verteilerkanäle 24,25 geschüttete Schlamm etwa in Plattenform wird von unten nach oben durchlüftet. Die feuchtigkeitshungrige Trocknungsluft über den Trockenluftkanal 11 mit geringem Wasserdampfgehalt nimmt aus dem Schlamm Wasserdampf bis zur Sättigung auf. Die feuchte Luft wird über den Einlaß 4 abgeführt und im Trockenluftgenerator 1 entwässert und als Trocknungsluft im geschlossenen Kreislauf wieder in das Belüftungssystem eingeblasen.

Der gleichmäßig verteilte Feuchtschlamm wird durch Wasserdampf-Druckdifferenz von innen nach außen gleichmäßig abgetrocknet. Bei diesem Trocknungsverfahren im Niederdruck-Temperaturbereich (20° - 35° C) bleiben die Inhaltsstoffe im Trocknungsgut und das aus der Luft durch Unterkühlung auskondensierte Wasser, insbesondere über den Kondensatablauf 5, ist bei extrem niedrigem elektrischen Leitwert im Betrieb wieder zu verwenden.

Bei dem geschlossenen System dient die verbrauchte elektrische Leistung zur Anwärmung des Trocknungsgutes. In das zu trocknende Gut durchgewärmt, so muß Überschußwärme abgeführt werden. Die Überschußwärme kann durch einen Luftkondensator 6 direkt auf die Hallenluft abgegeben werden, oder sie dient der Erwärmung von Umlaufwasser.

Je nach Füllgrad des Wagens 14 und Feuchtigkeitsaufnahme der Umluft kann mit einer Entwässerungsleistung von 2.000 bis 4.000 g je verbrauchte KWh gerechnet werden.

Die wirtschaftlichsten Verbrauchswerte werden erzielt, wenn auf schon vorgetrocknetem Schlamm ständig Feuchtschlamm aufgeschüttet wird, bis der Container mit Trockenschlamm gefüllt ist. Dabei nimmt die Absolut-Trockenumluft aus dem Trockenluftgenerator 1 in den schon vorgetrockneten Schichten die Restfeuchtigkeit ab und wird durch den oben liegenden Feuchtschlamm optimal gesättigt.

Durch das Schrumpfen des Trocknungsgutes durch den Wasserentzug (auf 25 bis 40 X des Feuchtvolumens) und die Gewichtsreduzierung auf 20 bis 30 % des Feuchtgewichtes bleiben die Luftwege auch bei Aufnahme von Naßgut offen. Der Luftwiderstand wird bei einer kontinuierlich aufgebauten Schütthöhe bis zu 1.000 mm unwesentlich erhöht und die zur Trocknung erforderliche Luftmenge problemlos durchgesetzt.

Bei der Trocknung im geschlossenen System mit dem Trockenluftgenerator wird in geschlossenen Räumen ohne Zu- und Abluft getrocknet. Die geförderte Umluft dient dem Wassertransport. Durch ständige Entwässerung wird die Umluft aufnahmebereit für Wasserdampf. Das dem Schlamm entzogene Kondensat hat die Qualität von destilliertem Wasser.

-13-ZEICHNUNGS-LEGENDE

1 Luftentfeuchter 31 Position

2 Kammer 32 Position

3 Fallrohrverdampfer 33 Schlitz

4 Einlaß

5 Kondensat-Ablauf

6 Kondensator

7 Kältemaschine

8 Expansionsgefäß

9 Schaltschrank

10 Gebläse

11 Trockenluftkanal

12 Anschluß

13 Luftkammer

14 Wagen

15 Tür

16 Klappe

17 Pfeilrichtung

18 Trocknungsgut

19 Pfeilrichtung

20 Schlitz

21 Abkröpfung

22 Schräge

23 Fläche

24 Kanal

25 Kanal

26 T-Stück

27 Pfeilrichtung

28 Pfeilrichtung

29 Boden

30 Winkel

Claims (7)

g> Betreff: Anmelder: Firma Harter, Oberflächen- und Umwelttechnik Berliner Straße 5, 8998 Lindenberg/Allgäu Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Trocknung von feuchten Schlämmen, wobei Schlämme oder sonstige feuchte Schüttgüter zu Chargen zusammengefasst werden und das in den Schlämmen enthaltene Wasser durch Einblasen von trockener Luft von der Unterseite der Chargen her bis auf einen Restanteil entfernt wird,dadurch gekennzeichnet, daß der feuchte Schlamm oder das Trocknungsgut (18) in einem Wagen (14) auf einem geneigten Lochboden angeordnet ist, wobei der Lochboden eine Vielzahl von Durchlaßschlitzen (20) aufweist, und daß unterhalb des Lochbodens eine Luftkammer (13) angeordnet ist, in welche getrocknete Luft unter Überdruck in die Luftkammer (13) eingelassen wird und daß ferner der gesamte Wagen (14) in einer hermetisch geschlossenen Kammer (2) angeordnet ist, aus der die bei der Trocknung entstehende Feuchtigkeit im Umluftbetrieb der Eingangsseite eines Luftentfeuchters zugeführt wird.

Telephon: Telex: Facsimile /Telefax: &bgr; Lindau (O 83 82) 5 43 74(patent-d) +49-8382-7 80 27 7 80 25 Telegramm-Adresse: patri-lindau

Bankkonten: Postscheckkonto

Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr. 1257 110(BLZ 735 200 74) München 414 848-8

Hypo-Hank Lindau (B) Nr. 66 70-326 843 (BLZ 733 204 42) (BLZ 700100 80) VolKsbank'Lindau (B) Nr. 51 222 000 (BLZ 735 901 20)

-2-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzei chnet, daß oberhalb der Kammer (2) der Einlaß (4) für Feuchtluft angeordnet ist und daß die getrocknete Luft über einen Trockenluftkanal (11) über einen Anschluß (12) der Luftkammer (13) des Wagens (14) im Kreislauf zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß der Bodenbereich des Wagens (14) als ein schräg zu einer Entleerungsklappe (16) hin geneigter Lochboden ausgestaltet ist, wodurch die Boden- bzw. Luftkammer (13) keilförmig ausgestaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch

gekennzeichnet, daß der Lochboden (29) Schlitze (20) mit Öffnungen in einer horizontalen Ebene aufweist, wobei ausgehend von einer Schräge (22) Abkröpfungen (21) gebildet werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzei chnet, daß der Luftentfeuchter (1) im Anschluß an den Einlaß (4) für Feuchtluft einen Fall rohrverdampfer (3) aufweist, an den sich ein Lamellenkondensator (6) zur Erwärmung der Umluft anschließt, wobei im weiteren eine Kältemaschine (7) und ein Expansionsgefäß (8) vorgesehen sind, und daß am Ausgang des Luftentfeuchters (1) ein Gebläse (10) angeordnet ist, welches im Kreislauf Trockenluft dem Trockenluftkanal (11) zuführt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzei chnet, daß im Bodenbereich des Wagens (14) für die Trocknungsluft halbrunde Kanäle (24,25) oder perforierte Rohre angeordnet sind, welche Schlitze (33) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Anzahl der Schlitze (33) über die Länge der Kanäle (24,25) variabel ausgestaltet ist.