DK169489B1 - Apparat til tørring og køling af partikler af fast materiale - Google Patents

Description

DK 169489 B1 -1 -

Opfindelsen angår et apparat til tørring og køling af kornede og krystallinske, til sammenklæbing tilbøjelige partikler af fast materiale i et hvirvel kammer med skovl snekke under tilførsel af tørremedier i forskellige zoner gennem indstrømningsbundsegmenter med forskelligt åb-5 ningsforhold, der er anbragt oven over indbyrdes adskilte gasfordelingskamre, samt et separationskammer over hvirvel kammeret med faststofindløb og gasudløbsstuds. Apparatet er navnlig anvendeligt til skånsom behandling af sukkerkrystaller.

Af tekniske og økonomiske grunde må kornede eller krystallinske 10 partikler af fast materiale tørres til et minimalt fugtighedsindhold før lagring eller transport, uden at der i tørre- og kølefasen dannes klumper og sker ødelæggelse af partikelstrukturen. Kvaliteten af fx. sukkeret og den heldige tørring af dette afhænger i høj grad af tørre-apparatets art. Ideal ti Istanden opnås, hvis hver krystal omstrømmes af 15 tørremidlet. Denne tilstand forsøger man at nærme sig ved apparater til tørring og køling af partikler af fast materiale i hvirvellag.

Der kendes anlæg og apparater, som består af to med hinanden kombinerede kamre, som ved bunden er opdelt i diffusorer, gennem hvilke der til afvanding blæses opvarmet luft ind i det første kammer og kold 20 luft i det andet kammer. Mellem kamrene over det gitter, gennem hvilket luft indblæses, er anbragt en indstillelig skillevæg til indstilling af sukkerlaget. Under ophvirvlingen kommer sukkeret fra tørrekammeret over skillevæggen ind i kølekammeret og derfra gennem indretninger til lageret. Når der føres komprimeret luft gennem gitteret og det derpå væren-25 de sukkerlag, opstår en pseudoflydende tilstand, ved hvilken der sker en intensiv varmetransmission, og fugtigheden fjernes og krystaloverfladen afkøles. Kornstrukturen og sammensætningen ændres ikke i forhold til andre tørresystemer. (Sacher.Prm.Moskav 37 (1963) 7 S. 498 - 502).

På grund af den ugunstige cirkulation af krystallerne i tørrerummet fo-30 røges den mekaniske beskadigelse, og der sker af og til sammenklæbning og fastbrænding af sukkeret. Ved de sædvanlige indtrædningsfugtigheder dannes et instabilt fluidiseringslag, som let kan føre til kortvarige overbelastninger eller endog til havarier. En yderligere ulempe er den stærke dannelse af sukkerstøv, der ligeledes har en skadelig indvirk-35 ning på fluidiseringens stabilitet.

- 2 - DK 169489 B1

Der kendes endvidere apparater til tørring af kornede eller krystallinske partikler af fast materiale, navnlig til kortvarig, skånsom, termisk behandling under anvendelse af tørremidler og mekaniske røre-værker (DE-offentliggørelsesskrift 21 35 787 og DE-fremlæggelsesskrift 5 28 40 496). Det til tørring tilførte lag sættes ved hjælp af en røre- indretning i en blød bevægelse og tørres ved hjælp af et tørremedium, som fra bunden strømmer ind i partikel laget. Tørremediet har her kun til opgave at optage de faste partiklers fugtighed, men er ikke tilstrækkeligt til en pneumatisk ophvirvling, således at det er nødvendigt 10 at foretage en mekanisk omhvirvl ing ved hjælp af røreværket. Dermed er den mekaniske røreindretning nødvendig til stadig overfladeforøgelse og til opretholdelse af tørreprocessen. Fælles for alle kendte løsninger er, at der til de til tørring bestemte partikler af fast materiale i tørreindretningerne, der er udformet som tromle- og turbinetørrere, 15 flertrinstørrere, hvirvel lagsanlæg og rotationstørrere, tilføres tørremedier. Apparater kan opdeles i tørrekølere eller mekaniske røreværker og tørrere med røreværker. Trods positive elementer opfylder de to systemer ikke den opgave med lave anlægsomkostninger at tørre og køle krystallinske faste stoffer med vilkårlig partikelstørrelse til de til 20 silooplagring eller øjeblikkelig emballering nødvendige parametre.

Opfindelsen har til formål med ringe energiforbrug og lave anlægsomkostninger at udvinde partikler af fast materiale, hvis struktur ikke er forringet, og som tørres og afkøles til de til silooplagring eller emballering nødvendige parametre på en sådan måde, at det til tørring 25 bestemte faste materiale udviser et ensartet, konstant kornspektrum.

Opfindelsen er baseret på den opgave at tilvejebringe et apparat, som gør det muligt at tørre og køle kornede eller krystallinske, i fugtig tilstand til sammenklæbning tilbøjelige faste stoffer i et hvirvellagsapparat. Apparatet skal være således indrettet, at de ved ind-30 føringsstedet for de faste stoffer optrædende agglomerater ødelægges.

Ifølge opfindelsen foretages tørringen og kølingen af de faste stoffer i et kombineret pneumatisk, mekanisk arbejdende hvirvel lagsapparat. Apparatet er således opbygget, at indstrømningsbunden i zonerne er plant udformede hen til faststofudløbet og hælder fra strømnings-35 kanten til strømningsmidten under en bestemt vinkel, hvorhos området - 3 - DK 169489 B1 oven over indstrømningsbunden ved hjælp af en indtil zonerne anbragt skillevæg er opdelt i et fremløb, et ombøjningsløb og et tilbageløb, og hvorhos en eller flere af de til disse zoner hørende gasfordelingskamre for fremløbet er opdelt i indbyrdes adskilte sektioner, som i disse zo-5 ner skiftevis er forbundet med en gastilførselsstuds og det tilstødende gasfordel ingskammer for tilbageløbet, og skovl snekken er anbragt i zonen, hvor der mellem yderkanterne af skovlen og indstrømningsbunden er en mindre afstand end mellem yderkanterne og strømningskanterne. Oven over gasfordelerkamrene er anbragt en tilstrømningsbund, som i lighed 10 med gasfordelerkamrene er opdelt i zoner, og til hvilken er tilsluttet et hvirvel kammer. Hvirvel kammeret går med et overgangsstykke med skrå sidevægge over i et rektangulært separationskammer, i hvilket der ved den ene endevæg og/eller en tilgrænsende sidevæg indmunder et passende indløb for fast materiale. Opadtil er separationskammeret begrænset med 15 et dæksel, i hvilket der er anbragt udadtil udmundende gasafgangsstud-se, hvis fri tværsnit kan reguleres ved hjælp af spjæld. Ovenover indstrømningsbunden er apparatet indtil i højde med separationskammerets dæksel ved hjælp af en dobbelt skillevæg, som strækker sig parallelt med sidevæggene fra endevæggen med indløbet og udløbet for fast mate-20 riale til begyndelsen af den sidste zone foran den overfor liggende endevæg, og som kan være anbragt i midten, opdelt i et fremløb, et omløb og et tilbageløb.

Indstrømningsbunden har i de enkelte zoner et indefra og udad tiltagende åbningsforhold ζΐ > ζΙΙ, hvorhos hjørneområderne af ombøjnings-25 løbet har et åbningsforhold, som ligger over værdierne for randområderne i de øvrige zoner. Navnlig den zone af apparatet, i hvilket det faste materiale indføres, og eventuelt også efterfølgende zoner har en indstrømningsbund, som hælder under en bestemt vinkel fra strømningsrandene til strømningsmidten. Over de i strømningsmidten sammenstøden-30 de, skrå segmenter af indstrømningsbunden er anbragt en roterende skovlsnekke, som har en mod retningen af faststoftransporten modsat rettet transporteffekt. Skovl snekken bliver kun virksom i en del af zonerne og tjener samtidig til ødelæggelse af ikke fluidiseringsdygtige, større faststofkonglomerater. Skovl snekkens akse er anbragt således pa-35 rail elt med sidevæggene, at der mellem yderkanterne af skovlene og ind- DK 169489 Bl - 4 - strømningsbunden opstår en afstand på 2 mm. De efterfølgende zoner indtil faststofudløbet har en indstrømningsbund, som fortrinsvis er udformet plant, hvorhos et eller flere af de til disse zoner hørende gasfor-delerkamre i fremløbet er opdelt i indbyrdes adskilte sektioner, som 5 afvekslende i disse zoner er forbundet med en gastilførselsstuds eller med det tilgrænsende gasfordel ingskammer i tilbageløbet, således at der skiftevis kan ledes forskelligt tørringsmiddel in i disse zoner. Appa-ratets endevæg har ved tilbageløbet ovenover indstrømningsbunden indtil begyndelsen af overgangsstykket en ved hjælp af en dæmning i størrelsen 10 variabel faststofudløbsåbning. Skillepladen har ved den sidste zone i tilbageløbet til den tilgrænsende zone i fremløbet på højde med hvirvelkammeret én eller flere aflukkelige åbninger, forbindelse med hvilke der er anbragt indstrømningsbundsegmenter, som har en i retning mod skillevægsåbninger rettet transporteffekt. Ved hjælp af gastilførslen 15 af tørringsluften til hvirvel kammeret og ved anbringelsen af skovlsnekken opnås det, at der ved tørringen og kølingen af materialet undgås en klumpdannelse, og der opstår et slutprodukt, som har et ensartet kornspektrum.

Opfindelsen er nærmere forklaret i det følgende under henvisning 20 til tegningen, på hvilken fig. 1 viser et hvirvellagsapparat set forfra, fig. 2 et snit af gasfordelerkamrene efter linien A-A i fig. 1, fig. 3 et snit af hvirvel kamrene efter linien B-B i fig. 1, 25 fig. 4 hvirvellagsapparatet set fraoven, og fig. 5 en snitgengivelse af en skovl snekke i et hvirvel kammer efter linien D-D i fig. 1.

Det til tørring og køling bestemte faste materiale kommer gennem 30 et fast stofindløb 13 ind i en af en endevæg, en sidevæg og en dobbelt-vægget skillevæg 15 begrænset første zone 20 i et hvirvel kammer 8. Hvirvel kammeret 8 går med et overgangsstykke 9 over i et separations-kammer 10. Det gennem en gastilførselsstuds 12 indtrædende tørremedium i form af en gas E fordeles i gasfordel erkamrene 1-6, passerer ind-35 strømningsbunden 7 og danner sammen med det indførte faste materiale G

- 5 - DK 169489 B1 et hvirvellag. Fordelingen af tørremediet sker i zonerne 20 - 25 i gasfordelingskamrene 1-6. Eventuelt dannede agglomerater ødelægges ved hjælp af de skråtstillede indstrømningsbundsegmenter 26 og også på grund af det af det variable åbningsforhold ζΐ > ζΙΙ i indstrømnings-5 bunden 7 resulterende strømningsprofil mod strømningsmidten, og transporteres dermed ind i området for den roterende skovl snekke 16. Med skovl snekken 16 bevæges de ufuldstændigt ødelagte og ikke-fluidise-ringsdygtige faststofagglomerater mod det faste materiales transportretning og ødelægges dermed samtidig. Det øvrige faste materiale trans-10 porteres på grund af strømningsprofilet, den pågældende spjældindstilling i gasudløbsstudsen 11, fremløbet 17, ombøjningsstrømningen 18 og tilbageløbet 19 til faststofudløbet 14. Foran faststofudløbet 14 er anbragt et vandret indstrømningsbundsegment 27. Mellem fremløbet 17 og tilbageløbet 19 er den dobbeltvæggede skillevæg 15 med én eller flere 15 åbninger således anbragt, at en del af det kølede faste materiale kan føres tilbage i den første zone 20 af fremløbet 17, medens den øvrige del af det tørrede og kølede faste materiale H bortledes til lagring eller til transport.

Ved gasfordelerkammeret 2 er der forbindelse til det overfor lig-20 gende gasfordelerkammer 5, således at der skiftevis kan ledes forskellig tørringsluft ind i zonen over gasfordel erkammeret 2.

25

Claims (3)

1. Apparat til tørring og køling af kornede og krystallinske, til sammenklæbing tilbøjelige partikler af fast materiale i et hvirvelkammer med skovlsnekke under tilførsel af tørremedier i forskellige zoner gennem indstrømningsbundsegmenter med forskelligt åbningsforhold, der 5 er anbragt oven over indbyrdes adskilte gasfordelingskamre, samt et separationskammer over hvirvel kammeret med faststofindløb og gasudløbsstuds, kendetegnet ved, at indstrømningsbunden i zonerne (20 - 25) er plant udformede hen til faststofudløbet (14) og hælder fra strømningskanten til strømningsmidten under en bestemt vinkel, hvorhos 10 området oven over indstrømningsbunden (7) ved hjælp af en indtil zonerne (22, 23) anbragt skillevæg (15) er opdelt i et fremløb (17), et ombøjningsløb (18) og et tilbageløb (19), og hvorhos en eller flere af de til disse zoner (20 - 25) hørende gasfordelingskamre (1-6) for fremløbet (17) er opdelt i indbyrdes adskilte sektioner, som i disse zoner 15 skiftevis er forbundet med en gastilførselsstuds (tørringsmiddel E i gasfordelingskammeret 2) og det tilstødende gasfordelingskammer (5) for tilbageløbet (19), (tørringsmiddel E i gasfordelingskammeret 5), og skovl snekken (16) er anbragt i zonen (20), hvor der mellem yderkanterne af skovlen og indstrømningsbunden (7) er en mindre afstand end mellem 20 yderkanterne og strømningskanterne.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at åbningsforholdet for indstrømningsbunden (7) i hjørneområderne ved ombøjningsløbet (18) er større end i randområderne for de øvrige zoner.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at 25 skillevæggen (15) er udformet dobbeltvægget og der til de aflukkelige åbninger, som er anbragt ved zonen (25), tilbageløbet (19) til den tilgrænsende zone (20) og fremløbet (17) i niveau med hvirvel kammeret (8), hører retningsorienterede indstrømningsbundsegmenter (26, 27). 30