EP0934111A1 - Wirbelbettapparat und verfahren zum betreiben des apparats - Google Patents

Wirbelbettapparat und verfahren zum betreiben des apparats

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Publication number
EP0934111A1
EP0934111A1 EP97911228A EP97911228A EP0934111A1 EP 0934111 A1 EP0934111 A1 EP 0934111A1 EP 97911228 A EP97911228 A EP 97911228A EP 97911228 A EP97911228 A EP 97911228A EP 0934111 A1 EP0934111 A1 EP 0934111A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
nozzle
fluidized bed
bed apparatus
chamber
lines
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97911228A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kathleen Paatz
Werner Pichler
Wilfried Rähse
Hans Raker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP0934111A1 publication Critical patent/EP0934111A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain

Definitions

  • the invention relates to a fluidized bed apparatus for producing and / or treating granules, comprising a container which has an inlet chamber through which a gas, in particular air, can flow from bottom to top, and a vortex chamber which is arranged above the inlet chamber and is designed to fluidize the material has, with pivotable lamellae arranged between the inlet and the vortex chamber, and with at least one nozzle arm attached in the container below the lamellae with at least one nozzle line which carries a nozzle directed into the vortex chamber for introducing pelletizers.
  • the fluidized bed apparatus should in particular also be used for coating (coating) temperature-sensitive granules, e.g. B. enzymes, by spraying molten material.
  • nozzles for introducing granules into the fluid bed of a fluidized bed apparatus, through which nozzles the granules are sprayed onto the granules.
  • Aqueous solutions of granulation materials or granulation aids are usually introduced through nozzles arranged above the fluidized bed, ie from top to bottom. This arrangement protects the nozzles from contamination by the granulate.
  • the arrangement is disadvantageous in the case of molten granules, since the relatively long way from the nozzles to the fluidized bed leads to premature cooling and thus to solidification of the melt.
  • a shorter flight path of the sprayed, molten material can be achieved with a spray direction pointing upwards, the nozzles being located directly below the fluidized bed.
  • the melt advantageously cools down only after it hits the granules, and it only solidifies there.
  • the shortest possible distance between the nozzle openings and the fluidized bed is desired.
  • granules should be prevented from caking on the nozzles and nozzle lines.
  • This requirement is met in that only the nozzle openings protrude into the fluidized bed and the nozzle feed lines are arranged below the fluidized bed, that is to say essentially within the inlet chamber.
  • Such a vertebrate bed apparatus corresponding to the type mentioned at the outset is known from DE 38 39 723 C1 and EP 0 370 167 B1.
  • This fluidized bed apparatus has an at least approximately circular-cylindrical container, and the circular sector-shaped, radially oriented, partially overlapping and pivotable about their longitudinal axis slats set the upward gas flow in rotation around the container axis.
  • Four nozzle arms extend radially inward immediately below the slat bottom. Each nozzle arm carries two nozzle lines, each with one nozzle.
  • nozzle lines In operation, there are eight narrow and four wide passages between adjacent slats.
  • the nozzle lines extend obliquely upwards in operation in the wide passages, so that only the upper part of the nozzle line projects together with the nozzle into the swirl chamber.
  • the remaining part of the spray device, namely the nozzle arms and the larger part of the nozzle line. are covered by the lamellae so that the granules in the fluidized bed cannot bake on the spraying device.
  • the slats which can be pivoted about their longitudinal axis, are in the rest position, whereby they are arranged essentially horizontally and lie on one another in a sealing manner Slat floor falls into the entry chamber. In the operating position, however, the fins are at an angle and the air flowing from the bottom up is set in rotation.
  • the nozzles are firmly attached to the tops of some slats.
  • the nozzles are supplied with the melt via flexible lines.
  • the flexibility of the nozzle lines located within the inlet chamber due to the pivotability of the lamellae leads to disadvantages which are explained in more detail below.
  • the slats lie on top of one another apart from a gap which is predetermined by spacers and is only a few mm.
  • air flows through the column, but its throughput is lower than in fluidized bed operation in order to prevent the product from falling through the column. Accordingly, the air speed and the gap width are on top of each other Voted.
  • the air flowing through the gaps during granulation causes the granules to rotate about the axis of the circular cylindrical container.
  • the lamellae are inclined to empty the finished granulate, so that the product falls from the vortex chamber through the lamella bottom into the inlet chamber, in the lower area of which the outlet is located.
  • melts are to be sprayed, then kick, e.g. B. in the case of melted nonionic surfactants, problems.
  • kick e.g. B. in the case of melted nonionic surfactants, problems.
  • the problem-free supply of the melt it is necessary for it to be kept at an elevated temperature in the entire line area. Heating the supply line is therefore generally unavoidable.
  • the outside of the feed lines located inside the inlet chamber must not exceed a certain temperature in order to prevent the granules from caking and, accordingly, to avoid frequent cleaning of the apparatus.
  • insulation and / or cooling of the outside of the supply line is therefore necessary at least in the region of the inlet chamber.
  • the invention has for its object to avoid the above-mentioned disadvantages resulting from the pivoting of the slats in a fluidized bed apparatus of the type mentioned in a simple and economical manner.
  • the slats have cutouts through which the nozzle lines are guided so that they extend partially into the swirl chamber, the cutouts being of a size sufficient for the pivoting movement of the slats.
  • the cutouts are preferably sealed with a flexible material against the nozzle lines. Sealing is not absolutely necessary, however, if sufficient air flow from the inlet chamber into the fluidized bed chamber ensures that the granulate does not fall through the cutouts.
  • the design of the heating, thermal insulation and cooling in the selection of the technical measures is no longer restricted by the requirement for pivotability or flexibility.
  • the pivotability of the slats is not hindered, since the cutouts provided in the slats for the nozzle lines are sufficiently large.
  • the good thermal insulation and cooling possible due to the rigidity of the nozzle arm prevents the granules from caking on the nozzle lines during filling or emptying of the fluidized bed apparatus.
  • the optional flexible seal is more effective than covering the nozzle lines lying freely in the wide passages between the lamellae during the operation of the known fluidized bed apparatus according to EP 0 370 167 B1.
  • the flexible material is preferably made of rubber.
  • a rubber seal can also be used when hot melts to be sprayed are used, since the rigidity of the nozzle arms provides effective thermal insulation and Cooling of the nozzle lines allowed, so that temperature-sensitive sealing materials can be used.
  • the flexible material being inserted with its outer edge between the layers.
  • the advantages are the smooth surface, less wear and better sealing. In contrast to fastening with screws, tearing of the sealing material is avoided even during prolonged use and increased contamination at the screw points.
  • the outer edge of the flexible material preferably has a serrated shape to prevent material wear at the edge.
  • the nozzle arms and / or the nozzle lines are surrounded by an evacuable jacket. Vacuum insulation is only possible through the rigid design of the nozzle arms according to the invention.
  • the outside of the nozzle arms and / or the nozzle lines consists of a cooling jacket which is operated by a cooling medium, e.g. B. air or water flows through. In many cases, air with a temperature of around 20 ° C is sufficient.
  • a cooling medium e.g. B. air or water flows through. In many cases, air with a temperature of around 20 ° C is sufficient.
  • the outer surface on the top of the nozzle arm has the shape of a pointed roof, that is to say an inverted V.
  • the underside is preferably V-shaped, ie shaped in the manner of an inverted pointed roof.
  • each nozzle arm has one to three, preferably two, nozzle lines.
  • Contamination of the nozzle arm with its nozzle lines is largely avoided if, apart from the nozzle insert, screws or similar ties is waived.
  • the nozzle arms only have welded connections with their nozzle lines. This configuration, too, is only technically feasible in an economical manner due to the rigidity of the nozzle arm according to the invention. Since the nozzles are wearing parts, it is advantageous if they can be detached from the nozzle lines, for example by screwing them in.
  • the invention also relates to a method for coating temperature-sensitive granules, eg. B. enzymes, with the fluidized bed apparatus according to the invention.
  • the melted coating material which is kept at a temperature exceeding the melting temperature by at least 20 ° C.
  • spray air which has at least the same temperature, via the nozzles into the swirl chamber filled with the granulate, and the outer jacket is kept at a temperature of 20 to 50 ° C, preferably at most 40 ° C.
  • the spray air also serves to heat the feed channel for the melt
  • One example is the coating of enzyme granules (protease), which are used as detergent components.
  • enzyme granules prote
  • the starting product is coated with a melt with nonionic surfactants mixed with titanium dioxide.
  • the melt has a temperature of about 120 ° C.
  • FIG. 1 shows a top view of a lamella bottom of the fluidized bed apparatus according to the invention which is in the operating state for coating, in a schematic partial view
  • FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a detail from FIG. 2,
  • FIG. 4 shows the nozzle arm according to FIG. 2 in longitudinal section
  • FIG. 5 shows the interaction of lamellae with the nozzle lines when the lamella bottom is almost closed (operating state)
  • FIG. 6 shows a representation according to FIG. 5 with the lamella floor open
  • Figure 7 is a view corresponding to Figure 1 with the slat bottom open.
  • the fluidized bed base partially shown in FIG. 1 and standing out of the swirl chamber from above consists of a large number of elongated circular sector-shaped lamellae 1 which overlap in order to form a floor which is only slightly open in the operating position.
  • the spacers specifying the minimum gap between the slats 1 are not shown for the sake of clarity.
  • a nozzle line 3 with a nozzle 4 inserted at the end of the line projects through cutouts 2 in the central slat base 1 according to FIG. 1.
  • Recesses 5 adapted to the cutouts 2 are provided on the edges of the slats 1 adjoining the central slat adjacent to the nozzle lines.
  • the nozzles 4 are supplied with the melt to be sprayed, the cooling air, etc., via the nozzle lines 3 and the nozzle arm 6 rigidly connected thereto (FIG. 3).
  • the nozzle arm 6, each with two nozzle lines 3 and the nozzles 4 inserted therein, is rigidly connected as a whole to the housing wall 7 of the fluidized bed apparatus and is guided through the wall 7 to the outside.
  • the feed 8 for the cooling air and the feed 9 for the melt to be sprayed are shown in FIG.
  • the outside of the nozzle arm 6 facing the lamellae 1 has the shape of a pointed roof, that is to say an inverted V, so that when the fluidized bed apparatus is emptied, the finished granules striking the nozzle arm 6 slide off and do not accumulate on the nozzle arm.
  • the shape of the upper side 11 and the lower side 15 of the nozzle arm 6 can be seen from FIGS. 5 and 6.
  • the nozzle arm 6 and the nozzle lines 3 contain a vacuum jacket (not shown in the drawings) and an outer cooling jacket (also not shown) through which air flows at 20 ° C, so that the outside despite the hot melt above 100 ° C has a temperature of less than 30 ° C.
  • FIG. 4 Another embodiment of the nozzle arm, also according to the invention, is shown in longitudinal section in FIG. Except for the screwed-in nozzles, all connections are welded.
  • the channel 12 for the hot melt is surrounded by a jacket 13 for the likewise hot spray air, which in turn is encased by thermal insulation 14, which in this case consists of a jacket containing a solid insulating material.
  • thermal insulation 14 which in this case consists of a jacket containing a solid insulating material.
  • the nozzle arm with its nozzle lines 3 has this multilayer structure from the inlet through the housing wall 7 to the nozzles, which is only economically possible due to the rigidity of the nozzle arm and the nozzle lines.
  • FIG. 3 shows the seal 10 of the nozzle line 3 with respect to the lamella 1 in a perspective view.
  • FIGS. 5 and 6 show the slats 1 already shown in FIG. 1 together with a nozzle line 3 in the operating or emptying state of the vertebrate bed apparatus.
  • the thin arrows indicate the pivoting direction of the lamellae 1
  • the thick arrows in FIG. 5 represent the flow of the fluidizing air.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Glanulating (AREA)

Abstract

Der Wirbelbettapparat zum Herstellen und/oder Weiterbehandeln von Granulaten hat einen Behälter, der eine Eintrittskammer, die von einem Gas, insbesondere Luft, von unten nach oben durchströmbar ist, und eine oberhalb der Eintrittskammer angeordnete, zum Fluidisieren des Gutes ausgebildete Wirbelkammer aufweist. Zwischen der Eintritts- und der Wirbelkammer sind schwenkbare Lamellen (1) angeordnet. Mindestens ein im Behälter unterhalb der Lamellen (1) angebrachter Düsenarm (6) hat mindestens eine Düsenleitung (3), die eine in die Wirbelkammer gerichtete Düse (4) zum Einbringen von Granulierstoffen trägt. Die Lamellen (1) haben Ausschnitte (2), durch die die Düsenleitungen (3) geführt sind, so daß sie sich teilweise in die Wirbelkammer hinein erstrecken, wobei die Ausschnitte (2) eine für die Schwenkbewegung der Lamellen (1) ausreichende Größe haben. Die Starrheit der Düsenarme (6) ermöglicht einen größeren Freiraum bei deren konstruktiven Ausgestaltung.

Description

Wirbelbettapparat und Verfahren zum Betreiben des Apparats
Die Erfindung betrifft einen Wirbelbettapparat zum Herstellen und/oder Weiterbehandeln von Granulaten, mit einem Behälter, der eine Eintrittskammer, die von einem Gas, insbesondere Luft, von unten nach oben durchströmbar ist, und eine oberhalb der Eintrittskammer angeordnete, zum Fiuidisieren des Gutes ausgebildete Wirbelkammer aufweist, mit zwischen der Eintritts- und der Wirbelkammer angeordneten schwenkbaren Lamellen und mit mindestens einem im Behälter unterhalb der Lamellen angebrachten Düsenarm mit mindestens einer Düsenleitung, die eine in die Wirbelkammer gerichtete Düse zum Einbringen von Granulierstoffen trägt. Die Wirbelbettapparatur soll insbesondere auch zum Beschichten (Coaten) von temperaturempfindlichem Granulat, z. B. Enzymen, durch Versprühen von geschmolzenem Material geeignet sein.
Zum Einbringen von Granulierstoffen in das Fließbett einer Wirbelbettapparatur sind unterschiedliche Anordnungen von Düsen bekannt, durch die die Granulierstoffe auf die Granulate aufgesprüht werden. Wäßrige Lösungen von Granulierstoffen bzw. Granulierhilfsmittel werden üblicherweise durch oberhalb des Wirbelbettes angeordnete Düsen, also von oben nach unten eingebracht. Diese Anordnung schützt die Düsen vor Verschmutzung durch das Granulat. Die Anordnung ist im Falle von geschmolzenen Granulierstoffen jedoch nachteilig, da der relativ weite Weg von den Düsen zum Wirbelbett zu einer vorzeitigen Abkühlung und damit zur Verfestigung der Schmelze führt. Ein kürzerer Flugweg des versprühten, geschmolzenen Materials läßt sich bei einer von unten nach oben weisenden Sprührichtung erreichen, wobei die Düsen unmittelbar unter dem Wirbelbett liegen. Hier kühlt sich die Schmelze in vorteilhafter Weise erst nach dem Auftreffen auf den Granulaten ab, und sie verfestigt sich erst dort.
Gewünscht ist also eine möglichst kurze Entfernung zwischen den Düsenöffnungen und dem Wirbelbett. Dabei soll jedoch ein Anbacken von Granulat an den Düsen und den Düsenleitungen vermieden werden. Diese Forderung wird dadurch erfüllt, daß nur die Düsenöffnungen in das Wirbelbett hineinragen und die Düsenzuleitungen unterhalb des Wirbelbettes, also im wesentlichen innerhalb der Eintrittskammer angeordnet sind. Eine derartige, der eingangs genannten Art entsprechende Wirbeibettapparatur ist aus der DE 38 39 723 C1 bzw. EP 0 370 167 B1 bekannt. Dieser Wirbelbettapparat hat einen zumindest annähernd kreiszylindrischen Behälter, und die kreissektorfόrmigen, radial ausgerichteten, sich teilweise überlappenden und um ihre Längsachse schwenkbaren Lamellen versetzen im Betrieb den aufwärts gerichteten Gasstrom in Rotation um die Behäiterachse. Vier Düsenarme erstrecken sich unmittelbar unterhalb des Lamellenbodens in radialer Richtung nach innen. Jeder Düsenarm tragt zwei Düsenleitungen mit jeweils einer Düse.
Im Betrieb liegen zwischen benachbarten Lamellen acht schmale und vier breite Durchlässe. Die Düsenleituπgen erstrecken sich im Betrieb in den breiten Durchlässen schräg nach oben, so daß nur der obere Teil der Düsenleitung zusammen mit der Düse in die Wirbelkammer hineinragt. Der übrige Teil der Spruheinπchtung, nämlich die Düsenarme und der größere Teil der Düsen- leitungeπ. werden von den Lamellen abgedeckt, so daß das im Fließbett befindliche Granulat an der Spruheinπchtung nicht anbacken kann.
Wird zu Beginn des Verfahrens das zu behandelnde, beispielsweise zu beschichtende Gut in die Wirbeikammer eingefüllt, so liegen die um ihre Langsachse schwenkbaren Lamellen in Ruhestellung, wobei sie im wesentlich horizontal angeordnet sind und abdichtend aufeinander liegen Damit wird verhindert, daß das eingefüllte Gut durch den Lamellenboden in die Eintrittskammer fällt. In Betriebsstellung stehen die Lamellen dagegen schräg, und die von unten nach oben stromende Luft wird in Rotationsbewegung versetzt.
In einem anderen bekannten Wirbelbettapparat mit einem ähnlichen Lamellenboden sind die Düsen an den Oberseiten einiger Lamellen fest angebracht. Die Düsen werden über flexible Leitungen mit der Schmelze versorgt. Die aufgrund der Schwenkbarkeit der Lamellen notwendige Flexibilität der innerhalb der Eintrittskammer liegenden Düsenleitungen führt jedoch zu weiter unten näher erläuterten Nachteilen.
Im Betriebszustand liegen die Lamellen bis auf einen durch Abstandshalter vorgegebenen, nur einige mm betragenden Spalt aufeinander. Beim Befüllen strömt durch die Spalte Luft, deren Durchsatz allerdings geringer als im Wirbelbettbetrieb ist, um ein Durchfallen des Produktes durch die Spalte zu verhindern. Dementsprechend sind die Luftgeschwindigkeit und die Spaltbreite aufeinander abgestimmt. Die während des Granulierens durch die Spalte strömende Luft versetzt die Granulate in eine Rotationsbewegung um die Achse des kreiszylindrischen Behälters. Zum Entleeren des fertiggestellten Granulates stehen die Lamellen dagegen schräg, so daß das Produkt aus der Wirbelkammer durch den Lamellenboden in die Eintrittskammer fällt, in derem unteren Bereich sich der Auslaß befindet.
Um im Falle des Wirbelbettapparats nach der EP 0 370 167 B1 die Lamellen aus der schrägen Stellung in die horizontale Stellung zu schwenken, ist es notwendig, daß die Düsenleitungen um die Längsachse des Düsenarms aus den Durchlässen zwischen den Lamellen weggeschwenkt werden, bevor die Lamellen aus der schrägen Stellung in die horizontale Stellung gebracht werden. Die notwendige konstruktiv aufwendige Drehbarkeit des Düsenarms erfordert bei der bekannten Wirbelbettapparatur für die zu versprühende Flüssigkeit eine flexible Zuleitung, z. B. einen Schlauch.
Sollen Schmelzen versprüht werden, so treten, z. B. im Fall geschmolzener Niotenside, Probleme auf. Einerseits ist es nämlich für die problemlose Zuführung der Schmelze erforderlich, daß sie im gesamten Leitungsbereich auf einer erhöhten Temperatur gehalten wird. Eine Beheizung der Zuleitung ist daher in der Regel unumgänglich. Andererseits darf bei den innerhalb der Eintrittskammer liegenden Zuleitungen die Außenseite eine bestimmte Temperatur nicht überschreiten, um ein Anbacken des Granulats und dementsprechend eine notwendige häufige Reinigung der Apparatur zu vermeiden. Neben der Beheizung der Zuleitung ist daher eine Isolierung und/oder eine Kühlung der Außenseite der Zuleitung zumindest im Bereich der Eintrittskammer erforderlich.
Diese Forderungen führen bei einer flexiblen und schwenkbaren Zuleitung der zu großen versprühenden Schmelze zu großen konstruktiven Problemen. Werden beispielsweise in der flexiblen Zuleitung an sich bekannte elektrisch beheizte Schläuche mit einer Außenisolierung eingesetzt, so kommt es nach einer kurzen Betriebszeit zu einer Wärmeausdehnung des innenliegenden Schlauches und damit zu einer unzureichenden Beheizung und Isolierung. Nachteilig im Stand der Technik nach der EP 0 370 167 B1 ist ferner die Notwendigkeit, beim Übergang aus der schrägen in die horizontale Stellung und umgekehrt auch die vier Düsenarme nach unten bzw. nach oben zu schwenken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Wirbelbettapparatur der eingangs genannten Art die aus der Schwenkbarkeit der Lamellen sich ergebenden, oben genannten Nachteile auf einfache und wirtschaftliche Art zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lamellen Ausschnitte aufweisen, durch die die Düsenleitungen geführt sind, so daß sie sich teilweise in die Wirbelkammer hinein erstrecken, wobei die Ausschnitte eine für die Schwenkbewegung der Lamellen ausreichende Größe haben.
Vorzugsweise sind die Ausschnitte mit einem flexiblen Material gegen die Düsenleitungen abgedichtet. Die Abdichtung ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, wenn durch einen ausreichenden Luftdurchsatz aus der Eintrittskammer in die Wirbelbettkammer gewährleistet ist, daß das Granulat nicht durch die Ausschnitte hindurchfällt.
Erfindungsgemäß ist es möglich, starr in der Wirbelbettapparatur angebrachte Düsenarme mit unbeweglichen Düsenleitungen einzusetzen, so daß die Konstruktion der Beheizung, Wärmeisolierung und Kühlung in der Auswahl der technischen Maßnahmen nicht mehr durch die Forderung nach einer Schwenkbarkeit bzw. Flexibilität eingeschränkt ist. Die Schwenkbarkeit der Lamellen wird nicht behindert, da die in den Lamellen für die Düsenleitungen vorgesehenen Ausschnitte ausreichend groß bemessen sind. Dabei verhindert die durch die Starrheit des Düsenarms mögliche gute Wärmeisolierung und Kühlung ein Anbacken des Granulats an den Düsenleitungen während des Befüllens bzw. Entleerens der Wirbelbettapparatur. Die optionale flexible Abdichtung ist effektiver als die Abdeckung der frei in den breiten Durchlässen zwischen den Lamellen liegenden Düsenleitungen während des Betriebs der bekannten Wirbelbettapparatur nach der EP 0 370 167 B1.
Vorzugsweise besteht das flexible Material aus Gummi. Auch beim Einsatz von heißen, zu versprühenden Schmelzen läßt sich eine Gummiabdichtung verwenden, da die Starrheit der Düsenarme eine effektive Wärmeisolierung und Kühlung der Düsenleitungen erlaubt, so daß auch temperaturempfindliche Abdichtungsmaterialien eingesetzt werden können.
Weiterhin wird ein zweitägiger Aufbau der Lamellen vorgeschlagen, wobei das flexible Material mit seinem äußeren Rand zwischen den Lagen einiiegt. Die Vorteile liegen in der glatten Oberfläche, geringerem Verschleiß und einer besseren Abdichtung. Im Gegensatz zu einer Befestigung mit Schrauben wird ein Einreißen des Abdichtungsmaterials auch bei längerem Betrieb sowie eine verstärkte Verschmutzung an den Schraubpunkten vermieden.
Der äußere Rand des flexiblen Materials hat vorzugsweise eine gezackte Form, um einen Materialverschleiß am Rand zu verhindern.
Zur besonders effektiven Wärmeisolierung sind die Düsenarme und/oder die Düsenleitungen von einem evakuierbaren Mantel umgeben. Die Vakuum- isoiierung wird erst durch die erfindungsgemäße starre Ausgestaltung der Düsenarme möglich.
Im Falle von heißen, zu versprühenden Schmelzen werden Anbackungen vermieden, wenn die Außenseite der Düsenarme und/oder der Düsenleitungen aus einem Kühlmantel besteht, der im Betrieb von einem Kühlmedium, z. B. Luft oder Wasser durchströmt wird. In vielen Fällen reicht dazu Luft mit einer Temperatur von etwa 20 °C aus.
Wird die Wirbelkammer nach dem Ende des Behandlungsvorgangs, z. B. nach dem Beschichten, entleert, so soll das Endprodukt möglichst vollständig durch die Lamellen und an den Düsenarmen vorbei zum Boden der Eintrittskammer fallen. Dazu wird vorgeschlagen, daß die Außenfläche an der Oberseite des Düsenarms die Form eines Spitzdaches, also eines umgekehrten V hat. Die Unterseite ist vorzugsweise V-förmig, also nach Art eines umgekehrten Spitzdaches geformt.
Als vorteilhaft hat es sich ferner herausgestellt, wenn jeder Düsenarm ein bis drei, vorzugsweise zwei Düsenieitungen aufweist.
Ein Verschmutzen des Düsenarms mit seinen Düsenieitungen wird weitgehend vermieden, wenn bis auf den Düseneinsatz auf Schraub- oder ähnliche Ver- bindungen verzichtet wird. Vorteilhafterweise ist es außerdem nicht erforderlich, Dichtungen einzusetzen, die in bekannten Apparaturen ebenfalls Schmutzfanger bilden. Daher wird vorgeschlagen, daß die Düsenarme mit ihren Düsenleitungen ausschließlich Schweißverbindungen aufweisen. Auch diese Ausgestaltung ist erst durch die erfindungsgemäße Starrheit des Düseπarms in wirtschaftlicher Weise technisch möglich Da die Düsen Verschleißteile sind, ist es von Vorteil, wenn sie mit den Düsenleitungen losbar, beispielsweise durch Einschrauben, verbunden sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Coaten von temperaturempfind- lichem Granulat, z. B. Enzymen, mit dem erfindungsgemaßen Wirbelbettapparat. Vorzugsweise sprüht man das auf eine die Schmelztemperatur um mindestens 20 °C ubersteigenαe Temperatur gehaltene geschmolzene Coatingmateπal mit Spruhluft, die mindestens die gleiche Temperatur aufweist, über die Düsen in die mit dem Granulat gefüllte Wirbelkammer ein und halt den Außenmantei auf eine Temperatur von 20 bis 50 °C, vorzugsweise höchstens 40 °C. Die Spruhluft dient dabei zusatzlich zur Beheizung des Zuleitungskanals für die Schmelze
Als Beispiel sei das Coaten von Enzymgranulaten (Protease) genannt, die als Waschmittelkomponente eingesetzt werden. Um aus dem nach der Herstellung braunen, einen gewissen Staubanteil enthaltenden Granulaten ein weißes, optisch ansprechendes Produkt ohne Enzymstaub zu erhalten, wird das Ausgangsprodukt mit einer Schmelze mit Niotensiden beschichtet, der Titandioxid beigemischt ist. Die Schmelze hat eine Temperatur von etwa 120 °C.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Figur 1 eine Draufsicht auf einen sich im Betriebzustand zum Coaten befindlichen Lamellenboden der erfindungsgemaßen Wirbelbettapparatur in einer schematischen Teilansicht,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie ll-ll in Figur 1 ,
Figur 3 ein Detail aus Figur 2,
Figur 4 den Düsenarm nach Figur 2 im Längsschnitt, Figur 5 das Zusammenwirken von Lamellen mit den Düsenleitungen bei fast geschlossenem Lamellenboden (Betriebszustand),
Figur 6 eine Darstellung nach Figur 5 bei geöffnetem Lameilenboden
(Entleerungssteliung) und
Figur 7 eine Ansicht entsprechend Figur 1 bei geöffnetem Lamellenboden.
In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.
Der in Figur 1 teilweise dargestellte, von oben aus der Wirbelkammer stehende Wirbelbettboden besteht aus einer Vielzahl von langgestreckten kreissektor- förmigen Lamellen 1 , die sich überlappen, um auf diese Weise in Betriebsstellung einen nur wenig geöffneten Boden zu bilden. Die den Mindestspalt zwischen den Lamellen 1 vorgebenden Abstandshalter sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Durch Ausschnitte 2 im mittleren Lamellenboden 1 nach Figur 1 ragt jeweils eine Düsenleitung 3 mit einer am Ende der Leitung eingesetzten Düse 4. An den der Düsenleitungen benachbarten Kanten der an die mittlere Lamelle anschließenden Lamellen 1 sind an die Ausschnitte 2 angepaßte Ausnehmungen 5 vorgesehen.
Die Düsen 4 werden über die Düsenieitungen 3 und den daran starr anschließenden Düsenarm 6 mit der zu versprühenden Schmelze, der Kühlluft usw. versorgt (Figur 3). Der Düsenarm 6 mit jeweils zwei Düsenleitungen 3 und den darin eingesetzten Düsen 4 ist als Ganzes starr mit der Gehäusewand 7 der Wirbelbettapparatur verbunden und durch die Wand 7 nach außen geführt. Der Übersichtlichkeit halber sind in Figur 2 nur die Zuführung 8 für die Kühlluft sowie die Zuführung 9 für die aufzusprühende Schmelze eingezeichnet. Die den Lamellen 1 zugewandte Außenseite des Düsenarms 6 hat die Form eines Spitzdaches, also eines umgekehrten V, damit beim Entleeren des Wirbelbettapparates die auf den Düsenarm 6 auftreffenden fertiggestellten Granulate abgleiten und sich nicht auf dem Düsenarm ansammeln. Die Form der Oberseite 11 und der Unterseite 15 des Düsenarms 6 geht aus den Figuren 5 und 6 hervor. Der Düsenarm 6 sowie die Düsenleitungen 3 enthalten einen in den Zeichnungen nicht dargestellten Vakuummantel und einen äußeren, ebenfalls nicht dargestellten, von Luft mit 20 °C durchströmten Kühlmantel, so daß die Außenseite trotz der über 100 °C heißen Schmelze eine Temperatur von weniger als 30 °C hat.
Eine andere, ebenfalls erfindungsgemäße Ausgestaltung des Düsenarms ist im Längsschnitt in Figur 4 gezeigt. Bis auf die eingeschraubten Düsen sind sämtliche Verbindungen geschweißt. Der Kanal 12 für die heiße Schmelze ist von einem Mantel 13 für die ebenfalls heiße Sprühluft umgeben, der wiederum von einer Wärmeisolierung 14 umhüllt ist, die in diesem Fall aus einem einen festen Dämmstoff enthaltenden Mantel besteht. Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, hat der Düsenarm mit seinen Düsenleitungen 3 vom Eintritt durch die Gehäusewand 7 an bis zu den Düsen diesen mehrlagigen Aufbau, der konstruktiv nur aufgrund der Starrheit des Düsenarms und der Düsenleitungen auf wirtschaftliche Weise möglich ist.
Ein Hindurchfallen von Granulat durch die Ausschnitte 2 wird durch eine ringförmige Gummi-Abdichtung 10 verhindert, die mit ihrem inneren Rand an der Außenseite der Düsenleitungen 3 anliegt. Der äußere Rand der Abdichtung 10 ist in den Zwischenraum der zweilagig ausgebildeten Lamelle geführt und dort fest mit der Lamelle 1 verbunden. Figur 3 zeigt in nicht perspektivischer Darstellung die Abdichtung 10 der Düsenleitung 3 gegenüber der Lamelle 1.
Die Figuren 5 und 6 zeigen die bereits in Figur 1 dargestellten Lamellen 1 zusammen mit einer Düsenleitung 3 im Betriebs- bzw. Entleerungszustand der Wirbeibettapparatur. Die dünnen Pfeile deuten die Schwenkrichtung der Lamellen 1 an, und die dicken Pfeile in Figur 5 stellen die Strömung der Fluidisierungsluft dar.
Infolge der Ausschnitte 2 ist eine ungehinderte Schwenkbewegung der Lamellen 1 um ihre Längsachse möglich. Im Betriebszustand (Figur 5) liegen daher die Düsen oberhalb der Lamellen 1. Die Spalte zwischen den Lamellen haben eine Breite von etwa 3 mm. Während der Entleerung des Wirbelbettapparates sind die Düsen 4 unterhalb der jeweiligen Lamelle 1 angeordnet, so daß nach unten fallenden Granulate nicht oder kaum auf die Düsen auftreffen (Figur 6). Diese Situation mit maximal geöffnetem Lamellenboden ist schematisch auch in Figur 7 verdeutlicht, die ebenfalls wie Figur 1 eine Draufsicht von oben auf den Lamellenboden zeigt.
Bezugszeichenliste
Lamelle
Ausschnitt
Düsenleitung
Düse
Ausnehmung
Düsenarm
Gehäusewand
Zuführung (Kühlluft)
Zuführung (Schmelze)
Gummi-Abdichtung
Oberseite
Kanal für Schmelze
Kanal für Sprühluft
Wärmeisolierung
Unterseite

Claims

Patentansprüche
1. Wirbelbettapparat zum Herstellen und/oder Weiterbehandeln von Granulaten, mit einem Behälter, der eine Eintrittskammer, die von einem Gas, insbesondere Luft, von unten nach oben durchströmbar ist, und eine oberhalb der Eintrittskammer angeordnete, zum Fluidisieren des Gutes ausgebildete Wirbelkammer aufweist, mit zwischen der Eintritts- und der Wirbelkammer angeordneten schwenkbaren Lamellen (1) und mit mindestens einem im Behälter unterhalb der Lamellen (1) angebrachten Düsenarm (6) mit mindestens einer Düsenleitung (3), die eine in die Wirbelkammer gerichtete Düse (4) zum Einbringen von Granulierstoffen trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (1) Ausschnitte (2) aufweisen, durch die die Düsenleitungen (3) geführt sind, so daß sie sich teilweise in die Wirbelkammer hinein erstrecken, wobei die Ausschnitte (2) eine für die Schwenkbewegung der Lamellen (1) ausreichende Größe haben.
2. Wirbelbettapparat nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (2) mit einem flexiblen Material (10) gegen die Düsenleitungen (3) abgedichtet sind.
3. Wirbelbettapparat nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Material (10) aus Gummi besteht.
4. Wirbelbettapparat nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen zweitägigen Aufbau der Lamellen (1), wobei das flexible Material (10) mit seinem äußeren Rand zwischen den Lagen einliegt.
5. Wirbelbettapparat nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rand des flexiblen Materials (10) eine gezackte Form hat.
6. Wirbelbettapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenarme (6) und/oder die Düsenieitungen (3) von einem evakuierbaren Mantel umgeben sind.
7. Wirbelbettapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der Düsenarme (6) und/oder der Düsenleitungen (3) aus einem Kühlmantel besteht, der im Betrieb von einem Kühlmedium durchströmt wird.
8. Wirbelbettapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche an der Oberseite (11) des Düsenarms (6) die Form eines Spitzdaches hat.
9. Wirbelbettapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Düsenarm (6) ein bis drei, vorzugsweise zwei Düsenleitungen (3) aufweist.
10. Wirbelbettapparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenarme (6) mit ihren Düsenleitungen (3) ausschließlich Schweißverbindungen aufweisen.
11. Verfahren zum Coaten von temperaturempfindlichem Granulat mit einem Wirbelbettapparat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das auf eine die Schmelztemperatur um mindestens 20 °C übersteigende Temperatur gehaltene geschmolzene Coatingmaterial mit Sprühluft, die mindestens die gleiche Temperatur aufweist, über die Düsen (3) in die mit dem Granulat gefüllte Wirbelkammer einsprüht und den Außenmantel auf eine Temperatur von 20 bis 50 °C, vorzugsweise höchstens 40 °C hält.
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