KR100497261B1 - Method and apparatus for simultaneously grinding and drying the material to be milled containing the moist cellulose ether - Google Patents
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Abstract
본 발명은 습기있는 셀룰로오스 에테르(moist cellulose ether)를 포함하는 분쇄될 재료를 동시에 분쇄 및 건조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 상기 방법 및 장치에 있어서, 기체 흐름은 3개의 부분 기체 흐름들로 분할된다. 제 1 부분 기체 흐름은 분쇄기(26)의 분쇄 및 마찰 공간으로 분쇄될 재료를 이송하고, 한편 제 2 부분 기체 흐름은 분쇄기 내의 마찰 공간주위로 흐른다. 제 3 부분 기체 흐름은 분쇄기의 출력측에 연결되고, 분해되고 건조된 분쇄된 재료를 취하며, 상기 재료를 분리기(30)로 이송하기 위해, 제 1 및 제 2 부분 기체 흐름들에 의해 분쇄기 밖으로 이송된다.The present invention relates to a method and apparatus for simultaneously grinding and drying a material to be ground comprising a moist cellulose ether, wherein the gas stream is divided into three partial gas streams. . The first partial gas stream transports the material to be crushed into the grinding and friction space of the mill 26, while the second partial gas stream flows around the friction space in the mill. The third partial gas stream is connected to the output side of the grinder, takes the decomposed and dried comminuted material, and is conveyed out of the grinder by the first and second partial gas streams to convey the material to the separator 30. do.
Description
본 발명은 습기있는 셀룰로오스 에테르를 포함하는 분쇄될 재료를 동시에 분쇄 및 건조하기 위한 방법 및 이 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for simultaneously pulverizing and drying a material to be pulverized comprising a damp cellulose ether and to an apparatus for carrying out the method.
원칙적으로, 모든 셀룰로오스 에테르들은 사용하기 적합하게 하기 위해 분쇄 및 건조되어야 한다. 반응 후 및 반응 중 생성된 부산물들을 세정한 후, 셀룰로오스 에테르들은 푸석푸석하고, 덩어리지고, 섬유질이고, 모직형상 또는 솜형 구조의 형태이다. 이러한 형태에서, 이들은 예를 들면 유기 및/또는 수성 매개물에서 용해 가능한 생성물들에서 사용하기 적합하지 않다. 일반적으로, 셀룰로오스 에테르의 다른 사용 분야들을 위해 에테르들의 특정한 입경 분포들(particle size distributions), 건조도, 및 점성도를 설정할 필요가 있다. 따라서, 미세하게 분할된 또는 매우 미세하게 분할된 형태의 에테르들은 덩어리가 없는 용액들이 수중에서 신속하게 제조될 수 있도록 할 필요가 있다. 예를 들면 오일 드릴링(oil drilling) 또는 건설 산업에서 필요로 되는, 신속하게 부풀어 오를 수 있는 에테르들을 위해, 예를 들면 생성물들의 점성도 분포 및/또는 입경 분포는 이들의 효과를 위해 결정적으로 중요한 것이다.In principle, all cellulose ethers must be ground and dried in order to be suitable for use. After the reaction and after washing of the by-products produced during the reaction, the cellulose ethers are crumbly, clumpy, fibrous, in the form of wool or cotton structures. In this form, they are not suitable for use in products which are soluble in organic and / or aqueous media, for example. In general, it is necessary to establish specific particle size distributions, dryness, and viscosity for different fields of use of cellulose ethers. Thus, ethers in finely divided or very finely divided forms need to be able to produce solutions without lumps quickly in water. For rapidly swelling ethers, for example required in oil drilling or construction industry, for example, the viscosity distribution and / or particle size distribution of the products are of decisive importance for their effect.
이로서, EP-B 0 370 447호에는, 20 내지 70중량%의 초기 수분을 가진 셀룰로오스 에테르가 이송 가스에 의해 원형 공간으로 도입되고, 순환되는 동안 충돌-분쇄되고, 생성물은 충돌 분해에 대해 역방향으로 흘러 동시에 마찰-분해되고, 역작용 분해 스테이지들(counter-working reduction stages)에서의 원주 속도는 이와 같은 값이 1 내지 10중량%의 미리정해진 잔여 수분으로 최종 생성물을 건조하는 분쇄 에너지를 생성하도록 조절되는 습기있는 셀룰로오스 에테르들을 동시에 분쇄하고 건조하기 위한 방법을 개시하고 있다. 이러한 방법의 경우에, 분쇄된 재료는 분해 공간들로 도입된 기체 흐름에 의해 추가로 이송되고, 이후에 기체 흐름으로부터 분리되고, 경우에 따라서는, 선택적으로 선별된다. 분쇄 및 건조가 동시에 행해지는 이러한 단일-스테이지 방법은, 미리정해진 입경 또는 입경 분포를 초과하고 따라서 그 자체가 공지된 장치의 도움으로 공급원료(feedstock)로 복귀되는 과잉 크기의 재료를 발생시킬 수 있다. 순환장치로 복귀되기 전에, 이러한 생성물 파편에 의해 생기는 호니피케이션(hornification) 또는 점성도 감소를 방지하기 위해 과잉 크기의 재료는 다시 축축하게 되어야 한다.As such, EP-B 0 370 447 discloses cellulose ethers having an initial moisture of 20 to 70% by weight are introduced into a circular space by a conveying gas, impinge-crushed during circulation, and the product is reversed against impingement decomposition. Flowing and friction-decomposed at the same time, the circumferential velocity in counter-working reduction stages is adjusted such that this value is produced to produce grinding energy that dries the final product to a predetermined residual moisture of 1 to 10% by weight. A method for simultaneously grinding and drying wet cellulose ethers is disclosed. In the case of this method, the ground material is further conveyed by the gas stream introduced into the cracking spaces, which is then separated from the gas stream and optionally optionally sorted. This single-stage method, in which grinding and drying are simultaneously performed, can produce excess sized materials that exceed a predetermined particle size or particle size distribution and are thus returned to feedstock with the aid of a device known per se. . Before returning to the circulator, the oversized material must be moistened again to prevent the reduction of hornification or viscosity caused by these product debris.
DE-C 952 264호에는, 고분해율(high dissolving rate)의 분말에 습기있는, 섬유성 메틸 셀룰로오스들을 이송하기 위한 3 스테이지 방법이 개시되어 있다. 여기서, 50 내지 70중량%의 수분을 함유하는 생성물은, 먼저 반죽같은 덩어리로 균질화되고 냉각된 스크루 압출기를 채용하여 10 내지 20℃로 냉각되고, 케이지된 해머 분쇄기(caged hammner mill)내에서 분쇄되고 순환공기 드라이어(circulating-air dryer) 내에서 건조된다.DE-C 952 264 discloses a three stage process for transferring moist, fibrous methyl celluloses to high dissolving rate powders. Here, the product containing 50 to 70% by weight of water is first cooled to 10 to 20 ° C by employing a screw extruder homogenized into a cake-like mass and cooled and milled in a caged hammner mill. It is dried in a circulating-air dryer.
DE-C 24 10 789(=US-A 4,044,198)호에는, 높은 비율의 순도를 가진 셀룰로오스 유도체들, 바람직하게는 셀룰로오스 에테르들을 제조하기 위한 방법이 개시되어 있다. 여기서, 습기있는 셀룰로오스 유도체들은 액체 질소에 의해 부서지기 쉽게 되고 이후 분쇄된다.DE-C 24 10 789 (= US-A 4,044,198) discloses a process for producing cellulose derivatives, preferably cellulose ethers, having a high proportion of purity. Here, the moist cellulose derivatives are brittle by liquid nitrogen and then comminuted.
DE-B 24 58 998(= US-A 4,076,935)호 및 관련된 추가 출원 DE-B 25 58 821호는 셀룰로오스 또는 그 유도체들, 더욱 상세하게는 에테르를 미세하게 분쇄하기 위한 방법에 관한 것으로, 생성물의 분쇄는 입경이 거의 100㎛이고 잔여 수분이 거의 2 내지 10중량%일 때까지 취하는 한 5 내지 14중량%의 수분 함유량으로 행해진다. 진동 분쇄하는 분쇄기들이 이러한 목적을 위해 사용된다.DE-B 24 58 998 (= US-A 4,076,935) and related further application DE-B 25 58 821 relates to a method for finely grinding cellulose or its derivatives, more particularly ether. Grinding is carried out with a water content of 5 to 14% by weight as long as the particle size is almost 100 µm and the residual water is almost 2 to 10% by weight. Vibratory mills are used for this purpose.
EP-A 0 049 815(= US-A 4,415,124 )호에는, 셀룰로오스 에테르들 또는 셀룰로오스로부터 미세 분말들을 제조하기 위한 2 스테이지 방법이 개시되어 있고, 미세 섬유 또는 모직과 같은 구조를 가진 생성물은 먼저 부서지기 쉽게 되고, 응고된 형태로 변환되고 이런 식으로 미리 처리된 재료는 입경 분포가 125㎛ 아래의 적어도 90%에 도달할 때까지 분쇄된다. 바람직하게는, 냉각 설계, 또는 펠렛 프레스들(pellet presses)의 진동 분쇄기들 또는 볼 분쇄기들(ball mills)이 부서지기 쉽게 하는 스테이지에서 사용되고, 핀 디스크 분쇄기들(pinned disk mills) 또는 임팩트 디스크 분쇄기들(impact disk mills)이 분쇄 스테이지에서 사용된다.EP-A 0 049 815 (= US-A 4,415,124) discloses a two-stage method for producing fine powders from cellulose ethers or cellulose, in which products having structures such as fine fibers or wool are first broken up. The material is easily converted to a solidified form and pretreated in this way until the particle size distribution reaches at least 90% below 125 μm. Preferably, the cooling design, or at the stage where the vibration mills or ball mills of pellet presses are brittle, pinned disk mills or impact disk mills (impact disk mills) are used in the grinding stage.
DE-A 14 54 824호에는, 상이한 회전 속도들 및 후속 분쇄에서 2개의 롤들(rolls) 사이에서 마찰에 의해 섬유질의 건조한 셀룰로오스 에테르들로부터 낱알들(granules) 또는 분말들을 제조하는 방법이 개시되어 있다.DE-A 14 54 824 discloses a process for producing granules or powders from fibrous dry cellulose ethers by friction between two rolls at different rotational speeds and subsequent milling. .
DE-A 30 32 778호는 습기있는 셀룰로오스 에테르들을 연속적으로 균질화하기 위한 2 스테이지 방법에 관한 것으로, 습기있는 셀룰로오스 에테르는 다양한 측면 프로파일들을 갖춘 회전 요소들(rotary elements)을 회전시켜 얻어지는 절단(cutting), 비팅(beating) 및 전단(shearing) 작용을 받으며, 경우에 따라서는 물을 첨가하여 분해된 셀룰로오스 에테르들을 동시에 펠렛화하고 얻어진 펠렛들을 연속적으로 건조된다.DE-A 30 32 778 relates to a two stage process for the continuous homogenization of moist cellulose ethers, wherein the moist cellulose ether is obtained by rotating rotary elements with various side profiles. It is subjected to beating and shearing, and optionally, water is added to simultaneously pellet the decomposed cellulose ethers and the resulting pellets are subsequently dried.
종래 기술에 따른 공지의 방법들은 대부분 미리 건조하고 또는 미리 부서지기 쉽게하고 또는 미리 콤팩트하는 많은 스테이지 방법들이고 예를 들면 집중적인 냉각으로 인해 장치에 대해 높은 비용을 요구한다. 더욱이, 모든 방법들의 경우에 있어서, 특히, 높은 점성의 높게 치환된 생성물들을 처리할 때 미립자들의 화학적 및/또는 열적 응력은 여전히 너무 높아서, 분쇄중 미립자들이 사용된 생성물들과 비교하여 특히 점성도에 있어서 보다 크거나 작은 분해에 의해 나타나는 연쇄 분해(chain reduction)의 견지에서 파괴된다. 부가적으로, 처리된 생성물들의 표면들은, 고객에 의해 요구되는 신속 및 완전한 분해 특성들에 대해 바람직하지 않은 것을 나타내는 미리 부수어지기 쉽게 하거나 미리 건조시키는 단계들로 인해 경화된다.Known methods according to the prior art are many stage methods which are mostly pre-drying or pre-friable or pre-compact and require a high cost for the device, for example due to intensive cooling. Moreover, in the case of all methods, the chemical and / or thermal stress of the particulates is still too high, especially when treating highly substituted, highly viscous products, especially in viscosity compared to the products in which the particulates during grinding are used. It is destroyed in terms of chain reduction, which is manifested by larger or smaller decompositions. In addition, the surfaces of the treated products are cured due to pre-fragmentation or pre-drying steps that indicate undesirable for the rapid and complete decomposition properties required by the customer.
본 발명의 목적은 분쇄 및 건조 패러미터들의 최적 설정에 의해, 보다 큰 분쇄도의 범위들이 설정될 수 있고, 분쇄된 재료의 겉보기 밀도가 추가로 증가될 수 있고, 과대하게 큰 재료의 비율이 상당히 감소될 수 있고, 분쇄될 원래의 재료에 비해 분해된 분쇄된 재료의 점성은 아주 작은 감소만이 또는 감소가 없도록 EP-B 0 370 447호로부터 공지된 방법을 추가로 개선하기 위한 것이다. 또한, 본 발명은 도입되는 에너지를 감소시키고 전체 처리 효율을 증가시키는 효과를 가지도록 하는 것에 있다.It is an object of the present invention that, by the optimal setting of grinding and drying parameters, ranges of larger grinding degrees can be set, the apparent density of the ground material can be further increased, and the proportion of excessively large materials is significantly reduced. It is possible to further improve the process known from EP-B 0 370 447 so that the viscosity of the decomposed pulverized material compared to the original material to be pulverized is only small or no reduction. The present invention is also intended to have the effect of reducing the energy introduced and increasing the overall processing efficiency.
상기 목적은,The purpose is
a) 기체 흐름이 3개의 부분 기체 흐름들로 분할되고,a) the gas stream is divided into three partial gas streams,
b) 분쇄될 재료를 이송하는 제 1 부분 기체 흐름이 분쇄될 재료를 분해시키기 위해 분쇄기(mill)의 분쇄 및 마찰 공간으로 도입되고,b) a first partial gas stream carrying material to be crushed is introduced into the milling and friction space of the mill to decompose the material to be crushed,
c) 제 2 부분 기체 흐름이 분쇄기 하우징(mill housing)과 마찰 공간사이의 공간에 접선방향으로 도입되고,c) a second partial gas stream is introduced tangentially into the space between the mill housing and the friction space,
d) 제 3 부분 기체 흐름이 제 1 및 제 2 부분 기체 흐름들에 의해 분쇄기 밖으로 나온 분해되고 건조된 분쇄된 재료를 취하여 추가로 이송하고,d) the third partial gas stream takes and further conveys the decomposed and dried ground pulverized material exiting the mill by the first and second partial gas streams,
e) 분쇄된 재료는 함께 들어온 상기 3개의 부분 기체 흐름들로부터 분리되어 완전한 기체 흐름을 형성하고,e) the milled material is separated from the three partial gas streams that come together to form a complete gas stream,
f) 완전한 기체 흐름은 여과되고, 경우에 따라서는, 복귀되어 재사용되는, 본 발명에 따라 달성된다.f) Complete gas flow is achieved according to the invention, which is filtered and optionally returned and reused.
상기 방법의 개선에 있어서, 제 1 부분 기체 흐름은 기체 흐름의 20 내지 35 체적%를 구성하고, 제 2 부분 기체 흐름은 15 내지 20체적%를 구성하고 제 3 부분 기체 흐름은 50 내지 65체적%를 구성한다.In an improvement of the method, the first partial gas flow constitutes 20 to 35 volume percent of the gas flow, the second partial gas flow constitutes 15 to 20 volume percent and the third partial gas flow comprises 50 to 65 volume percent Configure
상기 방법은 셀룰로오스 에테르의 초기 수분이 20 내지 70중량%이고 최종 또는 잔여 수분이 1 내지 10중량%가 되도록 행해진다.The process is carried out so that the initial moisture of the cellulose ether is 20 to 70% by weight and the final or residual moisture is 1 to 10% by weight.
상기 방법은 제 1 부분 기체 흐름이 분쇄될 재료를 충돌 분해를 위한 분쇄 공간으로 도입하고, 분쇄될 재료가 순환되고, 충돌 분쇄된 재료가 순환방향에 대해 반대로 움직이는 방향에서의 마찰 공간으로 동시에 마찰-분쇄되고, 제 2 부분 기체 흐름이 반대로 움직이는 방향에서의 마찰 공간의 외측 주위를 흐르고, 온도-제어 및/또는 원하는 잔여 수분으로 분쇄된 재료를 수분화하는데 기여하도록 설계된다.The method introduces a material into which the first partial gas stream is to be crushed into a pulverization space for impingement decomposition, circulates the material to be pulverized, and simultaneously simultaneously frictions into a friction space in a direction in which the impulse crushed material is moved against the circulation direction. It is designed to pulverize, to flow around the outside of the friction space in the direction in which the second partial gas stream moves in reverse, and to contribute to moisture-controlled pulverized material with temperature-controlled and / or desired residual moisture.
상기 방법에 이어지는 다른 과정은 청구항 5 내지 10의 특징에 의해 특징지어진다.Another procedure following the method is characterized by the features of claims 5-10.
상기 방법을 행하는 장치는, 기체 흐름원에 연결된 메인 기체 라인이 가열 및 온도 제어 레지스터를 통해 분쇄기의 출구 라인과 분리기에 연결되고, 제 1 기체 라인이 메인 기체 라인으로부터 분기하고 분쇄될 재료를 위한 미터링 라인(metering line)에 연결되고 입력측 상의 분쇄기에 연결되고, 입력측 상의 분쇄기에 동일하게 연결된 제 2 기체 라인이 제 1 기체 라인으로부터 분기한다는 사실에 의해 구별된다.An apparatus for carrying out the method includes a main gas line connected to a gas flow source connected to the outlet line and separator of the mill through a heating and temperature control register, the first gas line branching from the main gas line and metering for the material to be ground. It is distinguished by the fact that a second gas line, connected to a metering line, to a mill on the input side, and equally connected to a mill on the input side, diverges from the first gas line.
상기 장치의 개선에 있어서, 메인 기체 라인내의 기체 압력을 조절하기 위한 리듀싱 댐퍼(reducing damper)가 제 1 기체 라인의 분기(branch)와 분쇄기의 출력 사이의 메인 기체 라인에 배치된다. 마찬가지로, 제 2 기체 라인에 있는 리듀싱 댐퍼는 기체 압력을 조절한다.In an improvement of the apparatus, a reducing damper for adjusting the gas pressure in the main gas line is arranged in the main gas line between the branch of the first gas line and the output of the mill. Likewise, the reducing damper in the second gas line regulates the gas pressure.
상기 장치의 개선에 있어서, 분리기 내에서, 분해된 분쇄된 재료는 완전 기체 흐름으로부터 분리될 수 있고 분리기로부터의 완전 기체 흐름을 위한 출구 라인이 기체 흐름원에 연결되고 복귀 라인은 응축기에 연결되고 상기 기체 흐름은 순환된다.In the refinement of the apparatus, in the separator, the decomposed pulverized material can be separated from the complete gas flow and an outlet line for complete gas flow from the separator is connected to a gas flow source and a return line is connected to the condenser and the Gas flow is circulated.
분쇄기는 편의상 복수의 비터 바들(beater bars)이 갖추어진 비터 휠(beater wheel)과 상기 비터 휠에 대해 동심적으로 배열되어 그것을 둘러싸는 스크린 케이지(screening cage)를 가지며, 스크린 케이지는 원주에서 구획하여 상호 인접 배치된 톱니편들과 지지 스크린들에 부착된 마찰판들을 포함하고, 지지 스크린들에는 홀들(holes)이 제공되고 스크린 케이지와 분쇄기 하우징의 내벽사이의 거리는 12 내지 30㎜이다.The grinder has, for convenience, a beater wheel equipped with a plurality of beater bars and a screening cage arranged concentrically with and surrounding the beater wheel, the screen cage being partitioned in circumference. Tooth pieces arranged adjacent to each other and friction plates attached to the support screens, wherein the support screens are provided with holes and the distance between the screen cage and the inner wall of the grinder housing is 12-30 mm.
상기 장치의 다른 개선은 청구항 16 내지 23의 특징들로 특징지어진다.Another refinement of the device is characterized by the features of claims 16-23.
본 발명은, 완전 기체 흐름이 3개의 부분 기체 흐름들로 분할되고, 완전 기체 흐름은 유속 및 부분 흐름들의 양을 조절가능하게 하는 단순한 수단에 의해 분쇄, 건조 및 분쇄된 재료의 입경이 원하는 값들로 매우 정확하게 설정될 수 있다는 이점을 실현한다.The present invention provides that the complete gas stream is divided into three partial gas streams, and the complete gas stream has a particle diameter of the pulverized, dried and pulverized material by the simple means of controlling the flow rate and the amount of partial flows to desired values. It realizes the advantage that it can be set very accurately.
본 발명은 이하에 도면을 참조하여 상세히 설명된다.The invention is explained in detail below with reference to the drawings.
도 1에 도시된 것과 같이, 흡입측에서 작동되는 기체 흐름원(32)은 가열 레지스터(22)를 통해 가열 레지스터의 뒤에서, 3개의 기체 흐름들로 분할되는 기체 흐름을 공급한다. 이를 위해, 제 1 기체 라인(24)은 메인 기체 라인(23)으로부터 분기하고 분쇄될 재료를 위한 미터링 라인(metering line:36)에 연결된다. 제 1 기체 라인(24)으로부터는 또한 입력측상의 분쇄기(26)에 연결되는 제 2 기체 라인(25)이 분기한다. 분쇄될 재료는 미터링 벙커(metering bunker:27)에 공급되고 속도 조절 스크루 컨베이어를 통해 회전 피더(rotary feeder:28)가 위치되는 미터링 라인(36)을 통해 지나간다. 전술한 바와 같이, 재료가 분쇄기(26)에서 분쇄되도록 하기 위해, 제 1 부분 기체 흐름을 위한 제 1 기체 라인(24)은 회전 피더(28) 상의 미터링 라인(36)에 연결된다. 제 2 부분 기체 흐름을 위한 제 2 기체 라인(25)은 분쇄기 하우징(mill housing:26)에 대해 접선 방향에서 연결되고 연마될 어떤 재료도 이송하지 않는, 제 2 부분 기체 흐름의 기체 압력을 조절하기 위한 리듀싱 댐퍼(29)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
제 3 부분 기체 흐름을 이송하는 메인 기체 라인(23)에 있어서, 메인 기체 라인(23)내의 기체 압력을 조절하기 위한 리듀싱 댐퍼(34)는 출구 라인(37)을 통해 메인 기체 라인(23)에 연결된 분쇄기(26)의 출력과 제 1 기체 라인(24)의 분기(branch)사이에 배치된다. 분쇄기(26)에서 분해되고 건조될 분쇄 재료는 제 1 및 제 2 부분 기체 흐름들에 의해 가져와 지며 이 기체 흐름들은 출구 라인(37)을 통해, 메인 기체 라인(23)으로 흐르며, 여기서 3개의 부분 기체 흐름들이 함께 다시 가져와서 완전한 기체 흐름을 형성하며 이 완전한 기체 흐름은 메인 기체 라인(23) 내의 건조 및 분해된 분쇄된 재료를 또한 분리기(30)로 이송한다. 분리기(30)에서, 분해된 분쇄된 재료는 완전 기체 흐름으로부터 분리되고 추가적인 사용을 위해 분리기(30)의 출력에서 회전 피더(31)를 통해 방출된다. 분리기(30)는 또한 기체 흐름원(32)이 연결되는 완전 기체 흐름을 위한 출구 라인을 가진다. 도 1 에 파선으로 나타낸 복귀 라인(35)은 기체 흐름원(32)을 응축기(33)에 연결하고, 응축기에 도입된 수분은 세정된(cleaned) 완전 기체 흐름으로부터 제거될 수 있고 완전 기체 흐름은 순환로로 다시 복귀될 수 있다. 물론, 복귀 라인(35) 및 응축기(33)를 생략할 수 있도록 하기 위해, 복귀가 생략되는 것도 가능하다. 이러한 경우에, 일반적으로 공기 흐름인 세정된 기체 흐름은 대기중으로 빠져나간다.In the
도 2의 분쇄기(26)의 개략 단면도에 있어서, 분쇄될 재료를 위한 미터링 라인(36)이 도시되어 있고, 라인은 각각 스크린 케이지(4)와 비터 휠(2)용 구동축들(7,8)의 높이에서 하우징(1)에 대해 대략 중심에 연결된다. 이러한 개략 도면에 있어서, 분쇄기(26)로 가져오는 분쇄될 재료는 미터링 라인(36)내에 원으로 표시되어 있고, 스크린 케이지(4)의 내부로 도입된다. 스크린 케이지(4)를 떠난 분해되고 분쇄된 재료는 내부로 가져온 분쇄될 재료보다 작은 치수의 원들로 나타내었다. 분해되고 분쇄된 재료는 분쇄기(26)의 바닥에 위치된 출구(10)를 통해 방출된다. 분쇄기(26)에는 분쇄기 및 스크린 케이지(4)의 온도를 제어하는 장치들(17)이 있다. 비터 휠과 스크린 케이지의 회전방향은 화살표로 나타낸다.In the schematic cross-sectional view of the
도3은 분쇄될 재료의 충돌-마찰 분해를 위한 분쇄기(26)를 측면에서 본 개략 단면도를 나타낸다. 하우징(1)내에는 구동축(8)에 의해 회전하고 비터 바(3)가 배치된 단부에 레이디얼 비팅 암들(radial beating arms)을 가진 비터 휠이 배치된다. 스크린 케이지(4)가 비터 휠(2)에 대해 동심으로 배치되고, 스크린 케이지는 비터 휠에 대해 반대로 움직이는 방향에서의 스크린 케이지를 구동하는 구동축(7) 상에 부착된다. 2개의 구동축들(7,8)은 예를 들면 톱니 벨트를 통해 모터(도시하기 않음)에 의해 구동된다. 스크린 케이지는 입구 구멍이 제공된 톱니편들(5)과 마찰판들(6)로부터 조립식으로 만들어진다. 도 2에 대해 이미 설명한 것과 같이, 분쇄될 재료와 제 1 부분 기체 흐름은 미터링 라인(36)을 통해 중심으로 스크린 케이지(4)로 오게 되고, 한편 제2 부분 기체 흐름은 입구(9)를 통해 하우징(1)의 내벽과 스크린 케이지(4)사이의 공간에 접선으로 흐른다. 제 2 부분 기체 흐름은 분쇄기로 어떠한 분쇄될 재료도 반송하지 않는다.3 shows a schematic cross-sectional side view of a
제 1 부분 기체 흐름에 의해 스크린 케이지(4)로 도입된 분쇄될 재료는 순환되고 비터 휠(2)의 비터 바들(3)에 의해 분해된다. 순환 방향과는 역방향에서, 충돌-분해된 분쇄된 재료는 또한 톱니편(5)의 톱니와 마찰판들(6)에 의해 분해된다. 제 2 부분 기체 흐름은 비터 휠(2)의 회전 운동에 대해 반대로 움직이는 방향에서의 스크린 케이지(4)주위를 흐르며, 온도 제어 및/또는 1 내지 10중량%인 원하는 잔여 수분으로의 분쇄된 재료를 수분화하는데 기여하고, 하우징에 부착하는 생성물 입자들을 세정한다. 셀룰로오스 에테르의 초기 수분은 셀룰로오스 에테르가 분쇄기(26)로 들어왔을 때 20 내지 70중량%의 범위에 있다.The material to be crushed introduced into the screen cage 4 by the first partial gas flow is circulated and decomposed by the beater bars 3 of the
완전 기체 흐름의 3개의 부분 흐름들은, 제 1 부분 기체 흐름이 20 내지 35 체적%를 구성하고, 제 2 부분 기체 흐름이 15 내지 20체적%를 구성하고, 제 3 부분 기체 흐름이 50 내지 65체적%를 구성하도록 분할된다. 3개의 부분 기체 흐름으로 분할되기 전에, 기체 흐름은 14 내지 25℃로부터 60 내지 200℃로 가열 또는 온도 제어 레지스터(22)에 의해 가열 또는 온도 제어되고, 전술한 바와 같이, 제 2 및 제 3 부분 기체 흐름들의 기체 압력은 각각 리듀싱 댐퍼들(29, 34)에 의해 조절된다. 분해된 분쇄된 재료의 원하는 최종 또는 잔여 수분을 설정하기 위해, 분쇄된 재료의 수분 함유량은 분쇄기(26)(도 2 참조)의 장치(17)에 의해 3개의 부분 기체 흐름들의 온도 제어에 부가하여 조절될 수 있다. 이를 위해, 장치들(17)은 스크린 케이지(4)와 하우징(1) 내에 배치되지만, 스크린 케이지(4)의 부분들, 예를 들면 톱니편들(5) 또는 마찰판들(6)이 직접 가열 또는 온도 제어되는 해결방법도 생각할 수 있다. 유사하게, 비터 휠(2)의 부분들, 예를 들면 비터 바들(3)의 온도를 제어하거나 가열하는 것을 생각할 수 있다.The three partial flows of the complete gas stream comprise the first partial gas stream of 20 to 35 volume percent, the second partial gas stream of 15 to 20 volume percent, and the third partial gas flow of 50 to 65 volume percent. Split to make up%. Before being divided into three partial gas streams, the gas stream is heated or temperature controlled by heating or temperature control register 22 from 14 to 25 ° C. to 60 to 200 ° C., as described above, the second and third parts. The gas pressure of the gas streams is regulated by reducing
장치는 메틸, 히드록시에틸, 히드록시프로필 및 카르복시메틸 셀룰로오스들 및 이들의 혼합물들의 그룹으로부터 셀룰로오스 에테르들을 분쇄하는데 선호되지만, 마찬가지로 다른 물질들이 분쇄 동시에 건조될 수 있다. 분쇄 및 건조되는 셀룰로오스 에테르들은 1.9% 농도 수용액(외플렌 법(Hopplen method)에 의해 측정됨)에서 측정된 5000 내지 500,000 mPas의 점성도를 가진다.The apparatus is preferred for grinding cellulose ethers from the group of methyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl and carboxymethyl celluloses and mixtures thereof, but likewise other materials can be dried simultaneously with grinding. The cellulose ethers that are ground and dried have a viscosity of 5000 to 500,000 mPas measured in a 1.9% aqueous solution (measured by the Hoplen method).
도 4는 미터링 라인(36)이 분쇄기(26)의 하우징 상의 측면 입구 구멍(13)에 연결되고, 입구 구멍(13)은 도 3에 도시된 구동축들(7, 8)의 높이에 위치되고, 즉 이들 구동축들에 대해 동축으로 배치되어 있는 측면도를 나타낸다.4 shows that the
제 2 기체 라인(25)은 하우징(1) 상에서, 상측 입구, 또는 입구 연결편(9)에 연결되고, 제 2 부분 기체 흐름은 이 제 2 기체 라인(25)을 통해 하우징(1)의 내측면과 스크린 케이지(4)사이의 공간으로 흐른다. 하우징(1)의 바닥에 제공된 출구(10)(도 2 및 도 3 참조)와 출구 라인(37)(도 1 참조)을 통해, 분해된 분쇄된 재료가 있는 제 1 부분 기체 흐름, 제 2 부분 기체 흐름은 메인 기체 라인(23)으로 흐르고, 여기서 이들은 분리기(30)로 이송된다.The
비터 휠(2)은 50 내지 93 m/s의 원주속도로 회전하고 반대로 움직이는 회전하는 스크린 케이지(4)는 20 내지 52m/s의 원주속도로 회전한다.The
도 5는 확대하여 나타낸 상기 스크린 케이지(4)의 부분을 나타낸다. 스크린 케이지(4)는 원주방향으로 배열된 톱니편들(5)과 지지 스크린(12)에 부착된 마찰판들(6)로 구성되고, 마찰판들(6)과 같이, 톱니편(5)의 톱니는 스크린 케이지의 내부로 향하고 있다. 지지 스크린(12)에는 홀들(11)이 형성된다. 마찰판들(6)은 두께 0.75 내지 2.0㎜를 가지며, 0.12 내지 0.8㎜의 길이 및 그 길이와 같은 폭의 입구 구멍을 가진다. 마찰판들(6)의 또 다른 실시예의 경우에 있어서, 폭은 0.15 내지 0.5㎜이고, 한편 길이는 0.12 내지 2 ㎜이다. 지지 스크린들(12)은 톱니편들(5)의 경사면들(15)을 지지하는 외향으로 꺾인 단부들(14)을 가진다. 클램핑 부분들(clamping parts:16)은 단부들(14)과 톱니편들(5)을 포위하고 톱니편에 볼트로 고정된다. 톱니의 길이는 1 내지 10㎜이다.5 shows a part of the screen cage 4 shown in an enlarged view. The screen cage 4 consists of
지지 스크린들(12)의 두께는 4 내지 8㎜의 범위에 있고, 구멍들(11)은 15 내지 20 ㎜의 직경을 가진다. 구멍들 사이의 영역들은 최소 4 내지 5㎜의 폭을 가진다.The thickness of the support screens 12 is in the range of 4 to 8 mm and the
본 발명에 따른 방법 및 장치는, EP-B 0 370 447호에 따른 방법 및 장치에 대해, 점성도의 감소없이, 분쇄된 재료의 보다 빠른 건조와 결과적으로 장치를 통한 분쇄된 재료의 증가된 스루풋(throughput)을 허용한다.The method and apparatus according to the invention provide, with respect to the method and apparatus according to EP-B 0 370 447, faster drying of the ground material and consequently increased throughput of the ground material through the device without a decrease in viscosity. throughput).
도 1은 본 발명에 따른 장치의 블록도.1 is a block diagram of an apparatus according to the invention.
도 2는 도 1 에 따른 장치의 구성부품인 분쇄기의 측단면도.FIG. 2 is a side sectional view of a grinder which is a component of the device according to FIG.
도 3은 도 2에 따른 분쇄기의 개략 단면도.3 is a schematic cross-sectional view of the grinder according to FIG. 2;
도 4는 분쇄기와 부분 기체 흐름을 위한 라인 섹션들(line sections)을 나타낸 도면4 shows line sections for the mill and partial gas flow;
도 5는 측면에서 본, 분쇄기의 스크린 케이지 부분을 섹션으로 나타낸 도면.5 shows in section, the screen cage part of the grinder, seen from the side;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 하우징 2 : 비터 휠1
4 : 스크린 케이지 7, 8 : 구동축4 screen cage 7, 8 drive shaft
22 : 가열 레지스터 23 : 메인 기체 라인22: heating resistor 23: main gas line
24 : 제 1 기체 라인 25 : 제 2 기체 라인24: first gas line 25: second gas line
26 : 분쇄기 28 : 로터리 피더26: grinder 28: rotary feeder
30 : 분리기30: separator
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KR100909305B1 (en) * | 2001-10-26 | 2009-08-05 | 다우 글로벌 테크놀로지스 인크. | Process and apparatus for combined milling and drying |
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US4979681A (en) * | 1988-11-25 | 1990-12-25 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for grinding and simultaneous drying of moist cellulose ether products |
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