NL1011408C2 - Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed - Google Patents
Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed Download PDFInfo
- Publication number
- NL1011408C2 NL1011408C2 NL1011408A NL1011408A NL1011408C2 NL 1011408 C2 NL1011408 C2 NL 1011408C2 NL 1011408 A NL1011408 A NL 1011408A NL 1011408 A NL1011408 A NL 1011408A NL 1011408 C2 NL1011408 C2 NL 1011408C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- gas
- powder bed
- temperature
- container
- bed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
- F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers
- F26B9/063—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers for drying granular material in bulk, e.g. grain bins or silos with false floor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
- F26B21/06—Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
- F26B3/06—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
Abstract
Description
Korte aanduiding: Werkwijze voor het verdampen van vluchtige bestanddelen aanwezig op een poedervormig materiaal, alsmede inrichting voor het verdampen van vluchtige bestanddelen aanwezig op een poedervormig materiaal.Short designation: A method for evaporating volatile components present on a powdered material, as well as a device for evaporating volatile components present on a powdered material.
55
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verdampen van vluchtige bestanddelen aanwezig op een poedervormig materiaal, dat zich in een houder bevindt, waarbij een gasstroom aan de onderzijde van het poederbed wordt toegevoerd en het 10 poederbed in opwaartse richting doorstroomt. De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van een dergelijke werkwijze.The present invention relates to a method of evaporating volatile components present on a powdered material contained in a container, wherein a gas stream is supplied to the bottom of the powder bed and the powder bed flows upwards. The present invention further relates to an apparatus for performing such a method.
De werkwijze zoals vermeld in de aanhef is bekend uit de Nederlandse terinzagelegging 9302093. Volgens de daaruit bekende 15 werkwijze wordt in een gefluïdiseerd bed van poeder een gas in opwaartse richting geleid. Daarbij is het van groot belang dat het gas alle poederdeeltjes bereikt, dat er geen agglomeraten van de poederdeeltjes in de fluïdisatiereactor zijn en dat er geen scheuren of kanalen in het poederbed zijn, waardoorheen het gas bijvoorbeeld zonder contact met het 20 poedermateriaal door het bed kan stromen. Aldus wordt een zo gelijkmatig mogelijke fluïdisatie van de individuele poederdeeltjes nagestreefd. Uit praktische ervaring is echter gebleken dat het in een dergelijke fluïdisatiereactor uitgevoerde droogproces een aanzienlijke hoeveelheid energie vereist waarbij het tevens gebruikelijk is door aanvullend op het 25 toevoeren van de opwaartse gasstroom mechanisch te roeren in een poederbed. Daarnaast wordt in de praktijk in het algemeen aanvullend op het toevoeren van de opwaartse gasstroom het poederbed in vibratie gebracht. Een dergelijke handeling leidt weliswaar tot fluïdisatie maar slechts over een bedhoogte van enkele centimeters. Daarboven is het bed statisch en 30 vertoont het kanaal- en scheurvorming.The method as stated in the preamble is known from the Dutch Patent Publication No. 9302093. According to the method known therefrom, a gas is led in an upward direction in a fluidized bed of powder. It is of great importance here that the gas reaches all powder particles, that there are no agglomerates of the powder particles in the fluidization reactor and that there are no cracks or channels in the powder bed, through which the gas can pass through the bed without contact with the powder material, for example. flow. Thus, the most uniform fluidization of the individual powder particles is aimed for. Practical experience has shown, however, that the drying process carried out in such a fluidization reactor requires a considerable amount of energy, it is also customary to mechanically stir in a powder bed in addition to the upward flow of gas. In addition, in practice, in addition to the supply of the upward gas flow, the powder bed is generally vibrated. Although such an operation leads to fluidization, only over a bed height of a few centimeters. Above that, the bed is static and has channel and cracking.
Uit het Amerikaanse octrooi schrift 4.608.764 is bovendien een werkwijze voor het drogen van deeltjesachtig materiaal bekend waarbij het deeltjesachtige materiaal in een gefluïdiseerde toestand wordt gebracht. Doordat het materiaal in een gefluïdiseerde toestand is, dient 35 de volledige inhoud van de houder, waarin zich het poedervormige materiaal bevindt, te worden verwarmd om de vluchtige bestanddelen, die op het 1011408 2 poedervormige materiaal aanwezig zijn, te kunnen verdampen. Aldus is de energiebehoefte groot.In addition, U.S. Pat. No. 4,608,764 discloses a method of drying particulate material in which the particulate material is brought into a fluidized state. Because the material is in a fluidized state, the entire contents of the container, in which the powdered material is contained, must be heated in order to be able to evaporate the volatile constituents present on the powdered material. Thus, the energy requirement is great.
Fluïdisatie is op te vatten als een homogene menging van het poedervormige materiaal waarbij elk poederdeeltje zich random door 5 de houder verplaatst.Fluidization can be understood as a homogeneous mixing of the powdered material, with each powder particle moving randomly through the container.
Het doel van de onderhavige uitvinding is derhalve een werkwijze en inrichting te verschaffen waarbij de toe te voeren hoeveelheid energie wezenlijk lager is dan toegepast in de volgens de hiervoor beschreven methoden volgens de stand van de techniek.The object of the present invention is therefore to provide a method and device in which the amount of energy to be supplied is substantially lower than that used in the prior art methods described above.
10 Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze en inrichting voor het verdampen van vluchtige bestanddelen waarbij de kans op stofexplosies tot een minimum is gereduceerd.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for the evaporation of volatile components in which the risk of dust explosions is reduced to a minimum.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het 15 verschaffen van een inrichting en werkwijze voor het verdampen van vluchtige bestanddelen waarbij poedervormig materiaal van verschillende deeltjesgrootten gunstig kan worden gedroogd.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for the evaporation of volatile components in which powdered material of different particle sizes can be favorably dried.
Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een werkwijze en inrichting voor het verdampen van 20 vluchtige bestanddelen waarbij op eenvoudige wijze de reeds in de handel verkrijgbare fluïdisatiereactoren kunnen worden aangepast om een aanzienlijke energiebesparing tot stand te brengen.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for evaporating volatile components in which the commercially available fluidization reactors can easily be adapted to achieve a significant energy saving.
De werkwijze voor het verdampen van vluchtige bestanddelen zoals vermeld in de aanhef wordt volgens de onderhavige 25 uitvinding gekenmerkt doordat de volgend stappen worden uitgevoerd: i) het instellen van de temperatuur van de gasstroom op een waarde hoger dan het kookpunt van de te verdampen vluchtige bestanddelen bij de in het poederbed heersende druk.The method for evaporating volatile components as stated in the preamble is characterized according to the present invention in that the following steps are carried out: i) setting the temperature of the gas flow to a value higher than the boiling point of the volatile components to be evaporated at the pressure prevailing in the powder bed.
ii) het instellen van de snelheid van de gasstroom op 30 een waarde waarbij nagenoeg geen fluïdisatie van het poederbed plaatsvindt.ii) setting the velocity of the gas flow to a value at which virtually no fluidization of the powder bed takes place.
iii) het aan het poederbed toevoeren van de gasstroom onder de omstandigheden zoals ingesteld onder i) en ii) ter vorming van een thermisch front in het poederbed, welk thermisch front zich over nagenoeg de volledige dwarsdoorsnede van het poederbed instelt.iii) supplying the gas stream to the powder bed under the conditions set out under i) and ii) to form a thermal front in the powder bed, which thermal front adjusts over substantially the entire cross section of the powder bed.
1011408 3 iv) het onder invloed van de gasstroom door het poederbed in opwaartse richting verplaatsen van het onder iii) gevormde thermisch front waarbij de temperatuur van de gasstroom wordt verlaagd.1011408 3 iv) moving the thermal front formed under iii) upwards under the influence of the gas flow through the powder bed, whereby the temperature of the gas flow is lowered.
Hoewel steeds in de beschrijvingsinleiding wordt 5 gesproken over het verplaatsen in opwaartse richting van het thermisch front, moet het duidelijk zijn dat het thermisch front ook in een horizontale richting verplaatsbaar is indien er sprake is van een horizontaal geplaatste houder. Meer in het bijzonder, de onderhavige uitvinding heeft tot doel het verplaatsen van een thermisch front en/of 10 reactiefront in een richting evenwijdig aan de gasstroom, welke richting echter niet is beperkt tot horizontaal of verticaal.Although reference is always made in the description introduction to the upward movement of the thermal front, it should be clear that the thermal front can also be moved in a horizontal direction if there is a horizontally placed holder. More specifically, the present invention aims to move a thermal front and / or reaction front in a direction parallel to the gas flow, which direction is not limited to horizontal or vertical, however.
Door het uitvoeren van de hiervoor genoemde stappen i)-iv) wordt in de droger een thermisch front opgebouwd waarbij dit thermisch front door de houder wordt voortgestuwd ten gevolge van het 15 handhaven van de gasstroom. Het opbouwen van het thermisch front vindt plaats door gedurende een bepaalde tijdsperiode stap iii) uit te voeren. Deze tijdsduur is door middel van eenvoudige routine-experimenten vast te stellen. Nadat het thermische front is opgebouwd, wordt de gasstroom gehandhaafd waarbij echter de temperatuur van de gasstroom wordt verlaagd. 20 Aldus vindt een aanzienlijke energiebesparing plaats. De aldus heersende gasstroom zorgt voor een opwaartse verplaatsing van het thermisch front zodat het thermisch front zich vanaf de onderzijde van de houder naar de bovenzijde hiervan verplaatst, waarbij aldus het poedervormige materiaal van vluchtige bestanddelen wordt ontdaan. Hoewel in de beschrijvings-25 inleiding steeds wordt gesproken over de aanwezigheid van vluchtige bestanddelen op een poedervormig materiaal, moet het duidelijk zijn dat dergelijke vluchtige bestanddelen ook in het poedervormige materiaal aanwezig kunnen zijn.By carrying out the aforementioned steps i) -iv) a thermal front is built up in the dryer, this thermal front being propelled through the container as a result of the maintenance of the gas flow. The build-up of the thermal front takes place by performing step iii) for a certain period of time. This duration can be determined by simple routine experiments. After the thermal front has been built, the gas flow is maintained, but the temperature of the gas flow is lowered. Thus, a considerable energy saving takes place. The gas flow thus prevailing causes the thermal front to move upwards, so that the thermal front moves from the bottom of the container to the top thereof, thus removing volatile constituents from the powdery material. Although the description always mentions the presence of volatile components on a powdered material, it should be understood that such volatile components may also be present in the powdered material.
Het moet echter duidelijk zijn dat de temperatuur in 30 het thermisch front tijdens de opwaartse verplaatsing zal afnemen omdat voor het verdampen van de vluchtige bestanddelen, die op het poedervormige materiaal aanwezig zijn, energie is vereist. De voor het verdampen benodigde energie wordt aldus aan het thermisch front onttrokken, hetgeen een temperatuurverlaging tot gevolg heeft. Bovendien zal er sprake zijn 35 van energieverliezen tussen de poedervormige bestanddelen onderling zodat de temperatuur in het thermisch front zal afnemen. Het is aldus volgens 101 1408 4 de onderhavige werkwijze gewenst stap iii) gedurende een voldoende lange tijdperiode uit te voeren zodat een voldoende "breed" thermisch front in de houder is gevormd, welk thermisch front zich in opwaartse richting door de houder verplaatst en aldus de vluchtige bestanddelen van het poeder-5 vormige materiaal, dat zich aan de bovenzijde van de houder bevindt, verdampt.It should be understood, however, that the temperature in the thermal front will decrease during the upward displacement because evaporation of the volatiles present on the powdered material requires energy. The energy required for evaporation is thus extracted from the thermal front, which results in a temperature drop. In addition, there will be energy losses between the powdered components themselves, so that the temperature in the thermal front will decrease. According to 101 1408 4, the present method is thus desirable to carry out step iii) for a sufficiently long period of time so that a sufficiently "wide" thermal front is formed in the holder, which thermal front moves upwards through the holder and thus the volatile components of the powder-like material, which is located on the top of the container, evaporate.
Het verdient volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding de voorkeur dat de snelheid van de gasstroom tijdens stap iv) gelijk of kleiner is dan de snelheid van de gasstroom zoals ingesteld in 10 stap ii).According to the method of the present invention, it is preferable that the velocity of the gas flow during step iv) is equal to or less than the velocity of the gas flow as set in step ii).
De snelheid van de gasstroom wordt tijdens stap ii) zodanig ingesteld dat nagenoeg geen fluïdisatie van het poederbed plaatsvindt. Het voorkomen van fluïdisatie van het poederbed is nodig om verstoring van het thermische front te voorkomen. Indien aldus in stap 15 iv) de snelheid van de gasstroom wordt verhoogd tot een waarde waarbij fluïdisatie van het poederbed plaatsvindt, treedt verstoring van het thermisch front op hetgeen een nadelige werking vertoont ten aanzien van het verdampen van de op het poedervormige materiaal aanwezige vluchtige bestanddelen.During step ii) the velocity of the gas flow is adjusted such that virtually no fluidization of the powder bed takes place. Preventing fluidization of the powder bed is necessary to prevent disturbance of the thermal front. Thus, if in step 15 iv) the velocity of the gas flow is increased to a value at which fluidization of the powder bed takes place, disturbance of the thermal front occurs, which has an adverse effect with regard to the evaporation of the volatile components present on the powdery material. .
20 Het verdient bij de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding de voorkeur dat de temperatuur van de gasstroom in stap iv) wordt verlaagd naar omgevingstemperatuur.In the method of the present invention, it is preferred that the temperature of the gas stream in step iv) is lowered to ambient temperature.
Doordat reeds in stap iii) een thermisch front van voldoende breedte is opgebouwd, is het mogelijk dat dit thermisch front 25 door de houder in opwaartse richting wordt voortgestuwd door de nog heersende gasstroom. Voor het tot stand brengen van energiereductie wordt de temperatuur van de gasstroom verlaagd naar omgevingstemperatuur, welke gasstroom nu slechts dient voor het in opwaartse richting voortstuwen van • · het thermisch front. Opgemerkt dient te worden dat volgens de methoden 30 van de stand van de techniek de temperatuur van de gasstroom in stap iv) niet wordt verlaagd, hetgeen aldus een grote hoeveelheid energie vereist, welk nadeel volgens de onderhavige werkwijze wordt geëlimineerd.Because a thermal front of sufficient width has already been built up in step iii), it is possible that this thermal front 25 is propelled upwards by the container by the gas flow still prevailing. In order to achieve energy reduction, the temperature of the gas flow is lowered to ambient temperature, which gas flow now only serves to propel the thermal front upwards. It should be noted that, according to the prior art methods, the temperature of the gas stream in step iv) is not lowered, thus requiring a large amount of energy, which drawback is eliminated by the present method.
Het verdient de voorkeur dat aan de houder een gas wordt toegevoerd dat inert is ten opzichte van de vluchtige bestanddelen en/of 35 het poedervormige materiaal.It is preferable that a gas is supplied to the container which is inert with respect to the volatile components and / or the powdery material.
1011408 51011408 5
De toepassing van een inert gas is met name gewenst indien met gevaarlijke en/of toxische materialen wordt gewerkt. Het is echter ook mogelijk om volgens de werkwijze van de onderhavige uitvinding een reactie tussen het poedervormige materiaal en het gas uit te voeren 5 waarbij het reactieve gas als een reactiefront in opwaartse richting door het poederbed wordt geleid. Een dergelijke methode kan plaatsvinden door eerst het reactieve gas aan de houder toe te voeren en, nadat een voldoende "breed" reactiefront is opgebouwd, vervolgens dit te vervangen door een ander gas, bijvoorbeeld een inertgas, voor het in opwaartse richting door 10 de houder verplaatsen van dit reactiefront. Het is ook mogelijk om een aantal reactieve gassen achter elkaar, eventueel gescheiden door inerte gassen, door de houder te laten stromen om verschillende reacties aan het poedervormige materiaal uit te voeren.The use of an inert gas is particularly desirable when working with hazardous and / or toxic materials. However, it is also possible to carry out a reaction between the powdered material and the gas according to the method of the present invention, the reactive gas being passed upwards through the powder bed as a reaction front. Such a method can take place by first feeding the reactive gas to the container and, after a sufficiently "wide" reaction front has been built up, then replacing it with another gas, for example an inert gas, for moving upwards through the container. moving this reaction front. It is also possible to pass a number of reactive gases one after another, optionally separated by inert gases, through the container to carry out different reactions to the powdered material.
Omdat het voor de onderhavige werkwijze van belang is 15 dat er geen wezenlijke menging tussen de afzonderlijke poederdeeltjes ontstaan, welke menging in het bijzonder bij fluïdisatie optreedt, is het gewenst de houder voor het poedervormige materiaal aan de uitstroomzijde van het gas te voorzien van middelen ter voorkoming van fluïdisatie van het poederbed. Het verdient aldus de voorkeur een filterdoek aan de 20 uitstroomzi jde van het gas aan te brengen, welk filterdoek het in opwaartse richting stromende gas doorlaat en het poedervormige materiaal in de houder handhaaft.Since it is important for the present method that no essential mixing occurs between the individual powder particles, which mixing occurs in particular during fluidization, it is desirable to provide the container for the powdered material on the outflow side of the gas with means for prevention of fluidization of the powder bed. It is thus preferable to arrange a filter cloth on the outflow side of the gas, which filter cloth permits the upwardly flowing gas and maintains the powdery material in the container.
Het verdient verder de voorkeur de houder volledig met poedervormig materiaal te vullen waarbij de middelen ter voorkoming van 25 fluïdisatie van het poederbed nagenoeg tegen de bovenste laag van het poedervormige materiaal in de houder aanliggen. Aldus wordt voorkomen dat zich een loze ruimte vormt tussen de bovenste laag van het poedervormige materiaal en de middelen ter voorkoming van fluïdisatie van het poederbed zodat in deze uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze de snelheid 30 van de gasstroom, zoals ingesteld volgens stap ii) kan worden gemaximaliseerd.It is further preferable to fill the container completely with powdered material, the means for preventing fluidization of the powder bed being almost in contact with the top layer of the powdered material in the container. Thus, an empty space is prevented from forming between the top layer of the powdery material and the means for preventing fluidization of the powder bed, so that in this embodiment of the present method, the velocity of the gas flow, as adjusted according to step ii), can be maximized.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze wordt na stap iv) een aanvullende stap v) uitgevoerd, welke stap v) het verhogen van de temperatuur van de ingaande gasstroom omvat, 35 eventueel gevolgd door een aanvullende stap vi), in welke stap vi) de temperatuur van de gasstroom wordt verlaagd.In a particular embodiment of the present method, after step iv) an additional step v) is carried out, which step v) comprises increasing the temperature of the incoming gas stream, optionally followed by an additional step vi), in which step vi) the temperature of the gas flow is lowered.
1011408 61011408 6
Een dergelijke aanvullende stap v), eventueel gevolgd door aanvullende stap vi), verdient met name de voorkeur indien het in stap iii) gevormde thermisch front onvoldoende is om de vluchtige bestanddelen, die op het poedervormige materiaal aanwezig zijn, volledig 5 te verdampen. Aldus wordt in de houder een zogenaamd tweede thermisch front gevormd, dat voor een aanvullende verdamping van de vluchtige bestanddelen, die op het poedervormige materiaal aanwezig zijn, zorgt.Such an additional step v), optionally followed by additional step vi), is particularly preferred if the thermal front formed in step iii) is insufficient to completely evaporate the volatile components present on the powdered material. A so-called second thermal front is thus formed in the container, which provides for additional evaporation of the volatile components which are present on the powdered material.
De temperatuur in stap v) wordt bij voorkeur verhoogd tot een waarde hoger dan het kookpunt van de te verdampen vluchtige 10 bestanddelen bij de in het poederbed heersende druk.The temperature in step v) is preferably raised to a value higher than the boiling point of the volatiles to be evaporated at the pressure prevailing in the powder bed.
Doordat het aldus gevormde, tweede thermisch front een temperatuur bezit die hoger is dan het kookpunt van de te verdampen vluchtige bestanddelen, zal de nog resterende hoeveelheid vluchtige bestanddelen, die nog op het poedervormige materiaal aanwezig zijn, alsnog 15 verdampen.Because the second thermal front thus formed has a temperature higher than the boiling point of the volatile components to be evaporated, the remaining quantity of volatile components still present on the powdered material will still evaporate.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de onderhavige werkwijze verdient het de voorkeur dat de stappen v) en vi) herhalend worden uitgevoerd.According to a particular embodiment of the present method, it is preferable that steps v) and vi) are performed repeatedly.
Doordat stappen v) en vi) herhalend worden uitgevoerd, 20 zal in de houder een aantal thermische fronten worden gevormd, welke thermische fronten achter elkaar in opwaartse richting het poederbed doorstromen zodat de vluchtige bestanddelen, die op het poedervormige materiaal aanwezig zijn, volledig verdampen. Bovendien is een dergelijke handeling gewenst wanneer zich in de houder poedervormige materialen 25 bevinden die gevoelig zijn voor hoge temperaturen.Because steps v) and vi) are carried out repetitively, a number of thermal fronts will be formed in the container, which thermal fronts flow successively upwards in the powder bed, so that the volatiles present on the powder material completely evaporate. In addition, such an operation is desirable when powdery materials sensitive to high temperatures are contained in the container.
De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een inrichting voor het verdampen van de vluchtige bestanddelen aanwezig op een poedervormig materiaal, dat zich in een houder bevindt, waarbij een gasstroom aan de onderzijde van het poederbed wordt toegevoerd en een 30 poederbed in opwaartse richting doorstroomt, welke inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat de houder aan de onderzijde is voorzien van een gasverdeelplaat voor het gelijkmatig in het poeder doen instromen van het gas, de gastoevoerleiding is voorzien van middelen voor het regelen van de temperatuur van de gasstroom, en de houder aan 35 de uitstroomzijde van het gas is voorzien van middelen ter voorkoming van fluïdisatie van het poederbed.The present invention further relates to an apparatus for evaporating the volatile components present on a powdery material contained in a container, wherein a gas stream is fed to the bottom of the powder bed and a powder bed flows upwards, which The device according to the present invention is characterized in that the container is provided on the underside with a gas distribution plate for the gas to flow uniformly into the powder, the gas supply pipe is provided with means for regulating the temperature of the gas flow, and the container The outflow side of the gas is provided with means for preventing fluidization of the powder bed.
1011408 71011408 7
In een bijzondere uitvoeringsvorm verdient het de voorkeur dat de houder aan de uitstroomzijde van het gas is voorzien van een filterdoek.In a special embodiment it is preferred that the container is provided with a filter cloth on the outflow side of the gas.
De toepassing van een filterdoek zorgt ervoor dat het 5 in de houder aanwezige poedervormige materiaal, ondanks de aan de onderzijde van het poederbed toegevoerde gasstroom, nagenoeg niet zal fluïdiseren, zodat het in het poederbed gevormde thermisch front niet wordt verstoord door turbulenties.The use of a filter cloth ensures that the powdery material present in the container, despite the gas flow supplied to the underside of the powder bed, will hardly fluidise, so that the thermal front formed in the powder bed is not disturbed by turbulences.
Het verdient verder de voorkeur dat de houder aan de 10 onderzijde is voorzien van een verwarmingsmantel, welke verwarmingsmantel als aanvulling dient voor het tot stand brengen van een thermisch front in het poederbed.It is further preferred that the container is provided on the bottom side with a heating jacket, which heating jacket serves as an addition for creating a thermal front in the powder bed.
Uit aanvullende experimenten is gebleken dat het thermisch front ook geschikt is voor het doden van microorganismen die 15 op het poedervormige materiaal aanwezig kunnen zijn. Aldus is de onderhavige werkwijze tevens geschikt voor het doden van microorganismen aanwezig op bijvoorbeeld voedingsmiddelen, zoals melkpoeder.Additional experiments have shown that the thermal front is also suitable for killing microorganisms that may be present on the powdered material. The present method is thus also suitable for killing microorganisms present on, for example, foodstuffs, such as milk powder.
De onderhavige inrichting is verder bij voorkeur voorzien van één of meer sensoren voor het meten van de temperatuur in 20 het poederbed.The present device is further preferably provided with one or more sensors for measuring the temperature in the powder bed.
De toepassing van dergelijke temperatuursensoren geeft informatie over de breedte van het thermisch front, op basis van welke gegevens de tijdsduur voor het aan het poederbed toevoeren van de warme gasstroom experimenteel eenvoudig kan worden vastgesteld.The use of such temperature sensors provides information about the width of the thermal front, on the basis of which data the time for supplying the hot gas stream to the powder bed can be easily determined experimentally.
25 De inrichting volgens de onderhavige uitvinding omvat bij voorkeur een houder die als een cilindervormig vat is uitgevoerd, welk vat aan de onderzijde hiervan taps toelopend is uitgevoerd.The device according to the present invention preferably comprises a container which is designed as a cylindrical vessel, which vessel is tapered at the bottom thereof.
Een cilindervormig vat met een taps toelopende onderzijde maakt het mogelijk dat het in de houder behandelde poeder 30 eenvoudig kan worden verwijderd.A cylindrical vessel with a tapered bottom allows the powder 30 treated in the container to be easily removed.
De inrichting volgens de onderhavige uitvinding omvat bij voorkeur een houder die aan de binnenzijde is voorzien van middelen voor het regelen van de temperatuur.The device according to the present invention preferably comprises a container which is provided on the inside with means for controlling the temperature.
Indien is gebleken dat het thermisch front zich 35 onvoldoende heeft ingesteld om de bovenste lagen van het poedervormige materiaal, dat zich in de houder bevindt, te verwarmen voor het verdampen 1011408 8 van de vluchtige bestanddelen, dient opnieuw het poederbed te worden verwarmd. Het verwarmen van het poederbed kan plaatsvinden door de ingaande gasstroom op een hogere temperatuur toe te voeren, of de tijdsduur van het toevoeren te verlengen, of een combinatie van beide maatregelen toe 5 te passen. Het is echter ook mogelijk het poederbed lokaal aanvullend te verwarmen. Het is aldus gewenst de houder aan de binnenzijde te voorzien van middelen voor het regelen van de temperatuur zodat ook de bovenste lagen van het in de houder aanwezige poedervormige materiaal alsnog worden onderworpen aan een thermisch front. Dergelijke middelen worden bij 10 voorkeur op die plaats aangebracht waar het thermische front onvoldoende aanwezig is, in het bijzonder op een hoogte tussen het bovenuiteinde van de houder en 3/4 hoogte van de houder. De nauwkeurige bepaling van de locatie is door eenvoudige routine experimenten nauwkeurig vast te stellen. Aldus wordt het poederbed aanvullend lokaal van warmte voorzien.If it has been found that the thermal front has not set sufficiently to heat the top layers of the powdered material contained in the container before evaporating the volatile components, the powder bed should be reheated. The powder bed can be heated by supplying the incoming gas stream to a higher temperature, or by extending the duration of the supply, or by applying a combination of both measures. However, it is also possible to additionally heat the powder bed locally. It is thus desirable to provide the container on the inside with means for controlling the temperature, so that the top layers of the powdery material present in the container are also subjected to a thermal front. Such means are preferably applied at the place where the thermal front is insufficiently present, in particular at a height between the top end of the container and 3/4 height of the container. The precise determination of the location can be determined accurately by simple routine experiments. The powder bed is thus additionally supplied locally with heat.
15 Voor het voorkomen van warmteverliezen naar de omgeving verdient het de voorkeur dat de houder aan de buitenzijde is voorzien van isolatiemateriaal.In order to prevent heat losses to the environment, it is preferable that the container is provided on the outside with insulating material.
De onderhavige uitvinding zal hierna aan de hand van een aantal voorbeelden worden toegelicht. Het moet echter duidelijk zijn 20 dat deze voorbeelden de onderhavige uitvinding in geen geval beperken maar dat de onderhavige uitvinding slechts is beperkt door de bijgevoegde conclusies.The present invention will be explained below with reference to a number of examples. However, it should be understood that these examples in no way limit the present invention, but that the present invention is limited only by the appended claims.
Voorbeeld 1.Example 1.
In een houder bevindt zich een poedervormig materiaal. 25 Het poedervormige materiaal is voorzien van vluchtige bestanddelen die moeten worden verwijderd. De gastoevoerhoeveelheid bedraagt ongeveer 100 maal het volume van de houder. Tijdens het experiment wordt zowel de temperatuur van het poederbed op een positie net boven de gasverdeelplaat als de temperatuur van het gas, dat de houder aan de bovenzijde verlaat, 30 continue gemeten. In fig. 1 is schematisch het verloop van beide temperatuurprofielen als functie van de tijd weergegeven. Uit deze figuur is duidelijk waar te nemen dat de temperatuur van het poederbed, op een positie in de nabijheid van de gasverdeelplaat, toeneemt tot een maximale waarde van ongeveer 108 °C. Na ongeveer 145 minuten wordt de warme 35 gasstroom veranderd in een koude gasstroom waarbij de toe te voeren hoeveelheid gas constant wordt gehouden. In het temperatuurprofiel van 1011408 9 de afgastemperatuur is duidelijk waar te nemen dat de temperatuur stijgt tot een maximale waarde van ongeveer 58 °C op 245 minuten. Hieruit valt te herleiden dat het thermisch front zich in opwaartse richting door het poederbed verplaatst en het bovenuiteinde van de houder bereikt na ongeveer 5 245 minuten. De geringe temperatuurverhoging van de temperatuur van het poederbed na ongeveer een periode van 200 minuten is te wijten aan het plotseling verhogen van de temperatuur van de ingaande gasstroom. Deze plotselinge toename is echter niet waar te nemen in het temperatuurprofiel van het afgas.A container contains a powdered material. The powdered material has volatile components which must be removed. The gas supply amount is about 100 times the volume of the container. During the experiment, both the temperature of the powder bed at a position just above the gas distribution plate and the temperature of the gas exiting the container at the top are continuously measured. Figure 1 shows schematically the course of both temperature profiles as a function of time. It can be clearly seen from this figure that the temperature of the powder bed, at a position in the vicinity of the gas distribution plate, increases to a maximum value of about 108 ° C. After about 145 minutes, the hot gas stream is changed to a cold gas stream, whereby the amount of gas to be supplied is kept constant. In the temperature profile of 1011408 9 the gas temperature can clearly be seen that the temperature rises to a maximum value of approximately 58 ° C at 245 minutes. It can be deduced from this that the thermal front moves upward through the powder bed and reaches the top end of the container after about 5 245 minutes. The slight temperature rise in the temperature of the powder bed after about a 200 minute period is due to the sudden increase in the temperature of the incoming gas stream. However, this sudden increase cannot be observed in the temperature profile of the exhaust gas.
10 Voorbeeld 2.10 Example 2.
Dezelfde proefopstelling als in Voorbeeld 1 wordt toegepast, behalve dat het poederbed van een aantal aanvullende temperatuursensoren is voorzien. Aldus zijn in het poederbed aanvullend twee temperatuursensoren geplaatst, te weten een temperatuursensor op 1/3 15 hoogte van het poederbed (in fig. 2 weergegeven als T-l/3) en een temperatuursensor aangebracht op 2/3 hoogte van het poederbed (in fig. 2 weergegeven als T-2/3). Uit fig. 2 is duidelijk waarneembaar dat het thermisch front zich in de richting van de gasstroom door de houder verplaatst. Na ongeveer 100 minuten is de warme gasstroom veranderd in 20 een koude gasstroom, welke periode voldoende is gebleken voor het vormen van het thermisch front, welk thermisch front zich vervolgens als functie van de tijd door de houder in de richting van de gasstroom verplaatst om aldus de vluchtige bestanddelen van het poedervormige materiaal te verwijderen.The same test set-up as in Example 1 is used, except that the powder bed is equipped with a number of additional temperature sensors. Thus, two temperature sensors are additionally placed in the powder bed, namely a temperature sensor at 1/3 height of the powder bed (represented in Fig. 2 as Tl / 3) and a temperature sensor arranged at 2/3 height of the powder bed (in Fig. 2). 2 shown as T-2/3). From Fig. 2 it is clearly visible that the thermal front moves in the direction of the gas flow through the holder. After about 100 minutes, the hot gas flow has changed to a cold gas flow, which period has proved to be sufficient to form the thermal front, which thermal front then moves in the direction of the gas flow through the container as a function of time so as to remove the volatile components of the powdered material.
10114081011408
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011408A NL1011408C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1011408 | 1999-02-26 | ||
| NL1011408A NL1011408C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1011408C2 true NL1011408C2 (en) | 2000-08-29 |
Family
ID=19768735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1011408A NL1011408C2 (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1011408C2 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2160046A5 (en) * | 1971-11-10 | 1973-06-22 | Ciba Geigy Ag | |
| US4043050A (en) * | 1973-07-04 | 1977-08-23 | Imperial Chemical Industries Limited | Drying plastics |
| FR2413028A1 (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-27 | Carvallo Pierre | Drying process for rice stored in silo - uses depressurisation and ambient air flow produced by suction pumps in upper part of silo (BR 21.8.79) |
| US4253244A (en) * | 1979-06-25 | 1981-03-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Electronic control system for low temperature grain drying |
| US4608764A (en) | 1984-05-19 | 1986-09-02 | Glatt Maschinen-Und Apparatebau Ag | Process of drying a particulate material and apparatus for implementing the process |
| US4652278A (en) * | 1983-04-12 | 1987-03-24 | Near Equilibrium Research Associates | Solids drying |
| NL9302093A (en) | 1993-12-02 | 1995-07-03 | Univ Groningen | Fluidization of a bed of a cohesive powder. |
| EP0669510A1 (en) * | 1994-02-25 | 1995-08-30 | Motan Holding GmbH | Dryer |
-
1999
- 1999-02-26 NL NL1011408A patent/NL1011408C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2160046A5 (en) * | 1971-11-10 | 1973-06-22 | Ciba Geigy Ag | |
| US4043050A (en) * | 1973-07-04 | 1977-08-23 | Imperial Chemical Industries Limited | Drying plastics |
| FR2413028A1 (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-27 | Carvallo Pierre | Drying process for rice stored in silo - uses depressurisation and ambient air flow produced by suction pumps in upper part of silo (BR 21.8.79) |
| US4253244A (en) * | 1979-06-25 | 1981-03-03 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Electronic control system for low temperature grain drying |
| US4652278A (en) * | 1983-04-12 | 1987-03-24 | Near Equilibrium Research Associates | Solids drying |
| US4608764A (en) | 1984-05-19 | 1986-09-02 | Glatt Maschinen-Und Apparatebau Ag | Process of drying a particulate material and apparatus for implementing the process |
| NL9302093A (en) | 1993-12-02 | 1995-07-03 | Univ Groningen | Fluidization of a bed of a cohesive powder. |
| EP0669510A1 (en) * | 1994-02-25 | 1995-08-30 | Motan Holding GmbH | Dryer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005263465B2 (en) | Sterile freezing, drying, storing, assaying and filling process (SFD-SAF process) (pellet freeze-drying process for parenteral biopharmaceuticals) | |
| US5522156A (en) | Drying apparatus and method | |
| Saleh et al. | Coating and encapsulation processes in powder technology | |
| JPH0647321A (en) | Fluidized bed spray coating device | |
| CN101730580A (en) | The fluid unit that is used for coating solid particles | |
| WO1996041036B1 (en) | Method and apparatus for silicon deposition in a fluidized-bed reactor | |
| NL1011408C2 (en) | Evaporating volatiles from powder material in a container, using a flow of hot gas that does not form a fluidised bed | |
| GR3024960T3 (en) | Process and apparatus for drying liquid-borne solid material. | |
| CN113015879A (en) | Freeze drying chamber for bulk freeze drying system | |
| US5291935A (en) | Process for the mechanical cleaning of foundry used sand | |
| US20010055648A1 (en) | Apparatus and process for coating particles | |
| US4428973A (en) | Method for the homogeneous complete encapsulation of individual grains of pourable material and apparatus for its production | |
| Idakiev et al. | Study of residence time of disperse materials in continuously operating fluidized bed apparatus | |
| US6312521B1 (en) | Apparatus and process for coating particles | |
| JP2004508930A5 (en) | ||
| US3385199A (en) | Fluid-solids contact apparatus | |
| Li et al. | Investigation on the drying kinetics in a pulsed fluidized bed | |
| Claflin et al. | The thermal disinfestation of wheat in a spouted bed | |
| Turchiuli | Fluidization in food powder production | |
| US20210315825A1 (en) | Device and Method for Granulating, Agglomerating, Pelletising, Drying and/or Coating | |
| WO2001036082A1 (en) | A fluidized bed apparatus | |
| JPH0699057A (en) | Device for making contact between powdery substance and liquid | |
| US4425865A (en) | Method for the homogeneous complete encapsulation of individual grains of pourable material and apparatus for its production | |
| Yu et al. | Study of fluidized-bed spray granulation | |
| JP4298032B2 (en) | Method and apparatus for granulating calcium chloride hydrate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20030901 |