NL8701108A - Inrichting voor het behandelen van poedervormig materiaal. - Google Patents

Description

LLB/WP/ag STAMICARBON B.V.

Uitvinders: Johannes A. Stienen te Valkenburg (L)

Arnold J. de Ruiter te Hoensbroek -1- (7) PN 5793

INRICHTING VOOR HET BEHANDELEN VAN POEDERVORMIG MATERIAAL

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het behandelen van poedervormig materiaal.

In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een dergelijke inrichting waarbij eventueel in het poedervormig materiaal aanwezige 5 vloeistof wordt gescheiden van de vaste stof.

Het is bekend om dit soort scheiding te realiseren met behulp van warmte. Dit is evenwel een energetisch kostbare zaak. Ook zijn pogingen in het werk gesteld om door middel van mechanische energie, zoals bijvoorbeeld centrifugeren, de vloeistof te scheiden van de 10 vaste stof. Gezien de hoge snelheden die hierbij dienen te worden gerealiseerd, waren uiterst nauwkeurige constructies noodzakelijk, zonder dat daarbij hoge opbrengsten konden worden gerealiseerd. Het bleek bovendien onmogelijk om het vloeistofgehalte van de poeder- deeltjes tot beneden een bepaalde waarde te brengen.

15 De uitvinding beoogt nu een inrichtinq te verschaffen waar mede op effectieve wijze, onder gebruikmaking van mechanische energie een scheiding van vloeistof en vast kan worden gerealiseerd.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt met een inrichting die een eerste oppervlak en een tweede oppervlak bevat, 20 welke twee oppervlakken gelijkvormig en op korte afstand evenwijdig aan elkaar zijn opgesteld, en voorts middelen voor het aandrijven van deze oppervlakken met relatief verschillende snelheden, middelen voor het toevoeren van het poedervormig materiaal naar de ruimte tussen beide oppervlakken, middelen voor het afvoeren van het poedervormig 25 materiaal uit de ruimte tussen de oppervlakken en middelen voor het afvoeren van vloeibaar medium.

Hierdoor wordt bereikt dat de poederdeeltjes gaan roteren op zichzelf en aldus effectief zich bevrijden van de vloeistof aanwezig φ Λ -2- (7) ΡΝ 5793 in de deeltjes.

Andere kenmerken en voordelen zullen duidelijk worden uit de hiernavolgende beschrijving, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen.

5 Hierin is:

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting voor het uitvoeren van de uitvinding.

Fig. 2 is een dwarsdoorsnede van een tweede uitvoeringsvorm, en 10 Fig. 3 is een schematische doorsnede van een derde uit voeringsvorm.

De inrichting zoals weergegeven in Fig. 1 omvat een eerste cirkelvormige schijf 101 en een tweede cirkelvormige schijf 102, die onderling evenwijdig en op korte afstand van elkaar draaibaar zijn 15 opgesteld. De schijf 101 is verbonden met een as 103 die door middel van kogellagers 104, 105 draaibaar is gelagerd in een frame waarvan slechts een gedeelte 106 is weergegeven.

De as 103 kan draaiend worden aangedreven door middel van een tandriem die enerzijds samenwerkt met een vertand bovengedeeelte van 20 de as 103 en anderzijds samenwerkt met een niet weergegeven motor.

De as 103 is voorzien van een doorgaande holte 110, die uitmonde in een centrale kegelvormige doorgang 115 in de schijf 101. De holte 110 is bekleed met een stationaire pijp 112 die draaibaar gelagerd is binnen de as 103, zodat de pijp 112 stilstaat t.o.v. de as 25 103, wanneer deze draaiend wordt aangedreven.

De schijf 101 is aan de naar schijf 102 gerichte zijde voorzien van een ringvormige uitsparing 120, die afgedekt is door middel van een ring 121 van fiItermateriaal. Bij voorkeur wordt hierbij gebruik gemaakt van gesinterd RVS-poeder, dat in de handel verkrijg-30 baar is onder de naam Poral-Inox-plaat (leverancier Alliages Frittés Metafram) maar andere fiItermaterialen zijn evenzeer bruikbaar wanneer de mechanische eigenschappen voldoende zijn. De uitsparing 120 is via een of meerdere kanalen 122 verbonden met de omgeving en via een kanaal 123 in de schijf 101 en een kanaal 124 in de as 103 verbonden 35 met een niet weergegeven vacuumpomp, zodat een onderdruk in uitsparing * Λ * -3-(7) ΡΝ 5793 120 kan worden in stand gehouden.

De schijf 102 is bevestigd op een as 130 die op een niet nader weergegeven wijze draaiend kan worden aangedreven. De schijf 105 is Voorzien van een centrale doorgang, waardoor het kegelvormige 5 uiteinde 131 van de as 130 uitsteekt. Op de bovenkant van de schijf 102 is een aantal schoepen 132 gevormd.

Het geheel van de schijven 101 en 102 en de daarbij behorende ophangingen is aangebracht in een cycloon zoals schematisch aangegeven in figuur 1 waarbij de schijven zich boven in de cycloon bevinden. In 10 een wandgedeelte 140 van de cycloon is ter hoogte van de spleet tussen de schijven 101 en 102 een ringvormige uitsparing 141 aangebracht.

Hierop is een ring 162 uit fiItermateriaal aangebracht, waarbij de uitsparing 141 verbonden is met een verder niet weergegeven afzuigingsrichting. Het fiItermateriaal van de ring 142 kan gelijk 15 zijn aan het reeds eerder genoemde fiItermateriaal van de ring 121.

Het kan echter ook een ander fiItermateriaal zijn aangezien de mechanische eisen die hieraan gesteld worden aanzienlijk lager zijn.

De werking van de inrichting is als volgt. Poedervormig materiaal met een bepaald vochtgehalte wordt toegevoerd via de pijp 20 112 en valt daarbij op het kegelvormige deel 131, waardoor het in de richting van de schoepen 132 wordt geduwd die het poedervormig materiaal verder naar de oratrek van de schijf 102 dringen.

De schijven 101 en 102 worden draaiend aangedreven, met tenminste een relatief snelheidsverschil, maar bij voorkeur in 25 tegengestelde richting, waardoor een zo groot mogelijk relatief snelheidsverschil kan worden gerealiseerd. Hoewel het mechanisme niet volledig duidelijk is, wordt gemeend dat de ooedervormige deeltjes zodra ze in de spleet tussen de schijven 101 en 102 komen een rollende beweging zullen uitvoeren, welke beweging het gevolg is van de reta-30 tieve snelheidsverschiHen tussen de schijven en de daardoor gegenereerde snelheidsverschitien tussen de meegesleurde luchtlagen.

Bij voldoende hoge relatieve snelheidsverschillen tussen de schijven 101 en 102 zal de centrifugaatkracht in de deeltjes voldoende zijn om de vloeistof binnen elk deeltje naar het oppervlak te bewegen 35 en zelfs hiervan af te slinqeren. De weggeslingerde vloeistof zal ten f

A

-4- (7) PN 5793 it, dele worden afgezogen door de ring 121 en de bijbehorende uitsparing 120.

Tijdens het rollen zal elk deeltje nog naar de omtrek van de schijven 101 en 102 bewegen. Dit kan zeer bewust worden gegenereerd 5 door een juiste keuze van de draairichtingen en draaisnelheden van de schijven 101 en 102.

Als gevolg hiervan zullen de deeltjes met een bepaald radiale snelheidscomponent de spleet tussen de schijven 101 en 102 verlaten.

De eventueel nog vrijkomende vloeistof wordt afgezogen via ring 142 en 10 uitsparing 141. De deeltjes zelf worden in de cycloon verder afgeremd, waarbij eventueel nog verder vloeistof kan worden onttrokken aan de deeltjes, en worden onder in de cycloon verzameld. Eventueel zijn tegen de wanden van de cycloon nog schuin verlopende schotten geplaatst, waarlangs de deeltjes naar beneden kunnen bewegen.

15 Hierdoor kan eventueel een extra rollende beweging worden veroorzaakt, die een nog verdere droging met zich mee kan brengen.

De uitvoeringsvorm volgens fig. 2 verschilt van de hierboven beschreven uitvoeringsvorm met betrekking tot de bovenste schijf en de wijze waarop de vloeistof wordt afgevoerd.

20 De bovenste schijf 150 is hierbij uitgevoerd als een massieve schijf waarin geen uitsparingen zijn aangebracht voor het afvoeren van de vloeistof. Tegenover de omtrek van de schijven 150 en 102 is een zogenaamde zeefplaat 151 aangebracht zoals meer gedetailleerd beschreven in NL-A-7109221. De zeefplaat 151 is een fijnmazig netwerk, dat 25 aan een zijde, in dit geval de binnenzijde, glad gepolijst is, en waarbij de openingen in het netwerk een vanaf de gepolijste zijde breder wordende doorgang hebben. Dit kan bijvoorbeeld worden verkregen door een geschikte keuze van de doorsnede van de draden van het netwerk.

30 In het wandgedeelte 152 is een aantal kanalen gevormd die spiraalvormige doorgangen vormen vanaf de buitenzijde van de cycloon naar de binnenzijde van de cycloon. Daarbij is de oriëntatie van deze kanalen tegengesteld aan de draairichting van de schijf 150. Deze kanalen monden aan de binnenzijde van de cycloon uit juist boven de 35 schijf 150 en zorgen ervoor dat een luchtstroming ontstaat die i -5- (7) PN 5793 tegengesteld is aan de luchtstroming veroorzaakt door de door de plaat 150 meegesleurde lucht. Hierdoor wordt een praktisch stationair luchtmassa gecreeerd boven de schijf 150.

De werking is in wezen identiek met de werking beschreven 5 m.b.t. de inrichting volgens figuur 1. In dit geval wordt echter geen vloeistof afgevoerd zolang de deeltjes zich tussen de schijven 150 en 102 bevinden hoewel de vloeistof reeds tenminste gedeeltelijk gescheiden kan zijn van het poeder. Zodra de deeltjes en de vloeistof buiten de ruimte tussen de schijven 150 en 102 komen botsen ze tegen 10 de zeefplaat 151. De vloeistof dringt hier door heen, terwijl bovendien nog op of in de deeltjes aanwezige vloeistof wordt losgemaakt van de deeltjes en door de zeefnlaat worden verwijderd. Tussen de zeefplaat 151 en de binnenzijde van de cycloon kunnen daartoe middelen zijn aangebracht voor het verwijderen van de vloeistof. Deze middelen 15 kunnen bestaan uit een opvanggoot met afvoer.

In de uitvoeringsvorm volgens figuur 3 is op een vertikale as 160 een aantal schijven 167 aangebracht. De as 160 is voorzien van een centrale doorgang 130 en is draaibaar gelegerd in lagers 162 en 164.

Het lager 162 steunt anderzijds op een huis 161 en het lager 164 op 20 een asdeel 163, dat op zijn beurt via een lager 163 draaibaar is gelagerd in een frame 166 dat eventueel een geheel kan vormen met het huis 161.

Het geheel van ringvormige schijven 167 is omringd door een stelsel van schijven 171, die onderling verbonden zijn en die verbon-25 den zijn met de as 163. Een en ander is zodanig geconstrueerd dat tussen elk paar opeenvolgende schijven 167 een schijf 171, uitsteekt.

Elke schijf 171 is voorzien van een uitsparing 172. Ten minste een gedeelte van de wand van elke schijf 171 is geconstrueerd uit filter-materiaal zoals beschreven met betrekking tot ring 121 in figuur 1.

30 Elke uitsparing 172 mondt aan de van de as 160 verwijderde zijde uit in een in doorsnede U-vormige, cirkelvormige goot 174, die in fig. 3 alleen aan de rechterzijde is weergegeven, welke goot 174 via een kanaaltje 175 door een wand 176 naar buiten de inrichting voert, waarbij elke goot 175 eventueel verbonden is met een niet weergegeven 35 inrichting voor het genereren van onderdruk.

-6- (7) PN 5793

De werking van deze inrichting is als volgt.

De assen 160 and 163 worden met relatief verschillende snelheden aangedreven, bij voorkeur in tegengestelde richting. Poedervormig materiaal waaruit vloeistof moet worden verwijderd, wordt via de 5 centrale doorgang 180 toegevoerd en via niet weergegeven middelen wordt ter hoogte van elke schijf 171 althans een gedeelte van dit poeder afgeleid uit de doorgang 180 en door radiale openingen in de as 160 naar de ruimte tussen de schijven 167 en 171 afgeleid.

Bedoelde middelen kunnen bestaan uit schoepjes of schotjes die ten-10 minste een gedeelte van het naar beneden vallende poeder kunnen tegenhouden en naar de radiale openingen kunnen leiden. Op deze wijze kan het toegevoerde poeder over de verschillende niveaus worden verdeeld, waarbij eventueel teveel toegevoerd poeder via een holte in as 163 kan worden afgevoerd en kan worden gerecycled.

15 Op elk niveau vindt vervolgens tussen elk paar schijven 167 en 171 het rollend droogproces plaats zoals beschreven met betrekking tot fig. 1 en 2.

Hierbij kan de afgescheiden vloeistof via de uitsparing 172, de goot 174 en het kanaal 175 worden afgevoerd. De poederdeeltjes worden via 20 openingen 173 tussen twee opeenvolgende schijven 171 afgevoerd en vallen naar beneden om aldaar te worden verzameld.

Op deze wijze kan een parallelschakeling van een aantal inrichtingen volgens fig. 1 of 2 worden gerealiseerd.

Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de 25 beschreven en weergegeven uitvoeringsvorm, maar dat binnen het kader van de conclusies talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht.

i.

Claims (8)

1. Inrichting voor het behandelen van poedervormig materiaal, omvattend een eerste oppervlak en een tweede oppervlak, welke twee oppervLakken gelijkvörmig en op een korte afstand evenwijdig aan elkaar zijn opgesteld, en 5. middelen voor het aandrijven van deze oppervlakken met relatief verschillende snelheden, - middelen voor het toevoeren van het poedervormiq materiaal naar de ruimte tussen beide oppervlakken, - middelen voor het afvoeren van het poedervormig materiaal uit de 10 ruimte tussen de oppervlakken, - en middelen voor het afvoeren van vloeibaar medium.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oppervlakken cilindervormig zijn en de toevoer van poedervormig materiaal nabij een uiteinde plaatsvindt en de afvoer nabij het 15 andere uiteinde.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oppervlakken konisch zijn en de toevoer van poedervormig materiaal nabij de top plaatsvindt en de afvoer nabij de basis.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 20 oppervlakken cirkelvormig zijn en de toevoer van poedervormig materiaal nabij het centrum plaatsvindt en de afvoer nabij de rand.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten minste een van de oppervlakken bekleed is met een poreus materiaal dat 25 aan de van de ruimte tussen de twee oppervlakken afgekeerde zijde in verbinding staat met een afvoerkanaal voor de vloeistof.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat in het afvoerkanaal een onderdruk wordt in stand gehouden.

7. Inrichting volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat 30 tegenover de plaats waar het poedervormig materiaal uit de ruimte tussen de twee oppervlakken wordt afgevoerd een zeefplaat is aangebracht.

8. Inrichting in hoofdzaak zoals beschreven en weergegeven in de bijgevoegde figuren. t ; i.