NO141846B - Apparat for hurtig overfoering av et produkt fra en gasstroem til en transportgasstroem - Google Patents

Description

Det er kjent å separere produkter fra gasstrømmer ved hjelp

av separeringsapparater, som oftest ved hjelp av sykloner. Separeringen beror på at gasstrømmen settes i stadig hurtigere rotasjon ved å føres gjennom en kjegleformig innsnevring i syklonen slik at produktpartiklene på grunn av sentrifugalkraften slynges utad og avbremses mot syklonveggen på grunn av friksjon, mens den i det vesentlige vektløse gass praktisk talt fullstendig beholder sin hastighet slik at produktpartiklene faller ut ved enden av separerings apparatet eller fra syklonen.på grunn av tyngdekraften, mens gassen avtrekkes oppad i midten av syklonen. Til denne teoretiske virke-måte hører en så nøyaktig innstilling av trykkforholdene i syklonen at den vanskelig kan gjennomføres i praksis. Gass kommer, ved overtrykk, ut av det tilknyttede tørkeapparat sammen med produktet eller gass innsuges i separeringsapparatet, ved undertrykk, og dette fører som regel til et separeringstap. For å unngå disse ulemper benyttes f.eks. cellehjulsluser eller pendellukeklemmer som lukkeinnretninger.

Det er imidlertid ofte av driftsmessige og kvalitetsmessige grunner nødvendig, spesielt i forbindelse med temperaturømfintlige og/eller klebrige produkter, å opprettholde et fritt utløp og en hurtig overgang fra syklonen inn i en annen eventuelt kondisjonert gasstrøm uten at de to gasstrømmer blandes med hverandre. For å oppnå dette er det ivest-tysk utlegningsskrift 11 85 535 foreslått efter syklonen å tilkoble et hvirvelkammer med tangensiale til-førsels- og uttaksledninger for transportgassen og anordnet i forskjellige høyder. Da den produktførende gasstrøm befinner seg i hvirvelbevegelse når den fjernes fra syklonen og overføres til det lille, sylindriske hvirvelkammer hvori den blir koaksialt omgitt.av den omhvirvlende transportgasstrøm, kan en sammenblanding av gass-strømmene bare teoretisk unngås mens i praksis en meget tydelig

sammenblanding inntreffer.

Separeringsapparater er dessuten kjente som inneholder skille-anordninger. Således er f.eks. i vest-tysk patentskrift nr.911241 et apparat beskrevet som er istand til å skille partikler med en høyere spesifikk vekt fra partikler med en lavere spesifikk vekt. Det anvendes for denne separering flytende bærerstrømmer. Skille-anordningen ("Kehrschott") skal bevirke at partiklene med lavere spesifikk vekt ikke skal komme over i bærerstrømmen for de fra-skilte partikler med høyere spesifikk vekt.

Fra US patentskrift nr. 2869677 er likeledes et separeringsapparat med en skilleplate kjent. Ved hjelp av dette apparat skilles fremdeles glødende, ubrente, tunge partikler fra en strøm av for-brenningsgass, idet de tyngre partikler faller ned gjennom et hull i skilleplaten.

Begge patentskrifter beskriver separeringsapparater for partikler. De representerer intet eksempel på et apparat for hurtig overføring av et produkt fra en gasstrøm til en eventuelt forbehandlet transportgasstrøm.

Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et

apparat som gjør det mulig hurtig å overføre et produkt fra en gasstrøm til en eventuelt forhåndsbehandlet transportgasstrøm, uten at gasstrømmene blandes med hverandre og uten at produktet avleires innen området for den første gasstrøm.

Oppfinnelsen angår således et apparat for hurtig overføring

av et produkt fra en gasstrøm til en transportgasstrøm uten sammenblanding av de to gasstrømmer, bestående av et separeringsapparat, fortrinnsvis en syklon, hvori produktet separeres fra gasstrømmen, og av en påfølgende anordning som er forsynt med en tangensial inn-løpsåpning for transportgasstrømmen og med en utløpsåpning for den produktholdige transportgasstrøm, og apparatet er særpreget ved at den påfølgende anordning består av en nedad kjegleformig utvidet del som står i forbindelse med separeringsapparatet, av minst en plateformet innebygget del som er slik anordnet i den kjegleformige del at det mellom den kjegleformige dels vegg og den innebyggede del er dannet en ringspalte, og av en nedre del med den tangensiale innløpsåpning for transportgasstrømmen og som er anordnet litt under den innebyggede del, og med utløpsåpningen sentralt anordnet ved sin bunn.

Det foreliggende apparat er av spesiell betydning for over-føring av produkter som er temperaturømfintlige og/eller blir klebrige når de mykner og som hurtig skal overføres fra en varm gasstrøm til en kold transportgasstrøm. Som eksempel på en slik anvendelse kan nevnes ved sprøytetørking av vandige plastdisper-sjoner hvor det dannes et pulver som er tilbøyelig til å.klebe sammen når det blir varmt. Så lenge vannet fordampes blir plast-partiklene ikke særlig varme da vannets varmeopptak ved fordamp-

ning hindrer en vesentlig oppvarming. Straks en tørking har inn-trådt, må imidlertid produktet hurtig fjernes fra den varme gass-strøm og overføres til den kalde. Dette er blitt muliggjort ved hjelp av det foreliggende apparat uten at den efter tørkingen fuktige gasstrøm blandes med transportgasstrømmen som kan være forbehandlet (f.eks. tørr og kald) . Det er av avgjørende betydning for hensiktsmessigheten ved det foreliggende apparat at foruten den hurtige overføring av produktet fra gasstrømmen til transport-gasstrømmen uten at det finner sted en sammenblanding av de to gasstrømmer, holdes produktet i stadig bevegelse og gis derved ikke mulighet til å klebe sammen.

Som eksempler på slike plastpulvere kan nevnes homo-, co-

eller podningspolymerer av acrylsyreestere, styren, acryl- eller methacrylsyreestere, styren og butadien, styren, butadien og acrylsyreestere, vinylestere og spesielt vinylacetat, vinylacetat og rettkjedede vinylestere med 3-18 carbonatomer, vinylacetat og for-grenede vinylestere med 4-18 carbonatomer, vinylestere og vinylklorid og/eller olefiner, vinylklorid, acrylsyreestere og vinylacetat, vinylidenklorid, acrylsyreestere og vinylacetat, og vinylidenklorid og acrylsyreestere. Den foreliggende fremgangsmåte er av spesiell betydning for polymerer som har et lavt oppvarmingspunkt, f.eks. mellom 0 og 40°C. Slike polymerer er f.eks. copolymerer av vinylacetat og/eller vinylklorid og ethylen, fortrinnsvis med inntil 30 vekt% ethylen, vinylacetat og/eller vinylklorid og vinyllaurat med over 20 vekt% vinyllaurat, vinylacetat og acrylsyreestere med alkoholer med en kjedelengde på over 4 carbonatomer, vinylacetat og vinylversatinsyreestere ("Versatinsyre" er en handelsbetegnelse),forgrenede carboxylsyrer med forskjellige kjede-lengder og vinylpropionatcopolymerer.

Det foreliggende apparat er imidlertid også egnet for separering av andre gass-produktblandinger. Således kan alle blandinger som dannes. ved sprøytetørking separeres og produktene hurtig overføres til en transportgasstrøm. Ytterligere eksempler er fremstilling av tørrmelk eller forstøvning av plastoppløsninger, idet i forbindelse med de sistnevnte en kondensering av oppløsnings-midlet på produktet på grunn av avkjøling hindres ved hjelp av gasstrømvekslingen.

Separeringen av produktet fra gasstrømmen tilhører teknikkens stand. De anvendte separeringsapparater er som oftest sykloner. Syklonens størrelse og form (spiss vinkel, stump vinkel) tilpasses på i og for seg kjent måte til de nødvendige betingelser for separering av gass-produktblandingen.

Den påfølgende anordning er direkte koblet til separeringsapparatet. Denne anordnings øvre del er nedad kjegleformig utvidet, idet kjeglevinkelen kan være sterkt forskjellig avhengig av de nødvendige betingelser for apparatet.

På grunn av den kjegleformige vegg blir produktet, som riktig-nok avbremses, men som stadig holder seg i bevegelse, ført langs og nedad den kjegleformige vegg på grunn av treghetsmomentet. Den omhvirvlende gasstrøm overføres imidlertid sentralt til den på-følgende anordning og kan høyst trenge frem til den sentralt an-ordnede innebyggede del. På grunn av den kjegleformige utformning holdes produktet og gasstrømmen langt fra hverandre slik at den omhvirvlende gasstrøm som fjernes oventil, ikke kan rive med seg små partikler. Det fås derved en maksimal separering av produktet.

Produktet faller gjennom ringspalten som den sentralt innebyggede del danner med den kjegleformige dels vegg, og ned i anordningens nedre del og oppfanges der straks av tansportgass-strømmen. På denne måte holdes produktet hele tiden i bevegelse og overføres raskt fra gasstrømmen til transportgasstrømmen. Ringspalten avpasses størrelsesmessig i overensstemmelse med mengden av det dannede produkt slik at den samlede produktmengde kan komme inn i anordningens nedre del uten å forårsake tilstopping.

Den innebyggede del kan være sterkt forskjellig utformet.

Den enkleste utførelsesform er en rund plate. Det er imidlertid fordelaktig at den innebyggede del består av flere plateformede elementer, hvorav det øverste element har den minste diameter og det nederste element den største diameter og idet alle elementer, med unntagelse av det øverste element, har en sentral uttaksåpning.

Det øverste element kan også være forsynt med en kjegleoppsats. Dette medfører at de små partikler som eventuelt ikke faller

direkte inn i ringspalten, men lengre inn på den innebyggede del, vil skli av fra denne og derved også komme inn i ringspalten. De hyppig anvendte ytterligere plateformede elementer med den sentrale uttaksåpning er for det meste anordnet slik at de skråner henimot åpningen for også å bevirke at de små partikler skal skli av. Ved hjelp av disse ytterligere forholdsregler oppnås det at selv ikke enkelte partikler som ikke føres med i den normale produktstrøm,

kan sette seg fast på noen steder. Derved kan en kvalitetsfor-ringelse av produktet på grunn av små partikler som har tatt skade på grunn av en for lang oppholdstid, fullstendig unngås.

Produktet oppfanges av transportgasstrømmen i den nedre del

av den påfølgende anordning. Transportgasstrømmen kommer inn tan-gensialt i forhold til veggen og beveger seg derfor langs veggen inntil den,inneholdende produktet, strømmer ut av en sentral åpning ved bunnen av den påfølgende anordning. Bare en del av gass-mengden kan dessuten blåses inn i den nedre del av den påfølgende anordning. Den annen del blir ved hjelp av et munnstykke med ejektorvirkning ført inn i uttaket for den første del av gass-strømmen og som er sentralt anordnet ved den nedre del av den på-følgende anordning. Ved hjelp av denne forholdsregel er det mulig på ideell måte å regulere trykket i anordningen da det ved hjelp av regulering av de angjeldende mengder av delgasstrømmene kan dannes et undertrykk. Dette er fordelaktig for en konstant separering.

Luft benyttes som regel som transportgass. Andre gasser er imidlertid også egnede, f.eks. nitrogen eller edelgasser. Transport-gasstrømmen blir ofte forbehandlet eller kondisjonert, dvs. den underkastes ,før den tar opp produktet,visse behandlinger som be-virker f.eks. konstant temperatur, lav fuktighet-eller høy renhet etc. Gasstrømmen hvorfra produktet separeres, er også som regel en luftstrøm, men også her kan andre gasser benyttes, som nitrogen og edelgasser. Gasstrømmen er ofte varm og inneholder skadelige bestanddeler, som f.eks. hydrogenklorid, fuktighet eller oppløsnings-midler, hvorfra produktet skal befries. Ved hjelp av det foreliggende apparat fås en hurtig overføring av produktet uten at gasstrømmene sammenblandes.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet i forbindelse med teg-ningene som viser en foretrukken utførelsesform av det foreliggende

apparat.

På Fig.1 betegner 1. separeringsapparatet, f.eks. en syklon.

Den påfølgende samlede anordning er betegnet med 2. Den øvre kjegleformige del av anordningen 2 er betegnet med 3, og de i den øvre kjegleformige del innebyggede deler er betegnet med 4. Ringspalten 5 dannes mellom den øvre dels 3 kjegleformige vegg og de innebyggede deler 4. Anordningens 2 nedre del er betegnet med 6. Transportgasstrømmen kommer inn i den nedre del 6 gjennom innløps-åpningen 7. Transportgasstrømmen tar opp produkt som kommer ned i den nedre del gjennom ringspalten 5. Transportgasstrømmen fjernes via den sentrale åpning 8. Avløpsledningen 9 står i forbindelse med denne åpning og har en forgrening 10 hvorigjennom en del av tran-sportgassmengden kan innføres.

På Fig. 2 er vist et snitt av apparatet ifølge Fig. 1 langs linjen A-B. På Fig. 2 er spesielt anordningen av åpningen 7 tydelig vist. Ved hjelp av denne spesielle anordning av åpningen 7 oppnås det at den innstrømmende transportgasstrøm vil bevege seg langs veggen til den påfølgende anordnings 2 nedre del 6 og ta opp produktet som strømmer ut fra ringspalten 5. Dessuten er på Fig. 2 den sentrale utløpsåpning 8 og avløpsledningen 9 vist og dessuten tilførselsledningen 10 for den annen del av transportgasstrømmen.

Eksempel

En varm, fuktig blanding av luft og et ethylen-vinylacetat-copolymerpulver ble innført i et apparat som vist på Fig. 1. Tørr luft ble blåst inn i apparatet gjennom innløpsåpningen 7 og dessuten gjennom grentilførselsledningen 10. Den tørre luft tok opp det separerte produkt og førte det via avløpsledningen 9 sammen med transportgasstrømmen fra grentilførselsledningen 10 til en lagrings-silo. Det i denne utskilte copolymerpulver hadde en upåklagelig kvalitet, dvs. at det ikke inneholdt beskadigede smådeler og dessuten ingen klumper.

Claims (3)

1. Apparat for hurtig overføring av et produkt fra en gasstrøm til en transportgasstrøm uten sammenblanding av de to gasstrømmer, bestående av et separeringsapparat, fortrinnsvis en syklon, hvori produktet separeres fra gasstrømmen, og av en påfølgende anordning som er forsynt med en tangensial innløpsåpning for transportgass-strømmen og med en utløpsåpning for den produktholdige transport-gasstrøm, karakterisert ved at den påfølgende anordning (2) består av en nedad kjegleformig utvidet del (3) som står i forbindelse med-separeringsapparatet (1), av minst en plateformet innebygget del (4) som er slik anordnet i den kjegleformige del at det mellom den kjegleformige dels (3) vegg og den innebyggede del (4) er dannet en ringspalte (5), og av en nedre del (6) med den tangensiale innløpsåpning (7) for transportgasstrømmen og som er anordnet litt under den innebyggede del (4), og med ut-løpsåpt<i>ingen (8) sentralt anordnet ved sin bunn.

2. Apparat ifølge krav 2,karakterisert ved at det er forsynt med flere plateformede innebyggede deler (4), hvorav den øverste plate har den minste diameter og den nederste plate den største diameter, og alle plater, med unntagelse av den øverste, har en sentral avtrekksåpning.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den øverste plate av de innebyggede deler (4) er forsynt med en kjegleformig oppsats.