WO1994016805A1 - Verfahren zum dosieren und vorrichtung hierfür - Google Patents

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WO1994016805A1
WO1994016805A1 PCT/CH1994/000005 CH9400005W WO9416805A1 WO 1994016805 A1 WO1994016805 A1 WO 1994016805A1 CH 9400005 W CH9400005 W CH 9400005W WO 9416805 A1 WO9416805 A1 WO 9416805A1
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fluidized bed
substance
bed apparatus
mixture
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PCT/CH1994/000005
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Frank Goedicke
Wilhelm Herzmann
Arthur Ruf
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Buehler Ag
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    • B01F35/80Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
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    • B01F35/83Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by controlling the ratio of two or more flows, e.g. using flow sensing or flow controlling devices
    • B01F35/833Flow control by valves, e.g. opening intermittently

Definitions

  • the invention relates to a method for dosing substances according to the preamble of claim 1, in particular for mixing at least one granular or powdery solid with a liquid, and a device for performing this method.
  • volumetric metering in which volume units of predetermined size are fed to a mixing device.
  • volumetric metering is inaccurate if the bulk density of the solid to be mixed is very different.
  • Weight dosing is now also conceivable. However, this presupposes that the mass as a whole is present, but this in turn makes it difficult to mix, in particular in the case of substances which tend to form lumps when liquid is added, such as fly ash.
  • continuous scales would also be conceivable, it is known that the accuracy of such scales is only very limited, in particular because the instantaneous mass flow in their outlet can be subject to unforeseen fluctuations, for example by changing the bulk density of the solid. Careful dosing is also necessary with scales, since the substance in question can generally be added, but can hardly be removed. By varying the bulk density of the solid, the current mass flow in the outlet may also be subject to unforeseen fluctuations.
  • a particularly important application and design of the method according to the invention results from the features of claim 2.
  • Mixing becomes particularly homogeneous when all parts of the surface of each particle are exposed due to the fluidization in the fluidized bed.
  • particularly homogeneous mixtures result even when the solid is difficult to mix and tends to clump or bake.
  • metering devices according to the invention can be provided for all components of a mixture involved in front of the mixing device.
  • the liquid be injected into the fluidized substance. It has been shown that an optimal mixture with the fluidized substance is achieved by this process step.
  • additional gas is added to the homogenized gas-substance mixture before mixing with the second substance, this gas encasing and paralleling the gas-solid stream flowing to the mixing device lel is fed to its direction of flow.
  • a particularly effective and thus precise metering is achieved according to a further preferred embodiment of the invention if the speed of the additionally supplied gas which surrounds the gas-substance mixture flow is provided to be the same as the speed of the gas-substance mixture flow.
  • a fluidized bed apparatus for fluidizing the first, in particular granular or powdery, solid, which has an inlet for the first substance, one or more inlet openings, preferably in the bottom of the fluidized bed apparatus for gas for fluidizing, and has an outlet for the fluidized gas-solid mixture, that one is provided at the outlet opening, which opens into a mixing device, which also contains the second substance, in particular as a liquid, preferably via spray nozzles or the like. is fed.
  • This device according to the invention enables the steps of the method according to the invention to be carried out economically and with little structural effort and to create the conditions for mixing the substances which are difficult to mix with one another.
  • the metering can be carried out particularly effectively if a nozzle device, preferably in the form of a hollow body, is provided as a metering device for the mixing process at the outlet opening of the fluidized bed apparatus or in the area of the outlet line, the channels for introducing additional gas via a porous wall, nozzles etc. of the hollow body in or to the homogeneous gas / substance mixture.
  • a nozzle device preferably in the form of a hollow body, is provided as a metering device for the mixing process at the outlet opening of the fluidized bed apparatus or in the area of the outlet line, the channels for introducing additional gas via a porous wall, nozzles etc. of the hollow body in or to the homogeneous gas / substance mixture.
  • the fluidized bed apparatus and the nozzle device optionally with one another Remotely located measuring points are preferably equipped with electrical or electronic pressure measuring devices or level sensors, the output signals of which are fed to a programmable logic controller, the output signals for controlling valves, in particular directional valves and / or pressure limiting valves, and is preferably fed from a conveyor for feeding the first material into the fluidized bed apparatus for controlling it.
  • the dosing device described is sufficient to correct small deviations by gassing in order to close larger deviations correct, it is proposed in a further embodiment of the invention that the fluidized bed apparatus for a valve which can be controlled by the programmable logic controller can be acted upon with a preselectable gas pressure.
  • solid material in the form of particles for example fly ash or another granular or powdery material, in particular material which tends to form lumps, is placed in a fluidized bed apparatus from an upstream system part
  • the upstream system part 20 can consist, for example, of storage containers or a separating and conveying system, as is described, for example, in EP-A-0 168 614.
  • a loosening device (not shown) provided in the outlet area of the storage container 20 can, as is customary in the case of silos, ensure that the solid particles are measured, even at different filling heights in the storage container 20. To convey the particles with as little wear as possible, it can be used as a conveyor
  • pneumatic dense phase conveying can be selected, as is also proposed in the case of EP-A-0 168 614.
  • the location of the inlet 21a of the solid particles is expediently selected so that the momentum forces of the solid particles fed into the fluidized bed 2 from the conveyor 21 can be neglected.
  • fluidizing gas G flows from a line 19 from bottom to top and swirls the feeds Solid particles to form a fluidized bed 2.
  • This fluidization base 11 can be designed as a perforated base, but a base made of porous material would also be conceivable.
  • the gas can also already be formed by the vapor of the liquid to be supplied, at best only to achieve prewetting. With increasing flow velocity of the gas, the layer loosens more and more, so that the solid particles in this two-phase system make smaller and larger changes of location. Above a certain flow velocity at which a bed layer changes into a fluidized bed (loosening point), the pressure drop in the layer is approximately constant over its height, which, as described below, can be used to better control the metering.
  • the fluidized bed area extends from the lower limit speed, the loosening speed, to an upper limit speed, which can be characterized in that the layer is loosened so much that each individual particle floats unaffected by an adjacent one in the fluid flow.
  • fluidized solid matter is to be conveyed from such a fluidized bed in a metered manner at a constant time, this can only be done from a fluidized bed which is as homogeneous as possible. It has been shown that this condition can be met better than previously by arranging an outlet opening 3 in the region of a base 11, but is significantly improved by introducing a gas flow G at gas speeds customary in such fluidized beds. Only then will the solid particles remain distributed very evenly in the fluidized bed volume to be drawn off; ideally, there are no binding forces between the particles.
  • the gas / solid mixture of the fluidized bed 2 behaves largely walking like a liquid; Via the outlet opening 3 in the bottom 11 of the fluidized bed apparatus 1, the gas / solid mixture 17 which is homogenized in the fluidized bed 2 can “flow out” into the outlet line 4.
  • All gas quantities supplied to the fluidized bed apparatus 1 leave the latter via an exhaust air line 34 ', into which a valve 35 for adjusting the pressure in the fluidized bed apparatus 1 can be integrated.
  • a device for pre-cleaning or cleaning the waste air can also be installed in the fluidized bed apparatus 1, which device can in particular be a centrifugal separator (cyclone) 36, but possibly also a deflection sifter, the separated solids being fed back to the fluidized bed 2 via an extended standpipe 37 becomes.
  • a pressure difference measurement is advantageously provided between a pressure measuring point 12 'just above the fluidizing plate 11 and a further pressure measuring point 12e above the fluidized bed 2. see. If necessary, the pressure difference between sensors 12f and 12f and / or 12 'can also be used to determine the amount of solids in the fluidized bed 2. Although these methods offer the advantage of the special conditions in a fluidized bed, the present invention is not restricted to this type of measurement of the solids content; rather, this could also be determined otherwise, for example by means of load cells, on which the entire fluidized bed apparatus 1 is mounted.
  • At least one expediently centrally arranged nozzle device 28 is provided at the outlet opening 3 in the bottom 11 thereof.
  • Each nozzle 28 is assigned an outlet line 4, which can be provided with a shut-off element 4 '.
  • the density of the solid-state stream in the two-phase mixture is influenced by the supply of further gas and thus an exact dosing is made possible.
  • the speed of the gas supplied via the nozzle 28 (which may be different from that in the fluidized bed 2, for example the mentioned vapor of the liquid to be mixed in) is expediently substantially equal to the speed of the gas / solids stream passing through the outlet opening 3.
  • the not unproblematic area of the entry zone is determined by the ratio of the diameter D of the outlet opening 3 and the height H and / or the bottom surface of the fluidized bed 2 - with the fluidization rate remaining the same.
  • a ratio of D: H equal to 1: 2 proves to be an expedient mini painter's requirement.
  • Larger fluidized bed heights H also have a damping effect on fluctuations which can result from the feeding of the solid particles into the fluidized bed via, for example, the conveyor device 21.
  • one or more fluidization nozzles 6 can preferably be arranged symmetrically to the outlet opening 3, through which fluidization gas is introduced into the fluidized bed 2 via a pneumatic line 10 in addition to the gas (arrow G) flowing through the bottom 11 of the fluidized bed apparatus 1.
  • the fluidization nozzle 6 is designed here in the form of an annular channel with a porous insert, as a result of which the outlet opening 3 can additionally be fluidized concentrically. This creates the possibility of counteracting to a certain extent the formation of instabilities which are characteristic of the entry zone. It has also been shown that drawing bubbles into the outlet line 4 is inhibited.
  • the speed of the gas additionally supplied via the fluidization nozzle 6 should preferably be lower than the speed of the gas flowing through the bottom 11 of the fluidized bed apparatus 1. Solid bridges, which preferably form precisely in the area of the outlet opening 3, can thus be broken up and released.
  • the mass flow of the outflowing solid is essentially determined by the mass of the solid which is currently in the fluidized bed 2 and by the pressure difference between a point above the fluidized bed 2 and a point in the part of the plant immediately following the outlet line 4, is recorded by evaluating this data and can be influenced as follows.
  • An approximate presetting of the outflowing solids mass flow is carried out via the solids content of the fluidized bed 2 and / or via an increase or decrease in the pressure above the fluidized bed 2.
  • the solids content as already described above, is determined and regulated via a control or regulation 34, which acts on the feeding of solids into the fluidized bed 2 via the conveyor device 21.
  • the pressure in the space above the fluidized bed 2 is determined with the help of the pressure measuring point 12e and this is controlled via the, for example programmable, control or regulation 34 by actuating a valve 35 in the exhaust air line 34 of the Fluidized bed apparatus 1 and / or via a valve 33 in a line 31 can be regulated by the controlled addition of a gas at a higher pressure level (it can be the same as the fluidizing gas or another).
  • a gas at a higher pressure level it can be the same as the fluidizing gas or another.
  • the pressure difference can also be used for this purpose between this sensor 12e and a pressure measuring point 12g located in the subsequent part of the system, such as a mixer 18, which is particularly advisable if the pressure in this part of the system or the mixer 18 is subject to process-related changes.
  • the solids mass throughput can be influenced within extremely short reaction times. This is principally due to individual, e.g. Nozzles arranged in the form of a ring on the line 4, but are advantageously used as a cylindrical gas-permeable hollow body 5, e.g. made of ceramic, which is surrounded by an annular gassing channel 8.
  • This is also supplied with fluidizing gas via a gas line 10 ', which can be connected to the gas line 10 to the fluidizing nozzles 6 - valves 13, 13', where appropriate also directional control valves and / or pressure limiting valves, can be provided.
  • a pressure measuring point 12 can be arranged as close as possible to the outlet opening 3 in the wall 7 of the hollow body 5, via which the pressure difference 12 'together with a pressure measuring point 12' arranged near the bottom 11 of the fluidized bed apparatus 1 can be arranged Fluid bed 2 near the bottom and the outlet line 4 near the outlet opening 3 is determined, for which purpose a piezoresistive differential pressure transducer or two individual piezoresistive pressure transducers can optionally be provided.
  • This positioning of the pressure measuring points 12, 12 ' ensures that the dead time between the entry of the solid into the outlet opening 3 and the measurement of the solid mass flow via the pressure measuring points 12, 12' is minimized.
  • This measurement could of course also be carried out by another measuring method, for example according to the Coriolis principle, but this would have an undesirable influence on the solid mass flow in terms of throughput and homogeneity.
  • the measurement data available via the differential pressure measurement can be carried out via the already mentioned control 34 with a built-in controller, which in turn controls and thus controls the fluidization and / or gassing of the outflowing gas / solid stream via the gassing channel 8 and / or the fluidization nozzle (s) 6 regulation of the gas / solids flow enables.
  • Measurement data based on measurements of the homogeneity in the fluidized bed 2 can be adjusted both by adjusting the flow velocity of the fluidizing gas and by supplying additional fluidizing gas, be it via the fluidizing nozzles 6, the fluidizing tray 11 and in particular via the gas supply line 5. 8 serve as a regulative for the homogenization of the fluidized bed 2 on the one hand and the outflowing gas / solids stream on the other hand.
  • a mixing device 18 is provided, which is only indicated symbolically here and can, in principle, be designed in the most varied of ways .
  • the fluidized bed 1 can be filled up to the height H (which is determined by the sensors in the manner described) and emptied in batches into a mixing device 18 operating in batch mode.
  • the liquid (s) to be mixed are fed to the system via lines 40 at at least one location.
  • the same liquid can also be added at the same time at different points.
  • the liquid can be sprayed 1
  • a control valve 41 and / or a pump there are corresponding devices for specifically changing the throughput, e.g. a control valve 41 and / or a pump, as well as for measuring the amount of liquid added (measuring device 42), which can be designed in various ways, e.g. in the form of a magnetic-inductive flow meter, an ultrasonic knife or the like. It is also possible to operate these flow meters only temporarily, for example in order to regulate a basic setting. Depending on the requirements of the company, e.g. by influencing the SD control valve 41, the amount of liquid is also regulated.
  • the mixing device can be designed in a wide variety of ways.
  • the use of a batch operation for fly ash is cheap because in practice fly ash is removed in very different amounts in time.
  • a valve 33 can be integrated into the exhaust air line 31 of the fluidized bed apparatus 1, which valve 33 is regulated via the pressure difference at the measuring points 12f and 12g.

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Abstract

Ein Verfahren zum Dosieren und insbesondere zum Mischen von Stoffen, insbesondere zum Mischen mindestens eines körnigen oder pulverförmigen Feststoffes mit einer Flüssigkeit. Es wird ein erster Stoff, insbesondere der körnige oder pulverförmige Feststoff mit einem kontinuierlich oder pulsierend herangeführten Gas fluidisiert und danach wird dieses homogenisierte Gas-Stoffgemisch zeitkonstant dosiert mit einem zweiten Stoff, insbesondere mit einer Flüssigkeit, zusammengeführt und vermischt. Zur Dosierung des homogenisierten Gas-Stoffgemisches wird diesem vor der Mischung mit dem zweiten Stoff zusätzlich Gas zugeführt, wobei dieses Gas dem der Mischvorrichtung zuströmenden Gas-Feststoffstrom ummantelnd und parallel zu seiner Strömungsrichtung zugeführt wird.

Description

VERFAHREN ZUM DOSIEREN UND VORRICHTUNG HIERFÜR
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Dosieren von Stoffen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , insbesondere zum Mischen mindestens eines körnigen oder pulverförmigen Feststoffes mit einer Flüssigkeit, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei vielen Anwendungen, wie bei Mischungen, ist es wichtig, dass eine möglichst genaue Menge eines Stoffes bzw. ein genaues Zu¬ laufverhältnis von miteinander zu mischenden Stoffen eingehalten wird. Dieses Problem kann in vielen Fällen mit Hilfe einer volu- metrischen Dosierung gelöst werden, bei der Volumeneinheiten vorbestimmter Grosse einer Mischvorrichtung zugeführt werden. Eine volumetrische Dosierung ist jedoch ungenau, wenn die Schütt¬ dichte des zu mischenden Feststoffes sehr unterschiedlich ist.
Nun ist an sich auch eine Gewichtsdosierung denkbar. Diese setzt aber voraus, dass die Masse als eine Schüttung insgesamt vorhan¬ den ist, doch erschwert dies wiederum das Mischen, insbesondere bei Stoffen, die bei Zugabe von Flüssigkeit zur Klumpenbildung neigen, wie z.B. Flugasche. Zwar wäre auch die Verwendung von kontinuierlichen Waagen denkbar, doch ist bekannt, dass die Ge¬ nauigkeit solcher Waagen nur sehr beschränkt ist, insbesondere weil der momentane Massenfluss in deren Auslauf unvorhergesehenen Schwankungen unterworfen sein kann, beispielsweise durch Verän¬ derung der Schüttdichte des Feststoffes. Aber auch mit Waagen ist eine vorsichtige Dosierung erforderlich, da der jeweilige Stoff im allgemeinen zwar zugegeben, aber kaum mehr entfernt werden kann. Durch Variation der Schüttdichte des Feststoffes kann der momentane Massenfluss im Auslaufe überdies unvorhergesehenen Schwankungen unterworfen sein.
Zwar ist die Verwendung von Wirbelbetten zum Dosieren an sich bekannt. Dabei wird ein Feststoff von der Oberseite einer Wirbel¬ schicht überlaufen gelassen. Allerdings ergibt dies noch keine zeitkonstante Dosierung, weil sich innerhalb eines Wirbelbettes meist Gasblasen bilden und teilweise auch die Festkörper unkon¬ trollierte Bewegungen ausführen.
Es liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein genau do¬ sierendes Verfahren und eine Vorrichtung hiefür zu schaffen. Ins¬ besondere soll ein Mischsystem für das Zumischen mindestens einer Flüssigkeit zu mindestens einem Feststoff geschaffen werden, bei dem diese in einem vorbestimmbaren Verhältnis in Kontakt gebracht und innige vermischt werden. Gemäss der Erfindung werden daher bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art die kennzeichnen¬ den Merkmale des Anspruches 1 vorgeschlagen.
Es wurde nämlich gefunden, dass die oben erwähnten Ungleichmäs- sigkeiten in einer Wirbelschicht, die ein zeitkonstantes Dosieren beeinträchtigen, nicht über die gesamte Höhe einer Wirbelschicht vorhanden sind, vielmehr der Bodenbereich davon weitgehend ver¬ schont ist.
Eine besonders wichtige Anwendung und Ausgestaltung des erfin- dungsge ässen Verfahrens ergibt sich aus den Merkmalen des An¬ spruches 2. Die Vermischung wird nämlich besonders homogen, wenn alle Teile der Oberfläche jedes Partikels auf Grund der Fluidi- sierung im Wirbelbett freigelegt sind. Gerade mit einer Flüssig¬ keit ergeben sich besonders homogene Mischungen auch dann, wenn der Feststoff schwierig zu mischen ist und zum Verklumpen bzw. Anbacken neigt. Somit liegen besonders günstige Voraussetzungen für das Mischen schwierig zu mischender Stoffe mit anderen Stof- fen vor, wie es besonders bei Mischungen mit Flüssigkeiten gege¬ ben ist. Im Rahmen der Erfindung können dabei erfindungsgemasse Dosiervorrichtungen für alle beteiligten Komponenten einer Mi¬ schung vor der Mischvorrichtung vorgesehen sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vor¬ geschlagen, dass die Flüssigkeit in den fluidisierten Stoff ein¬ gespritzt wird. Es hat sich erwiesen, dass durch diesen Verfah¬ rensschritt eine optimale Mischung mit dem fluidisierten Stoff erreicht wird.
Für eine ökonomische und wirksame Dosierung wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass dem homogeni¬ sierten Gas-Stoffgemisch vor der Mischung mit dem zweiten Stoff zusätzlich Gas zugeführt wird, wobei dieses Gas dem der Misch¬ vorrichtung zuströmenden Gas-Feststoffstrom ummantelnd und paral¬ lel zu seiner Strömungsrichtung zugeführt wird. Durch wahlweise Veränderung dieser zusätzlichen Gaszufuhr wird eine mehr oder we¬ niger starke "Verdünnung des Zwei-Phasen-Gemisches aus dem Wir¬ belbett erreicht.
Eine besonders wirkungsvolle und somit präzise Dosierung wird nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erreicht, wenn die Geschwindigkeit des zusätzlich zugeführten, den Gas-Stoffgemischstrom ummantelnden Gases gleich gross wie die Geschwindigkeit des Gas-Stoffgemischstromes vorgesehen ist.
Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird vorgeschlagen, dass eine Wirbelbettapparatur zum Fluidisieren des ersten insbesondere körnigen oder pulverförmigen Feststoffes vorgesehen ist, die einen Einlass für den ersten Stoff, einen oder mehrere Einlassöffnungen, vorzugsweise im Boden der Wirbelbettapparatur für Gas zum Fluidisieren, und eine Aus¬ lassöffnung für die fluidisierte Gas-Feststoffmischung aufweist, dass an der Auslassöffnung eine vorgesehen ist, die in eine Mischvorrichtung mündet, der auch der zweite Stoff, insb. als Flüssigkeit, vorzugsweise über Sprühdüsen od.dgl. zugeführt ist. Diese erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht mit geringem bau¬ lichen Aufwand die Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens ökonomisch durchzuführen und die Voraussetzung für die Mischung der schwer miteinander zu mischen Stoffe zu schaffen.
Besonders wirksam lässt sich die Dosierung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vornehmen, wenn an der Auslass¬ öffnung der wirbelbettapparatur bzw. im Bereich der Auslauflei- tung eine vorzugsweise als Hohlkörper ausgebildete Düseneinrich¬ tung als Dosiereinrichtung für Mischvorgang vorgesehen ist, die Kanäle zur Einbringung von zusätzlichem Gas über eine poröse Wan¬ dung, Düsen etc. des Hohlkörpers in bzw. an die homogene Gas- Stoffmischung aufweist.
Ist es im Zusammenhang mit einem Arbeitsprozess erforderlich, dass die Mischung und Dosierung selbsttätig geregelt wird, dann wird hierzu nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung vorge¬ schlagen, dass zur Messung des Stoffinhaltes der Fluidisierten Gas-Stoffmischung die Wirbelbettapparatur und die Düseneinrich¬ tung mit gegebenenfalls voneinander entfernt angeordneten Mess¬ stellen mit vorzugsweise elektrischen oder elektronischen Druck¬ messeinrichtungen bzw. Niveaufühlern ausgerüstet sind, deren Aus¬ gangssignale einer speicherprogrammierbaren elektronischen Steue¬ rung zugeführt sind, deren Ausgangssignale zur Steuerung von Ven¬ tilen, insb. von Wegventilen und/oder Druckbegrenzungsventilen, und vorzugsweise von einer Fördereinrichtung für die Zuführung des ersten Stoffes in die Wirbelbettapparatur zu deren Steuerung zugeführt ist.
Die beschriebene Dosiereinrichtung reicht aus, kleiner Abweichun¬ gen durch Begasung zu korrigieren, um grossere Abweichungen zu korrigieren, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorge¬ schlagen, dass die Wirbelbettapparatur für ein von der speicher¬ programmierbaren Steuerung steuerbares Ventil mit insb. vorwähl¬ barem Gasdruck beaufschlagbar ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nach¬ folgenden Beschreibung eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles.
Gemäss der Darstellung wird in eine Wirbelbettapparatur 1 Fest¬ stoff in Form von Partikeln, beispielsweise Flugasche oder ein anderes körniges oder pulverförmiges, insbesondere zur Klumpen¬ bildung neigendes Material, aus einem vorgeschalteten Anlagenteil
20 über eine Fördereinrichtung, wie eine Schnecke 21 oder einen pneumatischen Förderer, in die Wirbelbettapparatur 1 eingespeist. Der vorgeschaltete Anlagenteil 20 kann beispielsweise Vorratsbe¬ hälter bzw. einem Abscheide- und Fördersystems bestehen, wie es etwa in der EP-A-0 168 614 beschrieben ist. Eine im Auslaufbe¬ reich des Vorratsbehälters 20 vorgesehene Auflockerungseinrich- tung (nicht dargestellt) kann, wie bei Silos üblich, ein Aus- fHessen der Feststoffpartikel, auch bei unterschiedlichen Füll¬ höhen im Vorratsbehälter 20 gewährleisten. Zur möglichst ver- schleissarmen Förderung der Partikel kann als Fördereinrichtung
21 insbesondere eine pneumatische Dichtstromförderung gewählt werden, wie dies auch im Falle der EP-A-0 168 614 vorgeschlagen wird. Der Ort des Einlasses 21a der Feststoffpartikel ist zweck- mässig so vorgewählt, daß die Impulskräfte der aus dem Förderer 21 in die Wirbelschicht 2 eingespeisten Feststoffpartikel ver¬ nachlässigt werden können.
Durch den für das Gas (oder auch einen Dampf) durchlässigen und deshalb im allgemeinen mit Einlass-Öffnungen 11a versehenen Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 strömt Fluidisierungsgas G aus einer Leitung 19 von unten nach oben und wirbelt die eingespeisten Feststoffpartikel unter Bildung einer Wirbelschicht 2 auf. Dieser Fluidisierungsboden 11 kann als Lochboden ausgebildet sein, doch wäre auch ein Boden aus porösem Material denkbar. Das Gas kann im Falle beabsichtigter Mischungen auch bereits vom Dampf der zuzu¬ führenden Flüssigkeit, allenfalls bloss zur Erzielung einer Vor- benetzung, gebildet sein. Mit steigender Anströmgeschwindigkeit des Gases lockert sich die Schicht mehr und mehr auf, so daß die Feststoffpartikel in diesem Zweiphasensystem kleinere und größere Ortswechsel vornehmen. Ab einer bestimmten Anströmungsgeschwin- digkeit, bei der eine Schüttschicht in eine Wirbelschicht über¬ geht (Lockerungspunkt), ist der Druckabfall in der Schicht über deren Höhe annähernd konstant, was, wie unten beschrieben, zur besseren Beherrschung der Dosierung ausgenutzt werden kann.
Theoretisch erstreckt sich der Wirbelschichtbereich von der un¬ teren Grenzgeschwindigkeit, der Lockerungsgeschwindigkeit, bis zu einer oberen Grenzgeschwindigkeit, die dadurch charakterisiert werden kann, daß die Schicht so sehr aufgelockert ist, daß jedes einzelne Partikel unbeeinflußt von einem benachbarten im Fluid- Strom schwebt.
Soll nun aus einer solchen Wirbelschicht 2 fluidisierter Fest¬ stoff zeitkonstant dosiert abgefördert werden, so kann dies sinn¬ vollerweise nur aus einer möglichst homogenen Wirbelschicht he¬ raus geschehen. Es hat sich gezeigt, dass diese Bedingung besser als bisher durch Anordnung einer Auslassöffnung 3 im Bereiche eines Bodens 11 erfüllt werden kann, jedoch durch die Einführung eines Gasstromes G mit bei solchen Wirbelbetten üblichen Gasge¬ schwindigkeiten deutlich verbessert wird. Denn nur dann bleiben die Feststoffpartikel auch sehr gleichmäßig in dem abzuziehenden Wirbelschichtvolumen verteilt; es treten im Idealfall keine Bin¬ dekräfte zwischen den Partikeln auf.
Die Gas/Feststoff-Mischung der Wirbelschicht 2 verhält sich weit- gehend wie eine Flüssigkeit; über die Auslaßöffnung 3 im Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 kann das in der Wirbelschicht 2 homoge¬ nisiert vorliegende Gas/Feststoff-Gemisch 17 in die Auslauflei- tung 4 "ausfließen".
Wenn nun ein weitgehend homogenes Gas/Feststoff-Gemisch 17 vor¬ liegt, bei dem die einzelnen Partikel im Mittel jeweils gleichen Abstand voneinander aufweisen, so wurde gefunden, dass damit be¬ sonders günstige Voraussetzungen für das Mischen schwierig zu mi¬ schender Stoffe mit anderen Stoffen, insbesondere Flüssigkeiten gegeben sind. Es wurde oben bereits erwähnt, dass der Druckabfall über die Höhe der Wirbelschicht 2 konstant ist, so dass Druckdif¬ ferenzen als Mass für die Menge der in der Wirbelschicht enthal¬ tenen Feststoffe herangezogen werden können. Somit ist es nicht nur möglich, die Menge des vorliegenden Feststoffes quantitativ genau zu ermitteln, sondern dabei auch die Homogenität des Gas/ Feststoff-Stroms zu erhalten und sogar noch zu erhöhen, d.h. da¬ mit eine qualitative Bedingung zu erfüllen, die für das gestellte Problem einen optimalen Lösungsansatz bietet.
Alle dem Wirbelbettapparat 1 zugeführten Gasmengen verlassen diesen über eine Abluftleitung 34', in welche ein Ventil 35 zur Einstellung des Druckes im Wirbelbettapparat 1 integriert sein kann. Gegebenenfalls kann in den Wirbelbettapparat 1 auch eine Einrichtung zur Vorreinigung bzw. Reinigung der Ablauft eingebaut werden, welche insbesondere ein Fliehkraftabscheider (Zyklon) 36 sein kann, gegebenenfalls aber auch ein Umlenksichter, wobei der abgeschiedene Feststoff über ein verlängertes Standrohr 37 dem Wirbelbett 2 wieder zugeführt wird.
Zur Kontrolle des Feststoffinhaltes der Wirbelschicht 2 ist vorteilhaft eine Druckdifferenzmessung zwischen einer Druckme߬ stelle 12' knapp oberhalb des Fluidisierungsbodens 11 und einer weiteren Druckmessstelle 12e oberhalb der Wirbelschicht 2 vorge- sehen. Gegebenenfalls kann aber zur Bestimmung der Feststoffmenge in der Wirbelschicht 2 auch die Druckdifferenz zwischen Sensoren 12f und 12f und/oder 12' herangezogen werden. Wenngleich sich diese Methoden in Ausnützung der besonderen Verhältnisse in einem Wirbelbett anbieten, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art der Messung des Feststoffinhaltes beschränkt; vielmehr könnte diese auch anderweitig, beispielsweise durch Wägezellen ermittelt werden, auf welchen die gesamte Wirbelbettapparatur 1 montiert wird.
Um nun das homogene Gas/Feststoff-Gemisch als selbst in kurzen Zeitintervallen nur geringsten unkontrollierbaren Schwankungen unterworfenen Massenstrom aus der Wirbelbettapparatur 1 zu entnehmen, ist in deren Boden 11 mindestens eine, zweckmässig zentral angeordnete, Düseneinrichtung 28 an der Auslassöffnung 3 vorgesehen. Jeder Düse 28 ist eine Auslaufleitung 4 zugeordnet, welche mit einem Absperrorgan 4' versehen sein kann. Durch die Zufuhr weiteren Gases wird die Dichte des Festkörperstromes in dem Zwei-Phasen-Gemisch beeinflusst und damit eine genaue Dosie¬ rung ermöglicht. Dabei ist die Geschwindigkeit des über die Düse 28 zugeführten Gases (das ein anderes als im Wirbelbett 2 sein kann, beispielsweise der erwähnte Dampf der zuzumischenden Flüs¬ sigkeit) zweckmässig im wesentlichen gleich der Geschwindigkeit des durch die Auslassöffnung 3 tretenden Gas/Feststoff-Stromes.
Da, wie oben beschrieben, die Qualität der Dosierung des aus¬ fliessenden Feststoffes sehr wesentlich auch durch die Homogeni¬ tät des ausfließenden Gas/Feststoff-Stroms bestimmt ist, sind mögliche Instabilitätsquellen bereits in der Wirbelschicht 2 durch entsprechende Maßnahmen auszuschalten. So ist es beispiels¬ weise durch günstige Ausgestaltung des Wirbelschichtbodens 11 möglich, die Instabilitätsgrenze zu erhöhen. Werden beispiels¬ weise hochporöse Sinterböden mit einem mittleren Porendurchmesser von 25um und einer Bodendicke von ca. 20mm gewählt, so strömt das Fluid fein verteilt in die Wirbelschicht ein. Schwingungsfähige Wirbelbettböden 11 , die gegebenenfalls durch einen Pulsgeber in Vibrationen versetzt werden können, unterstützen diesen Vorgang. In gleicher Weise ist auch der Einsatz von Rührern möglich. Flui- disierungsgas (bzw. -dampf), das pulsierend durch den Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 einströmt, verbessert ebenfalls, gege¬ benenfalls zusätzlich zu den beschriebenen Maßnahmen, die Homo¬ genisierung der Wirbelschicht 2.
Der nicht unproblematische Bereich der Eintrittszone wird durch das Verhältnis des Durchmessers D der Auslaßöffnung 3 und der Höhe H und/oder die Bodenfläche der Wirbelschicht 2 - bei gleich¬ bleibender Fluidisierungsgeschwindigkeit - bestimmt. So erweist sich ein Verhältnis von D:H gleich 1:2 als zweckmässiges Mini¬ malerfordernis. Je höher die Wirbelschichthöhe H - und damit der Feststoffinhalt - gegenüber dem Durchmesser D der Auslaßöffnung 3 wird, desto besser ist die Homogenität der Wirbelschicht 2, und damit die Vorhomogenisierung des ausfließenden Gas/Feststoff- Stromes. Größere Wirbelschichthöhen H wirken außerdem dämpfend für Schwankungen, die sich aufgrund der Einspeisung der Fest- stoffpartikel in die Wirbelschicht über beispielsweise die Fördereinrichtung 21 ergeben können.
Ferner können vorzugsweise symmetrisch zur Auslassöffnung 3, eine oder mehrere Fluidisierungsdüsen 6 angeordnet sein, durch die über eine pneumatische Leitung 10 zusätzlich zu dem durch den Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 strömenden Gas (Pfeil G) Fluidisierungsgas in die Wirbelschicht 2 eingebracht wird. Die Fluidisierungsdüse 6 ist hier in Form eines Ringkanals mit porö¬ sem Einsatz ausgebildet, wodurch die Auslaßöffnung 3 konzentrisch zusätzlich fluidisiert werden kann. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, der Bildung von Instabilitäten, die gerade für die Eintrittszone kennzeichnend sind, in einem gewissen Maße entge¬ genzuwirken. Auch hat sich gezeigt, daß auf diese Weise das Ein- ziehen von Blasen in die Auslaufleitung 4 gehemmt wird. Deshalb sollte die Geschwindigkeit des über die Fluidisierungsdüse 6 zusätzlich zugeführten Gases bevorzugt kleiner sein als die Ge¬ schwindigkeit des durch den Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 strömenden Gases. Feststoffbrücken, die sich bevorzugt gerade im Bereich der Auslaßöffnung 3 bilden, können so aufgebrochen und gelöst werden.
Der Massenstrom des ausfliessenden Feststoffes ist im wesentli¬ chen durch die Masse des Feststoffes, welche sich gerade im Wir¬ belbett 2 befindet, und durch die Druckdifferenz zwischen einem Punkte über der Wirbelschicht 2 und einem Punkte im unmittelbar an die Auslaufleitung 4 nachfolgenden Anlagenteil bestimmt, wird durch Auswertung dieser Daten erfasst und kann wie folgt beein- flusst werden.
Eine ungefähre Voreinstellung des ausfliessenden Feststoff- Massenstromes wird über den Feststoffinhalt der Wirbelschicht 2 und/oder über eine Erhöhung oder Erniedrigung des Druckes ober¬ halb der Wirbelschicht 2 durchgeführt. Dabei wird der Feststoff¬ inhalt, wie oben bereits dargestellt, ermittelt und über eine Steuerung bzw. Regelung 34, welche auf die Einspeisung von Fest¬ stoff in die Wirbelschicht 2 über die Fördereinrichtung 21 wirkt, geregel .
Es ist nun besonders vorteilhaft, wenn mit Hilfe der Druckmess¬ stelle 12e der Druck im Räume oberhalb der Wirbelschicht 2 ermit¬ telt und dieser über die, z.B. speicherprogrammierbare, Steuerung bzw. Regelung 34 durch Betätigen eines Ventiles 35 in der Abluft- leitung 34 des Wirbelbettapparates 1 und/oder über ein Ventil 33 in einer Leitung 31 durch geregelte Zugabe eines auf höherem Druckniveau befindlichen Gases (es kann dasselbe sein wie das Fluidisierungsgas oder ein anderes) geregelt werden. An Stelle des Druckes am Sensor 12e kann hiezu aber auch die Druckdifferenz zwischen diesem Sensor 12e und einer im nachfolgenden Anlagen¬ teil, wie einem Mischer 18, befindlichen Druckmessstelle 12g herangezogen werden, was sich insbesondere dann empfiehlt, wenn der Druck in diesem Anlagenteil bzw. dem Mischer 18 verfahrensbe¬ dingten Änderungen unterworfen ist.
Wird nun, möglichst unmittelbar an die Auslassöffnung 3 an- schliessend, die bereits erwähnte Gaszuführung 5, 8 vorgesehen, so ist eine Beeinflussung des Feststoff-Massendurchsatzes inner¬ halb extrem geringer Reaktionszeiten erreichbar. Diese ist prin¬ zipiell durch einzelne, z.B. kranzförmig an der Leitung 4 ange¬ ordnete, Düsen realisierbar, wird jedoch vorteilhaft als zylin¬ drischer gasdurchlässiger Hohlkörper 5, z.B. aus Keramik, ausge¬ bildet, welcher von einem ringförmigen Begasungskanal 8 umgeben ist. Dieser wird über eine Gasleitung 10', die mit der Gasleitung 10 zu den Fluidisierungsdüsen 6 verbunden sein kann, ebenfalls mit Fluidisierungsgas beschickt - wobei Ventile 13,13', gegebe¬ nenfalls auch Wegeventile und/oder Druckbegrenzungsventile, vorgesehen sein können.
Zur Messung des austretenden Gas/Feststoff-Stromes kann möglichst nahe der Auslaßöffnung 3 in der Wandung 7 des Hohlkörpers 5 eine Druckmeßstelle 12 angeordnet sein, über die gemeinsam mit einer nahe dem Boden 11 der Wirbelbettapparatur 1 angeordneten Druck¬ meßstelle 12' der Differenzdruck zwischen der Wirbelschicht 2 in Bodennähe und der Auslaufleitung 4 nahe der Auslaßöffnung 3 be¬ stimmt wird, wobei dazu gegebenenfalls ein piezoresistiver Diffe¬ renzdruckaufnehmer oder zwei einzelne piezoresistive Druckaufneh¬ mer vorgesehen sein können. Durch diese Positionierung der Druck¬ meßstellen 12, 12' wird erreicht, daß die Totzeit zwischen dem Eintritt des Feststoffes in die Auslaßöffnung 3 und der Messung des Feststoffmassenstroms über die Druckmeßstellen 12, 12' mini¬ miert wird. Diese Messung könnte selbstverständlich auch durch ein anderes Messverfahren, beispielsweise nach dem Coriolis-Prinzip reali¬ siert werden, wodurch sich jedoch eine unerwünschte Beeinflussung des Feststoffm-Massenstromes in Bezug auf Durchsatz und Homogeni¬ tät ergäbe.
Die über die Differenzdruckmessung verfügbaren Meßdaten können über die schon erwähnte Steuerung 34 mit eingebautem Regler geführt werden, die wiederum die Fluidisierung und/oder Begasung des ausfließenden Gas/Feststoff-Stromes über den Begasungskanal 8 und/oder die Fluidisierungsdüse(n) 6 steuert und damit eine Regelung des Gas/Feststoff-Stromes ermöglicht.
Der zur Beeinflussung des Feststoffmassendurchsatzes notwendige Zusatz an zusätzlichem Fluidisierungsgas beträgt dabei nur einen Bruchteil des Gesamtmenge an Fluidisierungsgas, wodurch äußerst schnelle Regel- und Steuerzeiten von weniger als 100 Millisekun¬ den möglich werden.
Das Vorsehen weiterer Druckmeßstellen 12a bis 12e ermöglicht einerseits die Kontrolle der Porosität und Homogenität der Wir¬ belschicht 2 über eine Druckdifferenzmessung innerhalb der Wir¬ belschicht 2 (12a und 12b). Andererseits kann über die Druck¬ meßstellen 12' und 12c, die knapp oberhalb und knapp unterhalb des Bodens 11 der Wirbelbettapparatur 1 angeordnet sind, ein Druckverlust über dem Boden 11 gemessen werden, so daß mögliche Verstopfungen des porösen Bodens 11 rechtzeitig erkannt werden.
Um zu vermeiden, daß sich feiner Feststoff aus der Wirbelschicht 2 auf den Meßmembranen von Drucksensoren absetzen kann, werden vorzugsweise kleine, feine, poröse Kunststoffilter vorgesehen, bzw. wird durch Spülung der Druckleitung mit Gas ein Eindringen von Feststoffteilchen vermieden. Meßdaten aufgrund von Messungen der Homogenität in der Wirbel¬ schicht 2 können sowohl über eine Nachstellung der Anströmge¬ schwindigkeit des Fluidisierungsgases als auch über die Zuführung zusätzlichen Fluidisierungsgases, sei es über die Fluidisierungs- düsen 6, den Fluidisierungsboden 11 und insbesondere über die Gaszuführleitung 5, 8 als Regulativ für die Homogenisierung der Wirbelschicht 2 einerseits bzw. des ausfliessenden Gas/Fest¬ stoff-Stromes andererseits dienen.
Es stehen somit, um die gewünschte Dosiergenauigkeit und -Schnel¬ ligkeit zu erreichen, eine Mehrzahl von Regel- bzw. Steuermecha¬ nismen zur Verfügung, deren Kombination bzw. gesonderte Anwendung einen großen Regelbereich und ausgezeichnete Regelcharakteristika bewirken.
Damit sind zwei gute Voraussetzugen für die dosiergenaue Mischung eines schwer mischbaren Feststoffes mit einer Flüssigkeit er¬ füllt, indem einerseits die Feststoffmenge genau bestimmt werden kann und diese anderseits in besonders günstigen Voraussetzungen für die Mischung vorliegt. Deshalb wird - als dritte Voraus¬ setzung zur Lösung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems im Anschlüsse an die das Wirbelbett 1 umfassende Fluidisier- und Dosiereinrichtung eine Mischvorrichtung 18 vorgesehen, die hier nur symbolisch angedeutet ist und im Prinzip auf die verschie¬ denste Weise ausgebildet sein kann. Beispielsweise kann das Wir¬ belbett 1 bis zum Erreichen der Höhe H (was mittels der Sensoren in der beschriebenen Weise festgestellt wird) aufgefüllt und chargenweise in eine im Batch-Betrieb arbeitende Mischvorrichtung 18 entleert werden.
Die zuzumischende Flüssigkeit(en) werden dem Sytem über Leitungen 40 an mindestens einem Orte zugeführt. Insbesondere ist auch die Zugabe ein und derselben Flüssigkeit gleichzeitig an unterschied¬ lichen Stellen möglich. Dabei kann die Flüssigkeit über Sprühdü- 1
sen in den fluidisierten Feststoff eingespritzt werden, bei¬ spielsweise auch über eine hohle Mischerwelle 27 und/oder auch in flüssiger oder dampfförmiger Form direkt in die Wirbelschicht und/oder in die Düse 28, allenfalls auch nur zur Vorbefeuchtung.
In einer Flüssigkeitsleitung 40, von der zwei alternativ oder kumulativ anzuwendende Varianten gezeigt sind, befinden sich entsprechende Vorrichtungen zur gezielten Veränderung des Durch¬ satzes, z.B. ein Stellventil 41 und/oder eine Pumpe, sowie zur Messung der zugesetzten Flüssigkeitsmenge (messgerät 42), welche verschiedentlich ausgebildet sein können, z.B. in Form eines mag¬ netisch-induktiven Durchsatzmessers, eines Ultraschallmessers od. dgl. Es ist möglich, diese Durchsatzmesser auch nur temporär zu betreiben, etwa um eine Grundeinstellung einzuregeln. Über die gemessenen Durchsätze an Flüssigkeit und Feststoff wird dann je nach den Erfordernissen des Betriebes, z.B. durch Beeinflussung des SDtellventiles 41 , auch eine Regelung der Flüssigkeitsmenge vorgenommen.
Wie erwähnt, kann die Mischvorrichtung auf die verschiedenste Weise ausgebildet sein. Die Anwendung eines Chargenbetriebes ist bei Flugasche deshalb günstig, weil Flugasche in der Praxis in zeitlich sehr unterschiedlichen Mengen abtransportiert wird.
Obwohl die Erfindung an Hand einer Mischvorrichtung 18 beschrie¬ ben wurde, die an sich verschieden ausgebildet sein kann, ist es ohne weiteres auch möglich, sie in anderem Zusammenhange anzuwen¬ den, beispielsweise für das Zudosiern in Waagen. Ferner sind auch an der gezeigten Vorrichtung zahlreiche Modifikationen denkbar; so kann zur Regelung der Druckdifferenz zwischen einem Punkte oberhalb der Wirbelschicht 2 und dem Mischorgan 18 in die Abluft- leitung 31 der Wirbelbettapparatur 1 ein Ventil 33 integriert sein, welches über die Druckdifferenz an den Messstellen 12f und 12g geregelt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Dosieren von körnigen oder pulvrigen Stoffen unter Verwendung eines dosierenden Wirbelbettes, dadurch gekennzeichnet, dass die körnigen oder pulvrigen Stoffe vom Bodenbereich des Wirbelbettes abgezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Bodenbereich des Wirbelbettes abgezogene körnige oder pulverförmige Feststoff danach als homogenisiertes Gas- Stoffgemisch mit mindestens einem zweiten Stoff, insbesondere mit einer Flüssigkeit, zusammengeführt und vermischt wird, und dass vorzugsweise die Flüssigkeit in den fluidisierten Stoff einge¬ spritzt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dosierung des homogenisierten Gas-Stoffgemisches diesem vor der Mischung mit dem zweiten Stoff zusätzlich Gas zugeführt wird, wobei dieses Gas dem, z.B. der Mischvorrichtung, zuströmenden Gas-Fest-Stoffstrom ummantelnd, und gegebenenfalls parallel zu seiner Strömungsrichtung, zuge¬ führt wird, und dass vorzugsweise die Geschwindigkeit des zusätz¬ lich zugeführten, den Gas-Stoffgemischstrom ummantelnden Gases gleich gross wie die Geschwindigkeit des Gas-Stoffgemischstromes vorgesehen ist.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer mindestens einen Ein- und mindestens einen Auslass besitzenden, mit einem gas¬ durchlässigen Fluidisierungsboden, z.B. einem Lochboden, verse- henen Wirbelbettapparatur (1 ) zur Erzeugung eines Zwei-Phasen-Ge¬ misches eines körnigen oder pulvrigen Feststoffes mit einem über den Fluidisierungsboden zugeführten Fluid, dadurch gekennzeich¬ net, dass der mindestens eine Auslass (3) der Wirbelbettapparatur (1) an den Fluidisierungsboden (11) angeschlossen ist und in dessen Bereich mündet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Messeinrichtung zum Messen des Feststoffinhaltes des Zwei-Phasen-Gemisches, insbesondere in der Wirbelbettapparatur (1) vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass am Auslass (3) eine Auslaufleitung (4) vorgesehen ist, die in eine Mischvorrichtung (18) mündet, der auch ein zweiter Stoff, insbesondere als Flüssigkeit, vorzugsweise über Sprühdüsen od.dgl. zuführbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslass (3) der Wirbelbettapparatur (1) bzw. im Bereich der Auslaufleitung (4) eine, vorzugsweise als Hohlkörper (5) ausgebildete, Düseneinrichtung (28) als Dosierein¬ richtung, insbesondere für den Mischvorgang, vorgesehen ist, die Kanäle (10) zur Einbringung von zusätzlichem Gas über eine poröse Wandung (7), Düsen etc. des Hohlkörpers (5) in bzw. an die homo¬ gene Gas-Stoffmischung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung des Stoffinhaltes der fluidi¬ sierten Gas-Stoffmischung die Wirbelbettapparatur (1) und die Dü¬ seneinrichtung (28) mit gegebenenfalls voneinander entfernt ange¬ ordneten Messstellen (12a bis 12f') mit vorzugsweise elektrischen oder elektronischen Druckmesseinrichtungen bzw. Niveaufühlern ausgerüstet sind, deren Ausgangssignale einer, beispielsweise speicherprogrammierbaren, elektronischen Steuerung (34) zugeführt sind, deren Ausgangssignale bevorzugt zur Steuerung von Ventilen (13, 13'), insbesondere von Wegventilen und/oder Druckbegren¬ zungsventilen, und vorzugsweise von einer Fördereinrichtung (21) für die Zuführung mindestens eines Stoffes in die Wirbelbett¬ apparatur (1) und/oder in eine Mischvorrichtung zugeführt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelbettapparatur (1) über ein von der Steuerung (34) steuerbares Ventil (35) mit, insbesondere vorwähl¬ barem, Gasdruck beaufschlagbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsregelkreis (34, 40, 41) vorgesehen ist, und dass dieser vorzugsweise von dem mit dem jeweiligen Druckmesser (12-I2f) an der Wirbelbettapparatur (1) verbundenen Steuer- bzw. Regelkreis (34) regelbar ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9022642B2 (en) 2011-04-28 2015-05-05 Hubert Ray Broome Dissolution generator, method of dissolving powder, and mixing system
US11058999B1 (en) 2017-07-10 2021-07-13 Hubert R. Broome Rapid dissolution generator system and method for producing same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8200367B2 (en) * 2008-09-16 2012-06-12 K-Tron Technologies, Inc. Bulk material transport system
ITTO20110125U1 (it) * 2011-11-21 2013-05-22 Stardale Ltd Apparecchiatura per il dosaggio di liquidi

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1057425B (de) * 1953-09-17 1959-05-14 Moeller Johannes Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Mischen von in Silos gelagertem pulverfoermigem Gut
FR1432010A (fr) * 1964-03-18 1966-03-18 Silo transportable pouvant être replié
DE2020428A1 (de) * 1969-05-15 1970-12-17 Whirl Air Flow Europ Ab Verfahren zum Mischen koerniger oder pulverfoermiger Substanzen mittels Druckluft und Mischkessel zur Ausuebung des Verfahrens
US3563610A (en) * 1969-01-15 1971-02-16 Halliburton Co Apparatus for mixing and unloading pulverulent material
FR2125234A1 (en) * 1971-02-17 1972-09-29 Matrep Sa Fluidising mixer - employs alternating air pressures for powders and up to 50% liquid content
US3752446A (en) * 1971-09-27 1973-08-14 Akatake Eng Co Ltd Apparatus for dissolving powder in water

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1057425B (de) * 1953-09-17 1959-05-14 Moeller Johannes Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Mischen von in Silos gelagertem pulverfoermigem Gut
FR1432010A (fr) * 1964-03-18 1966-03-18 Silo transportable pouvant être replié
US3563610A (en) * 1969-01-15 1971-02-16 Halliburton Co Apparatus for mixing and unloading pulverulent material
DE2020428A1 (de) * 1969-05-15 1970-12-17 Whirl Air Flow Europ Ab Verfahren zum Mischen koerniger oder pulverfoermiger Substanzen mittels Druckluft und Mischkessel zur Ausuebung des Verfahrens
FR2125234A1 (en) * 1971-02-17 1972-09-29 Matrep Sa Fluidising mixer - employs alternating air pressures for powders and up to 50% liquid content
US3752446A (en) * 1971-09-27 1973-08-14 Akatake Eng Co Ltd Apparatus for dissolving powder in water

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9022642B2 (en) 2011-04-28 2015-05-05 Hubert Ray Broome Dissolution generator, method of dissolving powder, and mixing system
US11058999B1 (en) 2017-07-10 2021-07-13 Hubert R. Broome Rapid dissolution generator system and method for producing same

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Publication number Publication date
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CH688848A5 (de) 1998-04-30
SK113994A3 (en) 1995-03-08
RO113312B1 (ro) 1998-06-30
CN1043852C (zh) 1999-06-30
ATE163870T1 (de) 1998-03-15

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