WO1998037953A1 - Device for thermal treatment of flowable or pourable solids - Google Patents

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WO1998037953A1
WO1998037953A1 PCT/DE1998/000346 DE9800346W WO9837953A1 WO 1998037953 A1 WO1998037953 A1 WO 1998037953A1 DE 9800346 W DE9800346 W DE 9800346W WO 9837953 A1 WO9837953 A1 WO 9837953A1
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transport
shaft
mixing
elements
drum
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PCT/DE1998/000346
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Inventor
Wolfgang Heschel
Dirk MÜLLER
Original Assignee
Helsa-Werke Helmut Sandler Gmbh & Co. Kg
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Publication date
Application filed by Helsa-Werke Helmut Sandler Gmbh & Co. Kg filed Critical Helsa-Werke Helmut Sandler Gmbh & Co. Kg
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05Stirrers
    • B01F27/051Stirrers characterised by their elements, materials or mechanical properties
    • B01F27/054Deformable stirrers, e.g. deformed by a centrifugal force applied during operation
    • B01F27/0541Deformable stirrers, e.g. deformed by a centrifugal force applied during operation with mechanical means to alter the position of the stirring elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/92Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws
    • B01F27/921Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws with helices centrally mounted in the receptacle
    • B01F27/9212Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws with helices centrally mounted in the receptacle with conical helices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/40Parts or components, e.g. receptacles, feeding or discharging means
    • B01F29/403Disposition of the rotor axis
    • B01F29/4031Disposition of the rotor axis horizontal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F29/00Mixers with rotating receptacles
    • B01F29/60Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers
    • B01F29/64Mixers with rotating receptacles rotating about a horizontal or inclined axis, e.g. drum mixers with stirring devices moving in relation to the receptacle, e.g. rotating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/60Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a horizontal or inclined axis

Definitions

  • the present invention relates to a device for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids with an essentially horizontally arranged drum, wherein elements for mixing and / or transporting the solids are arranged in the drum.
  • the thermal treatment of granular solids is an essential process step in many production processes. These include heating and cooling, drying, pyrolyzing and gasifying, oxidizing and sintering various inorganic as well as organic, granular to powdery solids. Common
  • a feature of these processes is that the properties of solids can be specifically changed by treatment at certain temperatures.
  • the thermal treatment can take place in an inert, oxidizing or reducing atmosphere and also in a wide temperature range. It is typical of these processes that substances / substance components pass from the gas phase to the solid or from the solid to the gas phase.
  • mass transfer is coupled with chemical reactions between the gas and solid phase or in only one phase (gas or solid). This requires intensive contact between the two phases, devices of the type described in the introduction are generally used as rotary kilns in a wide variety of areas.
  • the guarantee is an intensive contact of solid and gas, a high contact frequency of the solid particles on heat transfer surfaces for heating or cooling, a sufficient movement impulse on the individual particles with sticky or solids that tend to sinter, a directed transport of the solid and / or gas phase without flow dead spaces in the apparatus or reactor volume, a residence time of all solid particles that is as uniform as possible, a high solid concentration in the reaction space, a high specific throughput and utilization of the device volume as well as low investment and
  • this device should have as many possible uses.
  • the present object is achieved by a device for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids of the type described in the introduction in that a rotatably mounted shaft is arranged in the interior of the drum is, and the elements for mixing and / or transport of the solids are attached to the shaft.
  • the advantage of the embodiment according to the invention is in particular that the efficiency in mixing and transporting the free-flowing or free-flowing solids is greater with regard to the requirements mentioned at the outset than in the devices known from the prior art.
  • the transport or mixing elements which are preferably rigidly attached to the shaft, can differ in shape, number and
  • the angle of attack between the plane of the transport elements and the shaft axis influences the transport speed and direction.
  • the degree of filling in the reaction tube can be changed locally by different angles of attack of the transport elements, which makes it possible to influence the residence time of the solid in certain zones of the reactor.
  • a negative angle of attack can be selected for individual transport paddles, which leads to a local increase in the degree of filling.
  • the transport elements can also be arranged in an imaginary ascending or descending spiral along the shaft axis. When the spiral rises, the lowest transport speed is reached during the highest transport speed is reached with a descending spiral. Of course, this only applies to otherwise identical settings (e.g. with regard to the speed and the solids throughput).
  • the mixing intensity can be influenced regardless of the speed of the shaft via the shape of the mixing elements.
  • the mixing elements can be designed so that they e.g. have a straight or curved surface, which can optionally be provided with slots and / or side edges etc. Because of the variation possibilities mentioned, there is the advantage that materials with the most varied properties can be treated in the device according to the invention.
  • the transport and / or mixing elements can be selected according to the material to be processed and their angle can be adjusted. For example, also for
  • the device according to the invention is heated either indirectly via the tube wall, directly by hot gases or by combustion of gases in the reaction space. Reactions can not only be controlled by the temperature control, but also by the fact that the gaseous reactants are added at various points along the reaction tube. In gas-solid reactions, e.g. when activating carbon-containing materials, this is preferably done from below, because the gases are in intimate contact with the
  • Solid can occur in the corresponding zone of the reaction space.
  • the gaseous reactants are preferably introduced from above into the gas space above the solid.
  • This type of gas supply is used, among other things. selected for the internal heating of the reactor by oxidation of flammable gases.
  • the device is made using generally known metering devices, such as metering plates, cellular wheels and the like, the throughput of the system being able to be set and controlled using the metering device.
  • the total dwell time can be increased, for example, if the speed of the shaft is reduced with a constant throughput.
  • the opposite, that is to say the reduction in the total dwell time can be achieved by increasing the speed of the shaft with a constant throughput.
  • the residence time of the solid in the individual zones of the reactor can also be changed by tilting the tube.
  • a downward slope leads to an increase in the degree of filling in the direction of movement, while an upward slope results in a corresponding decrease.
  • the residence time of the solid increases with the degree of filling of the reaction tube.
  • the residence time and / or the degree of filling is also influenced by the geometry of the drum. preferred
  • Embodiments of the drum therefore have a conical shape or a diameter which increases conically or stepwise in one direction.
  • the mixing and / or transport elements are each adapted to the drum diameter, so that their effect as such is not impaired.
  • Figure 1 is a schematic representation of the device according to the invention, wherein the in the Drum arranged shaft is shown without the elements for mixing and / or transport;
  • Figure 2 shows a cross section of the drum with a
  • Figure 3 shows a cross section of the drum with a gradually increasing diameter
  • FIG. 4a shows a section of a shaft of the device according to the invention with elements arranged thereon for mixing and / or transporting the solids;
  • FIG. 4b shows a view of the detail of the shaft from FIG. 4a rotated by 90 °;
  • Figure 5a shows a section of the shaft of the device according to the invention with elements for
  • Figure 5b is a view rotated by 90 ° of the shaft
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids with a horizontally arranged drum 1 and a shaft 2 arranged therein.
  • the reference number 3 generally designates the casing of the drum consisting of heating elements and insulation.
  • Channels 4 lead through this sheathing, which can serve for the introduction of thermocouples and for the gas supply.
  • the channels 4 can also be designed so that they serve at the same time for the introduction of the thermocouples and for the gas supply.
  • a material supply 5 and a material discharge 6 are located at the ends of the drum, the material supply advantageously being carried out from above and the material discharge downwards.
  • a gas discharge 7 is provided at the end of the drum 1 on which the material discharge 6 is arranged. The gas discharge 7 is expediently directed upwards.
  • Figure 2 shows a cross section of a drum la with a conically changing diameter.
  • the shaft 2 is arranged in the drum axis, elements 8 for mixing and / or transporting the solids being arranged thereon.
  • the elements 8 for mixing and / or transporting the solids are of different lengths, their length being adapted to the drum diameter.
  • a further drum 1b is shown in FIG. 3, the diameter of which increases gradually.
  • the shaft 2 is arranged in the drum axis.
  • the elements 8 arranged on the shaft 2 for mixing and / or transport The solids also have different lengths in this embodiment, since their lengths are designed in accordance with the drum diameter.
  • FIGS. 4a and 4b A section of a shaft 2 is shown in FIGS. 4a and 4b.
  • Figures 4a and 4b differ in that in figure 4b the shaft 2 is rotated by 90 ° with respect to that in figure 4a.
  • a screw 9 is arranged on the shaft 2, as can be provided at the end of the shaft 2 for the supply and / or removal of material.
  • the elements 8 for mixing and / or transporting the solids are shown in FIGS. 4a and 4b in such a way that the elements 8 with a surface running parallel to the shaft axis serve for mixing and the elements 8 with a surface oriented at an angle to the shaft axis for transporting the Solids.
  • the transport elements 8 are arranged offset in an ascending spiral by 90 ° (with the shaft turning to the left).
  • Each transport element 8 is opposed to a mixing element 8, ie on each level on which a transport element 8 is arranged there is a mixing element 8 which is offset by 180 ° with respect to the transport element 8.
  • the angle of attack of the transport elements 8 to the shaft axis is indicated in FIG. 4 and was set to 15 ° in the actual exemplary embodiment.
  • the section of the shaft 2 shown in FIG. 1 shows the positions of the transport and mixing elements 8 in exemplary embodiment 1 on the first two thirds. If solids are now transported through the shaft 2 in the device according to the invention, the solids mass moved by the transport elements 8 remains in a zone for three quarters of a turn and is only mixed in the process.
  • FIGS Another embodiment of the shaft 2 of the device according to the invention is shown in FIGS.
  • FIGS. 5a and 5b in which in turn a screw 9 is arranged on the shaft 2 and is used for supplying and / or removing goods.
  • the representations in FIGS. 5a and 5b differ in that the shaft 2 in FIG. 5b is rotated by 90 ° with respect to the shaft 2 in FIG. 5a.
  • the elements 8 arranged on the shaft 2 for mixing and transporting the solids are arranged in the embodiment shown in FIGS. 5a and 5b such that some of these elements 8 have a surface alignment with respect to the shaft axis with a negative sign, ie with a negative angle of attack.
  • the last third (as seen in the conveying direction) of the shaft 2 had such an arrangement of the transport and mixing elements 8.
  • the transport elements were arranged at an angle of attack of 15 ° to the shaft axis and the mixing elements at an angle of attack of minus 10 °.
  • Residence time spectrum of the solid measured with the pipe in a horizontal position. During the measurement, the inclination of the shaft was 0 °, the solids throughput was 1650 cm 3 / h, and the shaft rotated at a speed of 2 rpm. and there was a filling level of 21%. From the measured data, an average residence time of 33 min. with a standard deviation of ⁇ 5.5 min. be determined.
  • the amount of solids was reduced to half at the same speed of the shaft compared to embodiment 1.
  • the inclination of the shaft was 0 °
  • the solids throughput was 830 cm 3 / h
  • the shaft rotated at a speed of 2 rpm. and there was a filling level of 13%.
  • the average dwell time in embodiment 2 was 46 minutes. with a standard deviation of ⁇ 8 min. determined.
  • a curve fitting carried out as in example 1 gave for example 2 a Bodenstein number of 61 and an equivalent number of cells of 31. From this it follows that a reduction in the throughput with a simultaneously decreasing degree of filling slightly increases the longitudinal mixing of the solid, as in the falling values of Bodenstein number and number of cells can be seen.
  • the shaft was set with an inclination angle of 1 ° (downward inclination in the conveying direction).
  • the following conditions prevailed: inclination of the shaft 1 °, solids throughput 520 cm 3 / h, speed of the shaft 1 rpm, filling level 13.7% which occurs.
  • the measured residence time distribution gave an average residence time of 64 min. and a standard deviation of ⁇ 9 min.
  • FIGS. 6 and 7 show the relationship between the average dwell time or volume throughput and the speed of the shaft with the degree of filling as parameters, the values being determined using a test device according to exemplary embodiments 1 to 3.

Abstract

The invention relates to a device for thermal treatment of flowable or pourable solids comprising a substantially vertical drum (1), wherein elements (8) for mixing and/or transporting the solids are arranged in said drum. The inventive device further comprises a pivotally mounted shaft (2) inside the drum. The elements (8) for mixing and/or transporting the solids are fixed to the shaft (2).

Description

Vorrichtung zur thermischen Behandlung fließ- oder rieselfähiger FeststoffeDevice for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung fließ- oder rieselfähiger Feststoffe mit einer im wesentlichen waagerecht angeordneten Trommel, wobei in der Trommel Elemente zum Durchmischen und/oder zum Transport der Feststoffe angeordnet sind.The present invention relates to a device for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids with an essentially horizontally arranged drum, wherein elements for mixing and / or transporting the solids are arranged in the drum.
Die thermische Behandlung von körnigen Feststoffen ist in vielen Produktionsprozessen ein wesentlicher Verfahrensschritt. Zu nennen sind das Erwärmen und Kühlen, das Trocknen, Pyrolysieren und Vergasen, das Oxidieren und Sintern von diversen anorganischen wie auch organischen, körnigen bis pulverförmigen Feststoffen. GemeinsamesThe thermal treatment of granular solids is an essential process step in many production processes. These include heating and cooling, drying, pyrolyzing and gasifying, oxidizing and sintering various inorganic as well as organic, granular to powdery solids. Common
Merkmal dieser Verfahren ist, daß sich die Eigenschaften von Feststoffen durch die Behandlung bei bestimmten Temperaturen gezielt verändern lassen. Hierbei kann die thermische Behandlung in einer inerten, oxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre erfolgen und auch in einem weiten Temperaturbereich. Typisch für diese Vorgänge ist, daß Stoffe/Stoffkomponenten aus der Gasphase an den Feststoff übergehen oder vom Feststoff in die Gasphase gelangen. Der Stoffaustausch ist in vielen Anwendungsfällen mit chemischen Reaktionen zwischen Gas- und Feststoffphase oder in nur einer Phase (Gas oder Feststoff) gekoppelt. Hierfür ist ein intensiver Kontakt der beiden Phasen erforderlich, wobei Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Art allgemein als Drehrohröfen in den verschiedensten Bereichen Anwendung finden.A feature of these processes is that the properties of solids can be specifically changed by treatment at certain temperatures. The thermal treatment can take place in an inert, oxidizing or reducing atmosphere and also in a wide temperature range. It is typical of these processes that substances / substance components pass from the gas phase to the solid or from the solid to the gas phase. In many applications, mass transfer is coupled with chemical reactions between the gas and solid phase or in only one phase (gas or solid). This requires intensive contact between the two phases, devices of the type described in the introduction are generally used as rotary kilns in a wide variety of areas.
Bei der thermischen Behandlung von Feststoffen ist die Gewährleistung eines intensiven Kontakts von Feststoff und Gas, eine hohe Kontaktfrequenz der Feststoffpartikel an Wärmeübertragerflächen für Heizung oder Kühlung, ein ausreichender Bewegungsimpuls auf die Einzelpartikel bei klebrigen oder zur Versinterung neigenden Feststoffen, ein gerichteter Transport der Feststoff- und/oder Gasphase ohne Strömungstoträume im Apparate- bzw. Reaktorvolumen, eine möglichst einheitliche Verweilzeit aller Feststoffpartikel, eine hohe Feststoffkonzentration im Reaktionsraum, eine hohe spezifische Durchsatzleistung und Ausnutzung des Vorrichtungsvolumens sowie geringe Investitions- undIn the thermal treatment of solids, the guarantee is an intensive contact of solid and gas, a high contact frequency of the solid particles on heat transfer surfaces for heating or cooling, a sufficient movement impulse on the individual particles with sticky or solids that tend to sinter, a directed transport of the solid and / or gas phase without flow dead spaces in the apparatus or reactor volume, a residence time of all solid particles that is as uniform as possible, a high solid concentration in the reaction space, a high specific throughput and utilization of the device volume as well as low investment and
Betriebskosten von besonderer Bedeutung. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist nachteilig, daß sie im allgemeinen nur einzelne der vorgenannten Punkte auf zufriedenstellende Weise erfüllen, während die meisten anderen Anforderungen nur unzureichend erfüllt werden.Operating costs of particular importance. A disadvantage of the devices known from the prior art is that they generally only satisfactorily fulfill some of the above-mentioned points, while most of the other requirements are insufficiently met.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, die den Stand der Technik um eine weitere Vorrichtung der vorgenannten Art bereichert, die eine größtmöglicheIt is therefore an object of the present invention to provide a device of the type described in the introduction, which enriches the prior art with a further device of the aforementioned type, which is the largest possible
Kombination der vorgenannten Anforderungen erfüllt, wobei diese Vorrichtung möglichst vielseitige Einsatzmöglichkeiten aufweisen soll.Combination of the aforementioned requirements met, this device should have as many possible uses.
Die vorliegende Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung fließ- oder rieselfähiger Feststoffe der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß im Inneren der Trommel eine drehbar gelagerte Welle angeordnet ist, und die Elemente zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe auf der Welle befestigt sind.The present object is achieved by a device for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids of the type described in the introduction in that a rotatably mounted shaft is arranged in the interior of the drum is, and the elements for mixing and / or transport of the solids are attached to the shaft.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung liegt insbesondere darin, daß die Effizienz beim Durchmischen und Transport der fließ- oder rieself higen Feststoffe hinsichtlich der eingangs genannten Anforderungen größer als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ist.The advantage of the embodiment according to the invention is in particular that the efficiency in mixing and transporting the free-flowing or free-flowing solids is greater with regard to the requirements mentioned at the outset than in the devices known from the prior art.
Die auf der Welle bevorzugt starr befestigten Transport- bzw. Mischelemente können sich in Form, Anzahl und demThe transport or mixing elements, which are preferably rigidly attached to the shaft, can differ in shape, number and
Anstellwinkel zur Wellenachse unterscheiden und dienen dann entweder zum Durchmischen des Feststoffes oder zu dessen Transport. Es können sich z.B. in einer Ebene über den Wellenumfang verteilt sogenannte Mischelemente und Transportelemente abwechseln. Der Anstellwinkel zwischen der Ebene der Transportelemente und der Wellenachse beeinflußt die Transportgeschwindigkeit und Richtung. Durch unterschiedliche Anstellwinkel der Transportelemente kann lokal der Füllungsgrad im Reaktionsrohr verändert werden, wodurch eine Beeinflussung der Verweilzeit des Feststoffes in bestimmten Zonen des Reaktors ermöglicht wird. So kann z.B. für einzelne Transportpaddel ein negativer Anstellwinkel gewählt werden, was zu einem lokalen Anstieg des Füllungsgrades führt.Differentiate the angle of attack to the shaft axis and then serve either to mix the solid or to transport it. For example, Alternate so-called mixing elements and transport elements in one plane over the shaft circumference. The angle of attack between the plane of the transport elements and the shaft axis influences the transport speed and direction. The degree of filling in the reaction tube can be changed locally by different angles of attack of the transport elements, which makes it possible to influence the residence time of the solid in certain zones of the reactor. For example, a negative angle of attack can be selected for individual transport paddles, which leads to a local increase in the degree of filling.
Die Anordnung der Transportelemente kann auch in einer gedachten aufsteigenden oder absteigenden Spirale entlang der Wellenachse erfolgen. Bei aufsteigender Spirale wird die geringste Transportgeschwindigkeit erreicht, während bei absteigender Spirale die höchste Transportgeschwindigkeit erreicht wird. Dies gilt selbstverständlich nur bei ansonsten identischen Einstellungen (z.B. hinsichtlich der Drehzahl und des Feststoffdurchsatzes) .The transport elements can also be arranged in an imaginary ascending or descending spiral along the shaft axis. When the spiral rises, the lowest transport speed is reached during the highest transport speed is reached with a descending spiral. Of course, this only applies to otherwise identical settings (e.g. with regard to the speed and the solids throughput).
Von der Anzahl der auf dem Wellenumfang angeordneten Mischelemente hängt es ab, wie oft und intensiv der Feststoff durchmischt wird. Da die Mischelemente den Feststoff nur lokal begrenzt durchmischen, ist jeweils nur ein geringes Feststoffvolumen beteiligt, wodurch eine praktisch einheitliche Verweilzeit der Partikel gewährleistet und eine Längsvermischung weitgehend vermieden wird. Die Mischintensität kann dabei unabhängig von der Drehzahl der Welle über die Form der Mischelemente beeinflußt werden. Die Mischelemente können dabei so ausgebildet sein, daß sie z.B. eine gerade oder gewölbte Fläche aufweisen, die gegebenenfalls mit Schlitzen und/oder seitlichen Kanten etc. versehen sein können. Aufgrund der genannten Variationsmöglichkeiten ergibt sich der Vorteil, daß Materialien mit den unterschiedlichsten Eigenschaften in der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden können. Die Transport- und/oder Mischelemente können entsprechend dem zu verarbeitenden Material gewählt und in ihrem Winkel eingestellt werden. So kann z.B. auch zurHow often and intensively the solid is mixed depends on the number of mixing elements arranged on the shaft circumference. Since the mixing elements only mix the solid locally to a limited extent, only a small volume of solid is involved, which ensures a practically uniform residence time of the particles and largely prevents longitudinal mixing. The mixing intensity can be influenced regardless of the speed of the shaft via the shape of the mixing elements. The mixing elements can be designed so that they e.g. have a straight or curved surface, which can optionally be provided with slots and / or side edges etc. Because of the variation possibilities mentioned, there is the advantage that materials with the most varied properties can be treated in the device according to the invention. The transport and / or mixing elements can be selected according to the material to be processed and their angle can be adjusted. For example, also for
Versinterung neigendes Material behandelt werden oder ein intensiver Kontakt des Materials mit dem Gas sichergestellt werden, um bestimmte chemische Reaktionen ablaufen zu lassen. Bei flachen und evtl. geschlitzten Elementen überwiegt ein sogenannter "Rühreffekt" und der Feststoff böscht ab. Es bildet sich eine Kaskadenzone aus, wie sie auch bei der Feststoffbewegung in langsam bewegten Drehrohren zu beobachten ist. Gewölbte bzw. schaufeiförmig ausgebildete Misch- und/oder Transportelemente fördern den Feststoff über die Welle hinweg, wobei es zur Ausbildung einer Partikelsträhne mit innigem Kontakt zu der Gasphase kommt. Dies- ist mit der Kateraktzone bei schnell umlaufenden Drehrohren vergleichbar.Material that tends to sintering can be treated or an intensive contact of the material with the gas can be ensured in order to allow certain chemical reactions to take place. In the case of flat and possibly slotted elements, a so-called "stirring effect" prevails and the solid blocks off. A cascade zone is formed, as can also be observed with the movement of solids in slowly moving rotating tubes. Arched or shovel-shaped mixing and / or transport elements promote the Solid across the shaft, forming a strand of particles with intimate contact with the gas phase. This is comparable to the cataract zone with rapidly rotating rotary tubes.
Die Beheizung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt entweder indirekt über die Rohrwand, direkt durch Heißgase oder durch Verbrennung von Gasen im Reaktionsraum. Reaktionen können dabei nicht nur durch die Temperaturführung gesteuert werden, sondern auch dadurch, daß die gasförmigen Reaktionspartner an verschiedenen Stellen längs des Reaktionsrohres zugegeben werden. Bei Gas-Feststoff-Reaktionen, wie z.B. beim Aktivieren von kohlenstoffhaltigen Materialien, geschieht dies bevorzugt von unten, da die Gase so in innigen Kontakt mit demThe device according to the invention is heated either indirectly via the tube wall, directly by hot gases or by combustion of gases in the reaction space. Reactions can not only be controlled by the temperature control, but also by the fact that the gaseous reactants are added at various points along the reaction tube. In gas-solid reactions, e.g. when activating carbon-containing materials, this is preferably done from below, because the gases are in intimate contact with the
Feststoff in der entsprechenden Zone des Reaktionsraumes treten können.Solid can occur in the corresponding zone of the reaction space.
Bei der Durchführung homogener Reaktionen, d.h. von Reaktionen, die in der Gasphase ablaufen, werden die gasförmigen Reaktionspartner bevorzugt von oben in den Gasraum über dem Feststoff eingebracht. Diese Art der GasZuführung wird u.a. bei der Innenbeheizung des Reaktors durch Oxidation brennbarer Gase gewählt. Die Zuführung des Feststoffes in die erfindungsgemäßeWhen performing homogeneous reactions, i.e. For reactions that take place in the gas phase, the gaseous reactants are preferably introduced from above into the gas space above the solid. This type of gas supply is used, among other things. selected for the internal heating of the reactor by oxidation of flammable gases. The feeding of the solid into the invention
Vorrichtung geschieht über allgemein bekannte Dosiergeräte, wie z.B. Dosierteller, Zellenrad und dergleichen, wobei mit dem Dosiergerät die Durchsatzleistung der Anlage eingestellt und geregelt werden kann. Für eine bestimmte geometrische Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Feststoffverweilzeit und die Mischintensität, ferner die Kontaktzeit des Feststoffes an der beheizten oder gekühlten Reaktorwand durch den Feststoffdurchsatz , die Wellendrehzahl und die Neigung des Reaktionsrohres beeinflußt werden. Die Gesamtverweilzeit, läßt sich dabei z.B. erhöhen, wenn die Drehzahl der Welle bei konstantem Durchsatz vermindert wird. Das Gegenteil, d.h. die Verringerung der Gesamtverweilzeit läßt sich dadurch erreichen, daß bei konstantem Durchsatz die Drehzahl der Welle erhöht wird. Die Verweilzeit des Feststoffes in den einzelnen Zonen des Reaktors läßt sich ferner durch Neigung des Rohres verändern. Eine Abwärtsneigung führt zu einer Zunahme des Füllungsgrades in Bewegungsrichtung, während eine Aufwärtsneigung eine entsprechende Abnahme zur Folge hat. Bei konstantem Durchsatz erhöht sich dabei mit dem Füllungsgrad des Reaktionsrohres die Verweilzeit des Feststoffs. Mit der Neigung des Rohres verändert sich gleichzeitig der wirksame Anstellwinkel der Transport- und Mischelemente, so daß zusätzlich Einfluß auf denThe device is made using generally known metering devices, such as metering plates, cellular wheels and the like, the throughput of the system being able to be set and controlled using the metering device. For a certain geometric design of the device according to the invention, the solids residence time and the mixing intensity, as well as the contact time of the solids on the heated or cooled reactor wall due to the solids throughput, the shaft speed and the inclination of the reaction tube to be influenced. The total dwell time can be increased, for example, if the speed of the shaft is reduced with a constant throughput. The opposite, that is to say the reduction in the total dwell time, can be achieved by increasing the speed of the shaft with a constant throughput. The residence time of the solid in the individual zones of the reactor can also be changed by tilting the tube. A downward slope leads to an increase in the degree of filling in the direction of movement, while an upward slope results in a corresponding decrease. At constant throughput, the residence time of the solid increases with the degree of filling of the reaction tube. With the inclination of the tube, the effective angle of attack of the transport and mixing elements changes at the same time, so that additional influence on the
Vermischungs- und Bewegungsablauf des Feststoffes ausgeübt wird.Mixing and movement of the solid is exercised.
Die Verweilzeit und/oder der Füllungsgrad wird aber auch durch die Geometrie der Trommel beeinflußt. BevorzugteThe residence time and / or the degree of filling is also influenced by the geometry of the drum. preferred
Ausgestaltungen der Trommel haben daher eine konische Form oder einen Durchmesser, der sich in eine Richtung konisch oder stufenweise vergrößert. Bei diesen Ausführungsformen ist es zweckmäßig, wenn die Misch und/oder Transportelemente jeweils dem Trommeldurchmesser angepaßt sind, damit ihre Wirkung als solche nicht beeinträchtigt wird.Embodiments of the drum therefore have a conical shape or a diameter which increases conically or stepwise in one direction. In these embodiments, it is expedient if the mixing and / or transport elements are each adapted to the drum diameter, so that their effect as such is not impaired.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the attached figures. Show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die in der Trommel angeordnete Welle ohne die Elemente zum Durchmischen und/oder Transport dargestellt -ist;Figure 1 is a schematic representation of the device according to the invention, wherein the in the Drum arranged shaft is shown without the elements for mixing and / or transport;
Figur 2 einen Querschnitt der Trommel mit einemFigure 2 shows a cross section of the drum with a
Durchmesser, der sich konisch vergrößert;Diameter that increases conically;
Figur 3 einen Querschnitt der Trommel mit einem sich stufenweise vergrößernden Durchmesser;Figure 3 shows a cross section of the drum with a gradually increasing diameter;
Figur 4a einen Ausschnitt einer Welle der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit auf dieser angeordneten Elementen zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe;FIG. 4a shows a section of a shaft of the device according to the invention with elements arranged thereon for mixing and / or transporting the solids;
Figur 4b eine um 90° gedrehte Ansicht des Ausschnitts der Welle aus Figur 4a;FIG. 4b shows a view of the detail of the shaft from FIG. 4a rotated by 90 °;
Figur 5a einen Ausschnitt der Welle der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Elementen zumFigure 5a shows a section of the shaft of the device according to the invention with elements for
Durchmischen und/oder Transport des Feststoffs, die eine gegenüber den Figuren 4a und 4b unterschiedliche Anordnung aufweisen;Mixing and / or transporting the solid, which have a different arrangement compared to FIGS. 4a and 4b;
Figur 5b eine um 90° gedrehte Ansicht der Welle ausFigure 5b is a view rotated by 90 ° of the shaft
Figur 5a.Figure 5a.
Figurencharacters
6 und 7 Diagramme aus denen die mittlere Verweilzeit bzw. der mittlere Volumendurchsatz in6 and 7 diagrams from which the mean residence time and the mean volume flow in
Abhängigkeit von der Drehzahl der Welle zu entnehmen ist. Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur thermischen Behandlung fließ- oder rieselfähiger Feststoffe mit einer waagerecht angeordneten Trommel 1 und einer darin angeordneten Welle 2. Auf der Welle 2 sind erfindungsgemäß die Elemente zum Durchmischen und/oder Transport derDepending on the speed of the shaft. FIG. 1 shows a device according to the invention for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids with a horizontally arranged drum 1 and a shaft 2 arranged therein. According to the invention, the elements for mixing and / or transporting the
Feststoffe angeordnet, wobei aber in der vorliegenden Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit auf deren Darstellung verzichtet wurde. Mit dem Bezugszeichen 3 ist allgemein die aus Heizelementen und Isolierung bestehende Ummantelung der Trommel bezeichnet. Durch diese Ummantelung führen Kanäle 4, die zum Einführen von Thermoelementen sowie für die Gaszufuhr dienen können. Die Kanäle 4 können auch so ausgebildet sein, daß sie gleichzeitig zum Einführen der Thermoelemente und für die Gaszufuhr dienen. Eine Gutzuführung 5 und eine Gutabführung 6 befinden sich jeweils an den Enden der Trommel, wobei die GutZuführung zweckmäßigerweise von oben erfolgt und die Gutabführung nach unten. Eine Gasabführung 7 ist an dem Ende der Trommel 1 vorgesehen an der die Gutabführung 6 angeordnet ist. Die Gasabführung 7 ist zweckmäßigerweise nach oben gerichtet.Solids arranged, but in the present Figure 1, the illustration has been omitted for reasons of clarity. The reference number 3 generally designates the casing of the drum consisting of heating elements and insulation. Channels 4 lead through this sheathing, which can serve for the introduction of thermocouples and for the gas supply. The channels 4 can also be designed so that they serve at the same time for the introduction of the thermocouples and for the gas supply. A material supply 5 and a material discharge 6 are located at the ends of the drum, the material supply advantageously being carried out from above and the material discharge downwards. A gas discharge 7 is provided at the end of the drum 1 on which the material discharge 6 is arranged. The gas discharge 7 is expediently directed upwards.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt einer Trommel la mit einem sich konisch verändernden Durchmesser. In der Trommelachse ist die Welle 2 angeordnet, wobei darauf Elemente 8 zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe angeordnet sind. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform sind die Elemente 8 zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe von unterschiedlicher Länge, wobei ihre Länge entsprechend dem Trommeldurchmesser angepaßt ist.Figure 2 shows a cross section of a drum la with a conically changing diameter. The shaft 2 is arranged in the drum axis, elements 8 for mixing and / or transporting the solids being arranged thereon. In the embodiment shown in FIG. 2, the elements 8 for mixing and / or transporting the solids are of different lengths, their length being adapted to the drum diameter.
In Figur 3 ist eine weitere Trommel lb dargestellt, deren Durchmesser sich stufenweise vergrößert. Auch hier ist die Welle 2 in der Trommelachse angeordnet. Die auf der Welle 2 angeordneten Elemente 8 zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe weisen auch in dieser Ausführungsform unterschiedliche Längen auf, da deren Längen entsprechend dem Trommeldurchmesser ausgebildet sind.A further drum 1b is shown in FIG. 3, the diameter of which increases gradually. Here, too, the shaft 2 is arranged in the drum axis. The elements 8 arranged on the shaft 2 for mixing and / or transport The solids also have different lengths in this embodiment, since their lengths are designed in accordance with the drum diameter.
In den Figuren 4a und 4b ist jeweils ein Ausschnitt einer Welle 2 dargestellt. Die Figuren 4a und 4b unterscheiden sich dadurch, daß in der Figur 4b die Welle 2 um 90° gegenüber der in Figur 4a gedreht ist. Auf der Welle 2 ist jeweils eine Schnecke 9 angeordnet, wie sie jeweils am Ende der Welle 2 für die Gutzufuhr und/oder -abfuhr vorgesehen sein kann. Die Elemente 8 zum Durchmischen und/oder Transport der Feststoffe sind in Figur 4a und 4b so dargestellt, daß die Elemente 8 mit einer parallel zur Wellenachse verlaufenden Fläche zum Durchmischen dienen und die Elemente 8 mit einer in einem Winkel zur Wellenachse ausgerichteten Fläche zum Transport der Feststoffe. Die Transportelemente 8 sind einzügig in aufsteigender Spirale um 90° versetzt angeordnet (bei vorgesehener Linksdrehung der Welle) . Jedem Transportelement 8 steht ein Mischelement 8 gegenüber, d.h. auf jeder Ebene, auf der ein Transportelement 8 angeordnet ist, befindet sich ein Mischelement 8, welches gegenüber dem Transportelement 8 um 180° versetzt ist. Der Anstellwinkel der Transportelemente 8 zur Wellenachse ist in Fig. 4 angedeutet und ist im tatsächlichen Ausführungsbeispiel auf 15° eingestellt gewesen. Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt der Welle 2 gibt die Anstellungen der Transport- und Mischelemente 8 im Ausführungsbeispiel 1 auf den ersten zwei Dritteln wieder. Wird nun Feststoff durch die Welle 2 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung transportiert, so verweilt die von den Transportelementen 8 bewegte Feststoffmasse eine dreiviertel Umdrehung in einer Zone und wird dabei lediglich durchmischt. In den Figuren 5a und 5b ist eine andere Ausführungsform der Welle 2 der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei der wiederum eine Schnecke 9 auf der Welle 2 angeordnet ist und für die Gutzuführung und/oder -abführung dient. Die Darstellungen in den Figuren 5a und 5b unterscheiden sich dadurch, daß die Welle 2 in Figur 5b um 90° gegenüber der Welle 2 in Figur 5a verdreht ist. Die auf der Welle 2 angeordneten Elemente 8 zum Durchmischen und Transport der Feststoffe sind in der in den Figuren 5a und 5b dargestellten Ausführungsform so angeordnet, daß einige dieser Elemente 8 eine Flächenausrichtung gegenüber der Wellenachse mit negativem Vorzeichen, d.h. mit negativem Anstellwinkel, aufweisen.A section of a shaft 2 is shown in FIGS. 4a and 4b. Figures 4a and 4b differ in that in figure 4b the shaft 2 is rotated by 90 ° with respect to that in figure 4a. A screw 9 is arranged on the shaft 2, as can be provided at the end of the shaft 2 for the supply and / or removal of material. The elements 8 for mixing and / or transporting the solids are shown in FIGS. 4a and 4b in such a way that the elements 8 with a surface running parallel to the shaft axis serve for mixing and the elements 8 with a surface oriented at an angle to the shaft axis for transporting the Solids. The transport elements 8 are arranged offset in an ascending spiral by 90 ° (with the shaft turning to the left). Each transport element 8 is opposed to a mixing element 8, ie on each level on which a transport element 8 is arranged there is a mixing element 8 which is offset by 180 ° with respect to the transport element 8. The angle of attack of the transport elements 8 to the shaft axis is indicated in FIG. 4 and was set to 15 ° in the actual exemplary embodiment. The section of the shaft 2 shown in FIG. 1 shows the positions of the transport and mixing elements 8 in exemplary embodiment 1 on the first two thirds. If solids are now transported through the shaft 2 in the device according to the invention, the solids mass moved by the transport elements 8 remains in a zone for three quarters of a turn and is only mixed in the process. Another embodiment of the shaft 2 of the device according to the invention is shown in FIGS. 5a and 5b, in which in turn a screw 9 is arranged on the shaft 2 and is used for supplying and / or removing goods. The representations in FIGS. 5a and 5b differ in that the shaft 2 in FIG. 5b is rotated by 90 ° with respect to the shaft 2 in FIG. 5a. The elements 8 arranged on the shaft 2 for mixing and transporting the solids are arranged in the embodiment shown in FIGS. 5a and 5b such that some of these elements 8 have a surface alignment with respect to the shaft axis with a negative sign, ie with a negative angle of attack.
In dem Ausführungsbeispiel 1 wies das letzte Drittel (in Förderrichtung gesehen) der Welle 2 eine derartige Anordnung der Transport- und Mischelemente 8 auf . Die Transportelemente waren dabei in einem Anstellwinkel von 15° zur Wellenachse angeordnet und die Mischelemente in einem Anstellwinkel von minus 10°.In the exemplary embodiment 1, the last third (as seen in the conveying direction) of the shaft 2 had such an arrangement of the transport and mixing elements 8. The transport elements were arranged at an angle of attack of 15 ° to the shaft axis and the mixing elements at an angle of attack of minus 10 °.
Mit diesem Ausführungsbeispiel wurde dasWith this embodiment, that was
Verweilzeitspektrum des Feststoffes bei horizontaler Lage des Rohres gemessen. Bei der Messung betrug die Neigung der Welle 0°, der Feststoffdurchsatz 1650cm3/h, die Welle drehte sich mit einer Geschwindigkeit von 2 U/min. und es stellte sich ein Füllungsgrad vom 21% ein. Aus den gemessenen Daten konnte eine mittlere Verweilzeit von 33 min. mit einer Standardabweichung von ±5,5 min. bestimmt werden. Eine durchgeführte Kurvenanpassung lieferte auf Basis des Dispersionsmodells bzw. des Zellenmodells (beschrieben in: Walas, St.M., Chemical Reaction Engineering Handbook of Solved Problems, Gordon and Breach Publishers 1995) eine Bodensteinzahl von Bo = 90 und eine äquivalente Zellenzahl von n- = 45.Residence time spectrum of the solid measured with the pipe in a horizontal position. During the measurement, the inclination of the shaft was 0 °, the solids throughput was 1650 cm 3 / h, and the shaft rotated at a speed of 2 rpm. and there was a filling level of 21%. From the measured data, an average residence time of 33 min. with a standard deviation of ± 5.5 min. be determined. A curve fitting performed based on the dispersion model or the cell model (described in: Walas, St.M., Chemical Reaction Engineering Handbook of Solved Problems, Gordon and Breach Publishers 1995) a Bodenstein number of Bo = 90 and an equivalent number of cells of n- = 45.
Aus den ermittelten Zahlenwerten ist zu folgern, daß die Feststoffbewegung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung näherungsweise Pfropfenströmung aufweist, was eine ungefähr gleiche Verweildauer für alle Partikel bedeutet. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Produktqualität und wird bei allen kontinuierlichen Prozessen angestrebt, oftmals jedoch nicht erreicht.It can be concluded from the numerical values determined that the movement of solids in the device according to the invention has approximately plug flow, which means an approximately identical residence time for all particles. This ensures uniform product quality and is aimed at in all continuous processes, but is often not achieved.
Beim Ausführungsbeispiel 2 wurde die Feststoffaufgabenmenge bei gleicher Drehzahl der Welle gegenüber Ausführungsbeispiel 1 auf die Hälfte reduziert. Die Neigung der Welle betrug 0°, der Feststoffdurchsatz 830 cm3/h, die Welle drehte sich mit einer Geschwindigkeit von 2 U/min. und es stellte sich ein Füllungsgrad von 13 % auf. Die mittlere Verweilzeit wurde bei dem Ausführungsbeispiel 2 auf 46 min. bei einer Standardabweichung von ± 8 min. ermittelt. Eine wie im Ausführungsbeispiel 1 durchgeführte Kurvenanpassung lieferte für das Ausführungsbeispiel 2 eine Bodensteinzahl von 61 und eine äquivalente Zellenzahl von 31. Hieraus ergibt sich, daß ein Herabsetzen des Durchsatzes bei sich gleichzeitig verringerndem Füllungsgrad die Längsvermischung des Feststoffes geringfügig erhöht, wie an den fallenden Werten der Bodensteinzahl und Zellenzahl zu erkennen ist.In embodiment 2, the amount of solids was reduced to half at the same speed of the shaft compared to embodiment 1. The inclination of the shaft was 0 °, the solids throughput was 830 cm 3 / h, and the shaft rotated at a speed of 2 rpm. and there was a filling level of 13%. The average dwell time in embodiment 2 was 46 minutes. with a standard deviation of ± 8 min. determined. A curve fitting carried out as in example 1 gave for example 2 a Bodenstein number of 61 and an equivalent number of cells of 31. From this it follows that a reduction in the throughput with a simultaneously decreasing degree of filling slightly increases the longitudinal mixing of the solid, as in the falling values of Bodenstein number and number of cells can be seen.
Im Ausführungsbeispiel 3 wurde die Welle mit einem Neigungswinkel von 1° (Abwärtsneigung in Förderrichtung) eingestellt. Im Ausführungsbeispiel 3 herrschten folgende Bedingungen vor: Neigung der Welle 1°, Feststoffdurchsatz 520 cm3/h, Drehzahl der Welle 1 U/min., sich einstellender Füllungsgrad 13,7 %. Die gemessene Verweilzeitverteilung ergab eine mittlere Verweilzeit von 64 min. und eine Standardabweichung von ±9 min.In exemplary embodiment 3, the shaft was set with an inclination angle of 1 ° (downward inclination in the conveying direction). In exemplary embodiment 3, the following conditions prevailed: inclination of the shaft 1 °, solids throughput 520 cm 3 / h, speed of the shaft 1 rpm, filling level 13.7% which occurs. The measured residence time distribution gave an average residence time of 64 min. and a standard deviation of ± 9 min.
Für die Ausführungsbeispiele 2 und 3 wurde jeweils dieselbe Welle 2 mit denselben Einstellungen für die Transport- und Mischelemente 8 wie in Ausführungsbeispiel 1 verwendet.The same shaft 2 with the same settings for the transport and mixing elements 8 as in embodiment 1 was used for the embodiments 2 and 3.
Den Figuren 6 und 7 ist der Zusammenhang zwischen mittlerer Verweilzeit bzw. Volumendurchsatz und Drehzahl der Welle mit dem Füllungsgrad als Parameter zu entnehmen, wobei die Werte mit einer Versuchsvorrichtung den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 ermittelt wurde. FIGS. 6 and 7 show the relationship between the average dwell time or volume throughput and the speed of the shaft with the degree of filling as parameters, the values being determined using a test device according to exemplary embodiments 1 to 3.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur thermischen Behandlung fließ- oder rieselfähiger Feststoffe mit einer im wesentlichen waagerecht angeordneten Trommel, wobei in der Trommel Elemente zum Durchmischen und/oder zum Transport der Feststoffe angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß im Inneren der Trommel (1; la; lb) eine drehbar gelagerte Welle (2) angeordnet ist und daß die Elemente zum Durchmischen (8) und/oder Transport (8) der Feststoffe auf der Welle (2) befestigt sind.1. A device for the thermal treatment of flowable or free-flowing solids with a substantially horizontally arranged drum, wherein elements for mixing and / or for transporting the solids are arranged in the drum, characterized in that ß inside the drum (1; la; lb ) a rotatably mounted shaft (2) is arranged and that the elements for mixing (8) and / or transport (8) of the solids are attached to the shaft (2).
2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Trommel (1; la; lb) drehbar gelagert ist.2. Device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that the drum (1; la; lb) is rotatably mounted.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Trommel eine horizontale Neigung bis +15° aufweist.3. Device according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that the drum has a horizontal inclination of up to + 15 °.
4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß sich der Durchmesser der Trommel (1) in eine Richtung konisch oder stufenweise vergrößert.4. The device according to claim 1 or 2, characterized in that ß the diameter of the drum (1) increases conically or gradually in one direction.
5. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Transport- und Mischelemente (8) auf einer senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Ebene jeweils nebeneinander angeordnet sind.5. The device according to one of claims 1 to 4, where the transport and mixing elements (8) are arranged next to one another on a plane running perpendicular to the shaft axis.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß jeweils ein Transport- und ein Mischelement (8) einander gegenüber auf einer senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Ebene angeordnet sind.6. The device according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d ß each a transport and a mixing element (8) are arranged opposite each other on a plane perpendicular to the shaft axis.
7. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß auf einer senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Ebene ausschließlich Transport- oder Mischelemente (8) angeordnet sind.7. Device according to one of claims 1 to 4, d a d u r c h g e k e n n e e c h n e t, d a ß exclusively transport or mixing elements (8) are arranged on a plane running perpendicular to the shaft axis.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß auf einer senkrecht zur Wellenachse verlaufenden Ebene jeweils nur ein Transport- bzw. Mischelement (8) angeordnet ist.8. Device according to one of claims 1 to 4, so that only one transport or mixing element (8) is arranged in each case on a plane running perpendicular to the shaft axis.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die verschiedenen Transport- oder Mischelemente (8) jeweils in einem Winkel von etwa ±15 bis ±345°, insbesondere in einem Winkel von ±15°, gegeneinander versetzt um den Umfang der Welle angeordnet sind. 9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that ß the different transport or mixing elements (8) each at an angle of approximately ± 15 to ± 345 °, in particular at an angle of ± 15 °, offset from one another Circumference of the shaft are arranged.
10. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Transportelemente (8) zur Wellenachse einen Neigungswinkel von etwa ±5 bis ±30° aufweisen, insbesondere einen Neigungswinkel von etwa ±15°.10. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t d d ß the transport elements (8) to the shaft axis have an inclination angle of approximately ± 5 to ± 30 °, in particular an inclination angle of approximately ± 15 °.
11. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß zumindest ein Teil der Mischelemente (8) einen Neigungswinkel von etwa -5 bis -30°, insbesondere - 10°, entgegen der Förderrichtung aufweist.11. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, that at least some of the mixing elements (8) has an inclination angle of about -5 to -30 °, in particular - 10 °, against the conveying direction.
12. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Transport- und/oder Mischelemente (8) in ihrem Anstell- bzw. Neigungswinkel jeweils einzeln und unabhängig voneinander verstellbar sind.12. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß the transport and / or mixing elements (8) are individually and independently adjustable in their angle of attack or inclination.
13. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Transport- und/oder Mischelemente (8) jeweils unabhängig voneinander verschiedene Formen aufweisen.13. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß the transport and / or mixing elements (8) each independently have different shapes.
14. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Transport- und Mischelemente gewölbt ( 8 ) und/oder geschlitzt ausgebildet sind.14. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß the transport and mixing elements are curved (8) and / or slotted.
15. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß sowohl auf der Welle (2) als auch an der Innenwand der Trommel Transport- und/oder Mischelemente (8) angeordnet sind. 15. Device according to one of the preceding claims, characterized in that ß transport and / or mixing elements (8) are arranged both on the shaft (2) and on the inner wall of the drum.
16. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a ß die Welle (2) in eine horizontale Neigung von etwa ±5 bis ±15° aufweist.16. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß the shaft (2) has a horizontal inclination of approximately ± 5 to ± 15 °.
17. Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß die Länge der Transport- und/oder Mischelemente (8) unterschiedlich ist. 17. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a ß the length of the transport and / or mixing elements (8) is different.
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