WO2021186020A1 - Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren Download PDF

Info

Publication number
WO2021186020A1
WO2021186020A1 PCT/EP2021/057063 EP2021057063W WO2021186020A1 WO 2021186020 A1 WO2021186020 A1 WO 2021186020A1 EP 2021057063 W EP2021057063 W EP 2021057063W WO 2021186020 A1 WO2021186020 A1 WO 2021186020A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nitrogen
cooling unit
cooling
countercurrent
impact mill
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/057063
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Hannemann
Original Assignee
BOILESEN-HANSEN, Birgit
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOILESEN-HANSEN, Birgit filed Critical BOILESEN-HANSEN, Birgit
Priority to EP21715494.7A priority Critical patent/EP4121211B1/de
Publication of WO2021186020A1 publication Critical patent/WO2021186020A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/0056—Other disintegrating devices or methods specially adapted for specific materials not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
    • B02C19/18—Use of auxiliary physical effects, e.g. ultrasonics, irradiation, for disintegrating
    • B02C19/186—Use of cold or heat for disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C13/00—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills
    • B02C13/22—Disintegrating by mills having rotary beater elements ; Hammer mills with intermeshing pins ; Pin Disk Mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C7/00—Crushing or disintegrating by disc mills
    • B02C7/02—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs
    • B02C7/04—Crushing or disintegrating by disc mills with coaxial discs with concentric circles of intermeshing teeth

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for Vermah len of regrind, in particular made of thermoplastics and / or elastomers, in particular rubber waste, such as old tires.
  • the mode of operation of a disintegrator is based on impact and impact comminution by means of concentrically arranged, interlocking impact element formations on counter-rotating rotor disks.
  • the shredding work is done by the impact of the impact elements and mutual particle collisions.
  • the ground material arriving through pneumatic transport is pre-shredded centrally on the axis by a first formation of impact elements and then inevitably passes through the following arrangement of impact element rings.
  • the desired properties of the ground material can be decisively influenced by changing the rotor speed, the geometry or the number of hammer elements.
  • pin mills, eddy current mills, Luftwirbelmüh len or the like. Can be used in which the comminution of the ground material is also achieved by impact-impact stress.
  • Previous grinding processes also assume that the material to be ground and the respective high-speed impact mills are to be kept as cold as possible in order to ensure the embrittlement state in order to achieve the highest possible degree of fineness. Therefore, a large amount of liquid stick is added to the grist in the cooling phase in the vortex screw cooler and the grist is fed into the impact mill together with the then gaseous nitrogen.
  • the degree of fineness to be achieved in an impact mill that works in this way also depends on how the flow of milled material from the milled material and the gaseous nitrogen with the different ratios the positioned impact elements interacts or how much energy is exchanged between the flow of grist and the correspondingly shaped and specifically arranged impact elements when the rotor disks move at defined rotational speeds.
  • the object of the invention is therefore to provide a grinding device and a method that enables grinding of ground material, in particular thermoplastics and / or elastomers, in a simple and efficient manner, in order to increase the degree of fineness while simultaneously optimizing the consumption of liquid nitrogen and drive energy raise.
  • the generic assumption here is a grinding device which has a cooling unit with liquid nitrogen for cooling the ground material supplied to a grinding material starting temperature and an impact mill, for example a disintegrator, which is indirectly connected downstream of the cooling unit, for grinding the grind cooled to the grinding material starting temperature has good to fine goods.
  • regrind is understood to mean in particular an elastic to viscoplastic substance which, under normal temperatures or without cooling or embrittlement, does not effectively crushed in an impact mill.
  • a grist can be, for example, wax, rubber, a thermoplastic, an elastomer or a substance with comparable properties.
  • an impact mill is understood to mean a mill in which the comminution of the material to be ground is achieved by impact-impact stress.
  • the abandoned grist is hit by a fast-moving impact element and crushed by impact.
  • the rapidly accelerated grist hits a stationary or otherwise accelerated surface (impact element, other particles) and is crushed by impact (impact).
  • impact mills are, for example, high-speed disintegrators, pin mills, eddy current mills, Luftwir belmühlen or the like.
  • the impact mill has at least one connection for feeding the ground material cooled to the ground material starting temperature and a nitrogen stream of gaseous nitrogen into the impact mill and a fine material outlet for discharging the fine material produced in the impact mill.
  • a mixture of ground material and gaseous nitrogen a flow of ground material, the nature of which is to be optimized according to the invention, in particular with regard to its density.
  • the grinding device furthermore has a mixing cell, the mixing cell being designed to provide a nitrogen flow of gaseous nitrogen with a predetermined nitrogen flow target temperature and a predetermined nitrogen flow target throughput and to condition or control this A tempered and metered nitrogen flow is fed to the connection of the impact mill.
  • a grist flow density of the grist flow in the impact mill can advantageously be optimized, thereby increasing the degree of fineness of the discharged fine material can be improved while optimizing the consumption of drive energy of the impact mill and nitrogen, and reproducibly higher degrees of fineness can be achieved with the nitrogen flow target temperature and nitrogen flow target throughput appropriately adapted to the design of the impact mill.
  • the nature of the grinding material flow can be influenced by the mixing cell according to the invention, which is able to provide a nitrogen flow with a correspondingly predetermined nitrogen flow target throughput and a predetermined nitrogen flow target temperature, so that at least at the entrance of the impact mill can set a grist flow density with which in the correspondingly designed impact mill enables optimized operation.
  • the nitrogen flow target temperature and the nitrogen flow target throughput of the nitrogen flow supplied to the impact mill depending on the construction of the impact mill, in particular depending on an arrangement, number and shape of the beaters and the set Rotational speeds of the rotor disks on which these striking elements are located, and / or in dependence from the abandoned grist, in particular a spec. Heat capacity of the ground material, is given.
  • an optimal grist flow density and, accordingly, an optimized operation of the impact mill or the grinding device with a high degree of fineness can be achieved reproducibly for each impact mill and for each grinding material.
  • the grinding device has at least one pre-cooling unit for pre-cooling the supplied grinding well on an intermediate grinding stock Temperature, preferably in countercurrent with the aid of gaseous nitrogen, the at least one pre-cooling unit being connected upstream of the cooling unit in such a way that the regrind, which has been pre-cooled to the intermediate regrind temperature by the at least one pre-cooling unit, directly or indirectly after being fed into the cooling unit get into the liquid nitrogen and immerse in it.
  • the cooling unit preferably has a tank, the tank being fillable with the liquid nitrogen up to a fill level limit in order to cool the regrind located therein to a defined regrind starting temperature of up to approx. -196 ° C.
  • the grist can keep its temperature at a low level for longer, so that a low initial fines temperature can still be maintained until after the grinding process.
  • the ground material can still remain in its embrittlement state during the entire grinding process.
  • the pre-cooling and the main cooling have an overall positive effect on the grinding process in the impact mill, since the material is more brittle overall or has an almost uniform brittleness due to the long residence time in a cold environment. As a result, the material in the impact mill breaks better overall, which has a positive effect on the degree of fineness of the fine material.
  • a locally and thermally decoupled supply of the substances participating in the grinding process in the impact mill, cooled ground material and gaseous nitrogen or nitrogen flow for inerting and ensuring a brittle fracture can advantageously also take place.
  • such a decoupled supply is to be understood as meaning that the substances are initially metered individually and independently of one another in a spatially separate manner and are individually tempered and the impact mill can then be fed individually or together in order to interact as a stream of material to be ground together with the impact elements of the impact mill.
  • the feeding into the impact mill does not necessarily have to take place separately. Rather, the two substances, which are independently dosed and individually tempered, can already be brought together via a Y-piece in front of the impact mill, for example, and fed together as a mixture (grist flow) via the connection into the impact mill.
  • the mixing cell has a plurality of inflows and an outflow, the mixing cell via the plurality of inflows, for example
  • - liquid nitrogen can be supplied from a nitrogen tank.
  • nitrogen sources can thus be used in order to set the corresponding predetermined throughput or the predetermined temperature of the nitrogen flow, which makes the process more flexible will.
  • further nitrogen sources can also be provided.
  • the already existing pre-cooling gas flow or the residual nitrogen gas from the grinding process can be used, or else gaseous nitrogen can be specifically generated with a nitrogen gas generator or liquid nitrogen from a nitrogen gas generator.
  • Tank are provided in order to provide the predetermined amount of nitrogen and / or to achieve a corresponding temperature control.
  • the mixing cell also has a mixing chamber, wherein the gaseous nitrogen supplied via the multiple inflows and the liquid nitrogen evaporating in the mixing chamber can be mixed in the mixing chamber in such a way on a heat exchange path that the outflow connected to the Connection of the impact mill is connected or connectable, forms a nitrogen flow with the predetermined nitrogen flow target temperature and the predetermined nitrogen flow target throughput.
  • the nitrogen flow can be conditioned in a simple manner in the mixing chamber from the different inflows.
  • channels arranged in a meandering pattern for example formed by nested tubes, can be provided in the mixing chamber, within which the supplied gaseous nitrogen from the individual inflows is guided to the outflow with mutual mixing.
  • each inflow through which gaseous nitrogen is introduced into the mixing chamber is assigned a sensor system, the sensor system being designed to provide an actual mass flow and / or an actual temperature of at least the gaseous nitrogen in the respective Record inflow.
  • a sensor system is preferably also provided at the outlet of the mixing cell in order to enable a target / actual comparison of the outgoing conditioned nitrogen flow. It can also be determined, for example, whether more or less liquid nitrogen is to be fed into the mixing chamber via the respective inflow in order to reduce or increase the nitrogen flow temperature and thus adapt it to the nitrogen flow target temperature.
  • the inflows are assigned an inlet valve, the respective inlet valve being designed to enable or prevent a supply of gaseous nitrogen and / or liquid nitrogen via the respective inflow into the mixing chamber.
  • a throttle valve is preferably provided as the inlet valve, the throttle cross-section of which can be set in fine steps in order to regulate the respective incoming mass flow.
  • the dosing of the individual nitrogen sources can therefore be controlled in a simple and fine-grained manner.
  • check valves can also be provided for each inflow.
  • Such a non-return valve can also be provided in the drain in order to prevent the grinding material flow from flowing back into the mixing chamber of the mixing cell in the event of an undesired pressure increase, e.g. in the impact mill.
  • the mixing cell has a mixing cell control device, the mixing cell control device being designed, for example via a corresponding algorithm, to control the inlet valve of the respective inflow, preferably based on the values measured by the sensors, so that the mixing chamber becomes more gaseous Nitrogen and / or liquid nitrogen is supplied and mixed therein via the heat exchange path in such a way that a nitrogen flow with the specified nitrogen flow target temperature and the specified nitrogen flow target throughput is formed at the outlet of the mixing cell.
  • This enables the setting of an optimized nitrogen flow or an optimized grist flow density in a simple manner by a corresponding electrical control based on the values measured by the sensors, so that a reproducible provision of fine material with a high degree of fineness can be achieved.
  • the design of the at least one pre-cooling unit is variable and can be selected, for example, depending on the location and application.
  • at least one countercurrent pre-cooling unit each with a pre-cooling section and / or at least one container pre-cooling unit with a container interior, can be provided as the pre-cooling unit.
  • the at least one countercurrent pre-cooling unit is designed to pre-cool existing or transported material to be ground in the at least one countercurrent pre-cooling unit in a countercurrent of gaseous nitrogen within the respective pre-cooling section.
  • countercurrent is understood to mean that the conveying direction of the ground material is oriented opposite to the conveying direction of the gaseous nitrogen.
  • the Be Schol ter pre-cooling unit for example a refrigerated container, is designed to pre-cool any ground material located in the container interior, for example according to the Linde process.
  • the at least one countercurrent pre-cooling unit is connected upstream of the cooling unit in such a way that a pre-cooling gas stream formed in the cooling unit by evaporation of the liquid nitrogen can be introduced into the at least one counter-current pre-cooling unit in order to Pre-cooling unit located regrind within the respective pre-cooling section to precool in a countercurrent through the precooling gas flow to an intermediate millbase temperature.
  • the regrind intermediate temperature should roughly correspond to the nitrogen intermediate temperature of the pre-cooling gas flow, after the pre-cooling gas flow has passed all countercurrent pre-cooling units, with temperatures of example wisely less than approx. -40 ° C can prevail.
  • the nitrogen which is already evaporating in the cooling unit, can be used as a countercurrent for the pre-cooling of the ground stock, so that no further substances or cooling elements are required for the pre-cooling in the at least one countercurrent pre-cooling unit.
  • the warmer grist which is immersed in the liquid nitrogen of the cooling unit, automatically evaporates the liquid nitrogen and thus provides a precooling gas flow that can be used for precooling.
  • the at least one countercurrent pre-cooling unit is arranged above the cooling unit, so that the pre-cooling gas flow formed by evaporation of the liquid nitrogen can reach the respective pre-cooling section of the respective counter-current pre-cooling unit as a chimney-like countercurrent. Accordingly, no additional gas lines or gas ducts are necessary in order to conduct the gaseous nitrogen for pre-cooling from the cooling unit into the respective countercurrent pre-cooling unit.
  • conveying paths between the at least one countercurrent precooling unit and the main cooling unit for the precooled ground material can also be dispensed with if a first countercurrent precooling unit is used as the at least one countercurrent precooling unit, which is designed in this way and is connected directly or indirectly upstream of the cooling unit that the first countercurrent pre-cooling unit supplied grinding stock can fall due to gravity along a first pre-cooling section of the first countercurrent pre-cooling unit and the falling material to be guided can be pre-cooled at the same time in a countercurrent of gaseous nitrogen, preferably the pre-cooling gas stream, within the first pre-cooling section and then into the liquid Nitrogen from the tank.
  • a first countercurrent precooling unit is used as the at least one countercurrent precooling unit, which is designed in this way and is connected directly or indirectly upstream of the cooling unit that the first countercurrent pre-cooling unit supplied grinding stock can fall due to gravity along a first pre-cooling section of the first countercurrent pre-cooling unit and the falling material to
  • the precooling gas flow can rise against the direction of fall of the ground material caused by gravity upwards out of the cooling unit into the first countercurrent precooling unit in order to generate a countercurrent. This simplifies pre-cooling and feeding the ground material into the cooling unit.
  • the first countercurrent pre-cooling unit of the pre-cooling and the cooling unit of the main cooling can be designed as separate system parts of the grinding device or can be summarized in one component. It is only necessary to ensure that the evaporating nitrogen from the cooling unit can be guided as completely as possible into the first countercurrent pre-cooling unit in order to be able to provide for pre-cooling of the ground material in countercurrent.
  • the first pre-cooling section in the first countercurrent pre-cooling unit and possibly also further pre-cooling sections in further counter-current pre-cooling units must be adapted in such a way that a comprehensive energy exchange can take place in the countercurrent between the vaporizing gaseous nitrogen of the pre-cooling gas flow and the ground material supplied.
  • the amount of evaporating nitrogen in the pre-cooling gas flow decreases after the start-up.
  • the system will reach a certain state of equilibrium. With ideal coordination of the respective pre-cooling section, an efficient energy exchange takes place in this equilibrium state, on the basis of which the intermediate grist temperature and the intermediate nitrogen temperature at the corresponding points (see above) approximately equalize, for example at about -40 ° C or less.
  • a second countercurrent pre-cooling unit can be provided, which is designed and connected directly or indirectly upstream of the cooling unit in such a way that the ground material fed to the second counter-current pre-cooling unit is transported in a vortex screw interior along a second pre-cooling section can and the supplied grinding stock can be simultaneously precooled in a countercurrent of gaseous nitrogen, preferably the precooling gas flow, within the second precooling section while mixing with the gaseous nitrogen.
  • a corresponding arrangement of the second countercurrent pre-cooling unit allows a pre-cooling gas flow formed in the cooling unit by evaporation of the liquid nitrogen to enter the vortex screw interior of the second countercurrent pre-cooling unit, through which the grinding stock is caused by the rotation of the vortex screw is transported.
  • the precooling gas flow can therefore additionally, after it has possibly passed the precooling section in the first countercurrent precooling unit, ensure countercurrent precooling in the second countercurrent precooling unit.
  • liquid nitrogen can be let into the interior of the vortex screw at least temporarily.
  • a third countercurrent pre-cooling unit is formed by a feed silo, the feed besilo providing ground material for the grinding process, whereby gaseous nitrogen, for example residual gas from a pneumatic filter, can be introduced into the feed silo in such a way that the feed silo therein Grist located within a third pre-cooling section can be precooled in countercurrent from gaseous nitrogen before the grist is discharged from the feed silo.
  • pre-cooling can advantageously take place in the feed silo in order to support the pre-cooling process.
  • residual nitrogen gas in the process from a pneumatic filter of the grinding device can be used.
  • a container pre-cooling unit which is arranged in front of the feed silo, for example, the ground material is located for pre-cooling within a container interior of the container pre-cooling unit, the container interior, for example, to less than -10 ° C, preferably less than -30 ° C, in particular down to -70 ° C, is cooled, for example, according to the Linde method and possibly with the support of residual nitrogen gas in the process from a pneumatic filter of the grinding device.
  • the ground material located in the interior of the container is then fed to the one or more countercurrent precooling unit (s) already precooled.
  • At least one countercurrent precooling unit in particular the first countercurrent precooling unit, is preferably to be provided in front of the main cooling unit.
  • the at least one countercurrent pre-cooling unit is preceded by a metering screw, the metering screw metering the ground material provided from a feed silo and / or from a Siebvor direction (as a return of coarse grain) and / or from the container pre-cooling unit into the at least one countercurrent pre-cooling unit conducts.
  • the speed or the feed rate of the material to be ground can be set in a targeted manner via the metering screw, for example as a function of the pre-cooling gas flow generated, in order to control the cooling and grinding process in a targeted manner.
  • a screw conveyor preferably a motor-driven screw conveyor, is connected downstream of the cooling unit, the screw conveyor dosing the ground material cooled to the starting material temperature, i.e. conveying it with a defined mass flow to at least one connection of the impact mill.
  • the material to be ground fed to the impact mill can also be dosed in order to make the grinding in the impact mill efficient.
  • ground material and / or the fine material are kept inert within the entire grinding device.
  • the nitrogen gas generator which is connected to the mixing cell, can also prevent humid ambient air from entering the circuit when the system is switched off.
  • a method for grinding grinding well preferably made of thermoplastics and / or elastomers, in particular with a grinding device according to the invention, with at least the following steps is provided:
  • the pre-cooling and cooling in the bath of liquid stick means that the grist is efficiently absorbed into the interior
  • a low grinding stock initial temperature is cooled before it reaches the impact mill with a defined mass flow and is ground together there with a correspondingly conditioned nitrogen flow, so that the grinding process can be made more efficient overall and, depending on the application, higher degrees of fineness can be achieved reproducibly.
  • the provision of the cooled ground material in the impact mill is thermally decoupled from the provision of the nitrogen flow from gaseous nitrogen before these are fed to the impact mill.
  • the impact mill or the grinding device can be operated more efficiently overall, as already described be.
  • Fig. 2 shows a first embodiment of a grinding device according to the invention
  • Fig. 3 shows a second embodiment of a grinding device according to the invention.
  • 4a, 4b are perspective views of a mixing cell.
  • Fig. 1 shows schematically a grinding device 1a according to the prior art, which serves to feed in a feed silo 2 via a lower feed silo opening 2a grist 3 by an impact mill 4, for example a disintegrator 4a, in a certain degree of fineness to grind.
  • the grist 3 is dosed accordingly via a dosing screw 5 and passed with a grist input temperature TE3 of, for example, 20 ° C in a cooling unit 6, vorzugswei se a motorized vortex screw cooler 6a.
  • liquid nitrogen LN from a nitrogen tank 35 with a nitrogen-liquid temperature TLN of approx to cool the conveyed grist 3 and thus become brittle.
  • the grist 3 cooled by the liquid nitrogen LN to a grist starting temperature TA3, and the evaporation nitrogen gas at approximately the same temperature pass through a connection 4b into the impact mill 4 or the disintegrator 4a and is milled therein in a cooled form in an inert atmosphere.
  • the regrind starting temperature TA3 of the regrind 3 can be approx. -150 ° C.
  • a further nitrogen stream 20 can be fed to the disintegrator 4a via the connection 4b, so that in the disintegrator 4a there is a mixture (regrind stream 30) of regrind 3, nitrogen gas created by evaporation for inerting and the nitrogen stream 20 that may be additionally supplied , this grinding stock flow 30 having a certain grinding stock flow density Rho at connection 4b, which changes during the grinding process due to the development of heat.
  • the optional nitrogen stream 20 serves to support the pneumatic conveyance of the ground material mixed with gaseous nitrogen GN or the fine material 9 produced in the impact mill 4 and mixed with gaseous nitrogen GN.
  • a fine material stream 90 produced therein is discharged from fine material 9 mixed with gaseous nitrogen GN with a fine material output temperature TA9 of, for example, approx. -20 ° C. via a fine material output 4c.
  • the nitrogen stream 20 automatically ensures that the fine material stream 90 (fine material 9 mixed with gaseous nitrogen GN) is pressed out of the fine material outlet 4c, so that the fine material stream 90 is pneumatically conveyed to the next element of the grinding device 1a, here a cyclone 10, is made possible.
  • the pneumatic transport of the fine material stream 90 to the cyclone 10 is supported by a fan 15.
  • the fine material stream 90 arrives in a cyclone 10, in which most of the fine material 9 is separated from the fine material stream 90 from the gaseous nitrogen GN, with the fine material 9, for example rubber powder, then being discharged from the cyclone 10.
  • This fine material 9 is then passed in possibly warmed up form into a screening device 12, in which it is separated into its different fine material fractions, ie coarse grain 11 G and fine grain 11 F (depending on the later use via the appropriate screen cuts to be selected) .
  • the coarse grain 11 G of the fine material 9 can optionally be conveyed back to the metering screw 5 in any way, e.g. via a repassing line 24 and thus fed back into the grinding process.
  • the fine grain 11 F has, for example, a grain spectrum of ⁇ 200 ⁇ m and can be used accordingly as finished product 13.
  • the fine material dust 11 S is also fed into the sieve device 12 in a warmed-up form, if necessary.
  • a fan 15 is provided for conveying the cold gaseous nitrogen GN and the fine material dust 11 S from the cyclone 10 into the pneumatic filter 14. This sucks in the remaining fine material stream 90 of gaseous nitrogen GN and the fine material dusts 11 S from the cyclone 10 and blows the filtered gaseous nitrogen GN as a cold nitrogen stream 20 to support the pneumatic transport to the connection 4b back to the impact mill 4.
  • FIGS. 2 and 3 In order to optimize the grinding process, individual changes are provided in the grinding device 1b according to the invention as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the same designations and reference symbols are used below for components that have the same effect as the prior art (FIG. 1).
  • a feed silo 2 via the lower feed silo opening 2a fed regrind 3 appropriately dosed via a metering screw 5 and with a regrind inlet temperature TE3 in a first countercurrent pre-cooling unit 16a and from this in the actual cooling unit 6 is passed.
  • the first countercurrent pre-cooling unit 16a serves to pre-cool the ground material 3 to an intermediate ground material temperature TZ3 of between -35 ° C. and -45 ° C., for example.
  • This intermediate millbase temperature TZ3 is at an ideal temperature at the lower end of the first countercurrent pre-cooling unit 16a, so that the millbase 3 can pass into the main cooling at this temperature.
  • the ground material 3 located in the first countercurrent pre-cooling unit 16a is pre-cooled by a pre-cooling gas flow 17 of gaseous nitrogen GN directed upward in FIG. 2.
  • This pre-cooling gas flow 17 has an intermediate nitrogen temperature TZN of between -35 ° C. and -45 ° C., at least at the upper end of the first countercurrent pre-cooling unit 16a.
  • the intermediate grist temperature TZ3 and the intermediate nitrogen temperature TZN are set depending on the design and application of the grinding device 1b, but they can also deviate from the values mentioned. Overall, the temperature values mentioned in the exemplary embodiments of the invention, in particular for the gaseous nitrogen GN, the ground material 3 and the fine material 9, are dependent on the design and the application and can therefore also deviate accordingly from the values mentioned.
  • the pre-cooling gas flow 17 acts on the supplied ground material 3 on a certain first pre-cooling section SVa, this being done in a countercurrent, ie the ground material 3 falling down over the first pre-cooling section SVa is replaced by the oppositely directed pre-cooling Gas stream 17 cooled.
  • the pre-cooling gas flow 17 is generated in that liquid nitrogen LN located in the cooling unit 6 evaporates and the resulting gaseous nitrogen GN is passed upwards through the first countercurrent pre-cooling unit 16a like a chimney.
  • the cooling unit 6 and the first countercurrent pre-cooling unit 16a can be designed in one piece or as separate Bauein units, the extent of the first countercurrent pre-cooling unit 16a being determined by the first pre-cooling section SVa. In this respect, the illustration in FIG.
  • the cooling unit 6 is formed by a tank 6b into which liquid nitrogen LN from a nitrogen tank 35 with a nitrogen-liquid temperature TLN of approximately -196 ° C. is admitted via a nitrogen inlet 7 and which is continuously refilled up to a certain level limit 18.
  • the ground material 3 Via an upper side 6c of the cooling unit 6 or of the tank 6b, the ground material 3, which has been precooled in the counterflow, is fed to the tank 6b at the intermediate grinding material temperature TZ3 (e.g. -45 ° C).
  • the intermediate grinding material temperature TZ3 e.g. -45 ° C.
  • the first pre-cooling section SVa in the first countercurrent pre-cooling unit 16a is to be adapted in such a way that a comprehensive energy exchange between the gaseous nitrogen GN evaporating in the tank 6b and the ground material passing through the first countercurrent pre-cooling unit 16a is achieved 3 can take place.
  • the amount of evaporating gaseous nitrogen GN of the pre-cooling gas flow 17 after the start-up of the Mahlvor device 1b assumes a state of equilibrium after a certain time.
  • the tank 6b is connected to a motor-operated screw conveyor 19 via an access 6d, which is preferably on the underside.
  • the embrittled grist 3 located in the tank 6b can be conveyed with ideal temperature control with a defined grist output temperature TA3 of approx Connection 4b are fed.
  • an impact mill 4 is generally understood to mean a mill in which the crushing of the embrittled material to be ground 3 is achieved by an impact-impact stress.
  • the ground material 3 given is hit by a rapidly moving impact element in the impact mill 4 and crushed by impact.
  • the rapidly accelerated grist 3 hits a stationary or otherwise accelerated surface (impact element, other particles) and is crushed by impact (impact).
  • the ground material 3 is then ground in a cooled form in an inert atmosphere.
  • the fine material 9 produced therein is discharged from the fine material output 4c with a fine material output temperature TA9 of, for example, approx or a pneumatic transport of the fine material 9, which is mixed ver with gaseous nitrogen GN to form a fine material stream 90, from the fine material output 4c.
  • the respective impact mill 4 or the disintegrator 4a is supplied with a specifically conditioned gaseous nitrogen stream 20 of cold gaseous nitrogen GN with an adjustable Ren nitrogen flow temperature T20 of for example between -75 ° C and -90 ° C and with an adjustable nitrogen flow throughput ND (kg per h).
  • the nitrogen stream 20 serves to inert the atmosphere in the impact mill 4 and to ensure an effective brittle fracture during grinding, as described below.
  • the materials participating in the grinding process ie the cooled ground material 3 and the gaseous nitrogen GN from the nitrogen flow 20, which together form a ground material flow 30, are supplied in a thermally completely decoupled manner.
  • a completely decoupled supply means that the substances (3 + 20) are initially metered individually and independently of one another in a targeted manner and individually tempered (TA3, T20) and fed to the impact mill 4 after a metered and individually tempered provision.
  • the introduction of the two substances (3 + 20) into the impact mill 4 is not carried out separately, as shown in FIG. 2. Rather, both substances (3 + 20), which are individually dosed and individually tempered, are brought together, for example via a Y-piece in front of the impact mill 4, and passed together as a mixture or as a grinding material stream 30 via the connection 4b into the impact mill 4.
  • a grinding material flow density Rho of the grinding material flow 30 prevailing in the impact mill 4 can advantageously be set lower or in a controlled manner so that the energy consumed to drive the impact mill used 4 decreases or is optimized accordingly and the degree of fineness of the fine material 9 can also be optimized. At the same time, this can also reduce the consumption of nitrogen, so that the grinding process becomes more efficient overall.
  • the nitrogen flow throughput ND and the nitrogen flow temperature T20 of the nitrogen flow 20 are therefore to be set in a targeted manner in such a way that the resulting grist flow density Rho of the grist flow 30 from grinding well 3 and nitrogen flow 20 leads to heat development in the respective impact mill 4 used, which can be compensated for by the stored cold energy in the deeply cold grist stream 30 without the grist 3 losing its state of embrittlement.
  • the regrind 3 is ideally evenly cooled down to the inside or down to the core, whereby the regrind 3 can keep its temperature at a low level for longer, so that with a correspondingly optimized setting of the regrind flow density Rho, a lower fine material output Temperature TA9 can be reached after the grinding process.
  • the pre-cooling and the main cooling treatment have an overall positive effect on the grinding process in the Prallmüh le 4, since the material is more brittle overall, ie in particular also inside or in the core, or has an almost uniform brittleness and sufficient cold energy can be stored for the grinding process .
  • a mixing cell 21 is provided, which is shown in an exemplary embodiment in FIGS. 4a and 4b.
  • nitrogen from different independent sources can be mixed with one another in such a way that a nitrogen flow 20 with a nitrogen flow throughput ND (metering) and with a nitrogen flow - temperature T20 (e.g. approx. -87 ° C) (temperature control) is provided, which ideally correspond to a predetermined nitrogen flow target throughput NDS or a predetermined nitrogen flow target temperature TS20.
  • This provision of the nitrogen stream 20 takes place in a targeted manner, thermally decoupled from the provision of the ground material 3.
  • This specifically metered and tempered nitrogen stream 20 is passed together with the grinding stock 3 via the connection 4b into the impact mill 4, so that a grinding stock flow 30 results, which at the connection 4b has a corresponding grinding stock flow density Rho, which occurs during the grinding process process changes due to the development of heat.
  • the targeted mixing of the nitrogen in the mixing cell 21 provides a nitrogen stream 20 which is conditioned in such a way that the cold energy stored in the cooled grist stream 30 is just sufficiently dimensioned to absorb the heat generated in the impact mill 4 by the energy exchange is dependent on the construction and the operating parameters of the impact mill 4, just to compensate and thereby keep the grist completely in an embrittlement state. At the same time, this also results in an optimized consumption of drive energy for the impact mill 4 and of nitrogen reached and there is sufficient inertization of the ground material 3 in the respective impact mill 4.
  • the mixing cell 21 is controlled in a targeted manner by a mixing cell control device 21a in order, by specifying a nitrogen flow target throughput NDS or a nitrogen flow target temperature TS20 for the nitrogen flow 20 provided, one for the respective impact mill 4 as well as the ground material 3 to be ground to obtain individually optimized grist stream density Rho of grist stream 30 at connection 4b of impact mill 4.
  • impact mills 4 for example disintegrators 4a, can differ in their exact construction, in particular in an order, number and shape of the striking elements and the rotational speeds of the rotor disks on which these striking elements are located, is also that of the grist flow density Rho-dependent heat development in each impact mill 4 different.
  • the properties (specific heat capacity) of the ground material 3 to be ground also have an influence on the grinding process. Therefore, for each impact mill 4 and for each grist 3, a different grist flow density Rho and also a different temperature of the grist stream 30 in the above sense is considered optimal for the operation of the impact mill 4 and the obtained fineness of the fines 9. Therefore, for each impact mill 4 and for each grist 3 a corresponding nitrogen flow target throughput NDS and a corresponding nitrogen flow target temperature TS20 to specify or set for the nitrogen flow 20 in order to ensure optimal operation in this way and a correspondingly high degree of fineness of the Fine goods 9 can be reproduced.
  • the mixing cell 21 has, as shown by way of example in FIGS. 4a, 4b, several inflows 25a, 25b, 25c, 25d, via which a mixing chamber 21b in the Mixing cell 21 gaseous nitrogen GN and / or liquid nitrogen LN can be fed to, wherein the inflows 25a, 25b, 25c, 25d are each connected by lines to corresponding nitrogen sources.
  • a heat exchange path 21c with a meandering section can be formed, within which the gaseous nitrogen GN from the individual inflows 25a, 25b, 25c and, if necessary, the liquid nitrogen LN (from 25d) can mix after its evaporation. Due to the meandering shape, the heat exchange path 21c is enlarged compared to an individual chamber, so that effective thermal mixing can take place before the gaseous nitrogen GN leaves the mixing cell 21 as a nitrogen stream 20 via an outlet 28.
  • the inflows 25a, 25b, 25c, 25d are each inlet valves 26a, 26b, 26c, 26d, for example finely adjustable throttle valves, connected upstream, which can be controlled electrically by the mixing cell control device 21a in order to open or close them.
  • the supply of the liquid or gaseous nitrogen GN, LN from the respective lines into the mixing chamber 21b can be controlled in a targeted manner.
  • a check valve is assigned to each inflow 25a, 25b, 25c, 25d.
  • the mixing cell 21 also has the outlet 28, via which the mixture of liquid and / or gaseous nitrogen LN, GN conditioned in the mixing chamber 21b can be fed to the impact mill 4 as a nitrogen stream 20.
  • the outflow 28 likewise has a check valve in order to prevent the nitrogen stream 20 from flowing back, for example in the event of a corresponding overpressure in the impact mill 4.
  • the inflows 25a, 25b, 25c, 25d are connected according to the embodiment described (see. Fig. 2, 3) with the following nitrogen sources via ent speaking lines.
  • the pre-cooling gas flow 17 TZN, for example approx. -40 ° C.
  • a second inflow 25b is provided, which is connected to the blower 15 via a line, so that the second inflow 25b receives the remaining residual gas R via this line by means of a finely stepped automatic control of the second inlet valve 26b based on the signals of an upstream sensor system 40b (eg approx. -50 ° C) can be fed out of the grinding process.
  • a third inflow 25c is provided, which is connected to a nitrogen gas generator 22 via a line, so that the third inflow 25c is additionally generated via this line by a finely stepped automatic regulation of the third inlet valve 26c based on the signals of an upstream sensor 40c gaseous nitrogen GN can be supplied.
  • a fourth inflow 25d can be connected to the nitrogen tank 35 via a line, so that the fourth inflow 25d can be supplied with liquid nitrogen via this line by finely stepped automatic regulation of the fourth inlet valve 26d based on the signals of a sensor system 40 located in the outflow 28 LN (TLN approx. -196 ° C) can be supplied.
  • At least the inflows 25a, 25b, 25c, through which the gaseous stick material GN is passed into the mixing chamber 21b, are each assigned a sensor system 40a, 40b, 40c, which is designed to provide an actual mass flow MFa, MFb, MFc and an actual -Temperature Tla, Tlb, Tic of the stream of gaseous nitrogen GN arriving in the respective inflow 25a, 25b, 25c to be determined.
  • this sensor system 40a, 40b, 40c is shown schematically as a combined sensor system, which includes a temperature sensor and a flow meter, but these can in principle also be arranged separately from one another.
  • the respective sensor system 40a, 40b, 40c is connected to the mixing cell control device 21a in a signal-conducting manner, which can then use a corresponding algorithm to determine how the respective inlet valves 26a, 26b, 26c, 26d are to be controlled in order to enter the mixing chamber 21b to generate such a mixture of gaseous nitrogen GN from the different nitrogen sources that a nitrogen stream 20 is generated at the outlet 28 with the predetermined throughput NDS or the target temperature TS20 for the respective impact mill 4.
  • a sensor system 40 (with a temperature sensor and a flow meter) is also arranged on the drain 28, which measures the outgoing gaseous nitrogen flow 20 so that a target / actual comparison can be carried out in the mixing cell control device 21a.
  • a suitable tempering of the nitrogen flow 20 by a corresponding control of the fourth inlet valve 26d such an amount of liquid nitrogen LN is admitted into the mixing chamber 21b that the nitrogen flow temperature measured by the sensor system 40 increases T20 at the outlet 28 approaches the specified nitrogen flow target temperature TS20.
  • the mixing cell 21 can add or mix in the part from the other inflows 25b, 25c, 25d in the mixing chamber 21b by appropriate automatic control of the inlet valves 26b, 26c, 26d, which is missing in order to obtain a predetermined nitrogen flow target temperature TS20 at a predetermined nitrogen flow target throughput NDS, from which, depending on the impact mill 4, a corresponding grist flow density Rho results, for which an effective brittle fracture during grinding can be ensured.
  • a second countercurrent precooling unit 16b can be provided in addition to the first countercurrent precooling unit 16a according to FIG. 3. In principle, this can also be provided instead of the first countercurrent pre-cooling unit 16a.
  • the second countercurrent pre-cooling unit 16b is designed in the form of a vortex screw with a vortex screw interior 16c, into which the ground material 3 metered and supplied via the metering screw 5 is transported. The transported ground material 3 passes from the second countercurrent pre-cooling unit 16b via a vortex screw connection 16d already pre-cooled from above into the first counter-current pre-cooling unit 16a, in which it is further pre-cooled in countercurrent according to the process described above for FIG. 2.
  • the pre-cooling gas stream 17 of gaseous stick material GN from the first countercurrent pre-cooling unit 16a via the vortex screw connection 16d also enters the second countercurrent pre-cooling unit 16b (opposite to the transport direction of the regrind 3) and can thereby the regrind 3 in the vortex screw Cool the interior 16c also in a countercurrent via a second pre-cooling section SVb, whereby an intensive thermal exchange of energy can take place due to the turbulent flow conditions in the vortex screw.
  • liquid nitrogen LN can at least temporarily also be introduced from the nitrogen tank 35 via the nitrogen inlet 7 into the vortex screw interior 16c, for example to prevent excessive bubbling or evaporation of the liquid nitrogen LN in the tank 6b when the system is started up to prevent the supply of relatively warm grist 3.
  • a third counter-current pre-cooling unit 16e can be provided in addition or as an alternative to the first counter-current pre-cooling unit 16a and / or the second counter-current pre-cooling unit 16e, which is also formed by the feed silo 2 itself.
  • gaseous nitrogen GN in particular cold residual gas R, is fed to the feed silo 2 via a bypass line 23 from the pneumatic filter 14 and the blower 15, at least partially on the underside, preferably via the feed silo opening 2a on the underside, in order to with the superfluous existing gaseous nitrogen GN to achieve a pre-cooling of the ground material 3 in countercurrent also in the feed silo 2.
  • the gaseous nitrogen GN can be discharged in any way.
  • pre-cooling units 16 which together form a pre-cooling section SV from the first, second and third pre-cooling section SVa, SVb, SVc, on which the gaseous nitrogen GN acts in countercurrent on the transported ground material 3, so that it is before immersion can be cooled in the cooling unit 6 in several stages to the intermediate grist temperature TZ3.
  • the number of countercurrent pre-cooling units 16a, 16b, 16e as well as their arrangement to each other is basically selectable, the arrangement shown in Fig. 3 already enabling very efficient pre-cooling if the individual pre-cooling sections SVa, SVb, SVc are specifically coordinated with one another will.
  • the feed silo 2 as a further pre-cooling unit 16 is switched upstream of a container pre-cooling unit 16f, which can be designed, for example, as a closed and inert refrigerated container or a silo.
  • the container pre-cooling unit 16f has a container interior 16g in which the ground material 3 is located for storage and pre-cooling.
  • the feed silo 2 is supplied with pre-cooled regrind 3 before the regrind 3 is additionally pre-cooled in a countercurrent to the intermediate regrind temperature TZ3 in one, two or three further countercurrent pre-cooling units 16a, 16b, 16e.
  • the container interior 16g is for example pre-cooled in any way to a temperature of less than -10 ° C, preferably less than -30 ° C, in particular less than -70 ° C.
  • the fine material stream 90 consisting of the fine material 9 mixed with gaseous nitrogen GN, is passed after the impact mill 4 into a cyclone 10, in which the fine material 9 is separated off.
  • This fine material 9 is then fed into a sieve device 12 in a possibly warmed-up form, in which it is separated into its different fine material fractions, ie coarse grain 11 G and fine grain 11 F (depending on later use via the appropriate sieve cuts to be selected).
  • the coarse grain 11 G is conveyed back to the metering screw 5 in any manner, for example via a repassing line 24, and is thus fed back into the grinding process.
  • the majority of the fine grain 11 F in this variant can have a very high degree of fineness and can accordingly be further used as finished product 13.
  • the grinding limit can be shifted to low values compared to the prior art due to the already addressed, uniform brittleness.
  • the remaining part of the fines stream 90 in the cyclone 10, which in particular consists of gaseous nitrogen GN and fine material dusts 11 S, is separated into its components in the pneumatic filter 14. Since a separation has already taken place in the cyclone 10, the pneumatic cal filter 14 for the residual separation of fine material dusts 11 S and gaseous nitrogen GN is less stressed and can therefore be dimensioned correspondingly small.
  • the fine material dust 11 S is likewise fed into the sieve device 12 in warmed up form, if necessary, and the gaseous nitrogen GN is fed as residual gas R via a fan 15, in particular into the mixing cell 21.
  • the ground material 3 and the fine material 9 are kept inert over the entire conveying route within the grinding device. This advantageously ensures that the entire process is not adversely affected by migration of oxygen and air humidity from the ambient air. This can be achieved by appropriately closed system parts in which there is gaseous nitrogen GN and / or overpressure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Mahlvorrichtung (1b) zum Vermahlen von Mahlgut (3), mit einem Kühlaggregat (6) mit flüssigem Stickstoff (LN) zum Kühlen von zugeführtem Mahlgut (3) und einer dem Kühlaggregat (6) nachgeschalteten Prallmühle (4) zum Vermahlen des gekühlten Mahlgutes (3) zu Feingut (9), wobei die Prallmühle (4) mindestens einen Anschluss (4b) zum Zuführen des gekühlten Mahlgutes (3) sowie eines Stickstoffstroms (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN) in die Prallmühle (4) und einen Feingut-Ausgang (4c) zum Austragen des in der Prallmühle (4) produzierten Feingutes (9) aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens ein Vorkühlaggregat (16) vorgesehen ist, wobei bereitgestelltes Mahlgut (3) durch das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3) vorgekühlt werden kann, wobei das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) dem Kühlaggregat (6) derartig vorgeschaltet ist, dass das durch das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3) vorgekühlte Mahlgut (3) nach dem Zuführen in das Kühlaggregat (6) in den flüssigen Stickstoff (LN) gelangen kann, dass ferner eine Mischzelle vorgesehen ist, wobei die Mischzelle ausgebildet ist, den Stickstoffstrom aus gasförmigem Stickstoff mit einer vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur und einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz bereitzustellen und dem Anschluss der Prallmühle zuzuführen, zum reproduzierbaren Erreichen eines hohen Feinheitsgrades des ausgetragenen Feingutes (9).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Vermahlen von Mahlgut, insbesondere aus Thermoplasten und/oder Elastomeren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Vermah len von Mahlgut, insbesondere aus Thermoplasten und/oder Elastomeren, insbesondere Gummiabfällen, wie Altreifen.
Es ist bekannt, als Mahlgut Gummiabfälle, z.B. Gummigranulat gewon nen aus Altreifen, in einem Kühlaggregat, beispielsweise einem Wirbel schneckenkühler, unter Zugabe von flüssigem Stickstoff zu verspröden und anschließend in einer Prallmühle, beispielsweise einem Desintegrator mit gegenläufig arbeitenden Rotorscheiben, bestückt mit Schlagelementen, zu vermahlen. Dadurch können gemahlene Gummipartikel mit einem Kornspekt rum von Opm bis 800pm hergestellt werden. Dies ist beispielhaft in DE 102 46 240 B4, DE 43 22 757 C1 oder DD 309644 1 beschrieben.
Die Wirkungsweise eines Desintegrators beruht dabei auf Schlag- und Prallzerkleinerung durch konzentrisch angeordnete, ineinandergreifende Schlagelementformationen auf gegenläufig rotierenden Rotorscheiben. Die Zerkleinerungsarbeit wird hierbei durch die Prallwirkung der Schlagelemente und gegenseitige Teilchenkollisionen geleistet. Das durch pneumatischen Transport einlaufende Mahlgut wird zentral an der Achse durch eine erste Formation von Schlagelementen vorzerkleinert und passiert danach zwangsweise die folgend angeordneten Schlagelementkränze. Die ge wünschte Mahlgutbeschaffenheit, wie z.B. die Feinheit, kann durch Verände rung der Rotorendrehzahl, der Geometrie bzw. der Anzahl der Schlagele mente entscheidend beeinflusst werden. Alternativ können auch Stiftmühlen, Wirbelstrommühlen, Luftwirbelmüh len oder dgl. verwendet werden, bei denen die Zerkleinerung des Mahlguts ebenfalls durch eine Schlag-Prall-Beanspruchung erreicht wird.
Nachteilig bei bisherigen Verfahren ist, dass diese nicht den gewünsch ten Anteil an feinkörnigen Gummipartikeln enthalten. Dies folgt insbesondere daraus, dass das Mahlgut in den bisherigen Mahlprozessen aufgrund seiner thermischen Eigenschaften nur schwer gleichmäßig abgekühlt werden kann. So kann ein Gegenstand aus Gummi in seinem Inneren im Allgemeinen schwerer abgekühlt werden als an seiner Oberfläche, so dass für eine gleichmäßige Abkühlung eine sehr lange Kühlstrecke im Wirbelschnecken kühler nötig wäre, was aber unter ökonomischen und konstruktiven Ge sichtspunkten wenig sinnvoll ist. In bisherigen Verfahren wird darum zur teil weisen Kompensation dieses Nachteils ein unverhältnismäßig hoher Ver brauch an flüssigem Stickstoff (LN) registriert. Dennoch ist die Sprödigkeit des Mahlgutes in bisherigen Mahlprozessen nicht gleichmäßig verteilt, so dass der Gegenstand in seinem Inneren schwerer bricht als an seiner Ober fläche. Die Versprödung des Mahlgutes kann also bereits aus diesem Grund in bisherigen Abkühlverfahren nicht optimal erreicht werden, was unmittelba re Auswirkungen auf den Feinheitsgrad der gemahlenen Gummipartikel hat.
Bisherige Mahlverfahren gehen ferner davon aus, dass das Mahlgut und die jeweiligen schnelllaufenden Prallmühlen so kalt wie möglich zu hal ten sind, um den Versprödungszustand zur Erreichung eines möglichst ho hen Feinheitsgrades zu gewährleisten. Daher wird dem Mahlgut in der Ab kühlphase im Wirbelschneckenkühler eine hohe Menge an flüssigem Stick stoff zugefügt und das Mahlgut zusammen mit dem danach gasförmigen Stickstoff in die Prallmühle aufgegeben. Der zu erreichende Feinheitsgrad hängt allerdings bei einer derartig arbeitenden Prallmühle, beispielsweise bei einem Desintegrator, auch davon ab, wie der aufgegebene Mahlgutstrom aus dem Mahlgut und dem gasförmigen Stickstoff mit den auf verschiedenen Ra- dien positionierten Schlagelementen wechselwirkt bzw. wieviel Energie zwi schen dem Mahlgutstrom und den entsprechend geformten und gezielt an geordneten Schlagelementen ausgetauscht wird, wenn sich die Rotorschei ben mit definierten Rotationsgeschwindigkeiten bewegen.
Dabei wird bei bisherigen Verfahren zum Vermahlen von Mahlgut nicht berücksichtigt, dass zum Optimieren des Feinheitsgrades neben der Form, der Anordnung und der Anzahl an Schlagelementen sowie der Rotationsge schwindigkeiten der Rotscheiben nicht nur die Temperatur des eingebrach- ten Mahlgutstromes entscheidend ist, sondern insbesondere auch die Dichte des zugeführten Mahlgutstroms, da auch diese einen maßgeblichen Einfluss auf den Mahl-Prozess in der Prallmühle hat.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Mahlvorrichtung und ein Verfah ren anzugeben, die in einfacher und effizienter Weise ein Vermahlen von Mahlgut, insbesondere aus Thermoplasten und/oder Elastomeren ermöglicht, um den Feinheitsgrad bei gleichzeitig optimiertem Verbrauch an flüssigem Stickstoff und von Antriebs-Energie zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch eine Mahlvorrichtung und ein Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gattungsgemäß wird dabei von einer Mahlvorrichtung ausgegangen, die ein Kühlaggregat mit flüssigem Stickstoff zum Kühlen von zugeführtem Mahlgut auf eine Mahlgut-Ausgangs-Temperatur und eine dem Kühlaggregat mittelbar nachgeschaltete Prallmühle, beispielsweise einen Desintegrator, zum Vermahlen des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur gekühlten Mahl gutes zu Feingut aufweist. Als Mahlgut wird hierbei insbesondere ein elas tisch bis zähelastischer Stoff verstanden, der sich unter normalen Tempera turen bzw. ohne eine Abkühlung bzw. eine Versprödung nicht effektiv mit ei- ner Prallmühle zerkleinern lässt. Ein derartiges Mahlgut kann z.B. Wachs, Gummi, ein Thermoplast, ein Elastomer oder ein Stoff mit vergleichbaren Ei genschaften sein.
Unter einer Prallmühle wird dabei im Rahmen der Erfindung eine Mühle verstanden, bei der die Zerkleinerung des Mahlgutes durch eine Schlag- Prall-Beanspruchung erreicht wird. Bei einer Schlagbeanspruchung wird das aufgegebene Mahlgut von einem schnellbeweglichen Schlagelement getrof fen und durch Schlag zerkleinert. Bei einer Prallbeanspruchung trifft das schnell beschleunigte Mahlgut auf eine feststehende bzw. anderweitig be schleunigte Fläche (Schlagelement, anderes Teilchen) und wird durch Prall (Aufprall) zerkleinert. Derartige wirkende Prallmühlen sind beispielsweise schnelllaufende Desintegratoren, Stiftmühlen, Wirbelstrommühlen, Luftwir belmühlen oder dgl..
Die Prallmühle weist mindestens einen Anschluss zum Zuführen des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur gekühlten Mahlgutes sowie eines Stickstoffstroms aus gasförmigem Stickstoff in die Prallmühle und einen Feingut-Ausgang zum Austragen des in der Prallmühle produzierten Feingu tes auf. In der Prallmühle liegt also ein Gemisch aus Mahlgut und gasförmi gem Stickstoff, ein Mahlgutstrom, vor, dessen Beschaffenheit insbesondere bzgl. seiner Dichte gemäß der Erfindung optimiert werden soll.
Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Mahlvorrichtung wei terhin eine Mischzelle aufweist, wobei die Mischzelle ausgebildet ist, einen Stickstoffstrom aus gasförmigem Stickstoff mit einer vorgegebenen Stick- stoffstrom-Soll-Temperatur und einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll- Durchsatz bereitzustellen und diesen konditionierten bzw. kontrolliert tempe rierten und dosierten Stickstoffstrom dem Anschluss der Prallmühle zuzufüh ren. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Mahlgutstrom-Dichte des Mahlgut stroms in der Prallmühle optimiert werden, wodurch sich der Feinheitsgrad des ausgetragenen Feingutes bei gleichzeitig optimiertem Verbrauch an An triebs-Energie der Prallmühle sowie an Stickstoff verbessern lässt und bei entsprechend an die Konstruktion der Prallmühle angepasster Stickstoff- strom-Soll-Temperatur und Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz reproduzierbar höhere Feinheitsgrade erreicht werden können.
Dies folgt daraus, dass der so optimierte Mahlgutstrom bei einer schnelllaufenden Prallmühle je nach Anzahl, gewählter Form oder Anord nung der Schlagelemente sowie der eingestellten Rotationsgeschwindigkei ten der Rotorscheiben mit den Schlagelementen wechselwirkt, wodurch sich eine bestimmte Wärmeentwicklung ergibt. Durch diesen Wärmeeintrag er wärmt sich der Mahlgutstrom, was bei der Wahl der falschen Betriebspara meter dazu führt, dass das Mahlgut seinen Versprödungszustand verliert, d.h. zumindest teilweise wieder in den elastischen Zustand übergeht, und dadurch der gewünschte Feinheitsgrad beim Mahlen nicht mehr erreicht werden kann.
Daher ist dafür zu sorgen, dass die im gekühlten Mahlgutstrom gespei cherte Kälteenergie gerade so ausreichend dimensioniert ist, um die in der Prallmühle durch den Energieaustausch bewirkte Wärmeentwicklung, die von der Konstruktion der Prallmühle abhängig ist, gerade zu kompensieren und das Mahlgut dadurch vollständig in einem Versprödungszustand zu halten. Die Konstruktion der Prallmühle und die Beschaffenheit des Mahlgutstroms, insbesondere dessen Mahlgutstrom-Dichte, die sich während des Mahlvor ganges aufgrund der Wärmeentwicklung auch verändert, sind also für einen optimalen Betrieb gezielt aufeinander abzustimmen. Die Beschaffenheit des Mahlgutstroms kann dabei durch die erfindungsgemäße Mischzelle beein flusst werden, die in der Lage ist, einen Stickstoffstrom mit einem entspre chend vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz und einer vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur bereitzustellen, so dass sich zumindest am Eingang der Prallmühle eine Mahlgutstrom-Dichte einstellen kann, mit der in der entsprechend konstruierten Prallmühle ein optimierter Betrieb ermöglicht wird.
Vorzugsweise kann dazu vorgesehen sein, dass die Stickstoffstrom- Soll-Temperatur und der Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz des der Prallmühle zugeführten Stickstoffstroms in Abhängigkeit von der Konstruktion der Prall mühle, insb. in Abhängigkeit einer Anordnung, Anzahl und Form der Schla gelemente sowie der eingestellten Rotationsgeschwindigkeiten der Rotor scheiben, auf denen sich diese Schlagelemente befinden, und/oder in Ab hängigkeit des aufgegebenen Mahlgutes, insbesondere einer spez. Wärme kapazität des Mahlgutes, vorgegeben wird. Dadurch kann für jede Prallmühle und für jedes Mahlgut eine optimale Mahlgutstrom-Dichte und dementspre chend ein optimierter Betrieb der Prallmühle bzw. der Mahlvorrichtung mit hohem Feinheitsgrad reproduzierbar erreicht werden.
Um dabei sicherzustellen, dass der jeweiligen Prallmühle bereits ein tiefkaltes Mahlgut von vorzugsweise -196°C, d.h. auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff abgekühlt, zugeführt wird, weist die Mahlvorrichtung mindestens ein Vorkühlaggregat auf zum Vorkühlen von zugeführtem Mahl gut auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur, vorzugsweise im Gegenstrom mithilfe von gasförmigem Stickstoff, wobei das mindestens eine Vorkühlag gregat dem Kühlaggregat derartig vorgeschaltet ist, dass das durch das min destens eine Vorkühlaggregat auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur vorge kühlte Mahlgut nach dem Zuführen in das Kühlaggregat mittelbar oder unmit telbar in den flüssigen Stickstoff gelangen und darin eintauchen kann. Das Kühlaggregat weist dabei vorzugsweise einen Tank auf, wobei der Tank bis zu einer Füllstandgrenze mit dem flüssigen Stickstoff befüllbar ist, um darin befindliches Mahlgut auf eine definierte Mahlgut-Ausgangs-Temperatur von bis zu ca. -196°C zu kühlen. Dadurch wird bereits der Vorteil erreicht, dass das Mahlgut durch min destens eine Vorkühlung, die vorzugsweise im Gegenstrom lediglich über gasförmigen Stickstoff erfolgt, und durch eine Hauptkühlung, die ausschließ lich über Stickstoff in flüssiger Form erfolgt, über einen großen Zeitraum ab gekühlt wird. Da der flüssige Stickstoff in einem Tank auf das Mahlgut ein wirkt und vorzugsweise eine unterseitige Entnahme des vorgekühlten Mahl gutes aus dem Tank vorgesehen ist, kann das Mahlgut effizient und mit ho her Verweildauer im Tank abgekühlt und dadurch effektiv versprödet werden. Dadurch wird dem Mahlgut die Möglichkeit gegeben, dass dieses auch bis in das Innere bzw. bis zum Kern gleichmäßig ausgekühlt wird. Dadurch kann das Mahlgut seine Temperatur länger auf einem niedrigen Niveau halten, so dass auch bis nach dem Mahlvorgang noch eine geringe Feingut-Ausgangs- Temperatur gehalten werden kann. Das Mahlgut kann dadurch auch wäh rend des gesamten Mahlvorganges noch in seinem Versprödungszustand verbleiben.
Die Vorkühlung und die Hauptkühlung wirken sich dabei insgesamt po sitiv auf den Mahlprozess in der Prallmühle aus, da das Material aufgrund der langen Verweildauer in einer kalten Umgebung insgesamt spröder ist bzw. eine annähernd gleichmäßige Sprödigkeit aufweist. Dadurch bricht das Material in der Prallmühle insgesamt besser, was sich positiv auf den Fein heitsgrad des Feingutes auswirkt.
Dabei kann vorteilhafterweise auch eine örtlich und thermisch entkop pelte Zuführung der am Mahlprozess in der Prallmühle teilnehmenden Stoffe, abgekühltes Mahlgut und gasförmiger Stickstoff bzw. Stickstoffstrom zum Inertisieren und zum Sicherstellen eines Sprödbruchs, stattfinden.
Unter einem derartigen entkoppelten Zuführen ist dabei im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass die Stoffe zunächst einzeln und unabhängig voneinander örtlich getrennt gezielt dosiert und einzeln temperiert werden und der Prallmühle danach einzeln oder zusammen zugeführt werden kön nen, um als Mahlgutstrom zusammen mit den Schlagelementen der Prall mühle zu wechselwirken. Das Zuführen in die Prallmühle muss dabei nicht zwangsläufig getrennt erfolgen. Vielmehr können beide unabhängig dosiert und einzeln temperiert bereitgestellten Stoffe beispielsweise über ein Y-Stück vor der Prallmühle bereits zusammengeführt und gemeinsam als Gemisch (Mahlgutstrom) über den Anschluss in die Prallmühle geleitet werden.
Beim Vorgehen im Stand der Technik werden die am Mahlprozess in der Prallmühle teilnehmenden Stoffe, Mahlgut und gasförmiger Stickstoff, in dem vorgeschalteten Kühlprozess gemeinsam annähernd gleich temperiert und anschließend in die Prallmühle geleitet. Dies macht die Einstellung der optimalen Mahlgutstrom-Dichte in der Prallmühle und damit eine Optimierung des Feinheitsgrades des ausgetragenen Feingutes bei gleichzeitig optimier tem Verbrauch an Antriebs-Energie der Prallmühle sowie an Stickstoff, un möglich. Das Ziel, das Mahlgut auch während des gesamten Mahlvorganges noch in seinem Versprödungszustand zu halten und damit einen Sprödbruch sicherzustellen, ist dadurch im Stand der Technik zumindest ökonomisch nicht möglich.
Vorzugsweise ist bei der erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung weiterhin vorgesehen, dass die Mischzelle mehrere Zuflüsse und einen Abfluss auf weist, wobei der Mischzelle über die mehreren Zuflüsse beispielsweise
- gasförmiger Stickstoff aus einem Stickstoff-Gasgenerator und/oder Restgas aus einem pneumatischen Filter, d.h. aus dem Mahlprozess, und/oder ein Vorkühl-Gasstrom aus dem mindestens einen Vorkühlaggregat und/oder
- flüssiger Stickstoff aus einem Stickstoff-Tank zuführbar ist.
Damit kann auf verschiedenste Stickstoffquellen zurückgegriffen wer den, um den entsprechend vorgegebenen Durchsatz bzw. die vorgegebene Temperatur des Stickstoffstroms einzustellen, wodurch der Vorgang flexibler wird. Anstatt oder ergänzend zu den genannten Stickstoffquellen können auch weitere Stickstoffquellen vorgesehen sein. Je nach Konstruktion der Mahlvorrichtung und Vorgabe der Soll-Werte kann dabei der ohnehin vor handene Vorkühl-Gasstrom oder das vorhandene Stickstoff-Restgas aus dem Mahlprozess verwendet werden oder aber gezielt gasförmiger Stickstoff mit einem Stickstoff-Gasgenerator erzeugt werden oder flüssiger Stickstoff aus einem Stickstoff-Tank bereitgestellt werden, um die vorgegebene Menge an Stickstoff bereitzustellen und/oder eine entsprechende Temperierung zu erreichen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Mischzelle ferner eine Mischkammer aufweist, wobei der über die mehreren Zuflüsse zugeführte gasförmige Stickstoff und der in der Mischkammer verdampfende flüssige Stickstoff in der Mischkammer derartig auf einer Wärmeaustauschstrecke vermischt werden können, dass sich an dem Abfluss, der mit dem Anschluss der Prallmühle verbunden oder verbindbar ist, ein Stickstoffstrom mit der vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur und dem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz ausbildet. Dadurch kann der Stickstoffstrom auf einfache Weise in der Mischkammer aus den unterschiedlichen Zuflüs sen konditioniert werden. Um eine Wärmeaustauschstrecke innerhalb der Mischkammer zu erhöhen, können im Schnitt mäanderförmig angeordnete Kanäle, beispielsweise ausgebildet durch ineinandergesteckte Rohre, in der Mischkammer vorgesehen sein, innerhalb derer der zugeführte gasförmige Stickstoff aus den einzelnen Zuflüssen unter gegenseitiger Vermischung zum Abfluss geleitet wird.
Vorzugsweise ist ergänzend vorgesehen, dass zumindest jedem Zu fluss, durch den gasförmiger Stickstoff in die Mischkammer eingeleitet wird, eine Sensorik zugeordnet ist, wobei die Sensorik ausgebildet ist, einen Ist- Massefluss und/oder eine Ist-Temperatur zumindest des gasförmigen Stick stoffes im jeweiligen Zufluss zu erfassen. Dadurch kann die Bereitstellung eines vorgegeben konditionierten (Dosierung und Temperierung) Stickstoff stroms durch die Mischzelle genauer und schneller erfolgen. Vorzugsweise ist ergänzend auch eine Sensorik am Abfluss der Mischzelle vorgesehen, um einen Soll-Ist-Vergleich des ausgehenden konditionierten Stickstoffstroms zu ermöglichen. Darüber kann beispielsweise auch festgestellt werden, ob über den jeweiligen Zufluss mehr oder weniger flüssiger Stickstoff in die Misch kammer zuzuführen ist, um die Stickstoffstrom-Temperatur zu verringern bzw. zu erhöhen und damit an die Stickstoffstrom-Soll-Temperatur anzuglei chen.
Vorzugsweise ist dazu ergänzend vorgesehen, dass zumindest einigen der Zuflüsse ein Einlassventil zugeordnet ist, wobei das jeweilige Einlassven til ausgebildet ist, eine Zufuhr von gasförmigem Stickstoff und/oder flüssigem Stickstoff über den jeweiligen Zufluss in die Mischkammer zu ermöglichen oder zu verhindern. Vorzugsweise ist dabei als Einlassventil ein Drosselventil vorgesehen, dessen Drosselquerschnitt feinstufig eingestellt werden kann, um den jeweiligen eingehenden Massefluss zu regeln. Daher kann die Dosie rung der einzelnen Stickstoffquellen in einfacher Weise feinstufig gesteuert werden. Um ein Rückströmen aus der Mischkammer zu den einzelnen Stick stoffquellen zu verhindern, können weiterhin Rückschlagventile für jeden Zu fluss vorgesehen sein. Auch im Abfluss kann ein derartiges Rückschlagventil vorgesehen sein, um bei einer ungewollten Druckerhöhung z.B. in der Prall mühle ein Rückströmen des Mahlgutstroms in die Mischkammer der Misch zelle zu verhindern.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Mischzelle eine Mischzellen-Steuereinrichtung aufweist, wobei die Mischzellen- Steuereinrichtung ausgebildet ist, beispielsweise über einen entsprechenden Algorithmus, das Einlassventil des jeweiligen Zuflusses derartig vorzugswei se basierend auf den von der Sensorik gemessenen Werten anzusteuern, dass der Mischkammer gasförmiger Stickstoff und/oder flüssiger Stickstoff zugeführt und darin derartig über die Wärmeaustauschstrecke vermischt wird, dass sich am Abfluss der Mischzelle ein Stickstoffstrom mit der vorge gebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur und dem vorgegebenen Stickstoff- strom-Soll-Durchsatz ausbildet. Dadurch wird das Einstellen eines optimier ten Stickstoffstromes bzw. einer optimierten Mahlgutstrom-Dichte in einfa cher Weise durch eine entsprechende elektrische Ansteuerung basierend auf den von der Sensorik gemessenen Werten ermöglicht, so dass eine reprodu zierbare Bereitstellung von Feingut mit hohem Feinheitsgrad erreicht werden kann.
Die Ausführung des mindestens einen Vorkühlaggregats ist variabel und kann beispielsweise je nach Ort und Anwendung gewählt werden. Bei spielsweise kann als Vorkühlaggregat mindestens ein Gegenstrom- Vorkühlaggregat mit jeweils einer Vorkühlstrecke und/oder mindestens ein Behälter-Vorkühlaggregat mit einem Behälter-Innenraum vorgesehen sein. Dabei ist das mindestens eine Gegenstrom-Vorkühlaggregat ausgebildet, in dem mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat vorhandenes bzw. transportiertes Mahlgut in einem Gegenstrom aus gasförmigem Stickstoff in nerhalb der jeweiligen Vorkühlstrecke vorzukühlen. Unter Gegenstrom wird hierbei verstanden, dass die Förderrichtung des Mahlgutes entgegengesetzt zur Förderrichtung des gasförmigen Stickstoffs ausgerichtet ist. Das Behäl ter-Vorkühlaggregat, beispielsweise ein Kühl-Container, ist ausgebildet, in dem Behälter-Innenraum befindliches Mahlgut beliebig vorzukühlen, bei spielsweise gemäß dem Linde-Verfahren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das mindestens eine Gegenstrom- Vorkühlaggregat dem Kühlaggregat derartig vorgeschaltet ist, dass ein in dem Kühlaggregat durch Verdampfung des flüssigen Stickstoffs ausgebilde ter Vorkühl-Gasstrom in das mindestens eine Gegenstrom-Vorkühlaggregat eingeleitet werden kann, um das in dem jeweiligen Gegenstrom- Vorkühlaggregat befindliche Mahlgut innerhalb der jeweiligen Vorkühlstrecke in einem Gegenstrom durch den Vorkühl-Gasstrom auf eine Mahlgut- Zwischen-Temperatur vorzukühlen. Die Mahlgut-Zwischen-Temperatur sollte dabei je nach Auslegung der Vorkühlstrecke am Übergang zum Kühlaggre gat in etwa der Stickstoff-Zwischen-Temperatur des Vorkühl-Gasstroms ent sprechen, nachdem der Vorkühl-Gasstrom alle Gegenstrom- Vorkühlaggregate passiert hat, wobei jeweils Temperaturen von beispiels weise weniger als ca. -40°C vorherrschen können.
Dadurch kann für die Vorkühlung des Mahlgutes der ohnehin im Kühl aggregat verdampfende Stickstoff als Gegenstrom verwendet werden, so dass für die Vorkühlung im mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat keine weiteren Stoffe bzw. Kühlelemente nötig sind. Das in den flüssigen Stickstoff des Kühlaggregats eintauchende wärmere Mahlgut führt dabei au tomatisch zum Verdampfen des flüssigen Stickstoffs und sorgt damit für ei nen zur Vorkühlung verwendbaren Vorkühl-Gasstrom.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das mindestens eine Ge genstrom-Vorkühlaggregat oberhalb des Kühlaggregates angeordnet ist, so dass der durch Verdampfung des flüssigen Stickstoffs ausgebildete Vorkühl- Gasstrom kaminartig als Gegenstrom in die jeweilige Vorkühlstrecke des je weiligen Gegenstrom-Vorkühlaggregats gelangen kann. Demnach sind keine zusätzlichen Gasleitungen oder Gasführungen nötig, um den gasförmigen Stickstoff zur Vorkühlung aus dem Kühlaggregat in das jeweilige Gegen strom-Vorkühlaggregat zu leiten.
Vorteilhafterweise können aber auch für das vorgekühlte Mahlgut För derstrecken zwischen dem mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat und der Hauptkühlung entfallen, wenn als mindestens ein Gegenstrom- Vorkühlaggregat ein erstes Gegenstrom-Vorkühlaggregat verwendet wird, das derartig ausgebildet und dem Kühlaggregat derartig mittelbar oder unmit telbar vorgeschaltet ist, dass das dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat zugeführte Mahlgut aufgrund der Schwerkraft entlang einer ersten Vorkühl strecke des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregates fallen kann und das zu geführte fallende Mahlgut gleichzeitig in einem Gegenstrom aus gasförmi gem Stickstoff, vorzugsweise dem Vorkühl-Gasstrom, innerhalb der ersten Vorkühlstrecke vorgekühlt werden kann und anschließend in den flüssigen Stickstoff des Tanks gelangen kann.
Gegenüber einer Anordnung des ersten Gegenstrom- Vorkühlaggregates z.B. unterhalb oder neben dem Kühlaggregat kann also ein erhöhter Förderaufwand, Isolieraufwand und Kostenaufwand vermieden werden. Gleichzeitig kann der Vorkühl-Gasstrom entgegen der durch die Gravitation bewirkten Fallrichtung des Mahlgutes nach oben aus dem Kühl aggregat in das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat aufsteigen, um einen Gegenstrom zu erzeugen. Dadurch sind die Vorkühlung und die Zuführung des Mahlgutes in das Kühlaggregat vereinfacht.
Das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat der Vorkühlung und das Kühl aggregat der Flauptkühlung können dabei als separate Anlagenteile der Mahlvorrichtung ausgeführt sein oder aber in einem Bauteil zusammenge fasst sein. Es ist lediglich sicherzustellen, dass der verdampfende Stickstoff aus dem Kühlaggregat möglichst vollständig in das erste Gegenstrom- Vorkühlaggregat geführt werden kann, um darin für eine Vorkühlung des Mahlguts im Gegenstrom sorgen zu können.
Dabei ist die erste Vorkühlstrecke im ersten Gegenstrom- Vorkühlaggregat und ggf. auch weitere Vorkühlstrecken in weiteren Gegen- strom-Vorkühlaggregaten derartig anzupassen, dass im Gegenstrom ein um fassender Energieaustausch zwischen dem verdampfenden gasförmigen Stickstoff des Vorkühl-Gasstroms und dem zugeführten Mahlgut stattfinden kann. Bei einem bestimmten Durchsatz an zugeführtem Mahlgut nimmt die Menge an verdampfendem Stickstoff im Vorkühl-Gasstrom nach dem Anfah- ren der Anlage nach einer gewissen Zeit einen bestimmten Gleichgewichts zustand ein. Bei idealer Abstimmung der jeweiligen Vorkühlstrecke findet in diesem Gleichgewichtszustand ein effizienter Energieaustausch statt, auf grund dessen sich die Mahlgut-Zwischen-Temperatur und die Stickstoff- Zwischen-Temperatur an den entsprechenden Stellen (s.o.) in etwa anglei chen, beispielsweise bei ca. -40°C oder weniger.
Gemäß einer weiteren Ausführung für die Vorkühlung kann ein zweites Gegenstrom-Vorkühlaggregat vorgesehen sein, das derartig ausgebildet und dem Kühlaggregat derartig mittelbar oder unmittelbar vorgeschaltet ist, dass das dem zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregat zugeführte Mahlgut in einem Wirbelschnecken-Innenraum entlang einer zweiten Vorkühlstrecke transpor tiert werden kann und das zugeführte Mahlgut gleichzeitig in einem Gegen strom aus gasförmigem Stickstoff, vorzugsweise dem Vorkühl-Gasstrom, in nerhalb der zweiten Vorkühlstrecke unter Vermischung mit dem gasförmigen Stickstoff vorgekühlt werden kann.
Durch die Verwendung einer Wirbelschnecke kann ein effektiver thermi scher Austausch von Energie zwischen dem gasförmigen Stickstoff und dem Mahlgut erfolgen, da durch die Wirbelschnecke turbulente statt laminare Strömungsverhältnisse herrschen und beide Stoffe dadurch besser miteinan der vermischt werden und thermisch interagieren können, so dass eine effi ziente Vorkühlung erfolgen kann. Dies kann ergänzend oder anstelle des ers ten Gegenstrom-Vorkühlaggregates erfolgen, so dass der Prozess insgesamt flexibel gestaltet werden kann.
Auch in dieser Ausführung kann durch eine entsprechende Anordnung des zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregates ein in dem Kühlaggregat durch Verdampfung des flüssigen Stickstoffs ausgebildeter Vorkühl-Gasstrom in den Wirbelschnecken-Innenraum des zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregats gelangen, durch das das Mahlgut durch die Rotation der Wirbelschnecke transportiert wird. Der Vorkühl-Gasstrom kann also zusätzlich, nachdem es ggf. die Vorkühlstrecke im ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat passiert hat, in dem zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregat für eine Vorkühlung im Gegen strom sorgen. Optional kann je nach Abstimmung des Mahlprozesses zu mindest zeitweise flüssiger Stickstoff in den Wirbelschnecken-Innenraum eingelassen werden.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass ein drittes Gegenstrom- Vorkühlaggregat durch ein Aufgabesilo ausgebildet wird, wobei das Aufga besilo Mahlgut für den Mahlprozess bereitstellt, wobei gasförmiger Stickstoff, beispielsweise Restgas aus einem pneumatischen Filter, derartig in das Auf gabesilo eingeleitet werden kann, dass das darin befindliche Mahlgut inner halb einer dritten Vorkühlstrecke im Gegenstrom aus gasförmigem Stickstoff vorgekühlt werden kann, bevor das Mahlgut aus dem Aufgabesilo ausgetra gen wird.
Damit kann vorteilhafterweise bereits im Aufgabesilo eine Vorkühlung stattfinden, um den Vorkühlprozess zu unterstützen. Dazu kann beispiels weise im Prozess befindliches Stickstoff-Restgas aus einem pneumatischen Filter der Mahlvorrichtung verwendet werden.
Wird ergänzend ein Behälter-Vorkühlaggregat verwendet, das bei spielsweise vor dem Aufgabesilo angeordnet ist, befindet sich das Mahlgut zur Vorkühlung innerhalb eines Behälter-Innenraums des Behälter- Vorkühlaggregats, wobei der Behälter-Innenraum beispielsweise auf weniger als -10°C, vorzugsweise weniger als -30°C, insbesondere auf bis zu -70°C, abgekühlt wird, beispielsweise gemäß dem Linde-Verfahren und ggf. unter stützend durch im Prozess befindliches Stickstoff-Restgas aus einem pneu matischen Filter der Mahlvorrichtung. Das in dem Behälter-Innenraum befind liche Mahlgut wird anschließend dem einen oder den mehreren Gegenstrom- Vorkühlaggregat(en) bereits vorgekühlt zugeführt. Um eine effiziente Vorkühlung im Gegenstrom zu ermöglichen, ist be vorzugt zumindest ein Gegenstrom-Vorkühlaggregat, insbesondere das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat, vor der Hauptkühlung vorzusehen. Dadurch kann je nach Anwendung und Standort der Mahlvorrichtung eine alternative oder weitere ggf. energieeffizientere Vorkühlung ermöglicht werden.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass dem mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat eine Dosierschnecke vorgeschaltet ist, wobei die Dosierschnecke das von einem Aufgabesilo und/oder aus einer Siebvor richtung (als Rückführung von Grobkorn) und/oder aus dem Behälter- Vorkühlaggregat bereitgestellte Mahlgut dosiert in das mindestens eine Ge genstrom-Vorkühlaggregat leitet. Demnach können die Geschwindigkeit bzw. die Zuführrate des Mahlgutes über die Dosierschnecke gezielt eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit des erzeugten Vorkühl-Gasstromes, um den Abkühl- und Mahlprozess gezielt zu steuern.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass dem Kühlaggregat eine Förderschnecke, vorzugsweise eine motorisch betriebene Förderschnecke, nachgeschaltet ist, wobei die Förderschnecke das auf die Mahlgut- Ausgangs-Temperatur abgekühlte Mahlgut dosiert, d.h. mit einem definierten Massefluss, zum mindestens einen Anschluss der Prallmühle fördert. Damit kann auch das der Prallmühle zugeführte Mahlgut dosiert werden, um das Vermahlen in der Prallmühle effizient zu gestalten.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Mahlgut und/oder das Feingut innerhalb der gesamten Mahlvorrichtung inert gehalten sind.
Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass der gesamte Prozess nicht durch Migration von Sauerstoff und Luftfeuchte aus Umgebungsluft negativ beeinträchtigt wird. Dies kann durch entsprechend abgeschlossene Anlagen teile erreicht werden, in denen sich gasförmiger Stickstoff und/oder ein Über- druck befindet. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass zumindest beim Ab schalten der Mahlvorrichtung über die Mischzelle durch entsprechendes Öff nen des jeweiligen Einlassventils gasförmiger Stickstoff, der von dem Stick stoff-Gasgenerator bereitgestellt wird, in den Kreislauf gefördert wird.
Dadurch kann über den Stickstoff-Gasgenerator, der mit der Mischzelle ver bunden ist, also auch verhindert werden, dass beim Abschalten der Anlage feuchte Umgebungsluft in den Kreislauf eindringen kann.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zum Vermahlen von Mahl gut, vorzugsweise aus Thermoplasten und/oder Elastomeren, insbesondere mit einer erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung, mit mindestens den folgen den Schritten vorgesehen:
- Bereitstellen von Mahlgut und Zuführen des Mahlgutes in mindestens ein Vorkühlaggregat zum Vorkühlen des zugeführten Mahlgutes, vorzugsweise im Gegenstrom, auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur;
- Zuführen des auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur vorgekühlten Mahlgu tes in ein Kühlaggregat mit flüssigem Stickstoff, so dass das vorgekühlte Mahlgut durch den flüssigen Stickstoff auf eine Mahlgut-Ausgangs- Temperatur abgekühlt wird;
- Fördern des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur abgekühlten Mahlgutes in eine Prallmühle;
- Vermahlen des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur abgekühlten Mahl gutes zu Feingut unter gleichzeitiger Zuführung eines Stickstoffstroms aus gasförmigem Stickstoff, wobei der Stickstoffstrom aus gasförmigem Stickstoff der Prallmühle mit einer vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur und einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz bereitgestellt wird, um der Prallmühle eine definierte Mahlgutstrom-Dichte eines Mahlgutstroms aus dem Mahlgut und dem Stickstoffstrom bereitzustellen.
Durch das Vorkühlen und das Kühlen in dem Bad aus flüssigem Stick stoff wird das Mahlgut, wie bereits beschrieben, effizient bis ins Innere auf eine niedrige Mahlgut-Ausgangs-Temperatur gekühlt, bevor es mit einem de finierten Massefluss in die Prallmühle gelangt und dort mit einem entspre chend konditionierten Stickstoffstrom zusammen vermahlen wird, so dass der Mahlvorgang insgesamt effizienter gestaltet werden kann und, je nach Anwendung, auch höhere Feinheitsgrade reproduzierbar erreicht werden können.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Bereitstellen des ab gekühlten Mahlgutes in die Prallmühle thermisch entkoppelt von der Bereit stellung des Stickstoffstroms aus gasförmigem Stickstoff erfolgt, bevor diese der Prallmühle zugeführt werden. Dadurch können die Prallmühle bzw. die Mahlvorrichtung insgesamt effizienter betrieben werden, wie bereits be schrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Mahlvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Mahl vorrichtung;
Fig. 3 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Mahl vorrichtung; und
Fig. 4a, 4b perspektivische Ansichten einer Mischzelle.
Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Mahlvorrichtung 1a gemäß dem Stand der Technik, die dazu dient, in einem Aufgabesilo 2 über eine untere Aufga- besilo-Öffnung 2a aufgegebenes Mahlgut 3 durch eine Prallmühle 4, bei spielsweise einen Desintegrator 4a, in einem bestimmten Feinheitsgrad zu vermahlen. Auf dem Weg zur Prallmühle 4 wird das Mahlgut 3 über eine Do sierschnecke 5 entsprechend dosiert und mit einer Mahlgut-Eingangs- Temperatur TE3 von beispielsweise 20°C in ein Kühlaggregat 6, vorzugswei se einen motorisch betriebenen Wirbelschneckenkühler 6a, geleitet.
Über einen Stickstoff-Einlass 7 wird flüssiger Stickstoff LN aus einem Stickstoff-Tank 35 mit einer Stickstoff-Flüssigkeits-Temperatur TLN von ca. - 196°C in den Wirbelschneckenkühler 6a eingelassen, um das dem Wirbel schneckenkühler 6a zugeführte und darin zu einem Auslass 8 geförderte Mahlgut 3 abzukühlen und damit zu verspröden. Von dem Auslass 8 des Wirbelschneckenkühlers 6a gelangt das durch den flüssigen Stickstoff LN auf eine Mahlgut-Ausgangs-Temperatur TA3 abgekühlte Mahlgut 3 und das durch Verdampfung entstandene Stickstoffgas mit in etwa der gleichen Tem peratur über einen Anschluss 4b in die Prallmühle 4 bzw. den Desintegrator 4a und wird darin in einer inerten Atmosphäre in abgekühlter Form vermah len. Die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur TA3 des Mahlgutes 3 kann dabei ca. -150°C betragen.
Ergänzend kann dem Desintegrator 4a über den Anschluss 4b auch ein weiterer Stickstoffstrom 20 zugeführt werden, so dass sich im Desintegrator 4a ein Gemisch (Mahlgutstrom 30) aus Mahlgut 3, durch Verdampfung ent standenes Stickstoffgas zum Inertisieren und dem ggf. zusätzlich zugeführ ten Stickstoffstrom 20 befindet, wobei dieser Mahlgutstrom 30 am Anschluss 4b eine gewisse Mahlgutstrom-Dichte Rho aufweist, die sich während des Mahlprozesses aufgrund einer Wärmeentwicklung verändert. Der optionale Stickstoffstrom 20 dient hierbei unterstützend der pneumatischen Förderung des mit gasförmigem Stickstoff GN vermischten Mahlguts bzw. des in der Prallmühle 4 produzierten, mit gasförmigem Stickstoff GN vermischten Fein gutes 9. Aus der Prallmühle 4 wird ein darin produzierter Feingutstrom 90 beste hend aus mit gasförmigem Stickstoff GN vermischtem Feingut 9 mit einer Feingut-Ausgangs-Temperatur TA9 von beispielsweise ca. -20°C über einen Feingut-Ausgang 4c ausgetragen. Dabei sorgt der Stickstoffstrom 20 im Be trieb des Desintegrators 4a automatisch für ein Fierausdrücken des Feingut stroms 90 (mit gasförmigem Stickstoff GN vermischtem Feingut 9) aus dem Feingut-Ausgang 4c, so dass dadurch bereits ein pneumatisches Fördern des Feingutstroms 90 zum nächsten Element der Mahlvorrichtung 1a, hier einem Zyklon 10, ermöglicht wird. Der pneumatische Transport des Feingut stroms 90 zum Zyklon 10 wird dabei von einem Gebläse 15 unterstützt.
Anschließend gelangt der Feingutstrom 90 also in einen Zyklon 10, in dem der größte Teil des Feingutes 9 aus dem Feingutstrom 90 vom gasför migen Stickstoff GN abgetrennt wird, wobei anschließend insbesondere das Feingut 9, beispielsweise Gummipulver, aus dem Zyklon 10 ausgetragen wird. Dieses Feingut 9 wird anschließend in ggf. aufgewärmter Form in eine Siebvorrichtung 12 geleitet, in der es (je nach späterer Verwendung über die entsprechend zu wählenden Siebschnitte) in seine unterschiedlichen Fein gut-Fraktionen, d.h. Grobkorn 11 G und Feinkorn 11 F, aufgetrennt wird. Das Grobkorn 11 G des Feingutes 9 kann optional in beliebiger Weise, z.B. über eine Repassierleitung 24, zurück zur Dosierschnecke 5 gefördert und damit dem Mahlprozess erneut zugeführt werden. Das Feinkorn 11 F weist bei spielsweise ein Kornspektrum von <200pm auf und kann als Fertiggut 13 entsprechend weiterverwendet werden.
Der im Zyklon 10 verbleibende Teil des Feingutstroms 90, der insbe sondere aus gasförmigem Stickstoff GN und Feingutstäuben 11 S besteht, wird in einem pneumatischen Filter 14 in seine Bestandteile getrennt. Da be reits eine Auftrennung im Zyklon 10 stattgefunden hat, wird der pneumati sche Filter 14 zur Resttrennung von Feingutstäuben 11 S und gasförmigem Stickstoff GN weniger stark belastet und kann daher entsprechend klein di mensioniert werden.
Der Feingutstaub 11 S wird ebenfalls ggf. in aufgewärmter Form in die Siebvorrichtung 12 geleitet. Zum Fördern des kalten gasförmigen Stickstoffs GN und der Feingutstaubs 11 S aus dem Zyklon 10 in den pneumatischen Filter 14, ist ein Gebläse 15 vorgesehen. Dieses saugt den verbleibenden Feingutstrom 90 aus gasförmigem Stickstoff GN sowie den Feingutstäuben 11 S aus dem Zyklon 10 an und bläst den gefilterten gasförmigen Stickstoff GN als kalten Stickstoffstrom 20 zum Unterstützen des pneumatischen Transports zu dem Anschluss 4b zurück zur Prallmühle 4.
Um den Mahlprozess zu optimieren, sind in der erfindungsgemäßen Mahlvorrichtung 1 b gemäß Fig. 2 und 3 einzelne Veränderungen vorgese hen. Für Komponenten, die gleichwirkend zum Stand der Technik (Fig. 1 ) sind, werden im Folgenden dieselben Bezeichnungen und Bezugszeichen verwendet.
Demnach ist in Fig. 2 vorgesehen, dass in einem Aufgabesilo 2 über die untere Aufgabesilo-Öffnung 2a aufgegebenes Mahlgut 3 über eine Dosier schnecke 5 entsprechend dosiert und mit einer Mahlgut-Eingangs- Temperatur TE3 in ein erstes Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a und aus diesem in das eigentliche Kühlaggregat 6 geleitet wird. Das erste Gegen strom-Vorkühlaggregat 16a dient der Vorkühlung des Mahlgutes 3 auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZ3 von beispielsweise zwischen -35°C und - 45°C. Diese Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZ3 liegt bei idealer Temperie rung am unteren Ende des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregates 16a vor, so dass das Mahlgut 3 mit dieser Temperatur in die Flauptkühlung übergehen kann. Das im ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a befindliche Mahlgut 3 wird dabei durch einen in Fig. 2 nach oben gerichteten Vorkühl-Gasstrom 17 aus gasförmigem Stickstoff GN vorgekühlt. Dieser Vorkühl-Gasstrom 17 weist zumindest am oberen Ende des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregates 16a eine Stickstoff-Zwischen-Temperatur TZN von beispielsweise zwischen -35°C und -45°C auf. Die Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZ3 und die Stick stoff-Zwischen-Temperatur TZN stellen sich hierbei je nach Auslegung und Anwendung der Mahlvorrichtung 1b ein, können von den genannten Werten aber auch abweichen. Insgesamt sind die in den Ausführungsbeispielen der Erfindung genannten Temperaturwerte, insbesondere für den gasförmigen Stickstoff GN, das Mahlgut 3 und das Feingut 9, abhängig von der Auslegung und der Anwendung und können daher von den genannten Werten entspre chend auch abweichen.
Der Vorkühl-Gasstrom 17 wirkt gemäß dieser Ausführung auf einer be stimmten ersten Vorkühlstrecke SVa auf das zugeführte Mahlgut 3 ein, wobei dies in einem Gegenstrom erfolgt, d.h. das über die erste Vorkühlstrecke SVa nach unten fallende Mahlgut 3 wird durch den entgegengesetzt ausge richteten Vorkühl-Gasstrom 17 abgekühlt.
Der Vorkühl-Gasstrom 17 wird gemäß dieser Ausführungsform maß geblich dadurch erzeugt, dass in dem Kühlaggregat 6 befindlicher flüssiger Stickstoff LN verdampft und der dadurch entstehende gasförmige Stickstoff GN kaminartig durch das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a nach oben geleitet wird. Das Kühlaggregat 6 und das erste Gegenstrom- Vorkühlaggregat 16a können dabei einteilig oder aber als getrennte Bauein heiten ausgeführt sein, wobei die Ausdehnung des ersten Gegenstrom- Vorkühlaggregates 16a durch die erste Vorkühlstrecke SVa bestimmt ist. In sofern soll die Darstellung in Fig. 2 lediglich schematisch andeuten, dass zwischen dem Kühlaggregat 6 und dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a ein beliebiger Übergang besteht, der einen Durchgang von vorgekühltem Mahlgut 3 in das Kühlaggregat 6 sowie von gasförmigem Stickstoff GN in das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a ermöglicht.
Das Kühlaggregat 6 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch ei nen Tank 6b ausgebildet, in den über einen Stickstoff-Einlass 7 flüssiger Stickstoff LN aus einem Stickstoff-Tank 35 mit einer Stickstoff-Flüssigkeits- Temperatur TLN von ca. -196°C eingelassen ist und der fortlaufend bis zu einer bestimmten Füllstandgrenze 18 nachgefüllt wird. Über eine Oberseite 6c des Kühlaggregats 6 bzw. des Tanks 6b wird dem Tank 6b das im Ge genstrom vorgekühlte Mahlgut 3 mit der Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZ3 (z.B. -45°C) zugeführt. Sobald das vorgekühlte Mahlgut 3 im Tank 6b in den flüssigen Stickstoff LN gelangt, kühlt sich das Mahlgut 3 weiter ab und wird weiter versprödet. Das in den flüssigen Stickstoff LN des Kühlaggregats 6 eintauchende wärmere Mahlgut 3 führt dabei zum Verdampfen des flüssigen Stickstoffs LN, so dass sich ein für die Vorkühlung verwendbarer Vorkühl- Gasstrom 17 ausbildet.
Dabei ist die erste Vorkühlstrecke SVa im ersten Gegenstrom- Vorkühlaggregat 16a derartig anzupassen, dass im Gegenstrom ein umfas sender Energieaustausch zwischen dem im Tank 6b verdampfenden gas förmigen Stickstoff GN (Vorkühl-Gasstrom 17) und dem durch das erste Ge genstrom-Vorkühlaggregat 16a gelangende Mahlgut 3 stattfinden kann. Beim Zuführen des Mahlgutes 3 nimmt die Menge an verdampfendem gasförmigen Stickstoff GN des Vorkühl-Gasstroms 17 nach dem Anfahren der Mahlvor richtung 1b nach einer gewissen Zeit einen Gleichgewichtszustand ein. Bei idealer Abstimmung der ersten Vorkühlstrecke SVa findet in diesem Gleich gewichtszustand ein Energieaustausch statt, aufgrund dessen sich die Mahl gut-Zwischen-Temperatur TZ3 am unteren Ende des ersten Gegenstrom- Vorkühlaggregats 16a und die Stickstoff-Zwischen-Temperatur TZN am obe ren Ende des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregats 16a in etwa angleichen, beispielsweise zwischen -35°C und -45°C oder weniger. Über einen vorzugsweise unterseitigen Zugang 6d ist der Tank 6b mit einer motorisch betriebenen Förderschnecke 19 verbunden. Das im Tank 6b befindliche versprödete Mahlgut 3 kann darüber bei idealer Temperierung mit einer definierten Mahlgut-Ausgangs-Temperatur TA3 von ca. -196°C in Rich tung der Prallmühle 4, beispielsweise des Desintegrators 4a, gefördert und dieser mit einem definierten Massestrom über den Anschluss 4b zugeführt werden. Als schnelllaufende Prallmühle 4 kann anstelle eines Desintegrators 4a aber auch eine gleichwirkende Stiftmühle, Wirbelstrommühle, Luftwirbel mühle, etc., zur Anwendung kommen. Unter einer Prallmühle 4 wird dabei im Rahmen der Erfindung allgemein eine Mühle verstanden, bei der die Zerklei nerung des versprödeten Mahlgutes 3 durch eine Schlag-Prall- Beanspruchung erreicht wird. Bei einer Schlagbeanspruchung wird das auf gegebene Mahlgut 3 von einem schnellbeweglichen Schlagelement in der Prallmühle 4 getroffen und durch Schlag zerkleinert. Bei einer Prallbeanspru chung trifft das schnell beschleunigte Mahlgut 3 auf eine feststehende bzw. anderweitig beschleunigte Fläche (Schlagelement, anderes Teilchen) und wird durch Prall (Aufprall) zerkleinert.
In der jeweiligen Prallmühle 4 wird das Mahlgut 3 anschließend in einer inerten Atmosphäre in abgekühlter Form vermahlen. Aus der Prallmühle 4 wird das darin produzierte Feingut 9 mit einer Feingut-Ausgangs-Temperatur TA9 von beispielsweise ca. -50°C aus dem Feingut-Ausgang 4c ausgetra gen. Dabei sorgt ein Stickstoffstrom 20 im Betrieb der Prallmühle 4 automa tisch für ein Herausdrücken bzw. einen pneumatischen Transport des Fein gutes 9, das mit gasförmigem Stickstoff GN zu einem Feingutstrom 90 ver mischt ist, aus dem Feingut-Ausgang 4c.
Neben dem Mahlgut 3 wird der jeweiligen Prallmühle 4 bzw. dem Desin tegrator 4a über den Anschluss 4b ein gezielt konditionierter gasförmiger Stickstoffstrom 20 aus kaltem gasförmigen Stickstoff GN mit einer einstellba- ren Stickstoffstrom-Temperatur T20 von beispielsweise zwischen -75°C und - 90°C und mit einem einstellbaren Stickstoffstrom-Durchsatz ND (kg pro h) zugeführt. Der Stickstoffstrom 20 dient dabei zur Inertisierung der Atmosphä re in der Prallmühle 4 sowie zum Sicherstellen eines effektiven Sprödbruchs beim Mahlen, wie nachfolgend beschrieben. Dabei erfolgt ein thermisch voll ständig entkoppeltes Zuführen der an dem Mahlprozess teilnehmenden Stof fe, d.h. dem gekühlten Mahlgut 3 und dem gasförmigen Stickstoff GN aus dem Stickstoffstrom 20, die zusammen einen Mahlgutstrom 30 ausbilden.
Unter einem vollständig entkoppelten Zuführen ist dabei zu verstehen, dass die Stoffe (3 + 20) zunächst einzeln und unabhängig voneinander ge zielt dosiert und einzeln temperiert (TA3, T20) werden und der Prallmühle 4 nach einem dosierten und einzeln temperierten Bereitstellen zugeführt wer den. Das Einführen der beiden Stoffe (3 + 20) in die Prallmühle 4 erfolgt da bei, wie in Fig. 2 dargestellt, nicht getrennt. Vielmehr werden beide einzeln dosiert und einzeln temperiert bereitgestellten Stoffe (3 + 20) beispielsweise über ein Y-Stück vor der Prallmühle 4 zusammengeführt und gemeinsam als Gemisch bzw. als Mahlgutstrom 30 über den Anschluss 4b in die Prallmühle 4 geleitet.
Dies unterscheidet die erfindungsgemäße Ausführung in Fig. 2 von der bekannten Ausführung in Fig. 1 (Stand der Technik), wobei in Fig. 1 ver dampfter gasförmiger Stickstoff GN aus dem Wirbelschneckenkühler 6a zu sammen bzw. „thermisch gekoppelt“ mit dem Mahlgut 3 direkt in die Prall mühle 4 gelangt, so dass keine unabhängige Dosierung und keine einzelne Temperierung der am Mahlprozess in der Prallmühle 4 teilnehmenden Stoffe, Mahlgut 3 und gasförmiger Stickstoff GN, erfolgt. Dadurch ist der Mahlpro zess gemäß der Anordnung des Standes der Technik (Fig. 1 ) weniger effi zient als bei der erfindungsgemäßen Anordnung (Fig. 2), wie nachfolgend beschrieben: Durch ein thermisch entkoppeltes Zuführen des Stickstoffstroms 20 und des vorgekühlten Mahlgutes 3 in die Prallmühle 4 kann eine in der Prallmühle 4 vorherrschende Mahlgutstrom-Dichte Rho des Mahlgutstroms 30 vorteilhaf terweise geringer bzw. kontrolliert so eingestellt werden, dass der Energie verbrauch zum Antreiben der verwendeten Prallmühle 4 entsprechend sinkt bzw. optimiert wird und auch der Feinheitsgrad des Feingutes 9 optimiert werden kann. Gleichzeitig kann dadurch auch der Verbrauch an Stickstoff reduziert werden, so dass der Mahlprozess insgesamt effizienter wird.
Dies folgt daraus, dass eine Prallmühle 4 zum Zerkleinern durch eine Schlag-Prall-Beanspruchung mehrere Schlagelemente aufweist, die auf zwei gegenläufig rotierenden Rotorscheiben auf unterschiedlichen Bahnradien be festigt sind. Dabei findet je nach Anzahl, gewählter Form oder Anordnung sowie der eingestellten Rotationsgeschwindigkeiten der Rotorscheiben eine Wechselwirkung zwischen den Schlagelementen und dem zugeführten Mahlgutstrom 30 aus Mahlgut 3 und gasförmigem Stickstoffstrom 20 statt. Aufgrund dieser Wechselwirkung kommt es zu einem Energieaustausch zwi schen dem Mahlgutstrom 30 und den Schlagelementen, der wiederum zu ei ner Wärmeentwicklung in der Prallmühle 4 führt. Diese Wärmeentwicklung ist dabei sowohl abhängig von der Beschaffenheit des Mahlgutstroms 30 als auch von der Konstruktion und den Betriebsparametern der jeweiligen Prall mühle 4.
Durch diese Wärmeentwicklung wird auch der Mahlgutstrom 30 er wärmt, was dazu führen kann, dass das Mahlgut 3 seinen Versprödungszu stand verliert, d.h. zumindest teilweise wieder in den elastischen Zustand übergeht, und dadurch der gewünschte Feinheitsgrad beim Mahlen nicht mehr erreicht werden kann.
Daher ist dafür zu sorgen, dass die im gekühlten Mahlgutstrom 30 ge speicherte Kälteenergie ausreichend ist, um die in der jeweils verwendeten Prallmühle 4 durch den Energieaustausch bewirkte Wärmeentwicklung gera de zu kompensieren und das Mahlgut 3 dadurch vollständig in einem Ver sprödungszustand zu halten. Dazu kann grundsätzlich ein besonders kalter Stickstoffstrom 20 mit hohem Stickstoffstrom-Durchsatz ND bereitgestellt werden, wodurch sich jedoch gleichzeitig die Mahlgutstrom-Dichte Rho in der Prallmühle 4 so stark erhöht, dass sowohl die benötigte Antriebsenergie als auch die Wärmeentwicklung in der Prallmühle 4 stark steigt und das Mahlgut 3 durch die erhöhte Wärmeentwicklung seinen Versprödungszustand verliert.
Der Stickstoffstrom-Durchsatz ND und die Stickstoffstrom-Temperatur T20 des Stickstoffstroms 20 sind also gezielt derartig einzustellen, dass die daraus folgende Mahlgutstrom-Dichte Rho des Mahlgutstroms 30 aus Mahl gut 3 und Stickstoffstrom 20 zu einer Wärmeentwicklung in der jeweils ver wendeten Prallmühle 4 führt, die von der gespeicherten Kälteenergie im tief kalten Mahlgutstrom 30 kompensiert werden kann, ohne dass das Mahlgut 3 den Versprödungszustand verliert.
Bei der Einstellung der Mahlgutstrom-Dichte Rho des Mahlgutstroms 30 wird dabei davon ausgegangen, dass der Prallmühle 4 durch die optimierte Vorkühlung und Hauptkühlung ein sehr kaltes Mahlgut 3 mit einer optimalen Mahlgut-Ausgangs-Temperatur TA3 von -196°C (Temperatur des flüssigen Stickstoffs LN) bereitgestellt wird. Da der Stickstoff in gasförmiger Form zur Vorkühlung (im ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a) und in flüssiger Form zur Hauptkühlung (im Kühlaggregat 6) länger auf das Mahlgut 3 ein wirkt als im Stand der Technik (Fig. 1), ist eine definierte Mahlgut-Ausgangs- Temperatur TA3 von -196°C einstellbar. Zudem ist das Mahlgut 3 idealer weise bis zum Inneren bzw. bis zum Kern gleichmäßig ausgekühlt, wodurch das Mahlgut 3 seine Temperatur länger auf einem niedrigen Niveau halten kann, so dass bei entsprechend optimierter Einstellung der Mahlgutstrom- Dichte Rho auch eine geringere Feingut-Ausgangs-Temperatur TA9 nach dem Mahlvorgang erreicht werden kann. Die Vorkühlung und die Hauptküh- lung wirken sich also insgesamt positiv auf den Mahlprozess in der Prallmüh le 4 aus, da das Material insgesamt, d.h. insbesondere auch im Inneren bzw. im Kern, spröder ist bzw. eine annähernd gleichmäßige Sprödigkeit aufweist und auch ausreichend Kälteenergie für den Mahlprozess gespeichert werden kann.
Um einen geeignet dosierten und temperierten Stickstoffstrom 20 für die Prallmühle 4 zu erhalten, ist eine Mischzelle 21 vorgesehen, die in einer bei spielhaften Ausführungsform in den Figuren 4a und 4b dargestellt ist. In der Mischzelle 21 kann Stickstoff aus unterschiedlichen unabhängigen Quellen derartig miteinander vermischt werden, dass ein Stickstoffstrom 20 mit einem Stickstoffstrom-Durchsatz ND (Dosierung) und mit einer Stickstoffstrom - Temperatur T20 (z.B. ca. -87°C) (Temperierung) bereitgestellt wird, die ide alerweise einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz NDS bzw. ei ner vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TS20 entsprechen. Die ses Bereitstellen des Stickstoffstroms 20 erfolgt dabei gezielt thermisch ent koppelt vom Bereitstellen des Mahlgutes 3.
Dieser gezielt dosierte und temperierte Stickstoffstrom 20 wird zusam men mit dem Mahlgut 3 über den Anschluss 4b in die Prallmühle 4 geleitet, so dass sich ein Mahlgutstrom 30 ergibt, der am Anschluss 4b eine entspre chende Mahlgutstrom-Dichte Rho aufweist, die sich während des Mahlpro zesses aufgrund der Wärmeentwicklung verändert. Dabei wird durch die ge zielte Vermischung des Stickstoffs in der Mischzelle 21 ein Stickstoffstrom 20 bereitgestellt, der so konditioniert ist, dass die im gekühlten Mahlgutstrom 30 gespeicherte Kälteenergie gerade so ausreichend dimensioniert ist, um die in der Prallmühle 4 durch den Energieaustausch bewirkte Wärmeentwicklung, die von der Konstruktion und den Betriebsparametern der Prallmühle 4 ab hängig ist, gerade zu kompensieren und das Mahlgut dadurch vollständig in einem Versprödungszustand zu halten. Gleichzeitig wird dadurch auch ein optimierter Verbrauch an Antriebs-Energie der Prallmühle 4 und an Stickstoff erreicht und es erfolgt eine ausreichende Inertisierung des Mahlgutes 3 in der jeweiligen Prallmühle 4.
Die Mischzelle 21 wird dabei von einer Mischzellen-Steuereinrichtung 21a gezielt gesteuert, um durch Vorgabe eines Stickstoffstrom-Soll- Durchsatzes NDS bzw. einer Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TS20 für den bereitgestellten Stickstoffstrom 20 eine für die jeweilige Prallmühle 4 sowie das zu mahlende Mahlgut 3 individuell optimierte Mahlgutstrom-Dichte Rho des Mahlgutstroms 30 am Anschluss 4b der Prallmühle 4 zu erhalten. Da sich Prallmühlen 4, beispielsweise Desintegratoren 4a, in ihrer genauen Konstruktion voneinander unterscheiden können, insbesondere in einer An ordnung, Anzahl und Form der Schlagelemente sowie den Rotationsge schwindigkeiten der Rotorscheiben, auf denen sich diese Schlagelemente befinden, ist auch die von der Mahlgutstrom-Dichte Rho abhängige Wärme entwicklung in jeder Prallmühle 4 unterschiedlich. Weiterhin haben auch die Eigenschaften (spez. Wärmekapazität) des zu mahlenden Mahlgutes 3 einen Einfluss auf den Mahlprozess. Daher gilt für jede Prallmühle 4 und für jedes Mahlgut 3 unter Umständen eine andere Mahlgutstrom-Dichte Rho und auch eine andere Temperatur des Mahlgutstroms 30 im oben genannten Sinne als optimal für den Betrieb der Prallmühle 4 sowie den erhaltenen Feinheitsgrad des Feingutes 9. Daher ist für jede Prallmühle 4 und für jedes Mahlgut 3 ein entsprechender Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz NDS und eine entsprechende Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TS20 für den Stickstoffstrom 20 vorzugeben bzw. festzulegen, um auf diese Weise einen optimalen Betrieb zu gewähr leisten sowie einen entsprechend hohen Feinheitsgrad des Feingutes 9 re produzierbar zu erreichen.
Eine derartig optimierte Einstellung kann durch eine Steuerung oder ei ne Regelung über die Mischzellen-Steuereinrichtung 21a erfolgen. Die Mischzelle 21 weist dazu wie in Fig. 4a, 4b beispielhaft dargestellt mehrere Zuflüsse 25a, 25b, 25c, 25d auf, über die einer Mischkammer 21b in der Mischzelle 21 gasförmiger Stickstoff GN und/oder flüssiger Stickstoff LN zu geführt werden kann, wobei die Zuflüsse 25a, 25b, 25c, 25d jeweils durch Leitungen mit entsprechenden Stickstoffquellen verbunden sind. In der Mischkammer 21b kann beispielsweise durch Ineinanderstecken von mehre ren Rohren unterschiedlichen Durchmessers eine im Schnitt mäanderförmige Wärmeaustauschstrecke 21c ausgebildet werden, innerhalb derer sich der gasförmige Stickstoff GN aus den einzelnen Zuflüssen 25a, 25b, 25c sowie ggf. der flüssige Stickstoff LN (aus 25d) nach seiner Verdampfung vermi schen kann. Durch die Mäanderform ist die Wärmeaustauschstrecke 21c ge genüber einer einzelnen Kammer vergrößert, so dass eine effektive thermi sche Vermischung stattfinden kann, bevor der gasförmige Stickstoff GN die Mischzelle 21 als Stickstoffstrom 20 über einen Auslass 28 verlässt.
Den Zuflüssen 25a, 25b, 25c, 25d sind jeweils Einlassventile 26a, 26b, 26c, 26d, beispielsweise feinstufig regelbare Drosselventile, vorgeschaltet, die von der Mischzellen-Steuereinrichtung 21a elektrisch angesteuert werden können, um diese zu öffnen oder zu schließen. Dadurch kann das Zuführen des flüssigen bzw. gasförmigen Stickstoffs GN, LN aus den jeweiligen Lei tungen in die Mischkammer 21b gezielt gesteuert werden. Um ein Rückströ men von Stickstoff aus der Mischkammer 21 b in die einzelnen Leitungen zu verhindern, ist jedem Zufluss 25a, 25b, 25c, 25d ein Rückschlagventil zuge ordnet. Weiterhin weist die Mischzelle 21 den Abfluss 28 auf, über den das in der Mischkammer 21b konditionierte Gemisch aus flüssigem und/oder gas förmigem Stickstoff LN, GN der Prallmühle 4 als Stickstoffstrom 20 zugeführt werden kann. Der Abfluss 28 weist ebenfalls ein Rückschlagventil auf, um ein Rückströmen des Stickstoffstroms 20, beispielsweise bei einem entspre chenden Überdruck in der Prallmühle 4, zu verhindern.
Die Zuflüsse 25a, 25b, 25c, 25d sind dabei gemäß der beschriebenen Ausführungsform (s. Fig. 2, 3) mit den folgenden Stickstoffquellen über ent sprechende Leitungen verbunden. Zunächst ist ein erster Zufluss 25a mit ei- ner Leitung zum ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a (s. Fig. 2) und/oder zu einem zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16b (s. Fig. 3) ver bunden, wobei dem ersten Zufluss 25a über diese Leitung durch ein feinstu figes automatisches Regeln des ersten Einlassventils 26a basierend auf den Signalen einer vorgeschalteten Sensorik 40a der Vorkühl-Gasstrom 17 (TZN z.B. ca. -40°C) aus der jeweiligen Vorkühlung zugeführt werden kann. Im Normalbetrieb wird dabei eine derartige Menge an gasförmigem Stickstoff GN durch das jeweilige Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a, 16b geleitet und nach der Vorkühlung des Mahlgutes 3 dem ersten Zufluss 25a der Mischzelle 21 zugeführt, dass das erste Einlassventil 26a zu 100% zu öffnen ist, um das Ausbilden eines Überdrucks vor dem ersten Zufluss 25a der Mischzelle 21 zu vermeiden.
Weiterhin ist ein zweiter Zufluss 25b vorgesehen, der über eine Leitung mit dem Gebläse 15 verbunden ist, so dass dem zweiten Zufluss 25b über diese Leitung durch ein feinstufiges automatisches Regeln des zweiten Ein lassventils 26b basierend auf den Signalen einer vorgeschalteten Sensorik 40b das verbleibende Restgas R (z.B. ca. -50°C) aus dem Mahlprozess zu geführt werden kann. Ferner ist ein dritter Zufluss 25c vorgesehen, der über eine Leitung mit einem Stickstoff-Gasgenerator 22 verbunden ist, so dass dem dritten Zufluss 25c über diese Leitung durch ein feinstufiges automati sches Regeln des dritten Einlassventils 26c basierend auf den Signalen einer vorgeschalteten Sensorik 40c zusätzlich generierter gasförmiger Stickstoff GN zugeführt werden kann. Des Weiteren kann ein vierter Zufluss 25d über eine Leitung mit dem Stickstoff-Tank 35 verbunden sein, so dass dem vierten Zufluss 25d über diese Leitung durch ein feinstufiges automatisches Regeln des vierten Einlassventils 26d basierend auf den Signalen einer im Abfluss 28 befindlichen Sensorik 40 flüssiger Stickstoff LN (TLN ca. -196°C) zuge führt werden kann. Zumindest den Zuflüssen 25a, 25b, 25c, durch die gasförmiger Stick stoff GN in die Mischkammer 21 b geleitet wird, ist jeweils eine Sensorik 40a, 40b, 40c zugeordnet, die ausgebildet ist, einen Ist-Massenfluss MFa, MFb, MFc sowie eine Ist-Temperatur Tla, Tlb, Tic des in dem jeweiligen Zufluss 25a, 25b, 25c ankommenden Stroms aus gasförmigem Stickstoff GN zu er mitteln. In Fig. 4b ist diese Sensorik 40a, 40b, 40c schematisch als kombi nierte Sensorik dargestellt, die einen Temperatursensor und einen Durch flussmesser beinhaltet, wobei diese aber grundsätzlich auch getrennt vonei nander angeordnet sein können. Die jeweilige Sensorik 40a, 40b, 40c ist da bei signalleitend mit der Mischzellen-Steuereinrichtung 21a verbunden, die daraufhin über einen entsprechenden Algorithmus ermitteln kann, wie die je weiligen Einlassventile 26a, 26b, 26c, 26d anzusteuern sind, um in der Mischkammer 21b ein derartiges Gemisch an gasförmigem Stickstoff GN aus den unterschiedlichen Stickstoffquellen zu erzeugen, das am Abfluss 28 ein Stickstoffstrom 20 mit dem für die jeweilige Prallmühle 4 vorgegebenen Soll- Durchsatz NDS bzw. der Soll-Temperatur TS20 erzeugt wird.
Zur Kontrolle ist auch am Abfluss 28 eine Sensorik 40 (mit einem Tem peratursensor und einem Durchflussmesser) angeordnet, die den ausgehen den gasförmigen Stickstoffstrom 20 misst, so dass in der Mischzellen- Steuereinrichtung 21a ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt werden kann. Da bei kann insbesondere vorgesehen sein, dass für eine geeignete Temperie rung des Stickstoffstroms 20 durch eine entsprechende Ansteuerung des vierten Einlassventils 26d eine derartige Menge an flüssigem Stickstoff LN in die Mischkammer 21 b eingelassen wird, dass sich die durch die Sensorik 40 gemessene Stickstoffstrom-Temperatur T20 am Abfluss 28 an die vorgege bene Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TS20 annähert.
Soll dabei beispielsweise der über den ersten Zufluss 25a einströmende gasförmige Stickstoff GN aus dem Vorkühl-Gasstrom 17 aus dem ersten und/oder einem zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a, 16b - nach der Vorkühlung des Mahlgutes 3 im Gegenstrom - als Basisquellstrom verwen det werden, so kann die Mischzelle 21 durch entsprechendes automatisches Regeln der Einlassventile 26b, 26c, 26d den Teil aus den anderen Zuflüssen 25b, 25c, 25d in der Mischkammer 21 b hinzufügen bzw. beimischen, der fehlt, um bei einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz NDS eine vorgegebene Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TS20 zu erhalten, aus der je nach Prallmühle 4 eine entsprechende Mahlgutstrom-Dichte Rho resultiert, für die ein effektiver Sprödbruch während des Mahlens sichergestellt werden kann.
Um die Vorkühlung flexibler zu gestalten, kann gemäß Fig. 3 ergänzend zu dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a ein zweites Gegenstrom- Vorkühlaggregat 16b vorgesehen sein. Grundsätzlich kann dieses auch an statt des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregats 16a vorgesehen sein. Das zweite Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16b ist in Form einer Wirbelschnecke mit einem Wirbelschnecken-Innenraum 16c ausgebildet, in den das über die Dosierschnecke 5 dosierte und zugeführte Mahlgut 3 transportiert wird. Das transportierte Mahlgut 3 gelangt aus dem zweiten Gegenstrom- Vorkühlaggregat 16b über einen Wirbelschnecken-Anschluss 16d bereits vorgekühlt von oben in das erste Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a, in dem es nach dem oben zu Fig. 2 beschriebenen Prozess im Gegenstrom weiter vorgekühlt wird.
Gleichzeitig gelangt der Vorkühl-Gasstrom 17 aus gasförmigem Stick stoff GN aus dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a über den Wirbel schnecken-Anschluss 16d auch in das zweite Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16b (entgegengesetzt zur Transportrichtung des Mahlgutes 3) und kann dadurch das Mahlgut 3 im Wirbelschnecken-Innenraum 16c ebenfalls in ei nem Gegenstrom über eine zweite Vorkühlstrecke SVb abkühlen, wobei auf grund der turbulenten Strömungsverhältnisse in der Wirbelschnecke ein in tensiver thermischer Austausch von Energie stattfinden kann. Zur Feinab- stimmung kann zumindest zeitweise auch flüssiger Stickstoff LN aus dem Stickstoff-Tank 35 über den Stickstoff-Einlass 7 in den Wirbelschnecken- Innenraum 16c eingeleitet werden, um beispielsweise beim Anfahren der An lage ein übermäßiges Sprudeln bzw. Verdampfen des flüssigen Stickstoffs LN im Tank 6b aufgrund der Zuführung von relativ warmem Mahlgut 3 zu verhindern.
Um die Vorkühlung flexibler zu gestalten, kann ergänzend oder alterna tiv zu dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16a und/oder dem zweiten Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16b ein drittes Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16e vorgesehen sein, das durch das Aufgabesilo 2 selbst mit ausgebildet wird. Gemäß Fig. 3 wird dazu gasförmiger Stickstoff GN, insbesondere kaltes Restgas R, über eine Bypass-Leitung 23 aus dem pneumatischen Filter 14 und dem Gebläse 15 zumindest anteilig unterseitig, vorzugsweise über die unterseitige Aufgabesilo-Öffnung 2a, dem Aufgabesilo 2 zugeführt, um mit dem überflüssig vorhandenen gasförmigen Stickstoff GN eine Vorkühlung des Mahlgutes 3 im Gegenstrom auch im Aufgabesilo 2 zu erreichen. Ober seitig kann der gasförmige Stickstoff GN in beliebiger Weise abgelassen werden.
Gemäß dieser Ausführungsform sind also mehrere Vorkühlaggregate 16 vorgesehen, die gemeinsam eine Vorkühlstrecke SV aus erster, zweiter und dritter Vorkühlstrecke SVa, SVb, SVc ausbilden, auf der der gasförmige Stickstoff GN im Gegenstrom auf das transportierte Mahlgut 3 einwirkt, so dass dieses vor dem Eintauchen in das Kühlaggregat 6 in mehreren Stufen auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZ3 abgekühlt werden kann. Dadurch kann der gesamte Vorkühlprozess zusätzlich unterstützt werden. Die Anzahl an Gegenstrom-Vorkühlaggregaten 16a, 16b, 16e sowie auch deren Anord nung zueinander ist grundsätzlich wählbar, wobei die in Fig. 3 gezeigte An ordnung bereits eine sehr effiziente Vorkühlung ermöglicht, wenn die einzel nen Vorkühlstrecken SVa, SVb, SVc gezielt aufeinander abgestimmt werden. Ergänzend kann gemäß Fig. 3 vorgesehen sein, das dem Aufgabesilo 2 als weiteres Vorkühlaggregat 16 ein Behälter-Vorkühlaggregat 16f vorge schaltet ist, das beispielsweise als ein abgeschlossener und inert gehaltener Kühl-Container oder ein Silo ausgeführt sein kann. Das Behälter- Vorkühlaggregat 16f weist einen Behälter-Innenraum 16g auf, in dem sich das Mahlgut 3 zur Lagerung und Vorkühlung befindet. Dem Aufgabesilo 2 wird also in dem Fall bereits vorgekühltes Mahlgut 3 zugeführt, bevor das Mahlgut 3 in ein, zwei oder drei weiteren Gegenstrom-Vorkühlaggregaten 16a, 16b, 16e zusätzlich in einem Gegenstrom auf die Mahlgut-Zwischen- Temperatur TZ3 vorgekühlt wird. Der Behälter-Innenraum 16g wird bei spielsweise auf eine Temperatur von weniger als -10°C, vorzugsweise weni ger als -30°C, insbesondere weniger als -70°C, in beliebiger Weise vorge kühlt.
Wie auch im Stand der Technik wird der Feingutstrom 90, bestehend aus dem mit gasförmigem Stickstoff GN vermischten Feingut 9, nach der Prallmühle 4 in einen Zyklon 10 geleitet, in dem eine Abtrennung des Feingu tes 9 erfolgt. Dieses Feingut 9 wird anschließend in ggf. aufgewärmter Form in eine Siebvorrichtung 12 geleitet, in der es (je nach späterer Verwendung über die entsprechend zu wählenden Siebschnitte) in seine unterschiedlichen Feingut-Fraktionen, d.h. Grobkorn 11 G und Feinkorn 11 F, aufgetrennt wird. Das Grobkorn 11 G wird in beliebiger Weise, z.B. über eine Repassierleitung 24, zurück zur Dosierschnecke 5 gefördert und damit dem Mahlprozess er neut zugeführt. Der Großteil des Feinkorns 11 F kann in dieser Variante einen sehr hohen Feinheitsgrad aufweisen und kann als Fertiggut 13 entsprechend weiterverwendet werden. Die Mahlgrenze kann aufgrund der bereits ange sprochenen, gleichmäßigen Sprödigkeit gegenüber dem Stand der Technik zu geringen Werten verschoben werden. Der im Zyklon 10 verbleibende Teil des Feingutstroms 90, der insbe sondere aus gasförmigem Stickstoff GN und Feingutstäuben 11 S besteht, wird in dem pneumatischen Filter 14 in seine Bestandteile getrennt. Da be reits eine Auftrennung im Zyklon 10 stattgefunden hat, wird der pneumati sche Filter 14 zur Resttrennung von Feingutstäuben 11 S und gasförmigem Stickstoff GN weniger stark belastet und kann daher entsprechend klein di mensioniert werden. Der Feingutstaub 11 S wird ebenfalls ggf. in aufgewärm ter Form in die Siebvorrichtung 12 und der gasförmige Stickstoff GN als Restgas R über ein Gebläse 15 insbesondere in die Mischzelle 21 geleitet.
Für die Ausführungsformen in Fig. 2 und Fig. 3 ist weiterhin vorgese hen, dass das Mahlgut 3 sowie das Feingut 9 auf der gesamten Förderstre cke innerhalb der Mahlvorrichtung inert gehalten wird. Dadurch wird vorteil hafterweise erreicht, dass der gesamte Prozess nicht durch Migration von Sauerstoff und Luftfeuchte aus Umgebungsluft negativ beeinträchtigt wird. Dies kann durch entsprechend abgeschlossene Anlagenteile erreicht wer den, in denen sich gasförmiger Stickstoff GN und/oder ein Überdruck befin det.
Ergänzend kann vorgesehen sein, dass beim Abschalten der Mahlvor richtung 1 b über die Mischzelle 21 durch entsprechendes Öffnen des dritten Einlassventils 26c gasförmiger Stickstoff GN, der von dem Stickstoff- Gasgenerator 22 bereitgestellt wird, in den Kreislauf gefördert wird. Dadurch kann verhindert werden, dass feuchte Umgebungsluft in den Kreislauf ein- dringen kann.
Bezugszeichenliste
1a Mahlvorrichtung (Stand der Technik)
1b Mahlvorrichtung
2 Aufgabesilo 2a Aufgabesilo-Öffnung
3 Mahlgut
4 Prallmühle
4a Desintegrator
4b Anschluss
4c Feingut-Ausgang
5 Dosierschnecke
6 Kühlaggregat
6a Wirbelschneckenkühler
6b Tank
6c Oberseite des Tanks 6b
6d Zugang
7 Stickstoff-Einlass
8 Auslass des Wirbelschneckenkühlers 6a
9 Feingut
10 Zyklon
11 G Grobkorn 11 F Feinkorn 11 S Feingutstaub 12 Siebvorrichtung
13 Fertiggut
14 pneumatischer Filter
15 Gebläse
16 Vorkühlaggregat 16a erstes Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16b zweites Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16c Wirbelschnecken-Innenraum 16d Wirbelschnecken-Anschluss 16e drittes Gegenstrom-Vorkühlaggregat 16f Behälter-Vorkühlaggregat 16g Behälter-Innenraum 17 Vorkühl-Gasstrom
18 Füllstandsgrenze
19 Förderschnecke
20 Stickstoffstrom 21 Mischzelle 21a Mischzellen-Steuereinrichtung 21b Mischkammer 21c Wärmeaustauschstrecke 22 Stickstoff-Gasgenerator
23 Bypass-Leitung
24 Repassierleitung
25a, 25b, 25c, 25d Zuflüsse in die Mischzelle 21
26a, 26b, 26c, 26d Einlassventile (Drosselventil)
28 Abfluss
30 Mahlgutstrom
35 Stickstoff-Tank
40 Sensorik am Abfluss
40a, 40b, 40c Sensorik am Zufluss
90 Feingutstrom
GN gasförmiger Stickstoff
LN flüssiger Stickstoff
MFa, MFb, MFc Ist-Massefluss im jeweiligen Zufluss
ND Stickstoffstrom-Durchsatz
NDS Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz
Rho Mahlgutstrom-Dichte
SV Vorkühlstrecke
SVa erste Vorkühlstrecke
SVb zweite Vorkühlstrecke
SVc dritte Vorkühlstrecke
T20 Stickstoffstrom-Temperatur
TS20 Stickstoffstrom-Soll-Temperatur TA3 Mahlgut-Ausgangs-Temperatur
TA9 Feingut-Ausgangs-Temperatur
TE3 Mahlgut-Eingangs-Temperatur
Tla, Tlb, Tic Ist-Temperatur im jeweiligen Zufluss TLN Stickstoff-Flüssigkeits-Temperatur TZ3 Mahlgut-Zwischen-Temperatur TZN Stickstoff-Zwischen-Temperatur

Claims

Patentansprüche
1. Mahlvorrichtung (1 b) zum Vermahlen von Mahlgut (3), insbesondere aus Thermoplasten und/oder Elastomeren, mit
- einem Kühlaggregat (6) mit flüssigem Stickstoff (LN) zum Kühlen von zugeführtem Mahlgut (3) auf eine Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) und
- einer dem Kühlaggregat (6) nachgeschalteten Prallmühle (4) zum Ver mahlen des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) gekühlten Mahlgutes (3) zu Feingut (9), wobei die Prallmühle (4)
- mindestens einen Anschluss (4b) zum Zuführen des auf die Mahlgut- Ausgangs-Temperatur (TA3) gekühlten Mahlgutes (3) sowie eines Stick stoffstroms (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN) in die Prallmühle (4) und
- einen Feingut-Ausgang (4c) zum Austragen des in der Prallmühle (4) produzierten Feingutes (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin mindestens ein Vorkühlaggregat (16) vorgesehen ist, wobei be reitgestelltes Mahlgut (3) durch das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3) vorgekühlt werden kann, wobei das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) dem Kühlaggre gat (6) derartig vorgeschaltet ist, dass das durch das mindestens eine Vorkühlaggregat (16) auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3) vorge kühlte Mahlgut (3) nach dem Zuführen in das Kühlaggregat (6) in den flüssigen Stickstoff (LN) gelangen kann, wobei weiterhin eine Mischzelle (21) vorgesehen ist, wobei die Mischzelle (21) ausgebildet ist, den Stickstoffstrom (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN) mit einer vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur (TS20) und einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz (NDS) bereitzustel len und dem Anschluss (4b) der Prallmühle (4) zuzuführen, zum reprodu zierbaren Erreichen eines hohen Feinheitsgrades des ausgetragenen Feingutes (9).
2. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzelle (21) mehrere Zuflüsse (25a, 25b, 25c, 25d) und einen Ab fluss (28) aufweist, wobei der Mischzelle (21) über die mehreren Zuflüsse (25a, 25b, 25c, 25d) beispielsweise
- gasförmiger Stickstoff (GN) aus einem Stickstoff-Gasgenerator (22) und/oder Restgas (R) aus einem pneumatischen Filter (14) und/oder ein Vorkühl-Gasstrom (17) aus dem mindestens einen Vorkühlaggregat (16) und/oder
- flüssiger Stickstoff (LN) aus einem Stickstoff-Tank (35) zuführbar ist.
3. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzelle (21) ferner eine Mischkammer (21b) aufweist, wobei der über die mehreren Zuflüsse (25a, 25b, 25c, 25d) zugeführte gasförmige Stickstoff (GN) und der in der Mischkammer (21b) verdampfende flüssige Stickstoff (LN) in der Mischkammer (21 b) derartig auf einer Wärmeaus tauschstrecke (21c) vermischt werden können, dass sich an dem Abfluss (28), der mit dem Anschluss (4b) der Prallmühle (4) verbunden ist, ein Stickstoffstrom (20) mit der vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll- Temperatur (TS20) und dem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll- Durchsatz (NDS) ausbildet.
4. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einigen Zuflüssen (25a, 25b, 25c, 25d) ein Einlassventil (26a, 26b, 26c, 26d), insbesondere ein feinstufig regelbares Drosselventil, zu geordnet ist, wobei das jeweilige Einlassventil (26a, 26b, 26c, 26d) aus gebildet ist, eine Zufuhr von gasförmigem Stickstoff (GN) und/oder flüssi gem Stickstoff (LN) über den jeweiligen Zufluss (25a, 25b, 25c, 25d) in die Mischkammer (21 b) zu dosieren.
5. Mahlvorrichtung (1 b) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest jedem Zufluss (25a, 25b, 25c), durch den gasförmigen Stickstoff (GN) in die Mischkammer (21b) geleitet werden kann, eine Sensorik (40a, 40b, 40c) zugeordnet ist, wobei die Sensorik (40a, 40b, 40c) ausgebildet ist, einen Ist-Massefluss (MFa, MFb. MFc) und/oder eine Ist-Temperatur (Tla, Tlb, Tic) des gasförmigen Stickstoffes (GN) im jewei ligen Zufluss (25a, 25b, 25c) zu erfassen
6. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abfluss (28) eine Sensorik (40) zugeordnet ist, die ausgebildet ist, eine Stickstoffstrom-Temperatur (T20) und/oder einen Stickstoffstrom-Durchsatz (ND) des aus dem Abfluss (28) ausgegebenen Stickstoffstroms (20) zu messen.
7. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (21b) eine im Schnitt mäander förmige Wärmeaustauschstrecke (21c) aufweist.
8. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzelle (21) eine Mischzellen- Steuereinrichtung (21a) aufweist, wobei die Mischzellen- Steuereinrichtung (21a) ausgebildet ist, das Einlassventil (26a, 26b, 26c, 26d) des jeweiligen Zuflusses (25a, 25b, 25c, 25d) derartig anzusteuern, dass der Mischkammer (21 b) gasförmiger Stickstoff (GN) und/oder flüssi ger Stickstoff (LN) zugeführt wird und sich gasförmiger Stickstoff (GN) in der Mischkammer (21b) derartig vermischt, dass sich am Abfluss (28) der Mischzelle (21) ein Stickstoffstrom (20) mit der vorgegebenen Stickstoff- strom-Soll-Temperatur (TS20) und dem vorgegebenen Stickstoffstrom- Soll-Durchsatz (NDS) ausbildet.
9. Mahlvorrichtung (1 b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das auf die Mahlgut-Ausgangs- Temperatur (TA3) gekühlte Mahlgut (3) und der von der Mischzelle (21) bereitgestellte Stickstoffstrom (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN) un abhängig voneinander dosiert und einzeln temperiert bereitgestellt wer den können, bevor diese der Prallmühle (4) über den mindestens einen Anschluss (4b) zugeführt werden, zum reproduzierbaren Erreichen eines hohen Feinheitsgrades des ausgetragenen Feingutes (9).
10. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorkühlaggregat (16) mindestens ein Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b, 16e) mit jeweils einer Vor kühlstrecke (SVa, SVb, SVc) und/oder mindestens ein Behälter- Vorkühlaggregat (16f) mit einem Behälter-Innenraum (16g) vorgesehen ist, wobei das mindestens eine Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b, 16e) ausgebildet ist, in dem mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b, 16e) vorhandenes Mahlgut (3) in einem Gegenstrom aus gas förmigem Stickstoff (GN) innerhalb der jeweiligen Vorkühlstrecke (SVa, SVb, SVc) vorzukühlen, und wobei das Behälter-Vorkühlaggregat (16f), beispielsweise ein Kühl-Container, ausgebildet ist, in dem Behälter- Innenraum (16g) befindliches Mahlgut (3) vorzukühlen.
11. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b) dem Kühl aggregat (6) derartig mittelbar oder unmittelbar vorgeschaltet ist, dass ein in dem Kühlaggregat (6) durch Verdampfung des flüssigen Stickstoffs (LN) ausgebildeter Vorkühl-Gasstrom (17) in das mindestens eine Ge genstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b) eingeleitet werden kann, um das in dem jeweiligen Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b) befindliche Mahlgut (3) innerhalb der jeweiligen Vorkühlstrecke (SVa, SVb) in einem Gegenstrom durch den Vorkühl-Gasstrom (17) auf eine Mahlgut- Zwischen-Temperatur (TZ3) vorzukühlen.
12. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a) derartig ausge bildet und dem Kühlaggregat (6) derartig mittelbar oder unmittelbar vor geschaltet ist, dass das dem ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a) zugeführte Mahlgut (3) aufgrund der Schwerkraft entlang einer ersten Vorkühlstrecke (SVa) des ersten Gegenstrom-Vorkühlaggregates (16a) fallen kann und das zugeführte, fallende Mahlgut (3) gleichzeitig in einem Gegenstrom aus gasförmigem Stickstoff (GN), vorzugsweise dem Vor kühl-Gasstrom (17), innerhalb der ersten Vorkühlstrecke (SVa) vorgekühlt werden kann.
13. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16b) derartig ausgebildet und dem Kühlaggregat (6) derartig mittelbar oder unmittelbar vorgeschaltet ist, dass das dem zweiten Gegenstrom- Vorkühlaggregat (16b) zugeführte Mahlgut (3) in einem Wirbelschnecken- Innenraum (16c) entlang einer zweiten Vorkühlstrecke (SVb) transportiert werden kann und das zugeführte Mahlgut (3) gleichzeitig in einem Ge genstrom aus gasförmigem Stickstoff (GN), vorzugsweise dem Vorkühl- Gasstrom (17), innerhalb der zweiten Vorkühlstrecke (SVb) unter Vermi schung mit dem gasförmigen Stickstoff (GN) vorgekühlt werden kann.
14. Mahlvorrichtung (1b) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wirbelschnecken-Innenraum (16c) über einen Stickstoff-Einlass (7) flüssiger Stickstoff (LN) zuführbar ist, beispielsweise aus einem Stickstoff- Tank (35).
15. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16e) durch ein Aufgabesilo (2) ausgebildet wird, wobei das Aufgabesilo (2) Mahlgut (3) für den Mahlprozess bereitstellt, wobei gasförmiger Stickstoff (GN), beispielsweise Restgas (R) aus einem pneumatischen Filter (14), derartig in das Aufgabesilo (2) eingeleitet werden kann, dass das darin befindliche Mahlgut (3) innerhalb einer dritten Vorkühlstrecke (SVc) in einem Gegen strom vorgekühlt werden kann, bevor das Mahlgut (3) aus dem Aufgabe silo (2) ausgetragen wird.
16. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallmühle (4) eine schnelllaufende Prallmühle ist, z.B. eine Stiftmühle, eine Wirbelstrommühle, eine Luftwir belmühle, ein Desintegrator (4a), etc. zum Vermahlen des gekühlten Mahlgutes (3) zu Feingut (9) durch eine Schlag-Prall-Beanspruchung.
17. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Vorkühlaggregat (16), insbesondere dem mindestens einen Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b), eine Dosierschnecke (5) vorgeschaltet ist, wobei die Dosier schnecke (5) das von dem Aufgabesilo (2) und/oder aus einer Siebvor richtung (12) bereitgestellte Mahlgut (3) dosiert in das mindestens eine Gegenstrom-Vorkühlaggregat (16a, 16b) leitet.
18. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kühlaggregat (6) eine Förder schnecke (19), vorzugsweise eine motorisch betriebene Förderschnecke (19), nachgeschaltet ist, wobei die Förderschnecke (19) das auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) abgekühlte Mahlgut (3) dosiert zum mindestens einen Anschluss (4b) der Prallmühle (4) fördert, wobei das auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) abgekühlte Mahlgut (3) vor- zugsweise unterseitig aus dem Kühlaggregat (6) entnehmbar ist.
19. Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mahlgut (3) und/oder das Feingut (9) innerhalb der gesamten Mahlvorrichtung (1b) inert gehalten sind.
20. Verfahren zum Vermahlen von Mahlgut (3), vorzugsweise aus Thermo plasten und/oder Elastomeren, insbesondere mit einer Mahlvorrichtung (1b) nach einem der vorherigen Ansprüche, mit mindestens den folgen den Schritten:
- Bereitstellen von Mahlgut (3) und Zuführen des Mahlgutes (3) in min destens ein Vorkühlaggregat (16) zum Vorkühlen des zugeführten Mahl gutes (3) auf eine Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3);
- Zuführen des auf die Mahlgut-Zwischen-Temperatur (TZ3) vorgekühlten Mahlgutes (3) in ein Kühlaggregat (6) mit flüssigem Stickstoff (LN), so dass das vorgekühlte Mahlgut (3) durch den flüssigen Stickstoff (LN) auf eine Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) abgekühlt wird;
- Fördern des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) abgekühlten Mahlgutes (3) in eine Prallmühle (4);
- Vermahlen des auf die Mahlgut-Ausgangs-Temperatur (TA3) abgekühl ten Mahlgutes (3) zu Feingut (9) unter gleichzeitiger Zuführung eines Stickstoffstroms (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN), wobei der Stick stoffstrom (20) aus gasförmigem Stickstoff (GN) der Prallmühle (4) mit ei ner vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Temperatur (TS20) und einem vorgegebenen Stickstoffstrom-Soll-Durchsatz (NDS) konditioniert bereit gestellt wird, um der Prallmühle (4) eine definierte Mahlgutstrom-Dichte (Rho) eines Mahlgutstroms (30) aus dem Mahlgut (3) und dem Stickstoff strom (20) bereitzustellen, zum reproduzierbaren Erreichen eines hohen Feinheitsgrades des ausgetragenen Feingutes (9).
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das ab gekühlte Mahlgut (3) und der Stickstoffstrom (20) aus gasförmigem Stick stoff (GN) unabhängig voneinander dosiert und einzeln temperiert bereit gestellt werden, bevor diese der Prallmühle (4) zugeführt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Stickstoffstrom-Soll-Temperatur (TS20) und der Stickstoffstrom-Soll- Durchsatz (NDS) des der Prallmühle (4) zugeführten Stickstoffstroms (20) in Abhängigkeit von der Prallmühle (4) und/oder in Abhängigkeit des auf- gegebenen Mahlgutes (3) vorgegeben wird.
PCT/EP2021/057063 2020-03-19 2021-03-19 Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren WO2021186020A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21715494.7A EP4121211B1 (de) 2020-03-19 2021-03-19 Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020107642.8A DE102020107642B4 (de) 2020-03-19 2020-03-19 Vorrichtung und Verfahren zum Vermahlen von Mahlgut, insbesondere aus Thermoplasten und/oder Elastomeren
DE102020107642.8 2020-03-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021186020A1 true WO2021186020A1 (de) 2021-09-23

Family

ID=75302513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2021/057063 WO2021186020A1 (de) 2020-03-19 2021-03-19 Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4121211B1 (de)
DE (1) DE102020107642B4 (de)
WO (1) WO2021186020A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115155763B (zh) * 2022-08-17 2023-05-23 杭州汉承生物科技开发有限公司 一种花青素的提炼设备及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1004460B (de) * 1953-08-31 1957-03-14 Knapsack Ag Einrichtung zum Kaltmahlen von festen, zaehen Werkstoffen
DE1607462B1 (de) * 1967-12-27 1970-12-03 Beike Dipl Ing Hans Verfahren zur Feinzerkleinerung von durch Eintauchen in verfluessigtes Gas sproede gemachten festen Stoffen
DE2310397A1 (de) * 1973-03-02 1974-09-12 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern von schrott
EP0919284A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-02 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Anlage und Verfahren zur kryogenen Zerkleinerung von Stoffen

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD266283A1 (de) 1986-12-03 1989-03-29 Freiberg Bergakademie Prallmuehle, insbesondere desintegrator
DE10246240B4 (de) 2002-10-02 2006-09-21 Holger Hannemann Desintegrator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1004460B (de) * 1953-08-31 1957-03-14 Knapsack Ag Einrichtung zum Kaltmahlen von festen, zaehen Werkstoffen
DE1607462B1 (de) * 1967-12-27 1970-12-03 Beike Dipl Ing Hans Verfahren zur Feinzerkleinerung von durch Eintauchen in verfluessigtes Gas sproede gemachten festen Stoffen
DE2310397A1 (de) * 1973-03-02 1974-09-12 Linde Ag Verfahren und vorrichtung zum zerkleinern von schrott
EP0919284A1 (de) * 1997-12-02 1999-06-02 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Anlage und Verfahren zur kryogenen Zerkleinerung von Stoffen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020107642B4 (de) 2023-06-22
EP4121211C0 (de) 2024-03-06
EP4121211B1 (de) 2024-03-06
EP4121211A1 (de) 2023-01-25
DE102020107642A1 (de) 2021-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4033599C3 (de) Anlage zum Zerkleinern von weichem Material, insbesondere Altgummi
DE2344582A1 (de) Zerkleinerungsvorrichtung
EP3608025A1 (de) Vorrichtung zum kühlen und mahlen von aufbereitungsgut
EP4121211A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum vermahlen von mahlgut, insbesondere aus thermoplasten und/oder elastomeren
DE2506011A1 (de) Vorrichtung zur behandlung von partikelfoermigem material mittels eines gases
EP2077933B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gekühltem frischbeton
EP2598299B1 (de) Mobile vorrichtung und verfahren zur betonherstellung mit kühlung von schüttgut
DE19533078A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Mahlen und Sichten von Mahlgut
DE102006047261B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gekühltem Frischbeton
WO2007036276A1 (de) Vorrichtung zum sichten von aufgabegut
DE1671075B2 (de) Herstellung von zement
WO2008110517A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum kryogenzerkleinern von schüttgut
DE1607462B1 (de) Verfahren zur Feinzerkleinerung von durch Eintauchen in verfluessigtes Gas sproede gemachten festen Stoffen
DE2333560C2 (de) Sinteranlage zur Herstellung von Sinter aus Eisenerzen
DE102012109645B4 (de) Sichter
DE102020103912A1 (de) Transportvorrichtung zum Befördern von Kunststoffpartikeln sowie Verfahren zum Zerkleinern von Kunststoffpartikeln
DE2318549A1 (de) Kryogenes zerkleinerungsverfahren
DE1004460B (de) Einrichtung zum Kaltmahlen von festen, zaehen Werkstoffen
DE102007008811B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gekühltem Frischbeton
DE1270380B (de) Steigrohrwindsichter mit Zickzackkanal
DE1288890B (de) Verfahren und Vorrichtung zum trockenen Feinstzerkleinern von Feststoffen
DE2543691C2 (de) Strahlmühle
DE19628412C2 (de) Anlage zur Aufbereitung von Hartschaum, insbesondere deponiertem Polystyrol-Hartschaum
DE2201617A1 (de) Verfahren zur durchfuehrung von niedrigtemperatur-mahlprozessen in einem schwingenden behaelter und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens
DE19635779A1 (de) Sichter für eine Vorrichtung zum Herstellen von Pulvern und Pulverpartikeln

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21715494

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021715494

Country of ref document: EP

Effective date: 20221019