DD150328A3

DD150328A3 - Vorrichtung zur strahlschichttrocknung von feststofnen mit gasfoermigen medien

Info

Publication number: DD150328A3
Application number: DD21847680A
Authority: DD
Inventors: Lothar Krell; Hans-Joachim Kuenne; Manfred Mittelstrass; Lothar Moerl; Joachim Sachse; Rolf Schirner
Original assignee: Lothar Krell; Kuenne Hans Joachim; Mittelstrass Gisela; Mittelstrass Uta; Lothar Moerl; Joachim Sachse; Rolf Schirner
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1980-01-16
Publication date: 1981-08-26
Also published as: DE3045134A1

Abstract

Ziel der Erfindung ist es, koernige, fasrige, blaettrige bzw. klebrige Feststoffe so schonend zu trocknen, dasz d.Endprodukt hohe Gebrauchswerteigenschaft.besitzt. Erfindungsgemaesz werden in der Strahlkammer eines Strahltrockners parallel zu den Stirnseiten senkrechte, gasdurchlaessige Schikanen angeordnet, wodurch einzelne Sektionen entstehen. An einer Apparatewand der darueber befindlichen Beruhigungskammer ist ueber der ersten Sektion der Feststoffeintrag und an der gegenueberliegenden Stirnseite ueber der letzten Sektion ein Kanal fuer die Feststoff-Gasgemischabfuehrung vorgesehen. Unter der Strahlkammer ist ein Anstroemboden angeordnet, der in einen Fluidisierungsabschnitt und einen Austragsabschnitt unterteilt ist, wobei das Oeffnungsverhaeltnis des unter der ersten Sektion beginnenden Fluidisierungsabschnittes in Richtung des Austragsabschnittes auf unterschiedliche Weise abnimmt. Der Austragsabschnitt befindet sich unter der letzten Sektion, die unter dem Kanal fuer die Feststoff-Gasgemischabfuehrung angeordnet ist. Die Erfindung ist in der stoffumwandelnden Industrie, z.B. chemischen und Lebensmittelindustrie, einsetzbar.

Description

-a. 2184

der Erfindung .

..,.,Vorrichtung zur Strahlschichttrocknung von Feststoffen mit gasförmigen Medien

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung, betrifft eine Vorrichtung zur Trocknung von Feststoffen mit gasförmigen Medien und kann in der stoffumwandelnden Industrie, wie z_o B₀' in der chemischen Industrie und Lebensmittelindustrie j eingesetzt werden·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

10' Es sind Strahl- und Sprudelschichtapparate mit konischen bzw« rechteckigen, geneigten Apparatewänden bekannt:

DB-WP127 203 DD-WP117 919 , ' DD-WP102 799 DD-ViP 101 484

DE-AS 1 442 813 DS-OS 2 240 524 DE-OS 2 030 393 GH-PS 519 691

J« Fo Davidson; D₀ Harrison

Fluidization .

Acedemic Press, London and New York 1971 Π»Γ. -PoMaHKOB, H.B. PaniKOECKan CyiiiKa bo βββθιιιθηβομ coctohhhh M3;ziao?ejii)CTBO "Xkmhh" 1968

-2- 2184/0

Bei den Apparatetypen kommt es infolge völliger' Durchmischung der Feststoffschicht auch dazu, daß Feststoffteilchen, die in den Apparat eintreten, unmittelbar danach, ohne in ausreichendem Maße dem Trocknungsprozeß ausgesetzt gewesen zu sein, den Apparat sofort wieder verlassen·

Andere Feststoffteilchen verweilen überdurchschnittlich lange im Apparat, wodurch eine Qualitätsschädigung des Feststoffes eintritt ο Diese Nachteile sind insbesondere bei dem periodischen Betrieb von Sprudelschichtapparaten in Kaskadenschaltung zu verzeichnen und erfordern ein größeres Apparatevolumen©

Weiterhin werden Wirbelschichtrinnen, über die sich der Feststoff in durch das Gas fluidisiertem Zustand bewegt, in der .Technik angewendet _o

DD-WP 56 478

DD-WP 101 747

DD-WP 104 720

DE-AS 1 729 279

DE-AS 2 218 034 DE-AS 2 320 614

DE-AS 2 526 714

CH-PS 552 779

Die Anwendung in Wirbelschichtrinnen ermöglicht zwar den gerichteten Transport des Feststoffes in der Längsrichtung des Apparates, aber die Luftverteilung des Gases unter dem Anströmboden wird mit zunehmender Länge der Wirbelrinne ungleichmäßig und kann zum Pulsieren bzw_e dem Zusammenbruch der fluidisieren Feststoffschicht führen«

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, körnige, fasrige, blättrige bzw· klebrige Feststoffe unter geringem Energieaufwand und niedrigen Investkosten so schonend zu trocknen, daß das Endprodukt hohe Gebrauchswerteigenschaften besitzt©

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die. Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, in der körnige, fasrige, blättrige bzw· klebrige Feststoffe mit einer den Feststoffteilchenmassen entsprechenden definierten Verweilzeit mit Gasen getrocknet werden« .Die Vorrichtung soll so beschaffen sein, daß größere Feststoffteilchen mit hoher Feuchtigkeit eine längere Verweilzeit in der ^btrahlschicht besitzen als kleine Feststoffteilchen mit geringer Feuchtigkeit^

Erfindungsgemäß wird die Trocknung der Feststoffe in einem Strahlschichttrockner durchgeführt ο Der Strahlschichttrockner ist so aufgebaut, daß in eine Gasverteilerkammer ein Gaszuführungsstutzen mündet. Über der Gasverteilerkammer ist ein Anströmboden angeordnet, an den sich eine rechteckige Strahl« schichtkammer^ anschließt 5 deren Querschnitt sich nach oben erweitert *

Oberhalb der Strahlschicht kammer befindet sich eine Beruhigungskammer_Ϋ in die an einer Stirnseite und/oder den an sie angrenzenden Seitenwänden eine geeignete Feststoffzu~ führung einmündete'· Ein Teil dor Beruhigungskammer ist gegenüber der Feststoffzuführung als Kanal für die Feststoff/ Gasgemischabführung ausgebildet und geht nach oben in einen Gasaustrittsstutzen über_e

Der Anströmboden ist in zwei Abschnitte unterteilt, in denen α,ίθ Öffnungsverhältnisse unterschiedlich gestaltet sind· An der Stirnseite der Feststoffzuführung beginnt ein Fluidisierungsabschnitt, der an der gegenüberliegenden Seite in einen Austragsabschnitt übergeht. Das Öffnungsverhältnis des Anströmbodens verringert sich im Fluidisierungsabschnitt in 30.Richtung des Austragsabschnittes, dessen Öffnungsverhältnis größer ist, als das des letzten Teiles des Fluidisierungsabschnitteso

Die absolute Größe und die Veränderung des Üffnungsverhältnisses in beiden Abschnitten ist dem zu trocknenden Fest~ stoff angepaßt»' In der Strahlschicht kammer sind parallel zu den Stirnseiten mehrere teilweise gasdurchlässige Schikanen

hintereinander befestigt, wobei zwischen den Unterkanten der Schikanen und dem Anströmboden ein entsprechender Abstand in Abhängigkeit von der Strahlkammerhöhe realisiert ist»

Der zu trocknende Feststoff gelangt über die Feststoffzuführung in die durch die Stirnwand und die erste Schikane begrenzte, erste Sektion der Strahlschichtkammer©

Das durch den Gaszuf iihrungsstutzen eintretende Gas wird in der Gasverteilerkammer verteilt, passiert den Anströmboden und bildet mit dem eingetragenen Feststoff eine Strahlschicht* Durch den intensiven Stoffübergang kommt es zur Trocknung des eingetragenen Feststoffes· Kleine Feststoffteilchen, die schnell trocknen^ werden vom Gasstrom aus der ersten Sektion nach oben ausgetragen und verlassen über den Kanal für die Fe st st off/Gasgemischabf ührung den Apparate Die größeren Teilchen gelangen über den Abstand zwischen Anströmboden und Schikanen jeweils in die nächste Sektion, wo der Trocknungsprozeß fortschreitet« Die leichten und somit getrockneten Feststoffteilchen werden aus jeder Sektion nach oben ausgetragen, und die schwereren, feuchten gelangen in die' nächste Sektion, wodurch gewährleistet ist, daß die größten und feuchtesten Feststoffteilchen eine maximale Verweiizeit im Apparat besitzen, und erst nach dem Passieren aller Sektionen infolge der erfindungsgemäßen Gestaltung des Austragsabschnittes des Anströmbodens über den Kanal der Feststoff/ Gasgemischabführung ausgetragen werden. Mit Hilfe der Erfin- · dung gelingt es, insbesondere körnige, fasrige, blättrige bzw· klebrige Feststoffe mit hohem Feuchtigkeitsgehalt und breitem Kornbandspektrum schonend auf eine einheitliche Endfeuchtigkeit zu trocknen, zu hygienisieren bzw. zu sterilisieren, wobei geringe Investitions- und Energiekosten auftreten«» Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die feuchtesten Feststoffteilchen vorzugsweise im unteren Bereich der Strahlschicht mit dem eintretenden Gas, das die maximale Temperatur besitzt, kontaktieren^

Im Gegensatz dazu werden die kleinen, schnelltrocknenden Feststoffteilchen in den oberen Bereich der Strahlschicht

.bzw. in den Kanal für die Feststoff-Gasgemischabführung transportiert* Damit wird die Kühlgrenztemperatur für diese Feststoffteilchen unter Beibehaltung der Qualitätsmerkmale nicht überschritten·' '...·'

Ausführungsbeispiel·

Die Erfindung ist nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an 3 Ausführungsbeispielen näher erläutert» Das 1» Äusführungsbeispiel wird durch die Figuren 1 « 3 dargestellte¹

Fig» 1 zeigt die Gestaltung des Strahlschichttrockners als

. · Längsschnitt ·

Fig*^: 2 zeigt einen Schnitt durch Fig. 1 Fig* 3 _t bis β zeigen Ausführungsformen'des Anströmbodense

_β·5 Als erstes Beispiel wird ein Strahltrockner 1 für die Trocknung eines fa3rigen Feststoffes gewählt· An einer Stirnseite einer Feststoffzuführung 2 mündet ein Gaszuführungsstutzen in eine rechteckige, sich nach oben verjüngende Gasverteilerkammer 4· (Fig* 2) _o Über der Gasverteiler kammer schließt sich ein Anströmboden 5 an* Dieser Anströmboden 5 unterteilt sich gemäß Fig. 3 in einen Fluidisierungsabschnitt 6 und einen Aust rags ab schnitt 7*^: Innerhalb des Fluidisierungsabschnittes 6 nimmt das öffnungsverhältnis von einer Stirnseite eines Feststoffeintrages 2 in Richtung des Austragsabschnittes 7 stetig im Verhältnis 2 : 1 ab· Das Öffnungsverhältnis des Austragsabschnittes 7 entspricht 66,6 %, wobei der Anteil am GesamtÖffnungsverhältnis des Anströmbodens 5 16 % beträgt_o Das Verhältnis zwischen der Länge und der größten Breite des freien Querschnittes im Anströmboden 5 besitzt den Wert 28_o Oberhalb des Anströmbodens 5 befindet sich eine rechteckige Strahlkammer 8, deren Querschnitt sich nach oben erweitert* Diese Querschnittserweiterung wird durch die Neigung der in Längsrichtung angeordneten Seitenwände 9 realisiert, wobei diese einen Winkel ^von 43° einschließen,, In der Strahlkammer 8 sind parallel zu /den Stirnwänden mehrere teilweise gasdurchlässige Schikanen

.in gleichmäßigem Ahstand so hintereinander befestigt, daß zwischen der Unterkante der Schikanen 10 und dem Anströmboden 5 eine lichte Höhe von 10 % der Höhe der Strahlschichtkammer 8 verbleibt, ' . · . · Im gewählten Beispiel sind die Schikanen 10 vollständig mit Maschendrahtgewebe bespannt ₉ dessen Öffnungen das Durchdringen des fasrigen Feststoffes von der ersten Sektion 11 in die zweite Sektion 12 und jede weitere verhindern· An die Strahlkammer 8 schließt sich nach oben eine rechteckige Beruhigungskammer 13 an, in deren über der ersten Sektion 11 befindlichen Stirnwand der Feststoffeintrag 2 mündet» Auf der gegenüberliegenden Seite der Beruhigungskammer 13 ist ein Kanal für die Feststoff-Gasgemischabführung 14 angeordnet, der in einen Austrittsstutzen 15 übergeht_o

Die Erfindung soll anhand eines- zweiten Ausführungsbeispieles weiter erläutert werden· Zum zweiten Ausführungsbeispiel gehören die Fig* 1,2 und 4·. Es unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Ausführungsforni eines Anström-. bodens 5 nach Figur 4« Der Anströmboden 5 nach Fig· 4 ist in einen Fluidisierungsabschnitt 6 und einen Austragsabschnitt unterteilt, wobei sich das Öffnungsverhältnis des Fluidisierungsabschnittes 6 von der Stirnseite, an der sich ein Feststoffeintrag 2 befindet, zur gegenüberliegenden Stirnseite hin in Abstufungen von 10 % verringert· Das öffnungsverhältnis des Austragsabsohnittes 7 entspricht 66,6 %, wobei der Anteil am Gesamt Öffnungsverhältnis des Anströmbodens 5 16 % beträgt» Den Abstufungen des Öffnungsverhältnisses im Fluidisierungsabschnitt 6 sind die Sektionen in der Strahlkammer 8 zugeordnet ₀

Ein drittes Ausführungsbeispie.l stellt die Fig· 5 in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 dar. Gemäß Fig. 5 wird im dritten Ausführungsbeispiel für den Strahltrockner 1 ein Anströmboden benutzt, der einen Fluidisierungsabschnitt 6 und einen Austragsabschnitt 7 besitzt« Der Fluidisierungsabschnitt -6 wird durch Siebbleche 16 gebildet, deren Öffnungsverhältnis von der Stirnseite, an der sich der Feststoffeintrag 2 befindet,

- zur gegenüberliegenden Stirnseite hin im Verhältnis 2 : 1

«•7- ϋ ι ο ** ' ν

abnimmt* Das Öffnungsverhältnis des Austragsabschnittes 7 besitzt ein Öffnungsverhältnis von 50 % und einen Anteil von 13 fo am Gesamt Öffnungsverhältnis des Anströmbodens 5· Den Abstufungen des Öffnungsverhältnisses der Siebbleche 16 im Fluidisierungsabschnitt-6 sind die Sektionen in der Strahlkammer 8 zugeordnet·

Claims

.Erfindungsanspruch

1« Vorrichtung zur StrahlSchichttrocknung von Feststoffen mit gasförmigen Medien, die aus einer .Gasverteilerkammer besteht, über der ein Anströmboden angeordnet ist, an den sich eine rechteckige Strahlkammer anschließt, deren Querschnitt sich nach oben erweitert und über der sich eine Beruhigungskammer befindet, gekennzeichnet dadurch, daß die Strahlkammer (8) durch eine oder mehrere parallel zu den Stirnseiten angeordnete,' senkrechte, gasdurchlässige Schikanen (10) in zwei oder mehrere Sektionen geteilt wird, wobei über der ersten Sektion an einer Apparatewand des Strahltrockners (1) ein Feststoffeintrag (2) angeordnet ist und an der gegenüberliegenden Stirnseite .des Strahltrockners (1) über der letzten Sektion ein Kanal für die Feststoff-Gasgemisch-Abführung (14), der in einen-Austrittsstutzen (15) mündet, angebracht ist, wobei der Anströmboden (5) in einen Fluidisierungsabschnitt (6) und einen Austragsabschnitt (7) unterteilt ist und eine Öffnung besitzt, die sich von der Stirnseite, an der sich der Feststoffeintrag (2) befindet, zur gegenüberliegenden Stirnseite hin bis zur vorletzten Sektion verkleinert und unter der letzten Sektion, die unter dem Kanal für die Feststoff-Gasgemisch-Abführung (14) in eine größere Öffnung übergeht, angeordnet ist*

2* Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnung im Fluidisierungsabschnitt (6) des Anströmbodens (5) stetig von der Stirnseite, an der sich der Feststoffeintrag (2) befindet, zur gegenüberliegenden Stirnseite hin bis zur vorletzten Sektion verjüngend ausgeführt ist«,

3o Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß sich die Öffnung im Fluidisierungsabschnitt (6) des Anströmbodens (5) in Abstufungen verkleinert, wobei die Abstufungen den Sektionen zugeordnet sind»

218476

4«, Vorrichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet < ' dadurch, daß die Fluidisierungszone (6) des Anströmbodens (5) vollkommen oder teilweise, als ßiebbleche (6) ausgebildet ist, wobei die GasdurchtrittsÖffnungen entweder senkrecht und/oder unter einem Winkel gegen die Horizontale angeordnet sind.

5?o^; Vorrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Fluidisierungsabschnitt (6) des Anströmbodens (5) durch Siebbleche (16) gebildet wird, deren öffnungs-Verhältnis von der Stirnseite, an der sich der Feststoffeintrag (2) befindet, zur gegenüberliegenden Stirnseite ) hin bis zur vorletzten Sektion abnehmend gestaltet ist,

69' Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch^· daß

die Schikanen (10), die die'Sektionen voneinander trennen, :;> so angeordnet sind, daß zv/ischen der Unterkante der Schikanen (10) und dem Anströmboden (5) ein Abstand vorhanden ist, der 3 % bis 30 % der Höhe der Strahlkammer (8),vorzugsweise 10 %, beträgt.

Hierzu„_3__$eiien Zeichnungen