DE2941637A1

DE2941637A1 - Anlage zur granuliertrocknung von biomassen und eiweisse

Info

Publication number: DE2941637A1
Application number: DE19792941637
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Bergmann; Rolf Dipl Ing Elspass; Juergen Dipl Ing Gruenzel; Hans-Joachim Dr Ing Kuenne; Manfred Prof Dr I Mittelstrass; Lothar Dr Ing Moerl; Joachim Dipl Ing Sachse
Original assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Current assignee: Glatt Ingenieurtechnik GmbH
Priority date: 1978-11-30
Filing date: 1979-10-13
Publication date: 1980-06-12
Also published as: SU1262229A1; DD140005A1; ATA680279A; AT370766B; DE2941637C2

Description

Titel der Erfindung
Anlage zur Granuliertrocknung von Biomassen und Eiweiße Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft eine Anlage zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen aus der Verhefung und Eiweiße zur weiteren Verwertung in der Futter- und Lebensmittelindustrie.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Bei der Charakterisierung der bekannten technischen Lösungen ist von der Problematik auszugehen, daß es sich um temperaturempfindliche Lösungen und Suspensionen handelt, die gleichzeitig getrocknet und granuliert werden sollen.
Bekannt sind Anlagen, die hochempfindliche Lösungen oder Suspensionen trocknen aber nicht granulieren bzw. nur mit Folgeeinrichtungen oder granulieren bei einer aufwendigen qualitätsmindernden Trocknung.
Bekannt sind Anlagen, die Instantprodukte gleichzeitig trocknen und granulieren im sogenannten Fließbett-Trockner bzw. Wirbelschicht-Sprüh-Granulator W. Schnell "Trooknungstechnik" VDJ-Z 109 (1967) Nr. 29 - Oktober (in). Die Wirbelschicht-Sprüh-Granulatoren für Pulvertrocknung bzw. Instant-Produkte sind zwar für die gleichzeitige Trocknung und Granulierung verwendbar, Jedoch für die Behandlung von Lösungen und Suspensionen nicht geeignet, da lokale ttberhitzungen nicht ausgeschlossen werden können, die zu unerwünschten qualitätsminderungen fübren. Da die Trocknung in kurzer Zeitdauer durchzufiüiren ist, wurden außerdem große Luft und Wärmemengen benötigt. Vor allem der ärmeverbrauch ist groß, was soohl die Anlage als auch die Betriebskosten steigert, Außerdem sind die nach dem Sprühtrocknungsverfahren hergestellten Teilchen hohlkugelförmig und haben eine geringe Schüttdichte. Vortrag: "Tage der dänischen Wirtschaft in der DDR" 1HZ Berlin, Oktober 278.
Wenn auch durch die OS 2 125 945 die beschriebenen und weitere Nachteile des Standes der Technik vermieden werden, wird auch mit dieser Einrichtung eine gleichzeitige Trocknung und Granulierung nicht erreichte Zum anderen ist diese Einrichtung nur zur Trocknung von Zucker, Keramik und Paraffin geeignet.
Bs sind weiterhin Einrichtungen bekannt, bei denen Granulat aus Flüssigprodukten mit Hilfe der Fließbettgranulation hergestellt wird - FR-PS 1 258 497. Diese bekannte Vorrichtung arbeitet jedoch bei ununterbrochenem Betrieb nicht zur vollen Zufriedenheit, da durch Klumpenbildung und deren Anbackung im unteren Teil des Trichters (Einspritzzone) häufig Verstopfungen auftreten. Außerdem stellen sich in der Einspritzzone der zu granulierenden Masse Schwankungen der Teilchengeschwindigkeiten ein was zu ungleichen Materialanlagerungen auf den Trägerteilchen führt und damit zu einem großen Granulatspektrum.
Mit der OS 1 667 217 werden zwar die Nachteile, insbesondere das Blockieren der Körnchenbewegung bzw. Verstopfen, vermieden und ein verhältnismäßig gleich großes Agglomerat erzielt, dennoch ist die Anlage nicht geeignet, Biomassen und Eiweiße zu trocknen und zu granulieren. Der Anwendungsbereich der Anlage nach der vorstehenden OS betrifft das Granulieren von Düngemitteln, pharmazeutischen Substanzen, Pestizide und anderen Produkten, die bei höheren Temperaturen getrocknet werden können als es für den Anwendungsbereich der Erfindung möglich ist. Wie alle Fließbettgranulatoren hat auch die technische Lösung der OS den Nachteil, daß auf Grund der kleinen Partikeldurchmesser nur geringe Strömungsgeschwindigkeften realisiert werden können, wodurch bei gleichem Durchsatz ein relativ großer Raumbedarf derartiger Anlagen notwendig ist.
Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Trocknung und Granulierung der Biomassen und Eiweiße unter Vermeidung thermischer Schädigung des Produktes, bei niedrigen spezifischen Energie-und apparatetechnischem Aufwand mit großer Lagerstabilität durchzuführen0 Darlegung des Wesens der Erfindung Abgeleitet aus dem Stand der Technik, daß mittels Sprtihtrock nern eine schonende Trocknung möglich aber eine nachträgliche Granulierung erforderlich ist und bekannte Wirbelschichttrockner ein granuliertes Produkt erzeugen aber für hitzeempfindliche Biomassen sowie Eiweiße ungeeignet sind, stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Anlage zu schaffen, die es ermöglicht, Lösungen oder Suspensionen von Biomassen oder Eiweiße in einem Wirbelschichttrockner zu trocknen und zu granulierenO Dabei soll das Produkt staubfrei, gekühlt, rieselfähig und von großer Schüttdichte sein. Die Anlage muß diese Ergebnisse bei einem ununterbrochenen Betrieb realisieren mit einer in Höhe des Anströmbodens vorgesehenen Eindüsung der Lösungen bzw. Suspensionen, Staubteilchenabsonderung und regelbarer Luft zuführung und Granulatabführung sowie Temperaturregelung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem irbelschichttrockner ein Vorlagebehälter und eine Dosierpumpe vorgeschaltet ist, wobei der Wirbelschichttrockner aus einem unteren Gasverteilungsschuß mit einem Durchmesser D4 besteht, der einerseits über ein Drosselorgan mit einem Wärmeübertrager, Gebläse und Luftvorwärmer sowie am Bodenausgang mittels einer Zellenradschleuse mit einem Fließbettapparat gekoppelt ist und andererseits über eine konvergierende Außenwand in einen Mittelschuß mit einem Durchmesser 92 übergeht, wobei das Durchmesserverhältnis D4/D2 vorzugsweise 1,75 beträgt9 in dem Mittelschuß am Ausgang eines konkaven Anströmbodens ein zentrales Ablaufrohr mit dem Durchmesser D3 mit dem Durchmesserverhältnis D2/D3 von 2 - 15, vorzugsweise 6 und in diesem ein Suspensionszuführingsrohr mit dem Außendurchmesser D5 so angeordnet ist, daß D3 - 6;k D5 ergibt, vorzugsweise mit H3 = 500 mm in das zentrale Ablaufrohr hineinragt und in der Höhe F über dem Anströmboden mit einer Druckdüse endet, wobei der Neigungswinkel C des Anströmbodens immer « 1/10 H1 beträgt und die Höhe H2 zwischen dem oberen Rand des Anströmbodens und Anfang des kegelstumpfförmigen Mittelschusses konstant 800 mm beträgt, dem sich ein zylindrischer Schuß mit dem Durchmesser D 1 und einem Durchmesserverhältnis zu 1)2> 1,5 anschließt, an dessen Kopfende ein Luftstutzen angeordnet, mittels einer Luftleitung mit einem Gebläse und einem Naßentstauber und der Naßentstauber wiederum mit dem Luftvorwärmer, einer Pumpe und dem Vorlagebehälter durch Leitungen verbunden ist.
Es gehört mit zu der Erfindung, daß der Vorlagebehälter als Rührwerk ausgebildet, die Dosierpumpe als Druckgefäß fungiert und der Fließbettapparat mit Kiihl- und Trockenböden ausgestattet ist0 AusführunFsbeispiel Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert werden, dabei zeigt Fig. 1 ein Blockschema einer Granuliertrockenanlage Fig. 2 ein Blockschema als weitere Variante einer Granuliertrockenanlage Fig. 3 einen UJirbelschichttrockner.
Von einem als Rührwerk ausgebildeten Vorlagebehälter 1 werden homogene Eiweißsuspensionen mit einer Feststoffkonzentration von 15 Massenprozenten nach einer Verweilzeit über eine Dosierpumpe 2, welche als Druckgefäß fungiert, durch die Düse 20 im Wirbelschichttrockner 2 auf die Oberfläche der im fluidisierten Zustand befindlichen Feststoffgranulate, die durch eine Zuführeinrichtung 19 in den Wirbelschichttrookner zugeführt, verdüst. Nachdem die Feststoffgranulate einen Durchmesser von 12 mm erreicht haben, fallen sie in einen klassierenden Abzug 14. Im Gegenstrom zu den auftretenden Peststoffgranulaten wird durch den klassierenden Abzug 14 Luft geführt. Die Feststoffgranulate gelangen danach über eine Zellenradschleuse 16 in einen Fließbettapparat 4, wo sie in zwei Kühl- und Nachtrockenböden von 800 C auf 350 C gekühlt werden und verlassen über eine weitere Zellenradschleuse 21 die Granuliertrockenanlage als Endprodukt0 Im Kreuzstrom gegen das Granulat wird durch den Fließbettapparat 4 Luft gesaugt und über ein Stellorgan 17 und ein Gebläse 5 dem Haupt luft st rom vor dem dampfbeheizten Wärmeübertrager 8 zugesetzt. Aus der Umgebung wird durch den Luftvorwärmer 7 Luft angesaugt, erwärmt und im Gebläse 6, welches ebenfalls als Druckgefäß fungiert, verdichtet. Die Luft aus dem Gebläse 6 und dem Fließbettapparat 4 wird einem dampfbeheizten Wärmeübertrager 8 zugeführt und auf ca. 1500 C erwärmt. Nach dem Wärmeübertrager 8 wird der Hauptluftstrom durch die Einstellung der Drosselorgane 10 und 11 in Teilströme aufgeteilt, wobei der Sekundärluftstrom 15 in den zentralen Abzug 14 und der Hauptluftstrom über den Gasverteilungsschuß, Anströmboden 18 mit peripher veränderlichem Öffnungsverhältr.is in die Wirbelschicht strömt. Der Hauptluftstrom verläßt den irbelschichtapparat 3 am Kopfende über einen Luftstutzen und wird in einer Luftleitung einem Gebläse 12 zugeführt, verdichtet und in den Naßentstauber 9 befördert0 Im Naßentstauber 9 werden die mitgeführten Staubpartikel durch das im Kreuzgegenström geführte Wasser aus der Luft ausgewaschene Das austretende Wasser wird über eine Pumpe 12 in den Luftvorwärmer 7 geführt und abgekühlt. Bevor der abgekühlte Kreislaufwasserstrom wieder in den Naßentstauber 9 eintritt, wird ein Teilstrom als Abwasser abgezweigt. Ein weiterer Teilstrom wird aus dem Naßentstauber 9 dem Vorlagebehälter 1 zugeführt, während der Rest als Abwasser die Anlage verläßt. Der \Wirbelschichttrockner 3 nach Fig. 3 ist im System der Granulattrockenanlage funktionell und anlagenzweck gestaltet, wobei der Wirbelschichttrockner aus einem unteren GasverteilungsaSuß mit einem Durchmesser D4 besteht, der über ein konisches Stück in einen Mittelschuß mit dem Durchmesser D2 übergeht, wobei das Durchmesserverhältnis D zu D2 vorzugsweise 1,75 beträgt. Im Mittelschuß D2 ist ein an sich bekannter konischer Anströmboden 18 - WP 119 304 - mit radial nach außen größer werdendem Öffnungsverhältnis angeordnet, der in der Mitte einen zentralen Abzug 14 mit einem Durchmesser D2 besitzt, wobei das Durchmesserverhältnis D2 zu D3 1 bis 15, vorzugsweise jedoch 6, beträgte Im zentralen Abzug 14 ist eine Suspensionszuführleitung 22 angeordnet, deren Außendurchmesser D5 so gewählt wurde, daß D3 - 6 2 D5 (mm) gilt und die Suspen- sionszuführleitung 22 mindestens H3 - 500 mm in den Abzug 14 hineinragt und in einer Höhe H1 über dem Anströmboden 18 in einer Druckdüse 20 endet, wobei der Winkel α am Anströmboden 18 immer kleiner als ein Zehntel der Höhe H1 in Millimetern ist und die Höhe H2 zwischen dem oberen Ende des Anströmbodens 18 und dem Beginn des oberen kegelstumpfförmigen Mittelschusses konstant 800 mm beträgt, Dem kegelstumpfförmi, gen Mittelschuß schließt sich ein zylindrischer Schuß mit dem Durchmesser D1 mit einem Durchmesserverhältnis von D1 zu D2> 1,5 an

Claims

Erfindungsanspruch 1. Anlage zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen aus der Verhefung und Eiweiße in dem Zusammenwirken eines irbelschichttrockners, in dem ein konischer Anströmboden mit einem nach außen größer werdendem Offnungsverhältnis angeordnet ist, mit einer Eindüsung der Suspension bzw. Lösung vom Boden her über eine Druckdüse mit einem zentral angeordneten Granulat ab zug, Zellenradschleuse und Fließbettapparat, mit einer Granulatzuführeinrichtung sowie vorgeschalteten Drosselorganen für den Luftstrom aus Wärmeübertrager, Gebläse und Pumpen, gekennzeichnet dadurch, daß dem Wirbelschichttrockner (3) ein Vorlagebehälter (1) und eine Dosierpumpe (2) vorgeschaltet ist, wobei der Wirbelschichttrockner (3) aus einem unteren Gasverteilungsschuß mit einem Durchmesser D4 besteht, der einerseits über ein Drosselorgan (10) mit einem Wärmeübertrager (8), Gebläse (6) und Luftvorwärmer (7) sowie am Bodenausgang mittels einer Zellenradschleuse (16) mit einem Fließbettapparat (4) gekoppelt ist und andererseits über eine konvergierende Außenwand in einen Mittelschuß mit einem Durchmesser D2 übergeht, wobei das Durchmesserverhältnis D4 zu D2 vorzugsweise 1,75 beträgt, in dem Mittelschuß ein zentraler Abzug (14) mit dem Durchmesser D3 mit dem Durchmesserverhältnis D2 zu D3 von 2 -15, vorzugsweise 6 und in diesem eine Suspensionszufüh rungsleitung (22) mit dem Durchmesser D5 so angeordnet ist, daß D3 - 6 Ak D5 ergibt, vorzugsweise mit H3 = 500 mm in den zentralen Abzug (14) hineinragt und in der Höhe über dem Anströmboden (18) endet, wobei der Neigungswinkel< = 1/10 F und die Höhe H2 zwischen dem oberen Rand des Anströmbodens (18) und dem Anfang des kegelstumpfförmigen Mittelschusses konstant 800 mm beträgt, dem sich ein zylindrischer Schuß mit dem Durchmesser D1 und Durchmesserverhältnis D1 zu D2 >1,5 anschließt, an dessen Kopfende im Luftstutzen angeordnet, mittels einer Luftleitung mit einem Gebläse (13) und einem Naßentstauber (9) und dieser wiederum mit dem Luftvorwärmer (7), der Pumpe (12) und dem Vorlagebehälter (1) durch Ringlei tungen verbunden ist.
2. Anlage zur gleichzeitigen Trocknung und Granulierung von Biomassen und Eiweiße nach Punkt 1, gekennseichnet dadurch, daß der Vorlagebehälter (1) als Rührwerk ausgebildet, die Dosierpumpe (2) als Druckgefäß fungiert und der Fließbettapparat (4) mit KUhl- und Trockenböden ausgestattet ist.