DE3145740A1

DE3145740A1 - "vorrichtung zur trocknung und kuehlung von feststoffteilchen"

Info

Publication number: DE3145740A1
Application number: DE19813145740
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl.-Ing. DDR 4090 Halle-Neustadt Ackmann; Reinhold Dipl.-Jur. DDR 3034 Magdeburg Kejwal; Lothar Dr.-Ing. DDR 3033 Magdeburg Krell; Hans-Joachim Dr.-Ing. DDR 3090 Magdeburg Kühne; Lothar Dr.-Ing. DDR 3080 Magdeburg Mörl; Gerhard Dr.-Ing. DDR 3280 Genthin Rohde; Joachim Dr.-Ing. DDR 3033 Magdeburg Sachse; Rolf Dip.-Ing. DDR 4090 Halle-Neustadt Schirner; Manfred Prof. Dr.-Ing. DDR 3090 Magdeburg Strümke
Original assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Current assignee: SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1981-11-19
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DD156270A1; BG42106A1; DK117282A; DE3145740C2; DK169489B1; CS244540B1

Description

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Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Trocknung und Kühlung von Feststoffteilchen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von körnigen oder kristallinen, im feuchten Zustand zur Verklebung neigender Peststoffteilchen, die nach dem Wirbelschichtprinzip arbeitet. Die Vorrichtung ist bevorzugt zur schonenden Behandlung von Zuckerkristallen anwendbar·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Aus technischen und ökonomischen Gründen müssen körnige oder kristalline Feststoffteilchen vor der Einlagerung bzw. dem Transport auf einen minimalen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, ohne daß sich in der Phase des Trocknens und Kühlens Klumpen bilden und die Teilchenstruktur zerstört wird. ^cie Qualität z.B. des Zuckers und deren Trocknungserfolge sind in hohem Maße von der Art des Trockners abhängig. Der Idealzustand ist gegeben, wenn jedes Kristall vom Trocknungsmittel umströmt wird. Diesem Zustand versucht man sich durch Einrichtungen zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen in der Wirbelschicht zu nähern.

Es sind Anlagen und Einrichtungen bekannt, die aus zwei miteinander kombinierten Kammern bestehen, die am Boden in Diffusoren geteilt sind, durch die zur Entwässerung in die 1. Kammer erwärmte und in die 2. Kammer kalte Luft eingeblasen wird. Zwischen den Kammern über dem Gitter, durch welches die Luft geblasen wird, ist eine verstellbare Scheidewand zur Einstel-

lung der Zuckerschicht angeordnet. Während des Wirbeins gelangt der Zucker aus der !Trockenkammer über die Scheidewand in die Abkühlungskammer und von dort über Einrichtungen in den Bunker, Indem komprimierte Luft durch das Gitter und die O5darauf befindliche Zuckerschicht geführt wird, entsteht ein pseudoflüssiger Zustand, bei welchem ein intensiver Wärmeübergang erfolgt, die Feuchtigkeit entfernt wird und die Kristalloberfläche sich abkühlt, Kornstruktur und „zusammensetzung verändern sich gegenüber anderen Trocknungssystemen nicht.

(Sacher. Prm, Moskva 37 (1963) 7 S. 498 - 502). Auf Grund der ungünstigen Zirkulation der Kristalle im Trocknungsraum erhöht sich die mechanische Beschädigung, und es kommt vereinzelt zu Verklebungen und zum Anbacken des Zuckers, Bei den gewohnten Bintrittsfeuchtigkeiten kommt es zu einer instabilen Fluidationsschicht, die leicht zu kurzfristigen Überlastungen oder sogar zu Havarien führen kann·

Ein weiterer Nachteil ist die starke Bildung von Zuckerstaub, der ebenfalls die Stabilität der Fluidation beeinträchtigt-*

Es sind weiterhin Vorrichtungen zum Trocknen körniger oder kristalliner Feststoffteilchen bekannt, insbesondere zur kurzzeitigen schonenden, thermischen Behandlung unter Einsatz von Trocknungsmitteln und mechanischen Rührwerken (OS 21 35 787 und AS 28 40 496), Die dem Trockner zugeführte Schicht wird mit e iner Rühreinrichtung in sanfte Bewegung versetzt und durch ein Trocknungsmittel, das vom Boden her in die Teilchenschicht einströmt, getrocknet. Das Trocknungsmittel hat hierbei nur die Aufgabe, die Feuchtigkeit der Feststoffteilchen aufzunehmen, reicht aber nicht aus zur pneumatischen Verwirbelung, so daß es notwendig ist, eine mechanische Verwirbelung über das Rührwerk zu realisieren. Damit ist die mechanische Rühreinrichtung zur ständigen Oberflächenvergrößerung und zur Aufrechterhaltung des Trocknungsprozesses notwendig. Allen be_ kannten Lösungen ist gemeinsam, daß den zu trocknenden Feststoffteilchen in den Trocknungseinrichtungen, die als Trommel- und Turbinentrockner, Mehrstufentrockner, Wirbelschichtanlagen und Rotationstrockner ausgebildet sind, Trocknungsmittel zugeführt werden. Unterschieden werden können die Einrichtungen in Trockner-Kühler oder mechanische Rührwerke und Trockner mit

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Rührwerken« Trotz positiver Elemente erfüllen die beiden Systeme nicht die Aufgabe, kristallene feststoffe von beliebiger Teilchengröße verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder sofortigen Verpackung erforderlichen Parameter zu trock— nen und zu kühlen bei niedrigen Anlagenkosten·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit geringem Energieaufwand und niedrigen Anlagenkosten Feststoffteilchen zu gewinnen, die in ihrer Struktur unbeeinträchtigt bleiben und verläßlich auf die zur Siloeinlagerung oder Verpackung erforderlichen Parameter so abgetrocknet und gekühlt werden, daß der zu trocknende Feststoff ein einiges, gleichbleibendes Kornspektrum aufweist.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, körnige oder kristalline, im feuchten Zustand zur Verklebung neigende Feststoffe, in einer Wirbelschichteinrichtung zu trocknen und zu kühlen· Dabei soll die Vorrichtung so beschaffen sein, daß die im Bereich des Feststoffeintrages auftretenden Agglomerate zerstört werden·

Erfindungsgemäß wird die Trocknung und Kühlung der Feststoffe in einem kombiniert pneumatisch-mechanisch arbeitenden Wirbelschichtapparat durchgeführt» Der Apparat ist so aufgebaut, daß in mehrere voneinander getrennte Gasverteilerkammern je ein Gaszuführungsstutzen mündet. Über den Gasverteilerkammern ist ein Anströmboden angeordnet, der entsprechend den Gasverteilerkammern in Zonen unterteilt ist und an den sich eine Wirbelkammer anschließt. Die Wirbelkammer geht mit einem Übergangsstück, dessen Seitenwände geneigt sind, in eine rechteckige Abscheidekammer über, in die an einer Stirnseite und/oder eine angrenzende Seitenwand ein geeigneter Feststoff eintrag mündet. Nach oben ist die Ab scheide kammer durch einen Deckel begrenzt, in dem nach außen mündende Abgasstutzen angeordnet sind, deren freie Querschnitte durch Klappen regulierbar sind. Oberhalb des Anströmbodens ist der Apparat bis

in Höhe des Deckels der Abscheidekammer durch eine doppelwandige (Trennwand, die parallel zu den Seitenwänden von der Stirnwand des Feststoffein-/ -austrages bis zum Beginn der letzten Zone vor der gegenüberliegenden Stirnwand reicht und mittig angeordnet sein kann, in eine Hinflut, eine Umflut' und eine Rückflut unterteilt. Der Anströmboden weist in den einzelnen Zonen ein von innen nach außen zunehmendes Öffnungsverhältnis auf, mity^>l> *f II, wobei die Eckbereiche der Umlenkflut ein Öffnungsverhältnis besitzen, das über dem Wert für die Randbereiche der übrigen Zonen liegt. Insbesondere die Zone des Apparates, in die der Feststoff eingetragen wird und gegebenenfalls auch nachfolgende Zonen, besitzen einen Anströmboden, der von den Fluträndern zur Flutmitte hin unter einem bestimmten Winkel geneigt ist. Über den in der Flutmitte zusammentreffenden geneigten Segmenten des Anströmbodens ist eine rotierende Paddelschnecke vorgesehen, die einen der Richtung des Feststofftransportes entgegengerichteten Transporteffekt besitzt und deren Achse parallel zu den Seitenwänden so angeordnet ist, daß zwischen den Außenkanten der Paddel und dem Anströmboden ein Abstand von 2 mm entsteht,, Die nachfolgenden Zonen bis zum Feststoffaustrag besitzen einen Anströmboden, der vorzugsweise eben gestaltet ist, wobei eine oder mehrere der diesen Zonen zugeordneten Gasverteilerkammern der Hinflut in voneinander getrennte Sektionen unterteilt sind, die wechselweise in diesen Zonen mit einem Gaszuführungsstutzen bzw. der benachbarten Gasverteilungskammer der Rückflut verbunden sind. Die Stirnwand des Apparates besitzt im Bereich der Rückflut oberhalb des Anströmbodens bis zum Beginn des Übergangsstückes eine durch ein Wehr in ihrer Größe veränderliche Feststoffaustrageöffnung. Das Trennblech weist im Bereich der letzten Zone der Rückflut zu der benachbarten Zone der Hinflut in Höhe der Wirbelkammer eine bzw. mehrere verschließbare öffnungen auf, denen Anströmbodensegmente zugeordnet sind, die einen auf die Trennwandöffnungen gerichteten Iransporteffekt besitzen.

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Ausführungsbeispiel -" ^*

Die Erfindung soll anhand eines AusführungübeispieIes und den Fig. 1-5 näher erläutert werden, dabei zeigen die

Fig. 1 Vorderansicht des Wirbelschichtapparates Fig. 2 Schnittdarstellung der Gasverteilerkammern Fig. 3 Schnittdarstellung der Wirbelkammern Fig. 4 Draufsicht des Wirbelschichtapparates Fig. 5 Schnittdarstellung einer Paddelschnecke in einer Wirbelkammer.

Der zu trocknende und zu kühlende Feststoff gelangt über den Feststoffeintrag 13 iß die durch eine Stirnwand, eine Seitenwand und die doppelwandige Trennwand 16 so begrenzte erste Zone 20 der Wirbelkammer &« Die Wirbelkammer 8 geht mit einem Übergangsstück 9 in die Abscheidekammer 10 über. Das durch den zugeordneten Gaszuführungsstutzen 12 eintretende Trocknungsmittel Gas B wird in die Gasverteilungskammern $ - 6 verteilt, passiert den Anströmboden 7 und bildet mit dem eingetragenen Feststoff G eine Wirbelschicht, Die Verteilung des Trocknungsmittels erfolgt in den Zonen 20 - 25 der Gasverteilungskammern 1-6. Sich bildende bzw· gebildete Agglomerate werden durch die geneigten Anströmbodensegment'$ und auch durch das aus dem veränderlichen Öffnungsverhältnis y I> y II im Anströmboden 7 resultierende Strömungsprofil zur Flutmitte und damit in den Bereich der rotierenden Paddelschnecke 16 transportiert, zerstört, wobei die unvollständig zerstörten Agglomerate entgegen der Transportrichtung des Feststoffes bewegt werden. Der übrige Feststoff wird auf Grund des Strömungsprofils, der entsprechenden Klappenstellung ±n den Abgasstutzen 11, der Hinflut 17» der Umlenkflut und Rückflut 19 zum Fe st st off austrag 14 transportiert. Vordem Feststoffaustrag 14 ist ein horizontales Anströmbodensegment angeordnet. Zwischen der Hinflut 17 und der Eückflut 19 ist die doppelwandige Trennwand 15> mit einer bzw. mehreren Öffnungen versehen, so angeordnet daß ein Teil des gekühlten Feststoffes in die erste Zone 20 der Hinflut 17 zurückgeführt werden kann, der übrige Teil des getrockneten und gekühlten Feststoffes H wird zur Lagerung bzw. zum-Transport ausgetragen·

	- 6	- Gasverteilerkammer
		« Anströmboden
		- Wirbelkammer
		- Übergangsstück
		- Abscheidekammer
		- Abgasstutzen
·: : : ·: ·: ·,.· ··		- Gaszuführungsstutzen
··· ··* - s£i -« .·* ·ί.		- Feststoffeintrag
		- Feststoffaustrag
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen		- doppelwandige Trennwand
1 -		- Paddelsohnecke
7		- Hinflut
8		- Umlenkflut
9		- Rückflut
10		*· Zone 1
11		- Zone 2
12		- Zone 3
13		- Zone 4
14		- Zone 5
15		- Zone 6
16		- geneigtes Anströmbödensegment
17		- horizontales Anströmbodensegment
18		- Trocknungsmittel Gas
19		- eintretender Feststoff
20		- austretender Feststoff
21
22
23
24
25
26
27
B
G
H

Claims

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Erf indungsanspruch

Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von körnigen und kristallinen, zur Verklebung neigenden Feststoffteilchen in einer Wirbelschicht unter Zuführung von Trocknungsmitteln durch Anströmbodensegmente mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen, die oberhalb von Gasverteilungsfcammern angeordnet sind sowie einer Abscheidekammer mit Peststoffeintrag und Abgasstutzen, gekennzeichnet dadurch, daß in die voneinander getrennten Gasverteilerkammern (1 - 6) je ein Gaszuführungsstutzen (12) mündet und der Anströmboden (7) entsprechend der Kammeranzahl in Zonen (20, 21, 22, 23, 24, 25) unterteilt, an die sich eine Wirbelkammer (8) anschließt, die mit einem Übergangsstück (9)» dessen Seitenwände geneigt sind, in die Abscheidekammer (10) übergeht, deren Abgasstutzen (11) mit Klappen ausgerüstet sind, wobei oberhalb des Anströmbodens (7) der Bereich durch eine bis zu den Zonen (22, 23) angeordnete Trennwand (15), in eine Hinflut (17), eine Umlenkflut (18) und eine Eückflut (19) unterteilt wird und über den in der Flutmitte zusammentreffenden, geneigten Segmenten des Anströmbodens (7) eine rotierende Paddelschnecke (16) angeordnet ist.

2» Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Öffnungs-Verhältnis des Anströmbodens (7) in den Eckebereichen der Umlenkflut (18) größer als in den Randbereichen der übrigen Zonen ist·

3· Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennwand (15) doppelwandig ausgeführt ist und im Bereich der Zone (25), der Eückflut (19) zu der benachbarten Zone (20), der Hinflut (17) in Höhe der Wirbelkammer (8) eine bzw· mehrere verschließbare Öffnungen aufweist, denen riehtungsorientierte Anströmbodensegmente (26, 27) zugeordnet sind.

4. Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 3_} gekennzeichnet dadurch, daß die Zonen (21, 22, 23, 24, 25) bis zum Feststoffaustrag (14) mit einem eben gestalteten Anströmboden (7) ausgerüstet sind.

5· Vorrichtung zum Kühlen und Trocknen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Paddelschnecke (16) einen der Richtung des Feststofftransportes entgegengerichteten Transporteffekt besitzt und die Außenkanten der Paddel zum Anströmboden (7) im Abstand von 2 mm angeordnet sind·

6. Vorrichtung zum Trocknen und Kühlen von Feststoffteilchen nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß in der Zone (20) und/oder in den Zonen (21, 22, 23, 24, 25) ein Anströmboden (7) angeordnet ist, der von den Fluträndern zur Flutmitte hin unter einem definierten Winkel geneigt ist.