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Dokumentenidentifikation DE60109576T2 16.03.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001250558
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR FLIESSBETTROCKNUNG
Anmelder Anhydro A/S, Soeborg, DK
Erfinder KRAGH, Teglhus, Ole, DK-3100 Hornbaek, DK
Vertreter Dr. Volker Vossius, Corinna Vossius, Tilman Vossius, Dr. Martin Grund, Dr. Georg Schnappauf, 81679 München
DE-Aktenzeichen 60109576
Vertragsstaaten DE, DK, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 24.01.2001
EP-Aktenzeichen 019469311
WO-Anmeldetag 24.01.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/DK01/00051
WO-Veröffentlichungsnummer 0001055657
WO-Veröffentlichungsdatum 02.08.2001
EP-Offenlegungsdatum 23.10.2002
EP date of grant 23.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.03.2006
IPC-Hauptklasse F26B 3/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F26B 17/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fließbetttrocknung bzw. Fluidbetttrocknung insbesondere für ein gleichzeitiges Trocknen und Zersetzen eines wärmeempfindlichen Materials, wobei das Verfahren bzw. die Vorrichtung die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. Anspruch 7 umfassen. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DE-A-36 12 049 bekannt.

Die Fließbettbehandlung zahlreicher Materialien ist seit Jahrzehnten bekannt und hat sich aufgrund der zahlreichen Vorteile dieser Technologie zu einer weithin verwendeten Technologie in der Industrie und bei der Herstellung entwickelt.

EP 0 141 403 beschreibt eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines Materials in einem Fließbett. Das zu behandelnde Material in dem Fließbett wird über einen Einlass in der Seitenwand der Vorrichtung oberhalb einer rotierenden, fluidisierten Schicht in das fluidisierte Bett geführt. Die Trocknungsluft wird über einen ringförmigen Verteiler zugeführt, der den unteren Teil der zylindrischen Wand der Kammer sowie einen kreisförmigen Schlitz zwischen dem konischen Boden und der zylindrischen Wand umgibt.

Bei dieser Vorrichtung fallen größere und kleinere Materialklumpen aufgrund der Schwerkraft in der Kammer durch die fluidisierte Schicht und in Richtung des Bodens und des Schlitzes nach unten. Folglich fallen die größten Partikel des Pastenmaterials in diesem Raum am weitesten nach unten und diese sind einem heftigen Stoß des Rührarmes und einer gleichzeitigen, intensiven Trocknung von deren Oberflächen aufgrund des Trocknungsmediums ausgesetzt, das in diesem Bereich seine höchste Temperatur aufweist. Aufgrund dieser kombinierten Wirkung werden die größeren Partikel zersetzt und getrocknet. Kleinere und leichtere Partikel werden bei einem gleichzeitigen abschließenden Trocknen nach oben getragen und verlassen letztendlich die Trockenkammer zusammen mit dem Trocknungsmedium durch das Auslassrohr am oberen Ende. Das Trocknungsmedium wird tangential durch das Zuführrohr in den ringförmigen Verteiler und den kreisförmigen Schlitz eingebracht, um eine bevorzugte Rotation von Partikeln und von Trocknungsmedium in der Trockenkammer zu erhalten.

Eine große Vielzahl von Kuchen und pasteartigen Materialien können in der Vorrichtung, die in EP 0 141 403 beschrieben wird, erfolgreich getrocknet werden.

Einige Materialien jedoch weisen insbesondere in deren feuchten Form eine sehr klebrige Natur auf und neigen dazu, sich an der Innenseite der Trockenkammerwände abzulagern. Dies ist insbesondere bei wärmeempfindlichen Materialien nachteilhaft, da die Gefahr der Entfärbung und der Auflösung besteht.

Ferner weist die in der EP 0 141 403 beschriebene Vorrichtung den Nachteil auf, dass eine sehr unbiegsame Struktur erforderlich ist und der Rührarm bei hohen Kapazitäten sehr viel Energie verbraucht, da der Trockner einen großen Durchmesser aufweisen muss.

DE-PS Nr. 3612049 und zusätzlich die deutsche Patentanmeldung Nr. 3633125 beschreiben eine Vorrichtung zum Trocknen von Hühnerkot. Der Hühnerkot wird über den Boden der Vorrichtung zu der Trockenkammer geführt und durch die Verwendung von komprimierter Luft oder eines Gebläses in die Trockenkammer eingebracht, das einen aufwärtsgerichteten Luftstrom erzeugt. In der Kammer wird der Hühnerkot durch die Verwendung von warmer Luft von dem Hühnerhof getrocknet. Im Allgemeinen ist die beschriebene Vorrichtung als Trocknungsvorrichtung sehr ineffizient, da die Temperatur niedrig ist und die komprimierte Luft keine fluidisierte Schicht erzeugt.

Folglich besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung für die kontinuierliche Fließbetttrocknung und Fließbettzersetzung eines Materials in der Form einer Paste oder eines Filterkuchens, die gegenüber der klebrigen Natur des Materials unempfindlich ist.

Ferner besteht ein Bedarf für eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Fließbetttrocknung, die große Konstruktionen mit großer Kapazität ermöglicht, ohne dass unbiegsame Rührarme mit großem Durchmesser erforderlich sind.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die insbesondere zum Trocknen von wärmeempfindlichen Materialien geeignet sind.

Dieses Ziel wird durch die in den Ansprüchen definierte Erfindung erreicht.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, mittels derer wärmeempfindliches Material ohne das Risiko einer Entfärbung oder einer Auflösung getrocknet werden kann, die auftreten können, wenn wärmeempfindliches Material getrocknet wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren und eine Vorrichtung bereit, in denen das zu trocknende Material fast unmittelbar nach dem Eintritt in die Trockenkammer in einem aufwärts gerichteten Strom von Fluidisierungs- und Trocknungsmedium gefangen wird, um somit die Berührung mit den heißen Wänden der Vorrichtung zu vermeiden.

Wie vorstehend bemerkt, betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Fließbetttrocknung von feuchtem Material in einer Trockenkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil umfasst, wobei der obere Teil einen Auslass für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil mit wenigstens einem Einlass für feuchtes Material und wenigstens einem Einlass für einen Strom von Fluidisierungs- und Trocknungsmedium umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

  • i) Bereitstellen des feuchten, zu trocknenden Materials in die Trockenkammer, und zwar vertikal durch einen Einlass in den horizontalen Bodenteil der Trockenkammer,
  • ii) Aussetzen des feuchten Materials einem aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, der in die Trockenkammer eingebracht wird, wobei der Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums vorzugsweise durch Öffnungen eingebracht wird, die den Einlass für das feuchte Material teilweise oder vollständig umgeben,
  • iii) Trocknen des feuchten Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, um trockenes Material zu erhalten,
  • iv) Entfernen des trockenen Materials von dem oberen Teil der Trockenkammer durch den Auslass, gekennzeichnet durch ein Einstellen der Verweildauer des zu trocknenden Materials in der Trockenkammer durch ein Einstellen der Größe der Öffnung einer einstellbaren Blende, die in dem oberen Teil der Trockenkammer bereitgestellt ist.

Bei dem Fluidisierungs- und Trocknungsmedium handelt es sich normalerweise um ein Gas, vorzugsweise Umgebungsluft, das auf eine Temperatur zwischen 100 bis 500°C erwärmt wird.

Der horizontale Bodenteil ist ausgestaltet, um im Wesentlichen horizontal zu verlaufen, und umfasst einen oder mehrere Einlässe für das Fluidisierungs- und Trocknungsmedium, das um einen oder mehrere Einlässe für das feuchte Material, das getrocknet werden soll, derart angeordnet ist, dass das Fluidisierungs- und Trocknungsmedium einen im Wesentlichen kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums ausbildet, und das feuchte Material, das getrocknet werden soll, tritt im Wesentlichen in der Mitte des kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom ein, um somit in dem kreisförmigen oder zylindrischen aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums gefangen zu werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt das feuchte, zu trocknende Material in der Form einer Paste oder eines Filterkuchens vor. Vorzugsweise liegt das feuchte, zu trocknende Material in der Form eines Gemisches aus flüssigen und festen Partikeln vor, wobei das Gemisch 10 bis 90 Gew.-% des festen Materials enthält.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das feuchte Material durch Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel in der Trockenkammer durchmischt und/oder zersetzt. Vorzugsweise handelt es sich bei den Durchmischungs- oder Zersetzungsmitteln um Lamellen, Schaufelräder, Klingen oder vergleichbare Vorrichtungen, die an eine vertikal rotierende Welle befestigt sind, die von der Mitte des horizontalen Bodens absteht.

Vorzugsweise wird die Verweildauer, um das feuchte, zu trocknende Material dem Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums auszusetzen, durch Einstellung der Größe von Blenden eingestellt. Bei der Verweildauer handelt es sich um die durchschnittliche Zeit, die dafür erforderlich ist, dass ein gegebenes Material, das dem Fluidisierungs- und Trocknungsmedium ausgesetzt wird, eine zufriedenstellende Trockenheit erhält. Der Fachmann ist routinemäßig dazu in der Lage, die Verweildauer für ein Material zu bestimmen.

Die einstellbaren Blenden sind in dem oberen Teil der Trockenkammer angeordnet. Vorzugsweise sind die Blenden in einer ringförmigen Wand einstellbar, die horizontal in wenigstens einen Teil der oberen Trockenkammer absteht.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das feuchte, zu trocknende Material dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer vertikal nach oben bereitgestellt, und zwar vorzugsweise mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben oder Gurten, usw.

Die Erfindung umfasst ferner die Verwendung des Verfahrens zum Trocknen feuchten Materials und vorzugsweise zum Trocknen wärmeempfindlichen Materials.

Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Fließbetttrocknung von feuchtem Material mit einer Trockenkammer, die einen oberen Teil und einen unteren Teil umfasst, wobei der obere Teil einen Auslass für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil umfasst, der Mittel zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums in der Trockenkammer sowie einen Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil der Trockenkammer Mittel zum Einstellen des aufwärts gerichteten Stroms des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei die Mittel eine im Wesentlichen horizontal abstehende Kante mit einstellbaren Blenden sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung handelt es sich bei den Mitteln zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmedium um einen Schlitz in dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer, wobei der Schlitz vorzugsweise ringförmig ist und der ringförmige Schlitz vorzugsweise teilweise oder vollständig den Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umgibt. Somit ist es möglich, das feuchte, zu trocknende Material in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums zu fangen und eine Berührung mit den Wänden der Trockenkammer zu vermeiden.

Es wird bevorzugt, dass die Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung eine Trockenkammer mit einem oberen zylindrischen Teil und einem unteren konischen Teil aufweist, der sich nach unten in Richtung des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils verjüngt. Eine derartige Ausgestaltung stellt die optimalen Bedingungen für den Materialfluss in der Trockenkammer bereit.

Vorzugsweise ist der Einlass für das feuchte, zu trocknende Material im Wesentlichen in der Mitte des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils der Trockenkammer angeordnet, um die besten Verteilungseigenschaften des feuchten, zu trocknenden Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums bereitzustellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung zur Fließbetttrocknung gemäß der Erfindung ist die Trockenkammer mit Mitteln zum Durchmischen und/oder Zersetzen ausgestattet, wobei die Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel vorzugsweise eine koaxial angeordnete, rotierende Welle mit Flügeln, Schaufelrädern, Messern oder Stangen sind. Da das feuchte, zu trocknende Material oftmals kuchenartig oder pastenartig ist, besteht ein Bedarf dafür, das Material zu zersetzen, um ein besseres Trocknen zu erreichen. Vorzugsweise wird das feuchte, zu trocknende Material dem Einlass in dem horizontalen Boden mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben, Bändern oder Pumpen nach oben bereitgestellt.

Die Erfindung umfasst ebenso die Verwendung der Vorrichtung zum Trocknen feuchten Materials und vorzugsweise zum Trocknen wärmeempfindlichen Materials.

Die Erfindung wird nachstehend detaillierter unter Bezugnahme auf ein Beispiel und die Zeichnungen beschrieben.

1 zeigt einen schematischen Schnitt entlang der vertikalen Achse der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

2 zeigt die einstellbare Blende, um die Verweildauer des Materials in der Trockenkammer zu bestimmen.

Die Vorrichtung umfasst eine Trockenkammer 1 mit einem zylindrischen Teil 2, einem Deckenteil 3 und einem konischen Teil 4. Der zylindrische Teil weist eine Blende 6 und eine Auslassöffnung 5 für das getrocknete Produkt auf, das von dem Trocknungsmedium getragen wird.

Das Trocknungsmedium wird tangential durch die Öffnung 7 in den ringförmigen Verteiler 8 eingebracht und durch einen ringförmigen Schlitz 11 in die Trockenkammer geführt, der durch den konischen Führungsring 9 und das äußere Element 10 des mittleren Elements 16 begrenzt ist.

Ein rotierendes Antriebselement 12 mit einer Welle 13 ist koaxial in der Kammer 1 und in dem Element 16 angeordnet und ist mit Schaufelrädern 14 in dem Teil ausgestattet, der von dem Element 16 umschlossen ist, sowie mit Flügeln 15 in dem Teil, der von dem konischen Teil 4 der Kammer 1 umschlossen ist.

Das Element 16 ist mit einem Zuführelement für Pastenmaterial in der Form eines Elements 17 mit einer Förderschraube 18 bereitgestellt. Das Element 16 und sein äußerer Teil 10 bilden einen Wassermantel, der ein Medium zur Kontrolle der Temperatur des Elements 16 enthält. Die Zirkulierung des Mediums kann mittels einer Einlassleitung 19 und einer Auslassleitung bereitgestellt werden, die nicht gezeigt sind.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt.

Das Material, das in der Form eines Kuchens oder einer Paste vorliegt und getrocknet und zersetzt werden soll, wird mittels der Schraube 18 dem Element 16 zugeführt. Aufgrund der Rotation der Welle 13 mit den Schaufelrädern 14 wird die Paste aufwärts befördert und – aufgrund von Zentrifugalkräften – radial nach außen in die Trockenkammer eingebracht.

Der Durchmesser des Elements 16, die Anzahl und die Ausgestaltung der Schaufelräder 14 und die Umdrehung der Welle 13 sind derart gewählt, um eine vertikale Massentransportgeschwindigkeit der Paste zu ermöglichen, die mehrere Male so groß wie die der Zuführschraube 18 ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass, wohingegen der Betrieb der Schraube 18 ein Teil der Gesamtsteuerung des Trocknungsprozesses ist, die Schaufelräder 14 das Pastenmaterial der zentralen Trocknungszone der Kammer in Form einer verteilten Wolke aus feuchtem Material zuführen sollen. Die feuchte Wolke trifft auf das heiße Trocknungsmedium, das aus dem Schlitz 11 austritt, und ein wildes fluidisiertes Bett wird in dem unteren Teil der Kammer ausgebildet. Es findet sofort eine anfängliche Verdampfung des verteilten feuchten Materials statt. Diese wird aufgrund der Stoßwirkung der Flügel 15 unterstützt, und möglicherweise verbleibende Pasteklumpen werden getrocknet und zersetzt. Ein Teil des Materials in dem fluidisierten Bett verlässt das Bett in der Form kleiner Klumpen und kann durch das rotierende Trocknungsmedium entlang der konischen Wände 4 zu den oberen Teilen der Kammer getragen werden. Diese Klumpen weisen jedoch eine trockene Oberfläche auf und sind daher nicht mit dem Risiko behaftet, an den Kammerwänden anzuhaften. Klumpen, die ein immer noch feuchtes Inneres aufweisen, bewegen sich entlang der konischen Wände 4 aufwärts, bis das Strömungsmuster in der Kammer diese zurück in das Bett in dem Boden lenkt.

Bei den meisten Produkten ist es unumgänglich, die Verweildauer der Produkte in der Trockenkammer zu kontrollieren, um ein ausreichendes Trocknen sicherzustellen. Der Durchmesser der zentralen Öffnung in der Blende 6 weist eine bekannte Wirkung hinsichtlich der Verweildauer des Produkts in der Kammer auf.

Aufgrund der Rotation des Trocknungsmediums bewegt sich das Material in der Kammer in der Form eines rotierenden fluidisierten Bettes nach oben, dessen innere Begrenzung der Öffnungsdurchmesser der Blende 6 ist. Wenn trockenes Material von dem Prozess in dem Boden der Kammer zu der rotierenden Partikelmasse hinzugefügt wird, dann entweichen die Partikel von der Oberfläche über die Kante der Öffnung und eine konstante Partikelmasse wird in der Kammer für einen gegebenen Durchmesser der Öffnung beibehalten.

Folglich definiert ein gegebener Durchmesser der Öffnung in der Blende zusammen mit einer gegebenen Zufuhr von Material zu dem Prozess eine somit gegebene Verweildauer für die Produktmasse in der Kammer.

Die vorliegende Erfindung enthält Mittel zur Kontrolle der Verweildauer während des Betriebs, in dem ein Segmentausschnitt des Blendenrings 6 bereitgestellt wird, die mit einem Gleitschieber 6a ausgestattet sind, der mittels eines externen Aktivators zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position eingestellt werden kann, siehe 2. Der Aktivator kann manuell oder mittels Fernbedienung derart betrieben werden, dass der Schieber in jedweder Position zwischen der geöffneten und der geschlossenen Position eingestellt werden kann. In der geöffneten Position weist die Schieberkante in Richtung der Mitte der Kammer ihren maximalen Abstand von der Mittellinie der Kammer auf. In ihrer geschlossenen Position befindet sich die Schieberkante in Richtung der Mitte der Kammer in einer Linie mit dem Rand der kreisförmigen Öffnung in der Blende 6.

Aufgrund der Dynamik ist die Masse des rotierenden, fluidisierten Materials durch die Position der Steuerkante des Schiebers definiert. Folglich kann die Verweildauer der Partikelmasse in der Kammer durch das Einstellen der Schieberposition kontrolliert werden.

Zahlreiche Modifikationen der Vorrichtung sind innerhalb des Umfangs der Ansprüche möglich. Zahlreiche Formen der Schaufelräder 14 oder sogar eine ganze Schraube können bereitgestellt werden, wie dies für Pastenprodukte anderer Natur erforderlich ist.

Wenn das Trocknungsmedium dem ringförmigen Verteiler 8 über die tangential gerichtete Zufuhrleitung 7 zugeführt wird, dann können Führungslamellen in dem Verteiler 8 bereitgestellt sein, um die Richtung des Flusses des Mediums durch den Schlitz 11 zu. ändern. Ferner sind weitere Ausgestaltungen des Gleitschiebers 6a gemäß der Natur der Erfindung vorstellbar. Beispielsweise kann mehr als ein Schieber angewendet werden und die Geometrie des einzelnen Schiebers kann ebenso verändert werden.

Obgleich die Erfindung insbesondere für das Trocknen von wärmeempfindlichen Materialien und für Fließbetttrockeneinrichtungen hoher Kapazität vorteilhaft ist, kann die Vorrichtung ebenso für das Trocknen von Materialien vorteilhaft sein, die erfolgreich mittels bekannter Vorrichtungen und bei kleinen/mittleren Kapazitäten getrocknet werden können.

BEISPIEL

Die Erfindung und die Vorteile, die sich aus deren Verwendung ergeben, werden durch das Ergebnis des nachstehenden Experiments verdeutlicht, das in einer Vorrichtung durchgeführt worden ist, wie diese in der Zeichnung dargestellt ist.

Der Durchmesser des zylindrischen Teils der Vorrichtung beträgt 1,6 m und die Höhe von dem Lufteinlass (9) zu der Decke (3) beträgt 4,4 m. Die Öffnung in der Blende 6 beträgt 1 Meter. Ein feuchtes, pasteartiges Molkekonzentrat mit einem Gesamtfeststoffanteil von 85% wird mit 4161 kg/h vertikal aufwärts in die Trockenkammer eingebracht und durch die rotierenden Flügel zersetzt.

Die Trocknungs- und Fluidisierungsluft wird in einer Menge von ungefähr 20 000 kg/h in die Trockenkammer über den ringförmigen Schlitz (11) mit einer Geschwindigkeit von 55 m/s und bei einer Temperatur von 140°C eingebracht.

Das teilweise getrocknete Material bildet ein rotierendes fluidisiertes Bett in der Kammer, das durch die Blende 6 und den Schlitz 6a begrenzt ist, und zwar mit einer Öffnung von 50%.

Die Temperatur der Trocknungsluft (5) am Auslass beträgt 70°C.

Getrocknetes Pulver wird von Trocknungsluft in einem Wirbel (nicht gezeigt) getrennt.

Der Versuch wird durch den Operator nach 4 Stunden beendet. Die Kammer weist keine groben Ablagerungen auf.

Die Fließbarkeit eines Pulvers wird gemessen, indem ungefähr 10 g Pulver in einen weiten geneigten Trichter geschüttet werden, der auf einem Tisch ruht. Wenn der Trichter vorsichtig manuell entfernt wird, dann verbleibt das Pulver als ein mehr oder weniger kegelförmiger Haufen.

Die Fließbarkeit wird als der Ruhewinkel ausgedrückt, der mittels eines tragbaren Goniometers gemessen wird. Der normale Bereich für sprühgetrocknete Pulver beträgt zwischen 30°C oder weniger ("gut") und 45°C oder mehr ("schlecht"). (Es wird verwiesen auf Cheremisinoff, N., Hydrodynamics of Gas-Solids Fluidization, (1984), S. 6).

Die Restfeuchte wird durch Gewichtsverlust nach 6 Stunden in einem Ofen bei 87°C gemessen.

Die Messung der Partikelgröße wurde mittels Laserbeugung durchgeführt: Die Pul-ver werden auf einer kleinen vibrierenden Pulverzuführvorrichtung verteilt, in der Luft verteilt und durch den Laserstrahl eines Malvern Particle Sizer Series 2600 geblasen bzw. eingesaugt.

Die Partikelgrößenmessungen werden als Rosin-Rammler-Bennett (RRB)-Durchschnittsdurchmesser d' und als RRB-Neigungsparameter n ausgedrückt (siehe beispielsweise DIN Standard 66145 oder zahlreiche Lehrbücher einschließlich Perry's Chemical Engineers' Handbook, 6. Auflage (1984) S. 8–5).

Anbackeigenschaften werden abgeschätzt, indem die Kruste untersucht wird, die auf einem Löffel von Puder ausgebildet wird, das bei 20°C 24 Stunden lang einer relativen Luftfeuchte von 60–80% ausgesetzt wird.

Das erhaltene Pulver weist eine gute Fließbarkeit, eine Restfeuchtigkeit von 2,0%, keine sichtbare Entfärbung, eine RRB-Partikelgröße d'/n = 132 mum/2,9 auf und es wies keine Anbackungseigenschaften auf (NB).


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Fließbetttrocknung feuchten Materials in einer Trockenkammer (1) umfassend einen oberen Teil (3) und einen unteren Teil (2) (4), wobei der obere Teil einen Auslass (5) für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil mit wenigstens einem Einlass (17) für feuchtes Material sowie wenigstens einen Einlass (7) für einen Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

    i) Bereitstellen des feuchten, zu trocknenden Materials in die Trockenkammer vertikal durch einen Einlass (7) in dem horizontalen Bodenteil der Trockenkammer,

    ii) Aussetzen des feuchten Materials einem aufwärts gerichteten Strom eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, der in die Trockenkammer eingebracht wird, wobei der Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums vorzugsweise durch Öffnungen eingebracht wird, die den Einlass für das feuchte Material teilweise oder vollständig umgeben,

    iii) Trocknen des feuchten Materials in dem aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums, um trockenes Material zu. erhalten,

    iv) Entfernen des trockenen Materials von dem oberen Teil der Trockenkammer durch den Auslass (5),

    gekennzeichnet durch ein Einstellen der Verweildauer des zu trocknenden Materials in der Trockenkammer durch ein Einstellen der Größe der Öffnung einer einstellbaren Blende, die in dem oberen Teil der Trockenkammer bereitgestellt ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material die Form einer Paste oder eines Filterkuchens aufweist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material wärmeempfindlich ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte Material durch Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel (13, 14, 15) in der Trockenkammer durchmischt und/oder zersetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte, zu trocknende Material dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer vertikal nach oben vorzugsweise mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben (18) zugeführt wird.
  6. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Trocknen von feuchtem Material und vorzugsweise wärmeempfindlichen Material.
  7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Trockenkammer (1) umfassend einen oberen Teil (3) sowie einen unteren Teil (2) (4), wobei der obere Teil einen Auslass (5) für trockenes Material aufweist und der untere Teil einen im Wesentlichen horizontalen Bodenteil umfasst, der Mittel (9, 10, 16) zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums in der Trockenkammer sowie einen Einlass (17) für das feuchte, zu trocknende Material umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (3) der Trockenkammer Mittel (6) zum Einstellen des aufwärts gerichteten Strom des Fluidisierungs- und Trocknungsmediums umfasst, wobei die Mittel eine im Wesentlichen horizontal abstehende Kante mit einer einstellbaren Blende sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Bereitstellen eines aufwärts gerichteten Stroms eines Fluidisierungs- und Trocknungsmediums ein Schlitz in dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil der Trockenkammer sind, wobei der Schlitz vorzugsweise ringförmig ist und wobei vorzugsweise der ringförmige Schlitz (11) teilweise oder vollständig den Einlass für das feuchte, zu trocknende Material umgibt.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenkammer einen oberen zylindrischen Teil (2) sowie einen unteren konischen Teil (4) aufweist, der sich abwärts zu dem im Wesentlichen horizontalen Bodenteil verjüngt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass für das feuchte, zu trocknende Material im Wesentlichen in der Mitte des im Wesentlichen horizontalen Bodenteils der Trockenkammer angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trockenkammer mit Mitteln (13, 14, 15) zum Durchmischen und/oder Zersetzen ausgestattet ist, wobei die Durchmischungs- und/oder Zersetzungsmittel vorzugsweise eine koaxial angeordnete Rotationswelle mit Flügeln sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das feuchte, zu trocknende Material aufwärts zu dem Einlass in dem horizontalen Boden mittels Schaufelrädern oder Vorschubschrauben (18) bereitgestellt wird.
  13. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 zum Trocknen von feuchtem Material und vorzugsweise wärmeempfindlichen Material.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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