DE19900247A1

DE19900247A1 - Sprühturm zur Sprühtrocknung von Waschmittelinhaltsstoffen o. dgl.

Info

Publication number: DE19900247A1
Application number: DE1999100247
Authority: DE
Inventors: Kathleen Paatz; Wilfried Raehse
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1999-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2000-07-13
Also published as: WO2000040909A1; AU3040700A; CA2292712A1

Abstract

Mit einem Sprühturm, insbesondere zur Sprühtrocknung/Sprühagglomeration von Waschmittelinhaltsstoffen o. dgl., wobei über Sprühdüsen in unterschiedlichen Düsenebenen die Suspensionen gegen die im Gegenstrom geführte Heiß- und Dralluft im Turm in Schwerkraftrichtung eingedüst werden, wobei mehrere Düsen in jeder Düsenebene am Umfang angeordnet sind, soll eine Optimierung der eingesetzten Energie ermöglicht werden insbesondere unter Vermeidung derartiger "Hot Spots". DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß in wenigstens einer Düsenebene am Umfang Sprühkegel erzeugende Düsen an unterschiedlich langen, im wesentlichen horizontal angeordneten Sprüharmen angeordnet sind.

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Sprühturm, insbesonde re zur Sprühtrocknung/Sprühagglomeration von Waschmittel inhaltsstoffen od. dgl., wobei über Sprühdüsen in unter schiedlichen Düsenebenen die Sprühsuspension gegen die im Gegenstrom geführte Heiß- und Dralluft im Turm in Schwer kraftrichtung eingedüst werden, wobei mehrere Düsen in je der Düsenebene am Umfang angeordnet sind.

Es ist bekannt, Sprühtrocknungen in einem derartigen Sprüh turm durchzuführen, wobei übliche Sprühtürme in der Wasch mittelindustrie Leistungen von 5 bis 10 t Wasserverdampfung pro Stunde aufweisen, woraus sich ein Energiebedarf zwi schen 3.350 und 5.000 kJ/kg Wasser ergibt. Dieser Energie bedarf ist einerseits produktbezogen, d. h. nach Art des In haltsstoffes, welches durch Sprühtrocknung gewonnen werden soll und natürlich nach der Restfeuchte andererseits von der eingesetzten Anlage und der Art der Energierückgewin nung.

Es hat sich gezeigt, daß sich im Turm bei Betrieb sogenann te "Hot Spots" ausbilden können. Derartige heiße Stellen bedeuten einen nicht unerheblichen Energieverlust, wobei sie häufig im Zentrum des Sprühturmes auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist die Optimierung der eingesetzten Energie, insbesondere die Vermeidung derartiger "Hot Spots".

Mit einem Sprühturm der eingangs bezeichneten Art wird die se Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in we nigstens einer Düsenebene am Umfang Sprühkegel erzeugende Düsen an unterschiedlich langen, im wesentlichen horizontal angeordneten Sprüharmen angeordnet sind.

Es hat sich gezeigt, daß allein die Variation der Anordnung und/oder die Unterschiedlichkeit der Längen der horizonta len Sprüharme, an deren Enden sich die Sprühkegel erzeugen den Düsen befinden, zu einer Verbesserung des Energiebedar fes führt. Diese Ergebnisse werden dadurch möglich, daß die Wärmeverteilung und/oder -ausbildung unterschiedlich warmer Bereiche im Sprühturm durch eine permanente Video-Infrarot- Kameraüberwachung festgehalten und durch die entsprechende Überwachung die Düsenanordnung optimiert wird. Mit einer Online-Beobachtung über die gewonnenen Video-Aufnahmen läßt sich die Anordnung der Düsen optimal einstellen, so daß die oben erwähnten "Hot Spots" in weiten Bereichen des Turmes verschwinden, bei gleichzeitiger Optimierung der Dralluft menge.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. So kann vorgesehen sein, daß die an den Sprüharmen angeordneten Sprühdüsen in bezug auf die Senk rechte asymmetrisch ausgebildete Sprühkegel ausbilden, d. h. von den bekannten, ganz symmetrisch senkrecht nach unten weisenden Sprühkegeln abweichen.

Das Verhältnis zwischen der Düsenarmlänge (1) und dem In nendurchmesser (d) des Sprühturmes kann erfindungsgemäß am Umfang variiert werden. So kann die Länge eines Teils der Sprüharme im Verhältnis zum Innendurchmesser des Sprühtur mes (l₁/d) 0,1 bis 0,2 betragen, das zweite, in der gleichen Ebene eingesetzte Verhältnis (l₂/d) kann beispielsweise 0,01 bis 0,1 betragen.

Werden z. B. in einer Ebene drei unterschiedlich lange Dü senarme paarweise oder in anderer Anzahl eingesetzt, so können die entsprechenden Verhältnisse l₃/d 0,2 bis 0,4 be tragen.

Als Beispiele seien hier an dieser Stelle einige konkrete Zahlen genannt, so kann beispielsweise der Innendurchmesser des Sprühturmes (d) 6,5 m betragen, die Sprüharmlängen dann 0,15 m, 0,9 m und 1,4 m bei drei verschiedenen Sprüharm längen oder aber bei zwei Sprüharmlängen 0,15 m und 0,9 m.

Geht man bei der bekannten Lösung von kreisförmig sich überdeckenden, in einer Ebene liegenden Sprühkegeln aus, so sieht die Erfindung eine davon abweichende Sprühkegelver teilung schon aufgrund der unterschiedlich langen Sprüharme vor. Die entsprechende Verteilung in einer Ebene des Sprüh turmes ergibt sich aus den weiter unten wiedergegebenen Darstellungen der Sprühkegelverteilung.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Sprühturm,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung als Aufsicht auf die Düsenverteilung etwa gemäß Linie II bzw. IIa in Fig. 1,

Fig. 3a und 3b zwei Beispiele von Anordnungen der Sprühke gel projiziert in die Zeichenebene,

Fig. 4 entsprechend Fig. 2 eine Verteilung von Sprüharmen am Umfang in den Ebenen gemäß Linie II bzw. IIa mit drei unterschiedlich langen Arten von Sprüharmen,

Fig. 5 eine Projektion der Sprühkegel gemäß Fig. 4 in die Zeichenebene sowie in den

Fig. 6 bis 8 Verteilungen der Sprühkegel in Aufsicht ge mäß Pfeil II bzw. IIa in Fig. 1 mit unter schiedlich verteilten Düsen an unterschied lich langen Düsenarmen.

Der in Fig. 1 stark vereinfacht wiedergegebene Sprühturm, allgemein mit 1 bezeichnet, weist eine erste obere Sprüh ebene 2 und eine zweite untere Düsenebene 3 auf, in denen an Düsenarmen Sprühdüsen angeordnet sind, mit denen das zu behandelnde Produkt in den Turm 1 eingeblasen wird. Das Produkt fällt dann gemäß Pfeilen 4 in Schwerkraftrichtung nach unten, wobei es auf Heißluft und Dralluft trifft, der Eintrag der tangential zugeführten Dralluft ist mit den Pfeilen 5 dargestellt, es kann sich dabei um Luft von 50°C handeln, wobei bei einem Ausführungsbeispiel beispielsweise 24.000 m³/h eingetragen werden können. Mit einem Pfeil 6 ist der Eintrag der Heißluft angedeutet, dabei kann es sich beispielsweise um 110.000 m³/h handeln bei z. B. 280°C. Die oben im Turm abgeführte Abluft ist mit einem Pfeil 7 be zeichnet, der unten vorgenommene Produktabzug mit einem Pfeil 8.

Wesentlich für die Erfindung ist die Anbringung einer Vi deo-Infrarot-Kamera, angedeutet mit 9, die mit einer Daten verarbeitungsanlage 10 in Verbindung steht, der die Video- Aufnahmen zur Auswertung zugeführt werden.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß zur Regelung und Optimie rung der Energie im Turm 1 die untere Düsenebene vorzugs weise beeinflußt wird, es kann aber auch die obere Düsen ebene 3 beeinflußt werden oder aber auch zwischenliegende Düsenebenen, die hier in der Zeichnung nicht näher berück sichtigt sind.

Um die unterschiedlichen Anordnungen der Sprühdüsen an un terschiedlich langen Sprüharmen darzustellen, ist verein facht die Darstellungsweise gemäß Fig. 2 ff. gewählt wor den, wobei Fig. 2 und 3 die Variation zeigen, daß am Umfang des Sprühturmes 1 jeweils 2 × 4 unterschiedlich lange Sprüharme angeordnet sind mit wechselnder Folge, als Bei spiel sind dort bei einem Durchmesser des Sprühturmes von 6,5 m und einer Gesamthöhe von 43 m Sprüharmlänge von 0,9 bzw. 1,65 m angegeben.

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Optimierung dieser An ordnung dargestellt, hier sind drei unterschiedlich lange Sprüharme mit, wie auch in Fig. 3, asymmetrisch angeordne ten Sprühkegeln vorgesehen, es handelt sich dabei um vier Sprüharme von 0,15 m Länge, zwei Sprüharme von 0,9 m Länge und zwei Sprüharme von 1,4 m Länge, wobei auch hier, wie schon in den Fig. 2 und 3 vereinfacht dargestellt, die Sprüharme mit 11a bzw. 11b bzw. 11c bezeichnet sind, die entsprechend erzeugten Sprühkegel mit 12.

In den Fig. 6 bis 8 sind unterschiedliche Sprühkegelabbil dungen in der Zeichenebene wiedergegeben, wobei in Fig. 6 eine Sprühkegelanordnung wiedergegeben ist, die etwa der Anordnung gemäß Fig. 2 und 3 entspricht, während die Fig. 7 Abbildungen zeigt, die etwa den Fig. 4 und 5 entsprechen, während Fig. 8 wiederum eine andere mögliche Anordnung zeigt.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So kann insbesondere zur Opti mierung der Einstellung über die Rechenanlage 10 die Sprüharmlänge ggf. während des Betriebes geändert werden, etwa durch mechanische oder hydraulische Zustellung, in un terschiedlichen Sprühebenen können unterschiedliche Sprüharmanordnungen mit dann sich entsprechend anders er gebenden Abbildungen der Sprühkegel vorgesehen sein u. dgl. mehr.

Claims

1. Sprühturm, insbesondere zur Sprühtrocknung/Sprühagglome ration von Waschmittelinhaltsstoffen od. dgl., wobei über Sprühdüsen in unterschiedlichen Düsenebenen die Suspensio nen gegen die im Gegenstrom geführte Heiß- und Dralluft im Turm in Schwerkraftrichtung eingedüst werden, wobei mehrere Düsen in jeder Düsenebene am Umfang angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Düsenebene am Umfang Sprühkegel er zeugende Düsen an unterschiedlich langen, im wesentlichen horizontal angeordneten Sprüharmen angeordnet sind.

2. Sprühturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Sprüharmen angeordneten Sprühdüsen in bezug auf die Senkrechte asymmetrisch ausgebildete Sprühkegel ausbilden.

3. Sprühturm nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wechselnde Folge von Düsenarmen und im wesentli chen gleicher Verteilung am Umfang vorgesehen sind mit ei ner ersten Sprüharmlänge(l)-Gesamtdurchmesser (d) des Sprühturmes-Verhältnis von l₁/d = 0,1 bis = 0,2 und einem zweiten Sprüharmlänge(l₂)-Durchmesserverhältnis (d) von l₂/d = 0,01 bis ≈ 0,1.

4. Sprühturm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang drei unterschiedlich lange Sprüharme angeord net sind mit l₁/d = 0,1 bis 0,2, l₂/d = 0,01 bis 0,1, l₃/d = 0, 2 bis 0,4.

5. Sprühturm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Innendurchmesser (d) von ca. 6,50 m Sprüharm längen von 0,15 m, 0,9 m, 1,4 m oder 0,9 m und 1,65 m am Umfang vorgesehen sind.

6. Sprühturm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sprühkegelverteilung in einer Düsenebene nach Fig. 7 bzw. Fig. 8 vorgesehen ist.

7. Sprühturm nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb wenigstens einer Düsenebene eine höhenver stellbare Infrarot-Kamera zur Überwachung der "Hot Spots" innerhalb des Sprühturmes vorgesehen ist.