DE2052334A1

DE2052334A1 - Granule drying - with primary and secondary heated air streams in the hopper

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Publication number: DE2052334A1
Application number: DE19702052334
Authority: DE
Inventors: der Anmelder P B29c 1 14 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-24
Filing date: 1970-10-24
Publication date: 1972-04-27

Abstract

An initial heating zone is provided in the upper section of the hopper to pre-dry the plastic granules as they pass down, to be treated by a further stream of drying air ensuring that on emerging from the hopper the granules are completely dry, but not heated to the extend that they bake together. The air stream design provides an efficient relationship between the dew point of the air streams and the melting temp. of the granules.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen von Schüttgütern mittels eines hindurchgeleiteten Trockengases, insbesondere Luft.Method and device for drying bulk goods by means of a dry gas passed through, in particular air.

Die Erfindung bezieht sich auf das Trocknen von Schüttgütern aller Art, insbesondere von Kunststoffpulvern und -granulaten in Behältern mittels eines hindurchgeleiteten Trockengases. Unter Trockengas wird hierbei ein gasförringes Medium, insbesondere Luft, verstanden, das eine geringere Feuohtigkeit hat als die das Schüttgut umgebende Atmosphkro.The invention relates to the drying of bulk materials of all Kind, in particular of plastic powders and granules in containers by means of a dry gas passed through. A gas conveying ring is used under dry gas Medium, especially air, understood, which has a lower heat than that the atmosphere surrounding the bulk material.

Üblicherweise werden hygroskopische Schüttgüter in gewöhnlich trichterförmigen Behältern aufbewahrt und getrockent, in die sie oben eingegeben und aus denen sie unten entnormen werden. Entgegengesetzt dieser Material strömung strömt ein Trockengas, z.B. Luft, das aus einem Versorgungsnetz entnommen wird oder in einem Kreislauf mittels besonderer, z.B. nach dem Adsorptionsprinzip arbeitender Vorrichtungen wieder von der aufgenommenen Feuchtigkeit befreit wird.Usually, hygroscopic bulk materials are usually funnel-shaped Containers kept and dried, in which they entered and from which they deform below. In the opposite direction to this material flow, a drying gas flows e.g. air that is taken from a supply network or in a circuit by means of special devices, e.g. working according to the adsorption principle is freed from the absorbed moisture.

Ein intensiver und genügend schneller Trocknungseffekt wird in dem zu trocknenden Schüttgut nur bei hoher Temperatur des Gutes und niedrigen Taupunkt des Trockengases erreicht.An intensive and sufficiently quick drying effect is achieved in the Bulk goods to be dried only when the temperature of the goods is high and the dew point is low of the drying gas reached.

Diese Temperatur kann nun nicht beliebig hoch gewählt werden; bei Kunststoffgranulaten, z.B. muss sie unter derwenigen Temperatur bleiben, bei der das Schüttgut zusammenzubacken beginnt. Unter dieser Grenzbedingung optimale Verhältnisse herrschen aber nur im untersten Teil des Behälters bzw. Behälterinhalts, weil sich das Trockengut im Durchgang durch das Schüttgut abkühlt und gleichzeitig eein Taupunkt ansteigt. Der grössere Teil des Behälters wird also benötigt, um seinen Inhalt anzuwärmen, während nur sein unterer, relativ kleiner Teil bei dem Trocknungsvorgang ausgenützt wird.This temperature can now not be chosen arbitrarily high; at Plastic granules, e.g. it must remain below the low temperature at which the bulk material begins to bake together. Optimal conditions under this boundary condition but only prevail in the lowest part of the container or container contents, because the dry material cools down as it passes through the bulk material and a dew point at the same time increases. The larger part of the container is therefore required to warm up its contents, while only its lower, relatively small part is used in the drying process will.

Hierdurch ist die Leistung bei gegebenem Volumen verhältnismässig gering, und bei steigenden Durchsätzen an Trockengut ergeben sich Behältergrössen, die eehr kostspielig werden und auch schwer in der Nähe von oder auf Bearbeitungsmaschinen unterzubringen sind. Eine Leistungssteigerung bei gegebener Behältergräsee lässt sich nur dadurch erreichen, dass der Durchsatz an Trockengas gesteigert wird. Das bedeutet aber, das man größere Vorrichtungen zur Erzeugung des Trockengases benötigt, die ihrerseits eehr teuer sind.As a result, the performance is proportionate for a given volume low, and with increasing throughputs of dry goods, container sizes result which are very expensive and also difficult in the vicinity of or on processing machines are to be accommodated. An increase in performance for a given container graze leaves can only be achieved by increasing the throughput of drying gas. That but means that larger devices are required to generate the dry gas, which in turn are very expensive.

Die Erfindung etellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zu finden, bei dem der Trocknungsvorgang in einem grösseren Volumenanteil des Behälterinhalts an Trockengut unter näherungsweise optimalen Bedingungen ablaufen kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, die bekannten Vorrichtungen zur Anwendung eines solchen verbesserten Verfahrens weiter zu entwickeln.The invention sets itself the task of finding a method in which the drying process takes place in a larger proportion of the volume of the container can run on dry material under approximately optimal conditions. Another one The aim of the invention is the known devices for the application of such to further develop improved procedures.

Die Erfindung schlägt vor, das bekannte Verfahren zum Trocknen von Schüttgütern, insbesondere von Kunststoffpulvern und -granulaten in Behältern mittels eines hindurchgeleiteten erwärmten Trockengases, insbesondere Luft, dadurch zu ergänzen, dass dem Trockengut in demselben Behälter zusätzlich Wärme zugeführt wird. Erfindungsgemäss wird also zusätzlich zu der Wärme, die vom Trockengas selbst an das Trockengut abgegeben wird, Energie in Form von Wärme zugeführt, so dass der Behälterinhalt in einem wesentlich grösseren Bereich bzw., bezogen auf seine Durchsetzzeit, wesentlich schneller auf intensive Trocknungstemperaturen erwärmt wird. Entsprechend steigt die Leistung der Vorrichtung, d.hF es lässt sich ein wesentlich grösserer Materialdurchsatz bei gleich grossem Behälter erzielen, ohne dass der Trockengasdurchsatz erhöht werden muss.The invention proposes the known method for dry of bulk goods, in particular plastic powders and granulates in containers by means of a heated drying gas, in particular air, passed through to add that additional heat is added to the dry goods in the same container will. According to the invention, in addition to the heat generated by the drying gas itself is released to the dry material, energy supplied in the form of heat, so that the Container content in a much larger area or, based on its enforcement time, is heated to intensive drying temperatures much faster. Corresponding the performance of the device increases, i.e. it can be much larger Achieve material throughput with the same size container without reducing the drying gas throughput needs to be increased.

In einer bevorsugten Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlich zu dem (ersten) Strom des erwärmten Trockengases in dem Trockengut ein (zweiter) Strom eines Vorwärmgases erzeugt, indem eine Teilmenge des mit Feuchtigkeit beladenen Gases entweder nach seinem Austritt aus dem Trockengut oder unterhalb dessen freier Oberfläche abgesaugt, erwärmt und oberhalb der Eintrittsstelle des Trokkengases in das Trockengut seinerseits dem Trockengut wieder zugeführt wird. Zweckmässig wird die Erwärmung des Vorwärmgases in Abhängigkeit von der Austrittstemperatur des Trockengases aus dem Trockengut geregelt.In a preventive embodiment of the invention, in addition to the (first) stream of heated drying gas in the drying material a (second) Stream of a preheating gas is generated by removing a subset of the moisture-laden Gas either after its exit from the dry material or below it more freely The surface is sucked off, heated and above the point of entry of the dry gas in the dry material is in turn fed back to the dry material. Appropriate the heating of the preheating gas depends on the outlet temperature of the drying gas from the dry material regulated.

Zur Ausführung dieses Verfahrens wird ausserhalb des Trockengut-Behälters ein Kreislauf für Vorwärmgas mit einer Heizvorrichtung und einem Gebläse angeordnet, dessen Druckseite in einen Verteilerrost mündet, der im Behälter oberhalb der Einlassöffnung der Trockengaszuleitung angeordnet ist, und dessen Saugseite an den Behälter oberhalb oder unterhalb der Austrittsfleiche des Trockengasstromes aus dem Trockengut angeschlossen ist.This process is carried out outside the dry material container a circuit for preheating gas with a heating device and a fan is arranged, the pressure side of which opens into a distributor grate in the container above the inlet opening the dry gas supply line is arranged, and its suction side the container above or below the outlet surface of the drying gas flow from the dry material is connected.

In einer anderen Ausführung kann in dem Trockengut-Behälter oberhalb des Zuführquerschnitts des eingeleiteten Trockengases in dem vom Trockengut ausgefüllten llaum ein Wärmeaustauscher angeordnet sein, der mit elektrischem Strom oder einem strömenden Medium beheizt wird.In another embodiment, in the dry goods container above of the feed cross-section of the introduced drying gas in the one filled by the dry material llaum be arranged a heat exchanger with electricity or a flowing medium is heated.

Im einen wie im anderen Falle wird die Zusatzheizung am zweckmässigsten durch einen Temperaturfühler geregelt, der in der Ableitung des Trockengases hinter dem Behälter angeordnet ist und den elektrischen Heizetrom bzw. die Förderung des heizenden Mediums regelt.In one case as in the other, the additional heating is most useful regulated by a temperature sensor, which is behind in the discharge of the drying gas the container is arranged and the electric Heizetrom or the promotion of the heating medium regulates.

Im folgenden wird die Erfindung mit ihren Vorteilen an zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following the invention with its advantages in two preferred Embodiments explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Trockengut-Behälter üblicher Ausfiihrung im Schnitt (a) und daneben (b), über die Behälterhöhe aufgetragen, den Verlauf der Temperatur und des Taupunktes im Behälter; Fig. 2 in gleichen Darstellungen die Verhältnisse bei einem Trockengut-Behälter nach der Erfindung; Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Trockengut-Behälters mit eingebautem beheizten Wärmeaustauschen.The drawing shows: FIG. 1 a more conventional dry material container Execution in section (a) and next to it (b), plotted over the height of the container Course of the temperature and the dew point in the container; Fig. 2 in the same representations the conditions in a dry material container according to the invention; Fig. 3 is a schematic Representation of a dry material container with built-in heated heat exchange.

Zunächst seien an Fig. 1 die Verhältnisse an einem trichtvförmigen Behälter 1 für ein Kunststoffgranulat 2 beschrieben, der nach dem Gegenstromprinzip von heisser trockener Luft der Temperatur T1 durchströmt wird, die von einem (nicht dargestellten) Druckerzeuger, z.B. einem Gebläse nahe dem unteren Materialauslass 4 durch eine Zuleitung 3 über einen Verteiler 5 in das Granulat hineingedrückt wird und an der Oberseite des Behälters durch eine Abluftleitung 6 mit der Temperatur T2 wieder austritt.First of all, the conditions in a funnel-shaped one are given in FIG. 1 Container 1 for a plastic granulate 2 described, after the Hot, dry air at temperature T1 flows through the countercurrent principle, those from a pressure generator (not shown) such as a blower near the lower one Material outlet 4 through a feed line 3 via a distributor 5 into the granulate is pushed in and at the top of the container through an exhaust duct 6 exits again at temperature T2.

Die Temperatur T1 wird möglichst hoch gewählt, weil der Trocknungsvorgang nur bei hohen Temperaturen schnell abläuft, aber nicht so hoch, dass das Granulat zusammenbacken würde.The temperature T1 is chosen as high as possible because of the drying process only runs off quickly at high temperatures, but not so high that the granules would bake together.

In dem Schaubild Fig. 1(b) ist zu erkennen, wie sich die Trockenluft auf ihrem Wege nach oben rasch abkühlt auf die Temperatur T2, während der Taupunkt durch Aufnahme von Peuchtigkeit aus dem Granulat von dem niedrigen Anfangswert T5 rasch auf den Wert T6 ansteigt. Das oben in den Behalter eingebene-Granulat 2 hat über den grössten Teil der Behälterhöhe und damit seines Volumens eine Temperatur T3, die etwas unter der der Trockenluft liegt, und wird nur im untersten Bereich bis auf die Temperatur T4 erwärmt. Die Zone guten Trocknens, in der hohe riempe ratur und geringe Luftfeuchtigkeit herrschen, ist gestrichelt angelegt und mit 7 bezeichnet. Man erkennt, da33 die Trocknungsleistung des Trockners nicht ausreichend ist für die stündlich unten abgezogene Granulatmenge. Den Trockenluftdurchsatz zu steigern, wäre jedoch sehr unwirts"haftlich, da die gesamte Luftmenge auch immer durch die an die Leitungen 3 und 6 angeschlossene (nicht dargestellte) Adsorptionsvorrichtung hindurchgeleitet werten muss, in der die Trockenlutv bekanntlich wieder getrocknet und aufgeheizt wird.In the diagram of Fig. 1 (b) it can be seen how the dry air on its way up rapidly cools down to the temperature T2, while the dew point by absorbing moisture from the granulate from the low initial value T5 rises rapidly to the value T6. The granulate 2 entered in the container above a temperature over most of the height of the container and thus its volume T3, which is slightly below that of the dry air, and is only used in the lowest area heated up to temperature T4. The zone of good drying, in the high belt temperature and low humidity prevail, is shown as a dashed line and marked with 7 designated. It can be seen that the drying performance of the dryer is insufficient is for the amount of granulate withdrawn every hour below. The dry air flow rate to increase, however, would be very inefficient, since the total amount of air always by the adsorption device (not shown) connected to lines 3 and 6 must be passed through, in which the dry air is known to be dried again and is heated up.

E@ @ngsgemäss wird statt dessen gendgend oberha@@ der Zone 7 der Trockengut zus-itzlich Wärme zugefi-hrt. Dies geschieht gemäss Fig. 2 (a, c) mittels eines zweiten Luftkreislaufs, bestehend aus einem Filter 11, einer Gebläse 12 und einer Heizun 13, vielcher auf die Temperatur T7 erwftrmte Luft in den Behälter 1 über einen Verteilerrost 14 (Fig. 2(c)) hineindrückt. Diese Luft strömt nun, vermischt mit der bereits mit Feuchtigkeit angereicherten, von unten aufsteigenden Trockenluft, im Gegenstrom durch das über dem Verteilerrost liegende Granulat und gibt seine Wärme an dieses ab. Von der aus der freien Granulatoberfläche austretenden Luft mit der Temperatur T2 (aXig. 2(b)) wird ein Teil vom Gebläse 12 angesaugt und wieder dem Zusatzkreislauf zugeführt, während die restliche Luftmenge durch die Abluftleitung 6 abzieht, Die Heizung 13 wird von dem Temperaturfühler 17 über die Leitung 18 so geregelt, dass die Temperatur T7 der Zusatzluft am Verteilerrost 14 normalerweise der maximal zulässigen Temperatur T1 entspricht. Man erkennt aus dem Schaubild der Fig. 2(b), dass der Bereich 7 optimaler Trocknung beträchtlich vergrössert ist, weil das sich von oben nach unten bewegende Granulat 2 wesentlich schneller erwärmt und dadurch wesentlich früher auf eine Temperatur gebracht wird, bei der der Trocknungsvorgang intensiv abläuft. Entsprechend steigt die Trocknungsleistung des Trockner, d.h. es lässt sich ein wesentlich grösserer Materialdurchsatz erzielen, ohne dass die enge der Trockenluft selbst erhöht werden müsste.E @ @ ngs according to that, the following is used instead Zone 7 additional heat is added to the dry goods. This is done according to Fig. 2 (a, c) by means of a second air circuit, consisting of a filter 11, a fan 12 and a heater 13, many air heated to the temperature T7 in the container 1 presses in via a distribution grate 14 (Fig. 2 (c)). This air now flows, mixed with the dry air already enriched with moisture and rising from below, in countercurrent through the granulate lying above the distributor grate and gives its Heat off this. From the air emerging from the free surface of the granulate with the temperature T2 (aXig. 2 (b)) a part is sucked in by the fan 12 and again supplied to the additional circuit, while the remaining air volume through the exhaust air line 6 subtracts, the heater 13 is from the temperature sensor 17 via the line 18 so regulated that the temperature T7 of the additional air at the distributor grate 14 normally corresponds to the maximum permissible temperature T1. One recognizes from the diagram of Fig. 2 (b) that the area 7 of optimal drying is considerably enlarged, because the granulate 2 moving from top to bottom heats up much faster and thus is brought to a temperature much earlier at which the drying process runs intensely. The drying performance of the dryer increases accordingly, i. a much greater material throughput can be achieved without the tightness of the dry air itself would have to be increased.

Für die Wirtschaftlichkeit der im Kreislauf der Trockenluft zwischen den Leitungen 3 und 6 liegenden Vorrichtungen ist es, insbesondere wenn diese nach dem Adsorptionsprinzip arbeiten, wichtig, dass die Rücklauftemperatur T2 niedrig ist, Bei den bisherigen Granulattrockentrichtern, die nur durch einen beheizten Trockenluftstrom beaufschlagt wurden, stellte sich die Rücklauftemperatur T2 zwangsläufig ein in Ab-@@ngigkeit von der Menge des Trockenluftgases, der Vor-@ärmtemper@tur T1, den Wärmeverlusten des Granulattrichters und der stündlich durch den Granulattrichter hindurchgefährten Granulatmenge. Stieg bei dieser Anordnung die Temper@tur T2 auf einen Wert, der zu hoch für ein wirtschaftliches arbeiten des Adsorptionstrockners lag, so konnte man nur die Trockenluftmenge herabsetzen oder die Vorwärmtemperatur T1. Beides hat eine ungünstige Rückwirkung auf die Trocknung im unteren Teil des Granulattrichters.For the economy of the dry air circuit between the lines 3 and 6 lying devices is it, especially if these after working on the principle of adsorption, it is important that the return temperature T2 is low is, With the previous granulate drying hoppers, which only went through a heated stream of dry air was applied, the return temperature was established T2 inevitably depends on the amount of dry air gas, the pre-heating temperature T1, the heat losses from the granulate funnel and the hourly through the granulate funnel amount of granules passed through. With this arrangement, the temperature T2 rose a value that is too high for the adsorption dryer to work economically it was only possible to reduce the amount of dry air or the preheating temperature T1. Both have an unfavorable effect on drying in the lower part of the Granulate funnel.

Erfindungsgemäss lässt sich jedoch die Temperatur T2 bei der vorgeschlagenen Anordnung auf einem wirtschaftlich niedrigen Wert dadurch halten, dass der Temperaturfühler 20 über einen Regler 21 und eine R@gelleitung 22 so mit dem Gebläse 12 verbunden ist, dass bei übersctreiten eines optimalen Wertes das Geblase ausgeschaltet @@@d, wodurch die Zuführung der zusätzlichen Wärmemenge über die heizung 13 unterbrochen wird. Beginnt dann spfter die Temperatur T2 unter den optimalen Wert zu fallen, so schaltet der Regler 21 das Geblse 1L wieder ein.According to the invention, however, the temperature T2 can be at the proposed Keep the arrangement at an economically low value by keeping the temperature sensor 20 is thus connected to the fan 12 via a controller 21 and a control line 22 is that when an optimal value is exceeded, the blower is switched off @@@ d, whereby the supply of the additional amount of heat via the heater 13 is interrupted will. If then later the temperature T2 begins to fall below the optimal value, so the controller 21 switches the fan 1L on again.

Um schädlichen Rückwirkungen auf die Leistung der Adsorptionsvorrichtung vorzubeugen, kann es auch vorteilhaft sein, in Abwandlung der bisher beschriebenen Vorrichtung die für den Zusatzkreislauf benötigte Luftmenge schon unterhalb des freien Materialspiegels abzusaugen - und nicht erst oberhalb desselben -, und zwar mittels eines zweiten Rostes 15, der in Fig. 2(a) gest rich elt eingezeichnet (und an das Filter 11 angeschlossen zu denken) ist. Die Luft- und Materialtemperaturen verlaufen dann oberhalb des Niveaus des Absaugrostes 15 nach den strichpunktierten Linien im Schaubild der Fig. 2(b), und die Austrittstemperatur T2, der Luft entspricht etwa dem Wert T2 in Fig.1(b).To avoid detrimental repercussions on the performance of the adsorption device To prevent this, it can also be advantageous in a modification of what has been described so far Device the amount of air required for the additional circuit already below the sucking off the free material level - and not just above it - and that by means of a second grate 15, which is shown dashed in Fig. 2 (a) (and to think of being connected to the filter 11). The air and material temperatures then run above the level of the suction grate 15 after the dash-dotted line Lines in the diagram of FIG. 2 (b), and the outlet temperature T2, which corresponds to air about the value T2 in Fig. 1 (b).

Anstelle oder zusätzlich zu dieser Kassnahme kann auch in der Abluftleitung 6 ein Kühler 16 beliebiger Bauart angeordnet sein.Instead of or in addition to this cash acquisition can also be in the exhaust duct 6 a cooler 16 of any type can be arranged.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird die zusatzliche Wärmemenge durch einen Wärmeaustauscher 30 beliebiger Bauart zugeführt, der entweder direkt durch elektrischen Strom oder aber indirekt durch ein Wärmeübertragungsmedium wie Luft, Wasser oder Öl, welches durch den Wärmeaustauscher hindurchfliesst, auf die Temperatur T7 aufgeheizt wird.In the embodiment of FIG. 3, the additional amount of heat fed by a heat exchanger 30 of any type, either directly by electrical current or indirectly by a heat transfer medium such as Air, water or oil flowing through the heat exchanger onto the Temperature T7 is heated up.

Abwandlungen in Aufbau und Anordnung der Zusatzvorrichtungen zum Trockengut-BehAter, die durch den Anmeldungszweck bedingt sind, liegen im Rahmen der Erfindung, wenn mit ihnen das Temperatur- und Taupunkt-Diagramm nach Fig. 2(b) erfiillt ist.Modifications in the structure and arrangement of the additional devices for the dry goods container, which are conditioned by the purpose of the application are within the scope of the invention if with them the temperature and dew point diagram according to Fig. 2 (b) is fulfilled.

Claims

( 1). Process for drying bulk materials of all rt, in particular of plastic powders and granulates, in containers by means of a passed through heated drying gas, in particular air, characterized in that the dry material (4) additional heat is supplied in the same container (1).

20 The method according to claim 1, characterized in that in parallel in addition to the first stream of heated drying gas in the material to be dried, a second stream a preheating gas is generated by a rapid amount of the material escaping from the dry material, suctioned off with moisture laden gas, heated and above the entry point of the drying gas in the dry material is in turn fed back to the dry material.

3. The method according to claim 1, characterized in that in parallel in addition to the first stream of heated drying gas in the material to be dried, a second stream a preheating gas is generated by from the dry material below its free Surface a portion of the moisture-laden gas is sucked off, heated and above the point of entry of the drying gas into the drying material for its part is fed back to the dry material.

4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the additional heat supply depending on the outlet temperature of the drying gas @@ s the Tr @@@ engut is regulated.

5. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that in the dry material container (1) above the feed cross-section (4) of the introduced drying gas in the space filled by the dry material (2) Heat exchanger (30) is arranged, the electrical current or a flowing Medium is heated.

6. Apparatus for performing the method according to claim 2 or 3, characterized in that outside the dry material container (1) a circuit (11-14) arranged for preheating gas with a heating device (13) and a fan (12) is, the pressure side of which opens into a distribution grate (14, 15) in the container above the inlet opening (4) of the drying gas supply line (3) is arranged, and its suction side to the container above or below the exit surface of the drying gas flow from the dry material (2) is connected.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that in the discharge line (6) of the drying gas behind the container (1) a temperature sensor (20) is arranged, the electrical heating current or the promotion of the heating Medium regulates.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that an air cooler (16) is arranged in the discharge line (6) of the drying gas.