DE2061184A1

DE2061184A1 - Process for grinding granular materials, especially plastic granulates, at low temperatures

Info

Publication number: DE2061184A1
Application number: DE19702061184
Authority: DE
Inventors: Anton Dipl-Ing Ledergerber
Original assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Current assignee: Inventa AG fuer Forschung und Patentverwertung
Priority date: 1969-12-15
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1971-07-15
Also published as: US3658259A; CA918623A; CH503520A; FR2073732A5

Description

DIpl.-!ng. Hans W. Groening
Dipl.-Chem. Dr. Alfred SchönDIpl .-! Ng. Hans W. Groening
Dipl.-Chem. Dr. Alfred Schön

PatentanwältePatent attorneys

8OOO München 268OOO Munich 26

Postfach 9 ■ Zweibrückenstraße 6P.O. Box 9 ■ Zweibrückenstrasse 6

Tel. 295951/296183Tel. 295951/296183

OZ 389 Sch/zbOZ 389 Sch / zb

INVENTA AG für Forschung und Patentverwertung Zürich,INVENTA AG for research and patent exploitation Zurich,

Zürich (Schweiz)Zurich, Switzerland)

Verfahren zum Vermählen von körnigen Materialien, insbesondere von Kunststoffgranulaten, bei tiefen TemperaturenProcess for grinding granular materials, in particular of plastic granules, at deep Temperatures

Für die Vermahlung von körnigen Stoffen und von Kunststoffgranulaten zu Pulver mittlerer Feinheit (z.B. im Bereich von 50-500 /um) werden meist mechanische Mühlen verwendet, welche nach dem Prallprinzip arbeiten. Polyamide des Types 6, 6,6 und 12 bzw. Mischpolymerisate aus diesen Sorten haben eine viel größere Zähigkeit als die Stoffe, welche normalerweise mit diesen Mühlen zerkleinert werden. Die Polyamide lassen sich daher bfci normalen Temperaturen nicht zerkleinern oder nur unter einem sehr hohen Energieaufwand, welcher als mechanische; Energie in die Mühle eingeführt und dort in Wärme umgesetzt wird. Sofern diese WMr^e nicht genügend wirksamFor grinding granular materials and plastic granulates to powder of medium fineness (e.g. in the range of 50-500 / um) mechanical mills are mostly used, which work according to the impact principle. Type 6, 6,6 polyamides and 12 or copolymers from these types have a much greater toughness than the substances that are normally used be crushed with these mills. The polyamides can therefore not be comminuted or at normal temperatures only with a very high expenditure of energy, which is called mechanical; Energy is introduced into the mill and converted into heat there. Unless this WMr ^ e is sufficiently effective

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abgeführt werden kann, entstehen zu hohe Temperaturen, wodurch das Material teilweise bis zum Schmelzpunkt erwärmt und damit der Mahleffekt vermindert und die Leistung der Mühle erheblich herabgesetzt wird. Durch eine Reduktion der Temperatur des Einsatzproduktes vor dem Eintritt in die Mühle und eine geeignete Wärmeabfuhr aus der Mühle selbst lassen sich die Mahlverhältnisse bedeutend verbessern, indem die Sprödigkeit und damit die Zerstörbarkelt der eingegebenen Körner erhöht wird, wodurch sich der Energieaufwand für die Vermahlung und damit auch die Temperaturerhöhung innerhalb der Mühle erheblich vermindert.can be removed, the temperatures are too high, which means that the material is partially heated to the melting point and thus the grinding effect is reduced and the performance of the mill is considerably reduced. Through a reduction the temperature of the feedstock before it enters the mill and a suitable heat dissipation from the mill even the grinding ratios can be significantly improved by making them brittle and thus destructible the number of grains entered is increased, thereby increasing the energy expenditure for the grinding and thus also the temperature increase within the mill is considerably reduced.

Eine bekannte Methode für die Vorkühlung des Granulates und die Abführung der Mahlwärme besteht darin, daß dem Einsatzprodukt vorgemahlene feste Kohlensäure beigemischt wird. Trotz der damit in einer Prallmühle erreichten relativ guten Mahlresultate wurde festgestellt, daß die für die Zerkleinerung und die Wirbelverluste benötigte Energie ca. 20 bis 30 mal größer ist als bei der Vermahlung von Mineralstoffen auf Mühlen ähnlicher Art, um die gleiche Feinheit bzw. spezifische Oberfläche des Mahlproduktes zu erhalten. Diese in Wärme umgesetzte Energie wird einerseits für die Verdampfung der eingeführten festen Kohlensäure und andererseits für die Wiedererwärmung des vorgekühlten Einsatzproduktes verwendet, so daß sich eine erhebliche Temperaturerhöhung in der Mühle ergibt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß eine gleichmäßige Dosierung des Kühlmittels Schwierigkeiten bietet, womit eine genaue Temperatureinhaltung schlecht realisierbar ist. Die minimale Mahltemperatur ist beschränkt durch die Verdampfungstemperatur der festen Kohlensäure. Außerdem ist die Handhabung dieses Kühlmittels umständlich und der Betrieb istA known method for the pre-cooling of the granules and the removal of the grinding heat is that the Pre-ground solid carbon dioxide is added to the feed product. Despite the relatively achieved in an impact mill good grinding results it was found that the energy required for the comminution and the vortex losses approx. 20 to 30 times larger than when grinding minerals in mills of a similar type to the same To maintain the fineness or specific surface of the ground product. This energy converted into heat is on the one hand for the evaporation of the imported solid carbon dioxide and on the other hand for the reheating of the pre-cooled one Used product used, so that there is a significant increase in temperature in the mill. This method has the disadvantage that a uniform metering of the coolant offers difficulties, with which an accurate Temperature maintenance is difficult to achieve. The minimum grinding temperature is limited by the evaporation temperature of the solid carbon dioxide. Besides, the handling is this coolant is cumbersome and the operation

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infolge der großen Beschaffungskosten für feste Kohlensäure sehr unwirtschaftlich.very uneconomical due to the high procurement costs for solid carbon dioxide.

Eine andere bekannte Methode zur Erreichung der gewünschten tiefen Mahltemperaturen besteht in der Verwendung von flüssigem Stickstoff als Kühlmittel, wodurch Jedoch ebenfalls große Kosten entstehen, und zwar durch die Beschaffung und Handhabung dieses hochwertigen und kostspieligen Kühlmittels. Auch hier ist die Regelfähigkeit des Systems beschränkt. Außerdem kann bei einem direkten Kontakt des flüssigen Stickstoffes mit dem Produkt durch die extrem tiefen Temperaturen eine Verschlechterung der Struktur des Materials und der Zerkleinerungseigenschaften bewirkt werden.Another known method of achieving the desired low milling temperatures is to use liquid Nitrogen as a coolant, which, however, also results in high costs, both in terms of procurement and Handling of this high quality and expensive coolant. Here, too, the ability of the system to regulate is limited. In addition, there can be direct contact with liquid nitrogen with the product due to the extremely low temperatures a deterioration in the structure of the material and the comminution properties are effected.

Andererseits ist es bekannt, daß körnige Materialien, insbesondere Farbpigmente, pharmazeutische Produkte, Schädlingsbekämpfungsmittel und andere in StrahleÜhlen bis auf sehr große Feinheiten (1 - 10 Aim) vermählen werden können. Auch Kunststoffe mit höheren Schmelzpunkten konnten erfolgreich bei mittleren Feinheiten vermählen werden. Diese Strahlaühlen werden teilweise mit Dampfstrahlen, teilweise mit komprimierter Luft betrieben. Durch die wiederholte Einführung des Grobkorns in die Zerkleinerungszone bei gleichzeitiger sukzessiver Abführung des Feinkorns läßt sich damit eine sehr gleichmäßige Korngröße erzielen, d.h. ein bedeutend schmäleres Korngrößenband als bei den mechanischen Mühlen. Bei der Verwendung der Luft als Treibmittel ergibt sich im Arbeitsstrahl nach der Expansion eine bedeutend tiefere Temperatur, welche sich erst durch die Verwirbelung im Zerkleinerungsraum wieder auf die Ursprungstemperatur erhöht. Mechanische Energie wird innerhalb der Mühle nicht zugeführt im Gegensatz zu den mechanischen Mühlen, die nach dem Prall-On the other hand, it is known that granular materials, especially color pigments, pharmaceutical products, pesticides and others can be ground in StrahleÜhlen down to very great fineness (1 - 10 Aim) . Even plastics with higher melting points could be ground successfully at medium fineness. These jet coolers are operated partly with steam jets and partly with compressed air. By repeatedly introducing the coarse grain into the comminution zone with simultaneous successive removal of the fine grain, a very uniform grain size can be achieved, ie a significantly narrower grain size range than with mechanical mills. When air is used as a propellant, the working jet has a significantly lower temperature after expansion, which only increases to the original temperature due to the turbulence in the comminution room. Mechanical energy is not supplied inside the mill, in contrast to mechanical mills, which after the impact

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prinzip arbeiten und durch die Vernichtung der zugeführten mechanischen Energien jedenfalls beträchtliche Temperaturerhöhungen über dem Ursprungswert ergeben. Bei der Strahlmühle wird die benötigte mechanische Energie im Luftkompressor eingeführt und die dadurch erzeugte Wärme kann somit vor dem Eintritt in die Mühle abgeführt werden.working principle and by destroying the mechanical energies that are fed in, in any case considerable temperature increases above the original value. In the jet mill, the mechanical energy required is in the air compressor introduced and the heat generated thereby can be dissipated before entering the mill.

Werden jedoch tiefere Mahltemperaturen verlangt als sie beim normalen Betrieb mit einer Strahlmühle erreicht werden, so ist prinzipiell auch hier eine Zumischung von fester Kohlensäure oder von flüssigem Stickstoff möglich, womit jedoch auch die bei den mechanischen Mühlen erwähnten Nachteile in Kauf genommen werden müssen. Außerdem haben die Strahlmühlen den großen Nachteil, daß der Energieaufwand für die Erzeugung einer bestimmten Produktoberfläche um ein Mehrfaches größer ist als bei mechanischen Mühlen, so daß Strahlmühlen normalerweise nicht für billige Massengüter, sondern nur für hochwertige Produkte oder für sehr große Feinheiten in Frage kommen.However, if lower grinding temperatures are required than can be achieved in normal operation with a jet mill, so In principle, solid carbonic acid or liquid nitrogen can also be added here, but this is the case the disadvantages mentioned in the case of mechanical mills must also be accepted. In addition, the jet mills have the great disadvantage that the energy expenditure for the production of a certain product surface is several times over is larger than mechanical mills, so that jet mills are usually not for cheap bulk goods, but only come into question for high-quality products or for very great subtleties.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß sich die Nachteile der beschriebenen Mahlverfahren vermeiden lassen bei Anwendung eines neuen Verfahrens, welches unter Ausnutzung der Vorteile der Strahlmühle - also der damit erzielbaren gleichmäßigen Korngröße, des Fehlens von bewegten Teilen bzw. den damit verbundenen Abnützungserscheinungen, sowie den prinzipmäßig tieferen Arbeitstemperaturen in der Mühle insgesamt gesehen bedeutend wirtschaftlicher ist, als bei Verwendung von Mühlen mit mechanischen Zerkleinerungselementen, sofern der Aufwand für die Erzielung der benötigten tieferen Mahltemperaturen und für die Sichtung und Wiedervermahlung von Uberkorn mitberücksichtigt wird.It has now surprisingly been found that the disadvantages the grinding process described can be avoided when using a new process which takes advantage of the advantages of the jet mill - the even grain size that can be achieved with it, the lack of moving parts or the associated wear and tear, as well as the generally lower working temperatures in the mill as a whole is significantly more economical than when using mills with mechanical crushing elements, provided the effort for achieving the required lower grinding temperatures and for the sifting and Regrinding of oversized grain is taken into account.

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Beim neuen Verfahren wird zur Vermahlung eine Strahlmühle und zur Kälteerzeugung ein Kaltgaskreislauf verwendet, wobei die benötigten tiefen Temperaturen durch die Entspannung eines vorgekühlten Gasstromes erzielt werden. Die Expansion erfolgt unter Abgabe von mechanischer Leistung in Entspannungsmaschinen, wozu vorteilhafterweise Expansionsturbinen eingesetzt werden, welche entweder unter Zwischenschaltung eines Getriebes elektrisch oder direkt mit einem Gebläse gebremst werden können, wobei im zweiten Fall außer der einfachen Anordnung noch der Vorteil gegeben ist, daß dann bereits eine Vorkompression des Kreislaufgases erfolgen kann.In the new process, a jet mill is used for grinding and a cold gas circuit is used for cold generation, with the required low temperatures can be achieved by expanding a pre-cooled gas flow. The expansion takes place with the delivery of mechanical power in expansion machines, including advantageously expansion turbines are used, which either with the interposition of a transmission electrically or directly with a Fan can be braked, in the second case, in addition to the simple arrangement, there is also the advantage that then a precompression of the cycle gas can already take place.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vermahlung von körnigen Materialien, insbesondere von Kunststoffgranulaten bei tiefen Temperaturen ist demnach dadurch gekennzeichnet, daß die Vermahlung in einer Strahlmühle mit Hilfe eines Arbeitsgasstromes vorgenommen wird, der einem Kaltgaskreislauf entnommen wird, welcher die für den Arbeitsgasstrom und für die Verkühlung des Einsatzproduktes benötigte tiefe Temperatur durch annähernd isentrope Ausdehnung des vorgekühlten komprimierten Kreislaufgases erzielt, wobei diese Vorkühlung durch einen Wärmeaustausch mit dem expandierten Kreislaufgas nach dessen Verwendung für die Abkühlung des Einsatzproduktes und der Abführung der entstandenen Mahlwärme erfolgt.The inventive method for grinding granular materials, in particular plastic granules at deep Temperatures is therefore characterized in that the grinding in a jet mill with the aid of a working gas stream is made, which is taken from a cold gas circuit, which for the working gas flow and for the cooling of the input product required the low temperature due to the approximately isentropic expansion of the pre-cooled compressed cycle gas achieved, this precooling by heat exchange with the expanded cycle gas after it has been used to cool the input product and the dissipation of the resulting grinding heat takes place.

Die Durchführung des Verfahrens kann auf verschiedene Weise erfolgen: so kann z.B. die Kompression des Kreislaufgases nur auf den Arbeitsdruck der Strahlmühle erfolgen, worauf daa Kreislaufgas nach erfolgter VorkUhlung in 2 Teilströme aufgeteilt wird, wovon der erste Teilstrom in einer TurbineThe process can be carried out in various ways: for example, the recycle gas can be compressed only take place at the working pressure of the jet mill, whereupon the circulating gas is split into 2 partial flows after precooling is divided, of which the first partial flow in a turbine

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expandiert wird, wobei er sich weiter abkühlt und anschließend durch Wärmeaustausch den noch komprimierten zweiten Teilstrom auf annähernd die Temperatur des ersten Teilstroms reduziert, worauf der komprimierte zweite Teilstrom als Arbeitsgasstrom für die Strahlmühle dient, während der expandierte erste Teilstrom für die Vorkühlung des Einsatzproduktes verwendet wird.is expanded, whereby it cools down further and then the still compressed one through heat exchange second partial flow reduced to approximately the temperature of the first partial flow, whereupon the compressed second partial flow serves as the working gas flow for the jet mill, while the expanded first partial flow is used for pre-cooling of the input product is used.

Eine andere Durchführungsart des Verfahrens besteht darin, daß die Kompression auf einen Druck erfolgt, welcher um 2 bis 30 at höher liegt als der Arbeitsdruck der Strahlmühle. In diesem Fall wird die gesamte Kreislaufgasmenge auf den Druck der Strahlmühle expandiert, worauf der Gesamtstrom in 2 Teilströme aufgeteilt wird, wovon der eine Teilstrom für die Vorkühlung des Einsatzproduktes und der andere Teilstrom als Arbeitsgasstrom für die Strahlmühle verwendet wird.Another way of carrying out the method is that the compression takes place at a pressure which is around 2 to 30 at higher than the working pressure of the jet mill. In this case, the entire amount of recycle gas is on the The pressure of the jet mill expands, whereupon the total flow is divided into 2 partial flows, one of which is a partial flow for the pre-cooling of the feedstock and the other partial flow is used as the working gas flow for the jet mill will.

Bei dieser Durchführungsart, weiche für weniger tiefe Temperaturen geeignet ist, muß der nicht durch die Strahlmühle geführte Teilstrom nur vom Arbeitsdruck der Strahlmühle aus auf den Kompressionsdruck verdichtet werden.With this type of implementation, soft for less low temperatures is suitable, the partial flow not passed through the jet mill only needs to be based on the working pressure of the jet mill be compressed to the compression pressure.

Für sehr tiefe Temperaturen ist Jedoch eine Durchführungsart des Verfahrens zu empfehlen, bei welcher der nicht durch die Strahlmühle geführte Teilstrom in einer weiteren Expansionsstufe auf den Austrittsdruck der Strahlmühle ausgedehnt wird, wodurch dessen Temperatur weiter erniedrigt wird, so daß mittels Wärmeaustausch auch der Arbeitsgasstrom für die Strahlmühle noch weiter gekühlt werden kann.For very low temperatures, however, we recommend carrying out the process in which the Partial flow guided by the jet mill is expanded in a further expansion stage to the outlet pressure of the jet mill, whereby its temperature is further reduced, so that by means of heat exchange and the working gas flow for the Jet mill can be cooled even further.

Als Kreislaufgas wird vorzugsweise Luft verwendet, da damitAir is preferably used as the cycle gas because it is used

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der Aufwand für die Systemauffüllung bei Leckverlusten am geringsten sein dürfte. Es können bei Bedarf auch andere Gase verwendet werden, welche sich im Betriebsbereich der Turbinen nicht verflüssigen.the effort required to replenish the system in the event of leakage should be the least. If necessary, other gases that are in the operating area can also be used of the turbines do not liquefy.

Bei der Anwendung von Luft kann man selbstverständlich auch einen sogenannten offenen Kreislauf verwenden, wobei in diesem Falle Maßnahmen vorgesehen werden müssen, um Fremdgase (z.B. H₂0-Dampf und CO₂), welche bei tiefen Temperaturen auskristallisieren, aus dem Kreislauf auszuscheiden.If air is used, a so-called open circuit can of course also be used, in which case measures must be taken to remove foreign gases (e.g. H ₂ O vapor and CO ₂ ) which crystallize out at low temperatures from the circuit.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, die Temperatur beim Mahlvorgang in weiten Grenzen und mit einfachen Mitteln der Regeltechnik auf ein beliebiges Niveau einzustellen und dort genau konstant zu halten.The inventive method allows the temperature set to any level during the grinding process within wide limits and with simple means of control technology and to keep there exactly constant.

Die Regelung kann durch eine Veränderung des Druckgefälles im Kältekreislauf, eine Veränderung der Gaskreislaufmenge oder der Teilstrommenge durch die Mühle sowie durch Veränderung der wirksamen Wärmeaustauscherfläche erfolgen.The regulation can be done by changing the pressure drop in the refrigeration circuit, changing the gas circuit volume or the partial flow rate through the mill and by changing the effective heat exchanger surface.

Der Aufwand für ditf Kälteerzeugung nach dem neuen Verfahren ist wesentlich geringer als bei den anderen bekannten Verfahren und äußerst einfach in der Handhabung. Durch die Verwendung eines Kältekreislaufes zur Kühlung des Mahlvorganges kann ein separater Kompressor für die Strahlmühle eingespart werden, wodurch sich die Kosten für die Mühle stark reduzieren.The effort for ditf refrigeration according to the new process is significantly less than with the other known methods and extremely easy to use. Through the A separate compressor for the jet mill can be used to cool the grinding process using a cooling circuit can be saved, which greatly reduces the cost of the mill.

In der Fig. 1 ist ein AueführungsbeiBpiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das durch den Kompressor 14 auf den Druck der Strahlmühle 7 komprimierte Kreislaufgas wird im Nachkühler 15 durch Kühlwasser von der Kompressions-Referring to Fig. 1, there is an embodiment of the invention Procedure shown. The cycle gas compressed by the compressor 14 to the pressure of the jet mill 7 is in the aftercooler 15 by cooling water from the compression

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wärme befreit und im Wärmetauscher 10 auf eine vom Druck und der gewünschten Mahltemperatur gegebene Temperatur vorgekühlt. Der aus der Leitung 20 kommende Kreislaufstrom wird in 2 Teilströme verzweigt, wobei der eine Teilstrom in der Turbine 2 expandiert und dabei weiter abgekühlt wird. Über die Leitung 22 tritt er in den Wärmetauscher ein, wo er Wärme durch Abkühlung des über die Leitung 21 zufließenden zweiten Teilstromes aufnimmt. Der erste Teilstrom gelangt in den Wirbelbettkühler 5, wo das aus dem Vorratsgefäß 4 zugeführte Kunststoff-Granulat vorgekühlt und über die Zellenschleuse 34, die Leitung 35 und die Förderschnecke 36 in den Wirbelbettkühler 6 gebracht wird, wo die Tiefkühlung durch den über die Leitung 33 zufließenden zweiten Teilstrom erfolgt. Das resultierende Granulat-Luftgemisch gelangt in die Strahlmühle 7, wo die Vermahlung zu Pulver stattfindet, worauf der mit Pulver beladene zweite Teilstrom über Leitung 37 nach Vereinigung mit dem ersten Teilstrom aus der Leitung 25 in den Zyklon-Abscheider 8 gelangt, wo das Pulver von der Luft getrennt und über die Schleuse 38 abgezogen werden kann. Die mit feinen Pulverresten beiadene Kreislaufluft gelangt über die Leitung in den Filter 9 und wird dort feingereinigt. Die saubere Luft wird über Leitung 29 dem Wärmetauscher 10 zugeführt, wo sie Wärme aus der komprimierten Luft aufnimmt. Über die Leitung 30 wird die gereinigte vorgewärmte Luft dem Gebläse 12 zugeführt, dort nach Maßgabe der verfügbaren Leistung vorkomprimiert und nach Kühlung im Zwischenkühler 13 wieder dem Kompressor 14 zugeführt, wo der Kreislauf von Neuem beginnt.heat released and precooled in the heat exchanger 10 to a given by the pressure and the desired grinding temperature temperature. The circulating stream coming from the line 20 is branched into 2 substreams, one substream expands in the turbine 2 and is further cooled in the process. It enters the heat exchanger via line 22 a, where it absorbs heat by cooling the second partial flow flowing in via line 21. The first substream reaches the fluidized bed cooler 5, where the plastic granulate fed from the storage vessel 4 is pre-cooled and is brought into the fluidized bed cooler 6 via the cell lock 34, the line 35 and the screw conveyor 36, where deep freezing takes place through the second partial flow flowing in via line 33. The resulting granulate-air mixture reaches the jet mill 7, where the grinding to powder takes place, whereupon the second loaded with powder Partial flow via line 37 after combining with the first partial flow from line 25 into cyclone separator 8 where the powder can be separated from the air and drawn off via the lock 38. The ones with fine powder residues loaded circulating air reaches the filter 9 via the line and is finely cleaned there. The clean one Air is fed via line 29 to the heat exchanger 10, where it absorbs heat from the compressed air. About the Line 30, the cleaned, preheated air is fed to the fan 12, there according to the available power precompressed and, after cooling in the intercooler 13, fed back to the compressor 14, where the cycle starts again begins.

An Hand der Figur 2 soll ein anderes Ausführungsbeispiel des Verfahrens erläutert werden:Another exemplary embodiment of the method is to be explained with reference to FIG. 2:

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In der Expansionsturbine 1 werden 5000 kg Luft von 15 ata auf 6 ata expandiert, wobei die Luft von -9O°C auf -122°e abgekühlt wird. Ein Teilstrom von 2500 kg Luft wird in der Turbine 2 von 6 ata auf 1,8 ata expandiert. Dabei kühlt sich die Luft auf -157°C ab.In the expansion turbine 1 5000 kg of air of 15 ata expands to 6 ata, with the air from -90 ° C to -122 ° e is cooled. A partial flow of 2500 kg of air is expanded in turbine 2 from 6 ata to 1.8 ata. It cools the air drops to -157 ° C.

Über die Leitung 22 gelangt dieser Teilstrom in den Wärmetauscher 3, wo er im Gegenstrom zum zweiten Teilstrom geführt wird, welcher beim Zwischendruck von 6 ata über die Leitung 21 vom ersten Teilstrom abgetrennt wurde. Im Wärmetauscher 3 erwärmt sich der erste Teilstrom von -157⁰G auf -122°e und gelangt Über 4^e Leitung 23 in den Wirbelbettkühler 5, Diesem wird von Vorratsgefä0 4 Kunststoff-Granulat zugeführt, wobei er durch den ersten Luftteilstram von -f-20^pe auf -11O⁰O abgekühlt wird. Das vorgekühlte Granulat gelangt übe? eine Zeilenschleuse 34 in die Leitung 35 und wird mittel& der Förderschnecke 36 in den Wirbelbettkühler 6 gefördertι wo es durch den zweiten Luftteilstrom auf -14Q⁰S unterkühlt wird, welcher mit -15O⁰C aus dem Wärmetauscher j? gusgetreten und durch die Leitung 33 zum Wirbcibettkühler 6 geführt wird, wo sich die Luft auf -142⁰C erwärmt. Das kalte Luftr-Granulatgemisch gelangt nun in die Strahlmühle 7» wo di# Luft auf einen Druck von ca. 1,5 ata expandiert. Unmittelbar nach der Expansion reduziert sich die temperatur» cter Luft bis auf -180°C und erwärmt sich dann durGh Verwirbelung und Aufnahme von Wärme, welche bei der Zerkleinerung der Qranulatkörner entsteht, auf -120⁰C. Der Kunststoff wird in der Mühle zu Pulver von 100 bis 20G/um vermählen. Über die Leitung 37 verläßt das Pulver-Luftgemisch die Ml|hle 7 und vereinigt sich mit dem ersten Teilluftstrom, welcjier mit einer Temperatur von -113⁰C aus dem Wirbelbettkilhler 5 kommt, im Zyklonabscheider 8 wird das Pulver von der Ltift getrennt und kann Über die Schleuse 38This partial flow passes via line 22 into the heat exchanger 3, where it is guided in countercurrent to the second partial flow, which was separated from the first partial flow via line 21 at an intermediate pressure of 6 ata. In the heat exchanger 3, the first partial flow heats up from -157 ⁰ G to -122 ° e and arrives via 4 ^ e line 23 in the fluidized bed cooler 5, which is supplied with 4 plastic granules from the storage vessel, whereby it is fed through the first air partial flow from -f -20 ^p e is cooled ^{to -11O 0 O.} The pre-cooled granules get over? a line lock 34 in the line 35 and is conveyed by means of the screw conveyor 36 in the fluidized bed cooler 6 where it is ^{subcooled by the second partial air flow to -14Q 0} S, which with -15O ⁰ C from the heat exchanger j? is gusgetreten and passed through line 33 to Wirbcibettkühler 6, where the air is heated to -142 ⁰ C. The cold air / granulate mixture now passes into the jet mill 7, where the air expands to a pressure of approx. 1.5 ata. Immediately after expansion, the temperature "cter air reduced to -180 ° C and then warmed to durGh turbulence and absorption of heat which is formed during the comminution of the Qranulatkörner, ⁰ to -120 C. The plastic is in the mill into powder from 100 to 20G / µm. Via the line 37, the powder-air mixture leaving the Ml | hle 7 and combined with the first partial air stream, welcjier at a temperature of -113 ⁰ C from the Wirbelbettkilhler 5 comes, in the cyclone separator 8, the powder of the Ltift is separated and can the lock 38

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abgezogen werden. Die mit noch feinen Pulverresten beladene Luft gelangt zum Filter 9, wo das Pulver zurückgehalten und die reine Luft über die Leitung 29 abgezogen und mit einer Temperatur von -116°C in den Wärmetauscher 10 eintritt, wo sie sich im Gegenstrom zur komprimierten Luft auf -1⁰C erwärmt. Bedingt durch die Druckverluste der verschiedenen zwischengeschalteten Apparate beträgt der Druck der Kreislaufluft in der Leitung 30 noch ca. 1 ata. Der Luftstrom wird entsprechend der verfügbaren Leistung auf die beiden Gebläse 11 und 12 verteilt und dort auf ca. 1,5 ata komprimiert. Über die Leitungen 31 resp. 32 gelangt die Kreislaufluft zum Zwischenkühler 13 und von dort zum Kompressor 14, wo die Verdichtung auf 15 ata erfolgt.subtracted from. The air, which is still loaded with fine powder residues, reaches the filter 9, where the powder is retained and the pure air is drawn off via the line 29 and enters the heat exchanger 10 at a temperature of -116 ° C, where it is in countercurrent to the compressed air - 1 ⁰ C warmed. Due to the pressure losses in the various interconnected apparatuses, the pressure of the circulating air in line 30 is still approx. 1 ata. The air flow is distributed to the two fans 11 and 12 according to the available power and compressed there to approx. 1.5 ata. Via the lines 31, respectively. 32 the circulating air arrives at the intercooler 13 and from there to the compressor 14, where the compression to 15 ata takes place.

Im Nachkühler 15 wird die Kompressionswärme an Kühlwasser abgeführt und die Luft gelangt schließlich mit ca. 2O°C zum Wärmetauscher 10, wo sie im Gegenstrom zur Niederdruckluft bis auf -90⁰C vorgekühlt wird und schließlich wieder der Turbine 1 zugeführt wird, womit der Kreislauf von Neuem beginnt.In the cooler 15 the heat of compression is dissipated to cooling water and the air finally passes with about 2O ° C to heat exchanger 10 where it is pre-cooled in countercurrent to the low-pressure air to -90 ⁰ C and is finally again supplied to the turbine 1, whereby the circulation starts all over again.

Das Verfahren ist nicht auf die im Beispiel genannten Werte begrenzt, sondern die Drucke können in weiten Grenzen variieren. So kann der Druck vor der Turbine z.B. zwischen 5 und 40 ata liegen, der Zwischendruck zwischen den Turbinen 1 und 2 kann 3 bis 10 ata und der Druck im ND-System kann . z.B. von 0,5 bis 2 ata variieren.The method is not limited to the values given in the example, but the pressures can vary within wide limits. For example, the pressure in front of the turbine can be between 5 and 40 ata, the intermediate pressure between the turbines 1 and 2 can be 3 to 10 ata and the pressure in the LP system can. e.g. vary from 0.5 to 2 ata.

Auch die Temperaturen können sich je nach der Art der zu mahlenden Stoffe und der angewendeten Drucke in weiten Grenzen bewegen.The temperatures can also vary depending on the type of materials to be ground and the pressures used Moving boundaries.

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Claims

1J Process for grinding granular materials, in particular of plastic granules, at low temperatures, characterized in that the grinding in a jet mill is made with the help of a working gas stream, which is taken from a cold gas circuit, which the for the working gas flow and the low temperature required for the pre-cooling of the input product due to approximately isentropic expansion of the pre-cooled compressed cycle gas achieved, this pre-cooling by a heat exchange with the expanded cycle gas after its use for the cooling of the feedstock and the removal of the resulting Grinding heat takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compression of the cold gas circuit takes place to a level that is at least as high as that required for the jet mill Working pressure corresponds, and the pre-cooled circulating gas flow before the expansion is divided into at least 2 substreams, one of which by the approximately isentropic Expansion is brought to a lower temperature, followed by heat exchange to the compressed second Partial flow, which is used as the working gas flow for the jet mill is used to cool to approximately the same low temperature as that of the first substream.

3. The method according to claim 1, characterized in that the compression of the cold gas circuit takes place at a pressure, which is 2 to 30 at higher than that for the jet mill required working pressure.

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4. The method according to claim 1 and 3, characterized in that the approximately isentropic expansion of the pre-cooled Circulation gas takes place at approximately the working pressure of the jet mill.

5. The method according to claim 1 and claim 3 and 4, characterized in that the by the approximately isentropic Expansion of the refrigerated cycle gas is divided into 2 substreams, one of which is used to precool the

Jk feed product and the other partial flow is used as the working gas flow for the jet mill.

6. The method according to claim 1 and 3, characterized in that the approximately isentropic expansion of the precooled cycle gas takes place in 2 pressure stages, with the intermediate pressure of the expansion, a first partial flow is removed, which by heat exchange with the second partial flow, the temperature of the expansion in the second expansion stage is further reduced, is cooled to a temperature which approximately corresponds to that of the expanded second substream, and that this first substream is then used for deep-freezing of the input product and as an

"hot gas flow is used for the jet mill while the second substream is used to pre-cool the feedstock.

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θ 4 I θ SJ 9θ 4 I θ SJ 9