DE2831890A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen trocknen von schuettgut - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen
• von Schüttgut BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum konttilulerlichen Trocknen von Schüttgut, bei dem ein Gas wie Luft durch das Schüttgut hindurchgeblasen wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
• Es ist bekannt, Schüttgut in Behältern chargenweise dadurch zu trocknen, daß ihm Wärme durch die Behälterwand zugeführt wird, wobei sowohl bei atmosphärischem Druck als auch bei Unterdruck gearbeitet werden kann. Die erforderliche Trockenzeit ist in jedem Falle verhältnismäßig lang, selbst wenn das Schüttgut während des Trockenprozesses bewegt und dadurch umgeschichtet wird, damit immer wieder andere Schüttgut teilchen mit der erwärmten Behälterwand in Kontakt kommen und Feuchtigkeit aus der Schüttgutmasse besser entweichen kann.
• Insbesondere ist bei dieser Art der Trocknung nicht zu vermeiden, daß sich Verhärtungen im Schüttgut ergeben, wenn sein Feuchtigkeitsgehalt zu Beginn des Trockenprozesses hoch ist.
• Andererseits ist es zum Trocknen von Getreide bekannt, dasselbe durch einen Warmlu£tstrom hindurchrieseln zu lassen. Dadurch läßt sich zwar grobkörniges Schüttgut wie Getreide teilweise trocknen, jedoch sind der Trockenvorgang und der Trocknungsgrad nur in sehr engen Grenzen regulierbar. Schüttgüter mit höherem Feuchtigkeitsgehalt und insbesondere breiige oder pastöse Schüttgüter können auf diese Weise praktisch nicht getrocknet werden, weil die Verweilzeit der einzelnen Teile des Schüttgutes in der Trockenluft nicht ausreicht.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim kontinuier lichen Trocknen von Schüttgut mittels eines durch das Schüttgut hindurchgeblasenen Gases wie Luft die Verweilzeit des Schüttgutes im Gasstrom auf die jeweils erforderliche Trocknungszeit abstimmen und einstellen zu können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Schüttgut in einem geschlossenen Raum mechanisch aufgewirbelt, quer zur Aufwirbelrichtung durch das aufgewirbelte Schüttgut das zum Trocknen butzte Gas kontinuierlich hindurchgeblasen und beim Aufwirbeln auf das Schüttgut kontinuierlich eine der Strömungsrichtung des Gases entgegengesetzte Förderkomponente, die kleiner als die Förderkomponente des Gases ist, ausgeübt wird. Mit anderen Worten läuft der Trockenprozess so ab, daß das Schüttgut möglichst fein und locker in einem geschlossenen Raum verteilt wird, damit die Trockenluft möglichst gleichmäßig alle Teile und Partikel des Schüttgutes überstreicht und dabei das Schüttgut in Richtung zum Auslaßende des Trockenraumes fördert. Um jedoch eine für den gewünschten- Trockengrad jeweils ausreichende Verweilzeit des Schüttgutes im Trockenraum zu gewahrleisten, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des zum Trocknen verwendeten Gases verringern zu müssen, wird auf das Schüttgut beim Aufwirbeln desselben eine Förderkomponente ausgeübt, welche der Förderkomponente des Gases entgegenwirkt, so daß die Verweilzeit des aufgewirbelten Schüttgutes im Trockenraum tatsächlich höher als aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit des Gases an sich zu erazarten ist. Da die Trockenwirkung des Gases nicht nur von der Temperatur desselben abhängt, sondern auch von seiner Relativgeschwindkeit gegenüber den Partikeln des zu trocknenden Schüttgutes, würde ein Verringern der Strömungsgeschwindigkeit des Gases zum Erhöhen der Verweilzeit des Schüttftes im Trockenraum die Trockenwirkung nicht erhöhen, sondern nur die Behandlungszeit verlängern. Durch die auf das aufgewirbelte Schüttgut im Trockenraum ausgeübten und einander entgegenwirkenden Förderkomponenten, von denen wenigstens eine vorzugsweise einstellbar ist, läßt sich innerhalb eines verhältnismäßig kleinen Trockenraumes eine sehr gute und gleichmäßige Trocknung auf einen vorbestimmten und einstellbaren Trockengrad des den Trockenraum kontinuierlich durchwandernden Schüttgutes erzielen, so daß innerhalb einer minimalen Bearbeitungszeit ein optimaler Trockengrad erreicht wird. Dabei kann die Förderkomponente des Gases oder die mechanische Förderkornponente di.e größere der beiden Komponenter sein.
• Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung wird dieses Verfahren in einem zylindrischen Behälter mit koaxial in diesem gelagertem Mischwerk und an den entgegengesetzten Enden des Behälters angeordneten Einlässen für frisches und getrocknetes Schüttgut und Trockenluft bzw.
• Abluft erreicht, wobei das Mischwerk eine zentrale Welle mit auf dieser verteilt befestigten, radial verlaufenden Armen hat, an deren äußeren Ende jeweils ein Mischwerkzeug angeordnet ist, das auf das Mischgut sowohl in Umfangrichtung des Behälters als auch in Richtung zum Einlaß für die Trockenluft eine Förderkomponente ausübt. Die auf das Mischgut entgegen. der Strömungsrichtung des zum Trocknen verwendeten Gases ausgeübte Förderkomponente wird also mechanisch erzeugt, indem das Mischgut mittels eines Mischwerkes in einem Mischbehälter hochgeworfen und dabei aufgewirbelt wird, wobei die allgemeine Wurfrichtung der Schüttgutpartikel der Strömungsrichtung der Trockenluft entgegengesetzt ist. Dabei läßt sich die auf das Schüttgut bzw. dessen Partikel ausgeübte Wurfenergie der jeweils gewünschten Trockenwirkung und auch entsprechend dem zu trocknenden Schüttgut einstellen. Die Einstellung kann dabei beim Hersteller ein für alle Mal vorgenommen werden, jedoch ist es auch noch möglich, eine Nachstellmöglichkeit während des Betriebes oder Betriebspausen der Vorrichtung vorzusehen.
• Im allgemeinen wird die auf das Schüttgut ausgeübte B>urfenergie in Umfangrichtung eine größere Komponente als in Längsrichtung des Behälters aufweisen, d.h, ein größerer Teil der mechanisch auf das Mischgut ausgeübten Energie wird zum Hochschleudern und Aufwirbeln des Schüttgutes verwendet, während die in Längsrichtung des Behälters, d,h.
• also in Richtung zu dessen Einlaßende, wirkende Komponente der Wurfenergle im allgemeinen kleiner ist.
• Vorzugsweise erzeugt man die der Förderkomponente des Gasstromes entgegenwirkende Schleuder- und liurfkomponente der Mischwerkzeuge dadurch, daß dieselben in einem Winkel zur Längsachse des Behälters angestellt sind, wobei der Austell-vflnkel der Mischwerkzeuge einstellbar sein kann, um die dem Gasstrom entgegenwirkende Förderkomponente einstellen zu können.
• Besonders zweckmäßig sind die Mischwerkzeuge wie Pflugschare ausgebildet, d.h. sie haben zwei seitliche Flanken, die von einer vorderen Spitze zum hinteren Ende divergieren und außerdem nach innen gewölbt verlaufen, so daß das Schüttgut aus dem auf dem Boden des Behälters befindlichen haufwerk herausgehoben und dabei sowohl den oberen Teil des Behälters als auch nach den Seiten geschleudert und dadurch aufgewirbelt wird.-Durch entsprechende Anstellung dieser pflugscharartigen Mischwerkzeuge zur Längsachse des Behälters kanrs man erreichen, daß diese Werkzeuge nur in einer Längsrichtung des Behälters, beispielsweise zum Einlaßende desselben, das Mischgut seitlich fördern, während es im übrigen nur in Umfangrichtung des Behälters hochgeschleudert wird. Verkleiner man den Anstellwinkel, so verringert sich auch die dem Gasstrom entgegenwirkende Förderkomponente.
• Die Verweilzeit des Mischgutes im Behälter läßt sich noch dadurch verbessern, daß vor der in seinem Boden befindlichen Auslaßöffnung für das Mischgut eine ringförmige Staublende angeordnet ist, so daß das Mischgut vom durchströmenden Gasstrom nicht direkt in den Auslaß geblasen werden kann.
• Dabei kann sich im Bereich über der Blende die Auslaßöffnung für die Abluft befinden, was ebenfalls dazu beiträgt daß das Mischgut nicht durch seine Auslaßöffntmg ausgeblasen wird, sondern aus derselben herausfällt, nachdem der nach oben abgeleitete Gasstrom auf das Mischgut keine Förderwirkung mehr ausübt.
• Dadurch, daß man die Mischwerkzeuge einzeln zur Längsachse des Behälters anstellen kann, ist man in der Lage, innerhalb des Mischbehälters Zonen mit unterschiedlicher Durchlaufgeschwindigkeit des Mischgutes zu schaffen, so daß das Mischgut beispielsweise am Anfang, wenn es noch verhältnismäßig feucht ist, nur sehr langsam durch den Behälter wandert und gegen Ende des Behälters, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Mischgutes bereits stark zurückgegangen ist, die Durchlaufgeschwindigkeit zunimmt.
• Es wird dem vom Trockengas erzeugten pneumatischen Förderstrom also eine mechanisch erzeugte Gegenförderung entgegengesetzt, welche die Verweilzeit des Mischgutes im Mischbehälter bestimmt. Dabei bleibt die Mischwirkung der Mischwerkzeuge erhalten, d.h. die Mischwerkzeuge sorgen nicht nur für die Gegenförderung, sondern auch für ein ständiges Durchmischen des Mischgutes.
• Bei praktisden Versuchen hat sich gezeigt, daß die Trocknung des Produktes bei der Kühlgrenztemperatur erfolgt, d.h. die Temperatur der Abluft und des getrockneten produktes entsprechen einander, was als Indiz für eine sahr wirksame Trocknung anzusehen ist. Bei bisher bekannten Trockenprozessen ist die Temperatur der Abluft wengistens 20 OC höher als die Temperatur des getrockneten Produktes.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch als Vakuumtrockmery beispielsweise zum Rückgewinnen von Lösungsmitteln, geeignet.
• In diesem Falle erhält man die pnexlmatische Förderkomponente durch das Druckgefälle des verdampften Lösungsmittels zum Abzug.
• Ebenso ist es möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Granulieren von Schüttgut zu verwenden Der Füllgrad des Behälters steuert dabei die Korngröße bzw. den Durchmesser der einzelnen Granalien. Zum Granulieren kann es auch zweckmäßig sein, während des Trocknungsprozesses zusätzliche' Flüssigkeit zum Befeuchten zuzugeben.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in Form eines Langsschnittes dargestellt.
• Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum kontinuierlichen Trocknen von Schüttgut arbeitet bei atmospharischem Druck. Sie weist einen trommelförmigen Behälter 1 auf, in welchem ein Mischwerk mit einer in der Längsachse des Behälters 1 drehbar gelagerten Welle 2 und radial davon ausgehenden Armen 3 vorgesehen ist. Am äußeren Ende jedes Armes 3 befindet sich ein pflugscharartiges Mischwerkzeug 49 das um die Längsachse des Armes 3 gegenüber diesem verdrehbar, je doch in der endgültigen Stellung feststellbar am Arm ange-Bracht ist0 Zwischen den einzelnen Mischwerkzeugen 4 sind messerartige Zerkleinerer 5 mit einer die Wand des Behälters durchsetzenden Welle 6, die von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird, angeordnet.
• Am Einlaßende des Behälters 1 befindet sich ein Stutzen 7 zur Aufgabe von zu trocknendem Schüttgut und ein Stutzen 8 zum Zuführen von gegebenenfalls erwärmter Luft oder einem sonstigen zum Trocknen geeigneten Gas. Am entgegengesetzten Ende des Behälters 1 befindet sich im Boden eine Auslaßöffnung 9 mit daran anschließendem Stutzen 10, an dem ein Verschluß 11 angebracht ist, welcher in eine Auslaßleitung 12 oder zu einer anderen nicht dargestellten Einrichtung zum Abführen des getrockneten Schüttgutes führt. An der Oberseite des Behälters 1 ist eine Auslaßöffnung 13 für Abluft angeordnet, die in einen Stutzen 14 führt, auf dem ein Filtersack 15 angebracht ist, um von der Abluft mitgerissene Schüttgutparw tikel abzuscheiden, bevor die Abluft in die Atmosphäre entweicht.
• Eine andere Möglichkeit der Trennung von Trockenluft und Schüttgut besteht darin, hierfür einen nicht dargestellten Zyklonabschneider vorzusehen.
• Im zylindrischen Behälter 1 ist unterhalb der Auslaßöffnung 1 für die Abluft und vor der Auslaßöffnung 9 für das getrocknet Schüttgut eine Ringscheibe 16 befestigt, die als Staublende dient und ein Ausblasen des Schüttgutes unmittelbar in die Auslaßöffnung 9 verhindert. Der Durchmesser der zentral oder auch exzentrisch angeordneten Öffnung 17 dieser Ringscheibe 16 bestimmt den Füllgrad des Behälters 1 und damit bis zu einem gewissen Umfang auch die Verweilzeit des Schüttgutes im Behälter. Die Öffnung 17 kann auch durch einen sektorenartigen Ausschnitt zum oberen Rand der Ringscheibe 16 offen sein.
• Falls die Trockenwirkung des durch den Behälter 1 hindurchgeblasenen Gases nicht ausreichend ist, kann der Behälter 1 mit einer nicht dargestellten Wandbeheizung, beispielsweise einem Doppelmantel, der von Heizmedium durchströmt wird, versehen sein.
• Falls eine Kiihlwirkung erwünscht ist, kann das durch den Behälter 1 hindurchgeblasene Gas auch gekühlt sein, ebenso wie der Doppelmantel zum Kiihlen benutzt werden kann.
• L e e r s e i t e

Claims (9)

1. Patentansprüche: Verfahren zum kontinuierlichen Trocknen von Schüttgut, bei dem ein Gas wie Luft durch das Schüttgut hinaurchgeblasen wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schüttgut in einem geschlossenen Raum mechanisch aufgewirbelt, quer zur Aufwirbelrichtung durch das aufgewirbelte Scht1ttgut das zum Trocknen benutzte Gas kontirluierlich hindurchgeblasen und beim Aufwirbeln auf das Schüttgut kontinuierlich eine der Strömungr 1 chtung des Gases entgegengerichtete FörderRomponellte, die kleiner als die Förderkomponente des Gases ist, ausgeübt wird.
2. 2. Verfahren nach Aspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden einander entgegenwirkenden Förderkomponenten einstellbar ist.
3. 3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach klsprucl 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen zylindrischen Behälter (1) mit koaxial in diesem gelagertem Mischwerk und je einem Einlaß (1; 8) für frisches Schüttgut und Trockenluft an einem Ende und je einem Auslaß (9; 13) für getrocknetes Schüttgut und Abluft am anderen Ende aufweist, wobei das Mischwerk eine zentrale Welle (2) mit auf dieser verteilt befestigten, radial verlaufenden Armen (3) hat, an deren äußeren Ende jeweils Mischwerkzeuge (4) angeordnet sind, die auf das Mischgut sowohl in Umfangsrichtung des Behälters als auch in Richtung zum Einlaßende desselben Wurfenergie ausüben.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente der Wurfenergie der Mischwerkzeuge (4) in Umfangsrichtung des Behälters (1) größer als in Längsrichtung desselben ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Mischwerkzeuge (4) in einem Winkel zur Längsachse des Behälters (1) angestellt sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekemiezeichnet, daß der Anstellwinkel der Mischwerkzeuge (4) einstellbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischwerkzeuge (4) wie Pflugschare ausgebildet sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) vor der in seinem Boden befindlichen SuslAßöffnung(9) für das Mischgut eine ringförmige Blende (16) zum Stauen des durch den Behälter hindurchgeförderten Mischgutes enthält.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Bereich über der Blende (16) die Auslaßöffnung (13) für die Abluft befindet.