DE4321895A1

DE4321895A1 - Process and apparatus for drying bulk material, preferably plastics granules (pellets)

Info

Publication number: DE4321895A1
Application number: DE4321895A
Authority: DE
Inventors: Holger Achelpohl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1995-01-12

Abstract

The invention is to provide a process and a suitable apparatus with which the exhaust-air temperature is lowered and the overall energy efficiency is improved without increasing the duration of drying and without impairing the quality of the plastics granules (pellets). For this purpose, the drying air flowing out from the dryer (28) is heated by two heating devices (8, 9, 15), which are installed in the drying air stream. The first electric heating device (15) is installed such that the drying air flowing into the plastics granules (pellets) (16) is heated directly before exiting from the drying air duct (6). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Schüttgut, vorzugsweise Kunststoffgranulat, bei dem das Schüttgut in einem Trocknungs behälter von getrockneter Luft durchströmt wird, wobei die aus dem Trocknungsbehälter austretende Abluft in einen ein Adsorptionsmittel enthaltenden Trockner einströmt und getrocknet wird und anschließend in Form eines Trockenluftstromes in den Trocknungsbehälter einströmt.The present invention relates to a method for drying bulk material, preferably plastic granules, in which the bulk material in a drying Dried air flows through the container, which is from the Exhaust air emerging from the drying container into an adsorbent containing Inflows and is dried and then in the form of a dryer Dry air flow flows into the drying container.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention further relates to an apparatus for performing the method.

Aus der DE-OS 31 31 471 ist bekannt, Abluft aus einem Schüttgut-Trocknungstrichter in einem Trockner zu trocknen, der mindestens zwei mit Adsorptionsmittel gefüllte Trockentöpfe enthält und diese Luft im Kreislauf erneut als Trockenluft durch das Schüttgut im Trichter zu leiten. Weiterhin ist bekannt, daß die getrocknete Luft nach dem Verlassen der Trockentöpfe mittels einer Heizung im Trockner erwärmt wird, um die zur Trocknung erforderliche Energie dem Schüttgut zuzuführen.DE-OS 31 31 471 discloses exhaust air from a bulk drying hopper To dry in a dryer, the at least two with adsorbent contains filled drying pots and this air in the circuit again as Guide dry air through the bulk material in the funnel. It is also known that the dried air after leaving the drying pots by means of a Heating in the dryer is heated to the energy required for drying to feed the bulk material.

Die Trockenluft gibt beim Durchströmen der Schüttung einen Teil ihrer Wärmeenergie an das Schüttgut weiter und kühlt sich dabei ab. Wie bisher üblich, wird der Volumenstrom der Trockenluft so groß gewählt, daß das Schüttgut eine möglichst gleichmäßig hohe Temperatur annimmt, was die Trocknungs geschwindigkeit und Qualität positiv beeinflußt. Ein großer Volumenstrom an Trockenluft bewirkt ebenfalls eine geringe Abkühlung der Luft im Trichter auf Temperaturen, die mit 70°C bis 110°C deutlich ein mehrfaches der Raum temperatur erreichen.The dry air gives part of its thermal energy when flowing through the bed to the bulk material and cools down. As usual, the volume flow of the dry air is chosen so large that the bulk material assumes a temperature that is as uniformly high as possible, which means speed and quality positively influenced. A large volume flow Dry air also causes the air in the funnel to cool down slightly Temperatures that range from 70 ° C to 110 ° C are clearly a multiple of the room reach temperature.

Das Adsorptionsmittel im Trockner adsorbiert weniger Feuchtigkeit aus der Abluft, je wärmer diese Abluft und damit auch das Adsorpptionsmittel ist. Daher steigt der Restfeuchtegehalt in der Trockenluft an, wenn die Ablufttemperatur steigt, und damit nimmt die erzielte Trocknungsqualität des Schüttgutes ab. Man kann daher daran denken, die Menge des Adsorptionsmittels in den Trocknungspatronen zu erhöhen, um die Feuchtigkeit der Abluft besser entziehen zu können. Dies hat aber den Nachteil größerer Anlagenkosten für die relativ teuren Adsorptionsmittel sowie den erhöhten Platzbedarf für die Anlage. Bisher üblich ist die Kühlung der Abluft in einem Wasserkühler, bevor sie in die Trocknungspatrone gelangt. Nachteil dieses Verfahrens sind die hohen Be triebskosten für das Kühlwasser sowie der ungünstige energetische Gesamt wirkungsgrad der Trocknungsanlage. The adsorbent in the dryer absorbs less moisture from the Exhaust air, the warmer this exhaust air and thus the adsorbent is. Therefore the residual moisture content in the dry air increases when the exhaust air temperature increases, and thus the drying quality of the bulk material decreases. One can therefore remember the amount of adsorbent in the Increase drying cartridges to better extract moisture from the exhaust air to be able to. However, this has the disadvantage of greater plant costs for the relatively expensive adsorbent and the increased space required for the system. So far, it has been customary to cool the exhaust air in a water cooler before it enters the Drying cartridge arrives. The disadvantage of this method is the high loading drive costs for the cooling water and the unfavorable overall energy efficiency of the drying system.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Ablufttemperatur zu senken und den energetischen Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen, ohne dabei die Trocknungsdauer zu erhöhen und die Qualität des Schüttgutes zu verschlechtern.It is therefore an object of the invention to reduce the exhaust air temperature and the to increase the overall energy efficiency without reducing the drying time increase and the quality of the bulk goods deteriorate.

Die auf das Verfahren gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem die aus dem Trockner ausströmende Trockenluft durch mindestens eine innerhalb des Trockenluftstromes installierte, vorzugsweise elektrische Heizeinrichtung ausgebildete Heizeinrichtung erwärmt wird. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Trockenluft mittels einer ersten Heizeinrichtung direkt vor dem Einströmen in das Schüttgut im Trocknungsbehälter erwärmt wird. Hierdurch lassen sich An lagenkosten durch den Einsatz kleinerer Ventilatoren und Verzicht auf Isolierungen der Trockenluftleitungen sparen. Die Wärmeverluste der Heizung im Trockenbehälter kommen direkt der Erwärmung des Schüttgutes zugute und gehen damit dem Trocknungsprozeß nicht verloren. Durch den kleineren Trockenluft-Volumenstrom fällt die Trockenlufttemperatur beim Durchströmen der Schüttung schneller ab, was eine zweite Heizung, die sowohl vom Schüttgut wie auch der Trockenluft passiert wird, verhindert. Sie hebt die Temperatur von Luft und Schüttgut auf ein für die gewünschte Trocknungsqualität erforderliches Maß, bevor im weiteren Verlauf der Schüttung die Trockenlufttemperatur erneut fällt und die Luft als Abluft mit geringer Temperatur dem Trockner, ohne vorherige Kühlung in einem Wasserkühler, zugeführt wird. So läßt sich der Einbau eines Wasserkühlers ersparen und die Betriebskosten für Kühlwasser vermeiden.The task aimed at the method is solved by the from the Dry air flowing out of the dryer by at least one inside the Dry air flow installed, preferably electrical heating device trained Heating device is heated. It is useful if the Dry air by means of a first heating device directly before flowing into the bulk material is heated in the drying container. This allows you to costs due to the use of smaller fans and no insulation of dry air pipes save. The heat losses from the heating in the Drying containers benefit directly from the heating of the bulk material and the drying process is not lost. By the smaller one Dry air volume flow drops the dry air temperature as it flows through the bulk faster, resulting in a second heater, both from the bulk material how dry air is passed is prevented. It raises the temperature from air and bulk goods to what is required for the desired drying quality Measure before the dry air temperature in the further course of the fill falls again and the air as exhaust air with low temperature without the dryer previous cooling in a water cooler. So you can Spare installation of a water cooler and save the operating costs for cooling water avoid.

Der Trichter wird im Betrieb ständig von oben mit feuchtem Schüttgut beschickt, während am unteren konischen Ende Schüttgut entnommen wird. Im Gegenstrom wird dabei die Trockenluft durch den Trichter und das Schüttgut geführt. Für den Fall einer ausbleibenden Entnahme ist in Fortentwicklung der Erfindung vorgesehen, daß die aus dem Trockner ausströmende Trockenluft durch eine gesteuerte Klappe zumindest teilweise ohne Erwärmung in den Ab luftstrom umleitbar ist. Diese Umgehung liegt vor der Heizung und nach dem Trockner und verbindet die trockene Zu- mit der Abluft. Im Fall einer ausbleibenden Schüttgutentnahme steigt die Schüttguttemperatur und damit auch die Ablufttemperatur unzulässig an. Eine Steuerung begrenzt in diesem Fall den Volumenstrom an Trockenluft, der durch die Schüttung strömt, auf ein Maß, welches erforderlich ist, um die Schüttung trocken zu halten, indem ein Teilstrom Trockenluft an der Schüttung vorbeigeleitet wird. Diese Umgehung wird in Abhängigkeit dere Ablufttemperatur geregelt und schließt für jeden denkbaren Be triebszustand eine unzulässige Aufheizung des Adsorptionsmittels aus. Dieses Verfahren bewirkt eine Optimierung des energetischen Wirkungsgrades der Trockungsanlage durch die jederzeit exakte Bereitstellung der zur Trocknung erforderlichen Energie und Trockenluft.The hopper is constantly loaded with moist bulk material from above, while bulk material is removed from the lower conical end. in the The dry air through the funnel and the bulk material becomes countercurrent guided. In the event of a missing withdrawal, the Invention provided that the drying air flowing out of the dryer by means of a controlled flap, at least partially without heating in the exhaust airflow is redirectable. This bypass is before the heating and after Dryer and connects the dry supply air with the exhaust air. In the case of a no Bulk material removal increases the bulk material temperature and thus also the Exhaust air temperature not allowed. In this case, control limits the Volume flow of dry air that flows through the bed to a level that is required to keep the bed dry by a partial flow Dry air is directed past the bed. This workaround becomes dependent their exhaust air temperature regulates and closes for every conceivable loading drive state an inadmissible heating of the adsorbent. This The process optimizes the energy efficiency of the Drying system through the exact provision of drying at any time required energy and dry air.

Die auf die Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 6 gerichtete Aufgabe wird gelöst, indem der Trockenluftkanal zentrisch im Trocknungsbehälter einmündet, und indem die erste Heizeinrichtung im Endbereich des Trockenluftkanals installiert ist, so daß die Trockenluft direkt vor dem Einströmen in das Schüttgut erwärmbar ist.The device with the features of the preamble of claim 6 directed task is solved by the dry air duct centrally in the Drying container opens, and by the first heating device in the end area of the dry air duct is installed so that the dry air directly in front of the Inflow into the bulk material is heatable.

In vorteilhafter Weise ist eine zweite, nachgeschaltete Heizeinrichtung vorgesehen, die in der Wandung des Trocknungsbehälters installiert ist. Sofern notwendig, erfolgt die Umleitung des Trockenluftstroms in den Abluftkanal durch eine von einem Thermofühler gesteuerte Klappe.A second, downstream heating device is advantageously provided, which is installed in the wall of the drying container. If necessary, the dry air flow is diverted into the exhaust air duct a flap controlled by a thermal sensor.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further preferred embodiments of the invention are the subject of Subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.The invention is described below with reference to the drawings illustrated embodiment described in detail.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Trocknungsvorrichtung im Querschnitt und Fig. 1 shows the drying device according to the invention in cross section and

Fig. 2 den Trockner selbst in schematischer Darstellung. Fig. 2 shows the dryer itself in a schematic representation.

Ein auf einem Gestell 12 befestigter Trocknungstrichter 2 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 17, der am oberen Ende eine Einfüll vorrichtung 1 aufweist und am unteren Ende konisch zu einem Abgabestutzen 13 zuläuft. Im oberen Bereich des Behälters 17 zweigt ein Abluftkanal 4 aus dem Inneren des Behälters 17 ab und erstreckt sich in einen im ganzen mit 28 bezeichneten Trockner, aus welchem ein Trockenluftkanal 6 in das Innere des Behälters 17 führt und dort in einer im unteren Bereich des Behälters 17 ange ordneten Verteiler 11 mündet. Im Betrieb ist der Behältere 17 mit feuchtem Kunststoffgranulat 16 gefüllt, das aus dem Einfülltrichter 1 in den Behälter 17 gefördert wird und am Abgabestutzen 13 entnommen wird, während im Gegenstrom die aus dem Verteiler 11 austretende warme Trockenluft von unten nach oben durch das Kunststoffgranulat 16 strömt. Dabei nimmt die Trockenluft Feuchtigkeit aus dem Kunststoffgranulat auf und gibt Wärmeenergie an dieses ab. Über den Abluftkanal 4 gelangt die feuchte Luft aus dem Inneren des Behälters 17 zu dem in Fig. 2 dargestellten Trockner 28, wo in einem Filter 18 mitgenommene Partikel aus der Abluft entfernt werden. Dem Filter ist in Strömungs richtung ein Gebläse 19 nachgeschaltet, welches die feuchte Abluft aus dem Behälter 17 durch den Abluftkanal 4 absaugt und über eine Rohrleitung zum Verteilerventil 20 drückt. Das Verteilerventil 20 leitet, je nach Stellung, die vom Gebläse 19 kommende feuchte Luft einer der beiden Trockentöpfen 22 zu. Jeder Trockentopf 22 enthält ein Trockenmittel, das als Adsorptionsmittel wirkend der Abluft die Feuchtigkeit entzieht. Nach dem Austritt der getrockneten Luft aus dem Trockentopf 22 strömt sie über ein zweites Verteilerventil 23 und dem Trockenluftkanal 6 zurück zum Trocknungstrichter 2. Die beiden Verteilerventile 20 und 23 werden synchron von einer nicht dargestellten Steuerung geschaltet, so daß ein Trockentopf 22 der Abluft aus dem Trocknungstrichter 2 die Feuchtigkeit entzieht und der zweite Trockentopf 22 regeneriert wird. Ein Zusatzgebläse 25 saugt über einen Staubfilter 24 Umgebungsluft an und drückt sie über eine Rohrleitung durch die elektrische Heizung 26. Nach dem Verlassen der Heizung gelangt die erhitzte Luft durch Rohrleitungen und dem Verteilerventil 23 zum regenerierenden Trockentopf 22. Die aus der feuchten Abluft stammende Feuchtigkeit im Adsorptionsmittel des in der Regeneration befindlichen Trockentopfes 22 wird von der erhitzten Luft ausgetrieben und abtransportiert. Über das Verteilerventil 20 und einem Schornstein 21 gelangt die mit der Feuchtigkeit beladene Umgebungsluft wieder ins Freie.A drying hopper 2 attached to a frame 12 consists essentially of a cylindrical container 17 which has a filling device 1 at the upper end and tapers conically at the lower end to a dispensing nozzle 13 . In the upper region of the container 17 , an exhaust air duct 4 branches off from the interior of the container 17 and extends into a dryer, generally designated 28 , from which a dry air duct 6 leads into the interior of the container 17 and there in one in the lower region of the container 17 arranged distributor 11 opens. In operation, the container 17 is filled with moist plastic granulate 16 , which is conveyed from the hopper 1 into the container 17 and is removed at the discharge nozzle 13 , while in counterflow the warm dry air emerging from the distributor 11 flows through the plastic granulate 16 from bottom to top . The dry air absorbs moisture from the plastic granulate and transfers thermal energy to it. Via the exhaust air duct 4 , the moist air arrives from the interior of the container 17 to the dryer 28 shown in FIG. 2, where entrained particles are removed from the exhaust air in a filter 18 . The filter is followed by a fan 19 in the flow direction, which sucks the moist exhaust air from the container 17 through the exhaust air duct 4 and presses it via a pipe to the distributor valve 20 . The distribution valve 20 directs, depending on the position, the moist air coming from the blower 19 to one of the two drying pots 22 . Each drying pot 22 contains a desiccant which, acting as an adsorbent, extracts the moisture from the exhaust air. After the dried air has emerged from the drying pot 22 , it flows back to the drying hopper 2 via a second distributor valve 23 and the drying air duct 6 . The two distributor valves 20 and 23 are switched synchronously by a control, not shown, so that a drying pot 22 extracts the moisture from the drying funnel 2 and the second drying pot 22 is regenerated. An additional blower 25 sucks in ambient air via a dust filter 24 and presses it through a pipe through the electric heater 26 . After leaving the heater, the heated air reaches the regenerating drying pot 22 through pipes and the distribution valve 23 . The moisture originating from the moist exhaust air in the adsorbent of the drying pot 22 being regenerated is expelled and transported away by the heated air. Via the distribution valve 20 and a chimney 21 , the ambient air laden with moisture is released into the open again.

Der mit dem Kunststoffgranulat 16 gefüllte Trocknungstrichter 2 wird von unten nach oben von der Trockenluft durchströmt. Die vom Trockner 28 kommende Trockenluft gelangt über den Trockenluftkanal 6 in das Innere des Behälters 17, wo sie durch die elektrische Heizung 15 erhitzt wird, bevor sie über den Verteiler 11 in die Schüttung strömt. Ein Thermometer 14 erfaßt die Lufttemperatur nach der Heizung und ermöglicht ihre Regelung mit dem Ziel einer gleichbleibenden Trockenluft-Temperatur. Senkrecht in der Schüttung angeordnete Heizelemente 8 sind mit einer elektrischen Beheizung 9 versehen, die es ermöglicht, die Temperatur der Trockenluft beim Durchströmen der Kunst stoffschüttung 16 anzuheben. Ein zweites Thermometer 7 überwacht die Trockenluft-Temperatur am Ende der Heizelemente 8 und dient der Regelung der elektrischen Beheizung 9. Am oberen Ende des Trocknungstrichters 2 verläßt die Trockenluft als mit Feuchtigkeit beladene Abluft den Behälter über den Abluftkanal 4 und gelangt zum Trockner 28. Im Einlaßbereich des Abluftkanals 4 befindet sich ein Sellzylinder 3, der in Abhängigkeit von der Abluft- Temperatur die Klappe 5 am Trockenluftkanal öffnet. Bei steigender Abluft- Temperatur in Folge ausbleibender Granulatentnahmen aus dem Trocknungstrichter 17 wird die Klappe 5 weiter geöffnet und Trockenluft strömt direkt, ohne erwärmt worden zu sein, in den Abluftkanal. The drying funnel 2 filled with the plastic granulate 16 is flowed through by the drying air from bottom to top. The dry air coming from the dryer 28 passes through the dry air duct 6 into the interior of the container 17 , where it is heated by the electric heater 15 before it flows into the bed via the distributor 11 . A thermometer 14 detects the air temperature after the heating and enables its regulation with the aim of a constant dry air temperature. Vertically arranged in the bed heating elements 8 are provided with an electric heater 9 , which makes it possible to raise the temperature of the dry air when flowing through the plastic bed 16 . A second thermometer 7 monitors the dry air temperature at the end of the heating elements 8 and serves to regulate the electrical heating 9 . At the upper end of the drying funnel 2, the dry air leaves the container as moisture-laden exhaust air via the exhaust air duct 4 and arrives at the dryer 28 . In the inlet area of the exhaust air duct 4 there is a sell cylinder 3 which , depending on the exhaust air temperature, opens the flap 5 on the dry air duct. When the exhaust air temperature rises as a result of the absence of granules from the drying hopper 17 , the flap 5 is opened further and dry air flows directly into the exhaust air duct without having been heated.

BezugszeichenlisteReference list

1 Einfüllvorrichtung
2 Trocknungsbehälter
3 Stellzylinder
4 Abluftkanal
5 Klappe
6 Trockenluftkanal
7 Thermometer
8 Heizelemente
9 Heizeinrichtung
10 Anschlußleitung
11 Verteiler
12 Gestell
13 Abgabestutzen
14 Thermometer
15 elektr. Heizung
16 Kunststoffgranulat
17 zyl. Behälter
18 Filter
19 Gebläse
20 Verteilerventil
21 Schornstein
22 Trockentopf
23 Verteilerventil
24 Staubfilter
25 Zusatzgebläse
26 elektr. Heizung
27 Regenerierluftkanal
28 Trockner 1 filling device
2 drying containers
3 actuating cylinders
4 exhaust duct
5 flap
6 dry air duct
7 thermometers
8 heating elements
9 heating device
10 connecting line
11 distributors
12 frame
13 dispensing nozzle
14 thermometers
15 electr. heater
16 plastic granules
17 cyl. container
18 filters
19 blowers
20 distributor valve
21 chimney
22 drying pot
23 distributor valve
24 dust filter
25 additional fans
26 electr. heater
27 regeneration air duct
28 dryers

Claims

1. A process for drying bulk material, preferably plastic granules, in which the bulk material is flowed through by dried air in a drying container, the exhaust air emerging from the drying container flowing into a dryer containing an adsorbent and rocking and then in the form of a dry air stream in flows into the drying container, characterized in that the drying air flowing out of the dryer ( 28 ) is heated by at least one heating device ( 8, 15 ) installed within the dry air flow and preferably designed as an electrical heating device.

2. The method according to claim 1, characterized in that the drying air is heated by means of a first heating device ( 15 ) directly before flowing into the bulk material in the drying container.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the dry air is heated by means of a second, installed within the bulk material heating device ( 8, 9 ) in a second stage.

4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the drying air flowing out of the dryer through a controlled flap ( 5 ) is at least partially diverted without heating in the exhaust air stream.

5. The method according to claim 4, characterized in that the amount of dry air flow diverted into the exhaust air flow depending on the determined temperature of the exhaust air is automatically regulated.

6. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, which includes a drying container and a dryer, which is equipped with a blower and with at least one drying pot containing an adsorbent, the dryer via a flow connection with the suction side of the blower in a flow connection and A dry air duct is fluidly connected, characterized in that the dry air duct ( 6 ) opens centrally in the drying container ( 2 ) and that the first heating device ( 15 ) is installed in the end region of the dry air duct ( 6 ), so that the dry air flows directly before it flows in is heatable in the bulk material.

7. The device according to claim 6, characterized in that the first heating device ( 8 ) is an electrical resistance heater.

8. The device according to claim 6, characterized in that the second, downstream heating device ( 8, 9 ) is installed in the wall of the drying container ( 2 ).

9. The device according to claim 6, characterized in that the dry air duct ( 6 ) is assigned a controlled flap ( 5 ) for diverting at least part of the dry air flow directly into the exhaust air duct ( 4 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the flap ( 5 ) can be controlled by a sensor determining exhaust air temperature.