DE2924523A1 - Processing of material by fluidisation - using fluidised bed equipped with stirrer - Google Patents
Processing of material by fluidisation - using fluidised bed equipped with stirrerInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung fester, Method and device for processing solid,
gelöster, dispergierter oder halbplastischer Stoffe im Wirbelbett Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung fester, gelöster, dispergierter oder halbplastischer Stoffe, insbesondere mit Gasen und/oder Flüssigkeiten schwer expandierbarer Stoffe, in einer expandierten Schicht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. dissolved, dispersed or semi-plastic substances in the fluidized bed The invention relates to a method for processing solid, dissolved, dispersed or semi-plastic materials, especially heavy with gases and / or liquids expandable substances, in an expanded layer and a device for Implementation of the procedure.
Bei bisher bekannten Verfahren zur Bearbeitung von Stoffen in einer expandierten und insbesondere einer fluidisierten Schicht werden die Partikel durch den Strom des Expansionsmediums, das in den zu bearbeitenden Stoff grundsatzlich mit der Fluidisierungsgeschwindigkeit eingeleitet wird, in freie Bewegung versetzt. In vielen Fällen werden bei diesem Verfahren Flüssigkeiten allein oder im Gemisch mit Gasen als Expansionsmedien eingesetzt. In einigen Fällen werden ferner sukzessive während der Bearbeitung Medien mit wechselnden physikalischen (Temperatur, Druck, Feuchtigkeit udgl) oder chemischen Eigenschaften (oxidierendes, reduzierendes Milieu udgl) eingesetzt.In previously known methods for processing substances in one expanded and in particular a fluidized layer, the particles are through the flow of the expansion medium that is fundamentally in the material to be processed is initiated with the fluidization speed, set in free motion. In many cases, liquids alone or in admixture are used in this process with Gases used as expansion media. In some cases it will also be gradual during processing, media with changing physical (temperature, pressure, Humidity etc.) or chemical properties (oxidizing, reducing environment etc.) are used.
Die Anwendung fluidisierter Medien selbst ist in zahlreichen Anwendungsfällen zur Erzielung einer ausreichenden und gut arbeitenden expandierten Schicht sowie zur Erzielung eines guten Verfahrensablaufs ausreichend.The use of fluidized media itself is in numerous applications to achieve a sufficient and well-functioning expanded layer as well sufficient to achieve a good process flow.
Den obigen Verfahren entsprechen die in ihrer Konstruktion daran angepaßten diesbezüglichen Vorrichtungen für Fließbett- bzw Wirbelschichtverfahren. Derartige Vorrichtungen bestehen zumeist aus einem sich nach oben erweiternden senkrechten Kasten, der durch Roste in einen Arbeitsraum sowie in einen unteren Teil zur Zufuhr des bzw der Expansionsmedien sowie der zu verarbeitenden Medien geteilt ist, wobei dieser Teil in manchen Fällen auch zur unabhängigen Zufuhr von Medien mit unterschiedlichen physikalischen oder chemischen Eigenschaften zur stufenweisen Verarbeitung des fluidisierten Stoffs in Kammern unterteilt ist.The above methods correspond to those adapted in their construction related devices for fluidized bed or fluidized bed processes. Such Devices mostly consist of a vertical widening upwards Box that goes through grids in a work area and in a lower part for the supply of the or the expansion media and the media to be processed is divided, with this part in some cases also for the independent supply of media with different physical or chemical properties for the gradual processing of the fluidized Substance is divided into chambers.
Bekannt ist ferner eine Vorrichtung, die mit Rosten in einen unteren und einen diesem gegenüberliegenden oberen Teil getrennten, horizontalen zylindrischen Kasten gebildet wird, die innen mit drehbaren, den Arbeitsraum in unabhängige Abteile trennenden Fächerschaufeln ausgestattet ist. Die Fächer sind dabei auch zur Förderung des zu bearbeitenden Stoffs in der Vorrichtung bis zum Austrittsstutzen entsprechend angepaßt. Unter dem unteren Teil des zylindrischen Kastens sind getrennte Kammern zur unabhn gigen Zufuhr von Fluidisierun;s- und Arbeitsmedien verschiedener Eigenschaften angeordnet; ein analoges System befindet sich über dem oberen Rost des zylindrischen Eastens zum Austritt des Fluidisierungsmediums sowie der Reaktionsprodukte.Also known is a device with grates in a lower and a horizontal cylindrical part separated from this opposite upper part Box is formed, the inside with rotatable, the work space in independent compartments separating fan blades is equipped. The subjects are also for funding of the material to be processed in the device up to the outlet nozzle customized. Under the lower part of the cylindrical box separate chambers for the independent supply of fluidization and working media various properties arranged; an analog system is located above the upper grate of the cylindrical east for the exit of the fluidization medium as well as of the reaction products.
Sämtliche bekannten Vorrichtungen besitzen im oberen und unteren Teil entsprechende Stutzen zur Zufuhr der zu verarbeitenden Stoffe sowie der Fluidisierungs- und Arbeitsmedien sowie zur Abfuhr der Fluidisierungs---und Arbeitsmedien nach der Durchführung des Verfahrens sowie zur Abfuhr der resultierenden Produkte und ggfs auch von anderen Reaktionsprodukten.All known devices have the upper and lower part corresponding nozzles for supplying the materials to be processed and the fluidization and working media as well as for the discharge of the fluidization --- and working media after the Implementation of the process as well as for the removal of the resulting products and, if necessary, also of other reaction products.
Die Stutzen zur Zufuhr der zu verarbeitenden Stoffe sind dabei an den Stirnwanden vorgesehen.The nozzles for supplying the materials to be processed are on the end walls provided.
Die bekannten Verfahren weisen insofern einen gemeinsamen Nachteil auf, als sie nicht zur Verarbeitung von Stoffen geeignet sind, deren spezifische physikalische Eigenschaften oder deren besondere Form (zB nadelförmige Eristalle) die Anwendung von Fließbett- bzw Wirbelschichtverfahren begrenzen oder verhindern.In this respect, the known methods have a common disadvantage when they are not suitable for the processing of substances, their specific physical properties or their special shape (e.g. needle-shaped crystals) limit or prevent the use of fluidized bed or fluidized bed processes.
In solchen Fällen ist es notwendig, den durch Bindung einzelner Partikel aneinander entstehenden mechanischen Widerstand zu überwinden, was nur mit einer entsprechend hohen Geschwindigkeit des Gasstroms erreicht werden kann, wodurch der nachfolgende Prozeß den Charakter einer pneumatischen Förderung erhält.In such cases it is necessary to do this by binding individual particles to overcome mechanical resistance that occurs to one another, which is only possible with one correspondingly high speed of the gas flow can be achieved, whereby the The following process takes on the character of a pneumatic conveyance.
Derartige ungünstige Eigenschaften besitzt zB das Antibiotikum Chloramphenicol, bei dem die Anwendung von Fließbetten oder Wirbelschichten mit freier Bewegung der Partikel, beispielsweise zur Dehydratation in der Wirbelschicht, praktisch ausgeschlossen ist. Die Anwendung der Wirbelschichttechnologie würde insbesondere bei der Durchführung derartiger Dehydratationsreaktionen besondere Vorteile bringen, da sie die Ausnutzung einer großen spezifischen Oberfläche, einen vollkommenen Kontakt zwischen Gas und fester Phase sowie einen sehr wirkungsvollen Stoff-und Wärmeübergang ermöglicht, was es erlaubt, bei niedriger Temperatur in der Wirbelschicht zu arbeiten und so beispielsweise einen thermischen Zerfall des verarbeiteten Produkts zu vermeiden. Die Chloramphenicoldehydratation läßt sich Jedoch bisher mit keiner bekannten Vorrichtung realisieren.Such unfavorable properties have, for example, the antibiotic Chloramphenicol, in which the application of fluidized beds or fluidized beds with free movement of the particles, for example for dehydration in the fluidized bed, is practically impossible. The application of fluidized bed technology would in particular bring particular advantages when carrying out such dehydration reactions, since they are taking advantage of a large specific surface area, perfect contact between gas and solid phase as well as a very effective mass and heat transfer allows what allows to work at a low temperature in the fluidized bed and so, for example, to avoid thermal decomposition of the processed product. However, the chloramphenicol dehydration has not yet been possible with any known device realize.
Es gibt ferner auch zahlreiche andere Stoffe mit ähnlich ungünstigen Eigenschaften, bei denen die Anwendung von Wirbelschicht- Dzw. Fließbettverfahren ebenfalls wünschenswert wäre.There are also numerous other substances with similarly unfavorable properties Properties in which the use of fluidized bed or fluidized bed processes would also be desirable.
Auch Stoffe mit sonst geeigneten physikalischen Ei gen schaften werden beispielsweise bei einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt für eine Fluidisierung zu schwer, so daß es zu Kanal-, Eolben- und Siollenbildungen kommt und in der Schicht beispielsweise Formationen entstehen, die auf dem Rost liegenbleiben und nicht aufgewirbelt werden, was sich in ungleichmäßigen Eigenschaften der resultierenden Produkte äußern und zu einer Nichtausnutzung eines Teils der Energie des Fluidisierungs- und Arbeitsmediums sowie einer örtlichen Überhitzung führen kann, die sogar bis zur Entzündung des Reaktorinhalts bei Erhitzung über die Entflammungstemperatur gehen kann.Substances with otherwise suitable physical properties can also be used for example, if the moisture content is too high for fluidization difficult, so that canal, Eolben and Siollen formations occur and in the layer For example, formations arise that remain on the grate and are not whirled up which are expressed in uneven properties of the resulting products and to a non-utilization of part of the energy of the fluidization and working medium as well as local overheating, which can even lead to inflammation of the Reactor contents can go when heated above the ignition temperature.
Die Hauptnachteile entsprechender Vorrichtungen liegen im verwendeten Planrost. Vorrichtungen mit einem zylindrischen Kasten erweisen sich wegen des auftretenden hohen Fluganteils einiger Materialien ebenfalls als nicht geeignet. Neben diesen Nachteilen liegt ein weiterer wesentlicher Nachteil darin, daß bei derartigen Vorrichtungen keine andere Möglichkeit zur Aufhebung des Zusammenhalts des verarbeiteten Materials besteht, als einen erhöhten Druck des Expansionsmediums anzuwenden, was aus den oben erwähnten Gründen ungünstig ist.The main disadvantages of such devices are in the used Flat grate. Devices with a cylindrical box turn out because of the occurring high proportion of flight of some materials also as unsuitable. Besides these Disadvantages is another major disadvantage that in such devices no other way to break the cohesion of the processed material consists, as an increased pressure of the expansion medium to apply what from the reasons mentioned above is unfavorable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bearbeitung fester, gelöster, dispergierter oder halbplastischer und insbesondere mit Gasen und/oder Flüssigkeiten schwer expandierbarer Stoffe in einer expandierten Schicht anzugeben, bei denen die obigen Nachteile nicht auftreten.The invention is based on the object of a method and a Device for processing solid, dissolved, dispersed or semi-plastic and in particular substances that are difficult to expand with gases and / or liquids in indicate an expanded layer in which the above disadvantages do not occur.
Die Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.The problem is solved according to the claims.
Die Erfindung gibt ein Verfahren zur Bearbeitung fester, gelöster, dispergierter oder halbplastischer Stoffe und insbesondere mit Gasen und/oder Flüssigkeiten schwer expandierbarer Stoffe in einer expandierten Schicht an, wobei die Partikel der verarbeiteten Stoffe durch den Strom des gasförmigen oder flüssigen Mediums mit gleichen oder sich sukzessive ändernden physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften in Bewegung gesetzt und darin verarbeitet werden, während sich das gesamte System der sich frei bewegenden Partikel ggfs in Richtung des Bearbeitungsablaufs zwangsweise verschiebt und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Partikel des verarbeiteten Stoffs durch den zugeführten Strom des gasförmigen und/oder flüssigen Expansionsmediums sowie gleichzeitig durch Rühren in freie Bewegung gebracht werden.The invention provides a method for processing solid, dissolved, dispersed or semi-plastic substances and in particular with gases and / or liquids Difficult-to-expand substances in an expanded layer, with the particles of the processed substances through the flow of the gaseous or liquid medium with the same or successively changing physical and / or chemical properties set in motion and processed therein while the entire system the freely moving particles, if necessary, in the direction of the processing sequence shifts and which is characterized in that the particles of the processed Fabric by the supplied flow of the gaseous and / or liquid expansion medium and at the same time be brought into free movement by stirring.
Das entsprechende Medium wird in den verarbeiteten Stoff mit einer Geschwindigkeit eingeleitet, die vorzugsweise gleich oder kleiner ist als die Geschwindigkeit, bei der die volle Fluidisierung erfolgt.The corresponding medium is in the processed substance with a Speed initiated, which is preferably equal to or less than the speed, in which the full fluidization takes place.
Gerührt wird erfindungsgemäß vorzugsweise mit ae nach Art des zu verarbeitenden Stoffs regelbarer Geschwindigkeit, beispielsweise bei einer Drehzahl von 10 bis 20u U/min.According to the invention, stirring is preferably carried out with ae according to the type of processing Fabric controllable speed, for example at a speed of 10 to 20u rpm.
Das gesamte System der sich frei bewegenden Partikel wird ferner ggfs durch Rühren noch in Rotation um eine waagrechte oder schräge Achse versetzt.The entire system of freely moving particles is also if necessary set in rotation around a horizontal or inclined axis by stirring.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist einsn sich nach oben erweiternden oder vertikalen Kasten auf, dessen oberer Arbeitsraum Stutzen zur Zufuhr der zu verarbeitenden Stoffe sowie zur Abfuhr der fertigen Produkte aufweist und durch einen Fluidisierungsrost, insbesondere einen gelochten Scheider, vom unteren, der Zufuhr des Arbeitsmediums dienenden und ggfs mit Kammern zur Zufuhr von Arbeitsmedien mit gleichen oder unterschiedlichen Eigenschaften ausgerüsteten Teil getrennt ist; die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidisierungsrost, der den Arbeitsraum vom unteren Teil trennt und vorteilhaft einen gelochten Scheider darstellt, gekrümmt ist und ganz oder teilweise perforiert ist, und über dem Fluidisierungsrost ein regelbares Rohrsystem mit 1 bis 5 waagrechten oder schräg angeordneten, mit Schaufeln versehenen Wellen vorgesehen ist, wobei der Fluidisierungsrost erfindungsgemäß vorsugsweise die Form eines waagrechten oder schräg angevrdneten Zylindermantelsegments aufweist.The device according to the invention for carrying out this method has one upwardly widening or vertical box, the upper one Working space connection for the supply of the materials to be processed as well as for the removal of the Has finished products and by a fluidization grate, in particular one perforated separator, from the lower one, which is used to supply the working medium and, if necessary, with chambers for the supply of working media with the same or different properties equipped part is separated; the device is characterized in that the fluidization grate, which separates the working space from the lower part and is advantageous represents a perforated separator, is curved and fully or partially perforated is, and above the fluidization grate an adjustable pipe system with 1 to 5 horizontal or obliquely arranged, vaned shafts is provided, wherein the Fluidizing grate according to the invention, preferably in the form of a has horizontal or inclined cylinder jacket segment.
Die Schaufeln des Ruhrsystems können ferner ggfs bis zum Fluidisierungsrost reichen.The blades of the Ruhr system can also, if necessary, reach the fluidization grate are sufficient.
Die Stutzen zur Abfuhr der Arbeitsmedien oder die Stutzen zur Zufuhr der zu bearbeitenden Stoffe sind ferner bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im oberen Kastenteil angeordnet, vorzugsweise in dessen oberem Teil.The nozzles for the discharge of the working media or the nozzles for the supply the materials to be processed are also in the device according to the invention in arranged upper box part, preferably in its upper part.
Die Stutzen zur Abfuhr des bzw der Arbeitsmedien sind erfindungsgemäß vorzugsweise an den Seitenwänden des oberen Arbeitsraums vorgesehen, während die Stutzen zur Zufuhr der zu bearbeitenden Stoffe vorzugsweise in der Deckfläche des oberen Arbeitsraums angeordnet sind.The nozzles for discharging the working medium or media are according to the invention preferably provided on the side walls of the upper work space, while the Nozzle for supplying the materials to be processed, preferably in the top surface of the are arranged upper work space.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der entsprechenden Vorrichtung liegen in der Hauptsache darin, daß auch bei nicht expandierbaren Materialien die gohäsionskräfte überwunden werden, mit denen die einzelnen Partikel aneinander haften, wodurch es ermöglicht wird, bei geeigneten Geschwindigkeiten im Strom des Expansionsmediums eine homogene expandierte Schicht- bzw ein homogenes expandiertes Bett mit einer genügend freien Bewegung der Partikel des zu bearbeitenden Stoffs zu erzeugen.The advantages of the method according to the invention and the corresponding Device are mainly in the fact that even with non-expandable materials the cohesive forces with which the individual particles stick to one another are overcome adhere, thereby making it possible to flow in the stream of the Expansion medium a homogeneous expanded layer or a homogeneous expanded Bed with enough free movement of the particles of the material to be processed to create.
Hierzu trägt auch die Geometrie des Fluidisierungsrostes bei, die selbst zu einer Art Rühreffekt führt.The geometry of the fluidizing grate also contributes to this itself leads to a kind of stirring effect.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise und die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Palette der in Wirbelschicht- bzw Fließbetten verarbeitbaren Stoffe erheblich vergrößert, wobei noch der wichtige Umstand hinzukommt, daß derartige Verfahren in manchen Fällen das einzige geeignete Mittel zur Erzielung bestimmter resultierender Produkteigenschaften darstellt, wie dies beispielsweise bei der Entwässerung flüssiger Vakzine zu festen Partikeln oder auf als Hilfsstoffe dienenden Trägern oder analogen Materialien, wobei eine hohe biologische Aktivität des Endprodukts gefordert wird, oder etwa bei der Verarbeitung von Stoffen mit semiplastischer Konsistenz der Fall ist, bei denen Wirbelschichten nach bisherigen Verfahren und in bisher bekannten Vorrichtungen nicht realisierbar waren.By the procedure according to the invention and the inventive Device will use the range of in Fluidized bed or fluidized beds processable substances increased significantly, with the important fact that that such procedures are in some cases the only suitable means of achieving them certain resulting product properties, such as this for example in the dehydration of liquid vaccines to solid particles or as auxiliaries serving carriers or analogous materials, with a high biological activity of the end product is required, or when processing materials with semi-plastic Consistency is the case where fluidized beds according to previous methods and were not feasible in previously known devices.
Erfindungsgemäß lassen sich demgemäß Fließbett- und Wirbelschichtverfahren nicht nur auf eine erheblich größere Anzahl von Stoffen anwenden, sondern auch gleichzeitig erhöhte Ausbeuten und höhere Wirtschaftlichkeit erzielen.According to the invention, fluidized bed and fluidized bed processes can accordingly be used not only apply to a significantly larger number of substances, but also at the same time achieve increased yields and higher profitability.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung sind demgemäß in außerordentlich breitem Maße technisch anwendbar.The method according to the invention and the device according to the invention are accordingly technically applicable to an extraordinarily wide extent.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1: eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie Fig 2: eine entsprechende Seitenansicht.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments Referring to the drawing explained in more detail; They show: FIG. 1: a front view of a Device according to the invention and FIG. 2: a corresponding side view.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung so vorgegangen, daß man in eine Schicht des zu verarbeitenden Stoffs auf dem Fluidisierungsrost 2 durch Öffnungen Gas(e) oder Flüssigkeit(en), die im unteren Teil des Kastens 1 zugeführt werden, einbläst Gleichzeitig vermischt das Rührsystem X, 4 die Schicht des zu verarbeitenden Stoffs mit solcher Intensität, daß durch die kombinierte Wirkung des Rührens und der Expansion- der Schicht durch Gas und/oder Flüssigkeit die Partikel des zu bearbeitenden Stoffs freigesetzt werden, so daß sich jedes einzelne Partikel frei im Partikelsystem bewegen kann, das sich unter der Einwirkung der Schaufeln 4 vom Eintritt des zu bearbeitenden Stoffs in die Vorrichtung bis zu seinem Austritt aus der Vorrichtung bewegt.In the method according to the invention, using one The device according to the invention proceeded so that one in a layer of the to be processed Substance on the fluidizing grate 2 through openings gas (s) or liquid (s), which are fed in the lower part of the box 1, blows in at the same time mixed the stirring system X, 4 the layer of the material to be processed with such intensity, that by the combined effect of stirring and expansion of the layer through Gas and / or liquid the particles of the material to be processed are released, so that every single particle can move freely in the particle system that moves under the action of the blades 4 from the entry of the material to be processed in moves the device until it emerges from the device.
Wenn es zur vollkommenen Freisetzung der Partikel erforderlich ist, kann das expandierte System des verarbeiteten Stoffs durch entsprechende Wahl der Drehzahl sowie der Konstruktion des Rührers zusätzlich noch in Rotation um die horizontale oder schräge Drehachse versetzt werden.If it is necessary to completely release the particles, can be the expanded system of the processed substance by appropriate choice of Speed as well as the construction of the stirrer additionally still in rotation around the horizontal or inclined axis of rotation.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Expansionsmediums wird äe nach der Art des verarbeiteten Stoffs ausgewählt; zur Verhinderung eines unerwünschten Fluganteils kann die Geschwindigkeit auch kleiner als der entsprechende Schwellenwert der zugehörigen Fluidisierungsgeschwindigkeit sein.The flow rate of the expansion medium is according to Type of fabric processed selected; to prevent an unwanted part of the flight the speed can also be lower than the corresponding threshold value of the associated Be fluidization speed.
Solange ein verarbeiteter Stoif flüssig ist, kann er auf verschiedene Weise dosiert werden, beispielsweise in Form eines Nebels oder Aerosols, der entweder vom oberen Teil des Kastens 1, von den Seitenwänden oder direkt in die Schicht der festen Partikel hineingeleitet wird. In diesem Fall handelt es sich vor allem um die Verarbeitung von Lösungen und Suspensionen auf der Basis der festen Phase des gleichen Stoffs oder auf einem Hilfstrager.As long as a processed substance is liquid, it can be used in various ways Way to be dosed, for example in the form of a mist or aerosol, which either from the upper part of the box 1, from the side walls or directly into the layer the solid particles is fed into it. In this case it is above all the processing of solutions and suspensions on the basis of the solid phase of the same material or on an auxiliary carrier.
Wenn es technisch erforderlich ist, kann das Ausgangsmaterial ferner stufenweise mit Medien unterschiedlicher physikalischer oder chemischer Eigenschaften verarbeitet werden. Diese Verfahrensweise wird beispielsweise zur Behandlung eines festen Materials A mit einem flüssigen Material B angewandt. Dabei wird eine Vorrichtung verwendet, deren unterer Teil mit Kammern 2, 8, 9 zur Zufuhr des Expansions- und Arbeitsmediums ausgerüstet ist.If technically necessary, the starting material can also be used gradually with media of different physical or chemical properties are processed. This procedure is used, for example, to treat a solid material A is applied with a liquid material B. This is a device used, the lower part of which with chambers 2, 8, 9 for supplying the expansion and Working medium is equipped.
Durch die Kammer 7 strömt beispielsweise Luft von höherer Temperatur (zB von 150 OC: ) , die die festen Partikel des Materials i, auf die das geschmolzene Material B beispielsweise durch den Zufuhrstutzen 10 im unteren Teil der Vorrichtung zugeführt wird, vorwärmt.For example, air at a higher temperature flows through the chamber 7 (e.g. from 150 OC:) which are the solid particles of the material i on which the melted Material B, for example, through the feed nozzle 10 in the lower part of the device is supplied, preheated.
Durch die Kammer 8 wird Luft von 80 °C, die etwa der optimalen Betriebstemperatur entspricht, zugeführt.Air at 80 ° C., which is approximately the optimum operating temperature, is passed through the chamber 8 corresponds, supplied.
Das behandelte Produkt wird, bevor es aus der Vorrichtung austritt, durch Zuluft von 20 OC abgekühlt, die durch die Kammer 9 eintritt.The treated product, before it emerges from the device, cooled by supply air at 20 OC entering through chamber 9.
Die Expansions- und Arbeitsmedien werden, nachdem sie durch die Schicht des verarbeiteten Stoffs hindurchgegangen sind, ggfs neben Reaktionsprodukten zusammen mit dem Fluganteil, durch die Abfulirstutzen 14 aus der Vorrichtung abgeführt, hinter der sie in Zyklonen oder Filtern vom Fluganteil befreit werden.The expansion and working fluids are after going through the shift of the processed substance have passed through, possibly together with reaction products with the flight portion, discharged through the Abfulirstutzen 14 from the device, behind which they are freed from the flight component in cyclones or filters.
Beispiel 1: Umwandlung von Geflügelkot in Proteinfutter In Großmastgeflügelfarmen mit einer Kapazität von 250 000 bis 500 000 gehaltenen Tieren machen die Kot ab fälle täglich einige 10 Tonnen aus. Aufgrund der sehr uneffektiven Verdauung des Geflügels enthalten diese Abfälle hochwertige Proteinbestandteile des Putters, die sich insbesondere als Viehfutter etwa in der Rinderzucht eignen.Example 1: Conversion of poultry manure into protein feed in large-scale poultry farms with a capacity of 250,000 to 500,000 kept animals clear the faeces drop some 10 tons every day. Due to the very ineffective digestion of the Poultry, these wastes contain high-quality protein components from the putter, which are particularly suitable as fodder, for example in cattle breeding.
Das Rohmaterial in Form einer wäßrigen Suspension mit einem Wassergehalt von 85 bie 92 * wird in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingepumpt, in deren Arbeitsraum die expandierte Schicht des Produkts mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 30 bis 40 * rotiert. Die Eintrittstemperatur beträgt 400 bis 600 0C bei einer Lineargeschwindigkeit von etwa 1 m.s1, bei der Fluidisierung eintritt.The raw material in the form of an aqueous suspension with a water content from 85 to 92 * is pumped into the device according to the invention, into its working space the expanded layer of the product with a moisture content of 30 to 40 * rotates. The inlet temperature is 400 to 600 ° C at a linear speed of about 1 m.s1, at which fluidization occurs.
Der Rührer rotiert mit einer Drehzahl von 80 bis 120 U/min.The stirrer rotates at a speed of 80 to 120 rpm.
Als Endprodukt resultieren braune Teilchen länglicher Form, die äußerlich mit geschnittenem Tabak vergleichbar sind, keine Mercaptsn- oder sonstigen störenden Bestandteile enthalten, geruchlos sind, einen Wassergehalt unter 10 * aufweisen und einen Kalorienwert besitzen, der mit dem von Getreidekörnern vergleichbar ist.The end product is brown particles of elongated shape that are outwardly are comparable to cut tobacco, no mercaptsn or other disturbing ones Contain components, are odorless, have a water content below 10 * and have a caloric value comparable to that of cereal grains.
Beispiel 2: Entwässerung von Chlorkautschuk Als Rohmaterial dient ein weißes, sehr leichtes, grobkörniges Material, das nach Zusammendrücken mit der Hand schwach kohäsiv ist und einen Wassergehalt über 75 % aufweist.Example 2: Dewatering of chlorinated rubber Serves as raw material a white, very light, coarse-grained material that, when pressed together with the hand is weakly cohesive and has a water content above 75%.
Das Material besitzt eine außerordentliche Tendenz zur Kanalbildung und stellt einen Stoff dar, bei dem der Unterschied zwischen der Schwellengeschwindigkeit der Fluidisierung und der Geschwindigkeit des Fluganteils der Partikel nur sehr klein ist.The material has an extraordinary tendency to form channels and represents a substance in which the difference between the threshold speed the fluidization and the speed of the flight fraction of the particles only very much is small.
Die angewandte Lufttemperatur unter dem Rost beträgt 150 Oc, die Lineargeschwindigkeit der Luft unter 0,2 -1 bei einer Drehzahl des Rührers von 30 U/min.The applied air temperature under the grate is 150 Oc, the linear speed the air below 0.2 -1 at a speed of the stirrer of 30 rpm.
Die Temperatur des irerarbeiteten Produkts am Austritt beträgt 65 bis 70 °C, die Austrittsfeuchte < 0,3 %.The temperature of the processed product at the outlet is 65 up to 70 ° C, the exit humidity <0.3%.
Beispiel 3: Entwässerung von Bentoniten Diese Produkte gehören zur Gruppe hydratisierter Aluminiumsilikate. Iie eingesetzten Materialien stellten ein inhomogenes Material mit unterschiedlicher Partikelgröße im Bereich von 0,1 bis 20 mm dar.Example 3: Drainage of bentonites These products belong to Group of hydrated aluminum silicates. The materials used discontinued inhomogeneous material with different particle sizes ranging from 0.1 to 20 mm.
Das Gestein wurde mit der erforderlichem Menge an Na+ -Ionen angereichert. Es wurden nicht aufbereitete, mechanisch voraufbereitete sowie zu Pasten bzw Suspensionen aufbereitete Versuchsmaterialien eingesetzt.The rock was enriched with the required amount of Na + ions. There were unprocessed, mechanically prepared as well as pastes or suspensions prepared test materials are used.
Die Eintrittsfeuchte der Produkte betrug 40 bis 60 %. Die Naterialtemperatur darf während des Verfahrens 90 oC nicht überschreiten.The entry moisture of the products was 40 to 60%. The material temperature must not exceed 90 oC during the procedure.
Die Trocknung erfolgte mit Lu von 200 OC; die Temperatur des Produkts in der Vorrichtung betrug maximal 65 oC bei einer Lineargeschwindigkeit der Luft von etwa 1 m.s1; die Drehzahl des Rührers betrug 60 U/min. Die Eintrittsfeuchte lag im Bereich der Verfahrensbedingungen unter 10 %.The drying took place with Lu at 200 OC; the temperature of the product in the device was a maximum of 65 oC at a linear velocity of the air of about 1 m.s1; the speed of the stirrer was 60 rpm. The entry moisture was below 10% in the process conditions range.
Beispiel 4: Entwässerung von Vakzinen mit oder ohne zusätzlichen Träger Das Beispiel bezieht sich auf die Entwässerung von Vaksinen zu Produkten auf der Basis des festen Vakzinmaterials oder auf einem zusätzlichen Träger.Example 4: Drainage of vaccines with or without an additional carrier The example relates to the drainage of vacsines to products on the Based on the solid vaccine material or on an additional carrier.
Verfahrensbedingungen bei der Vakzinverarbeitung: Gastemperatur unter dem Rost: 60 bis 70 °C; Lineargeschwindigkeit des Gases: 0,2 bis 0,28 m Temperatur des Produkts in der O Endphase des Verfahrens: < 38°C; Verweilzeit: 25 bis 40 min; Drehzahl des Rührers: 120 U/min.Process conditions in vaccine processing: gas temperature below the grate: 60 to 70 ° C; Linear velocity of the gas: 0.2 to 0.28 m temperature of the product in the final phase of the process: <38 ° C; Residence time: 25 to 40 min; Stirrer speed: 120 rpm.
Es wurde eine Vorrichtung wie in den Fig. 1 und 2 mit einem sich nach oben erweiternden Kasten 1 verwendet. Im verengten Teil ist der Kalten 1 der verwendeten Vorrichtung durch einen gekrümmten, geloch-;en Scheider (oder einen anderen gekrummten llost) 2 in den oberen Arbeitsraum und den unteren Teil zur Zufuhr der Expansions- und Arbeitsmedien unterteilt. Dieser untere Teil kann in getrennte, über die gesamte Länge der Vorrichtung angeordnete und zur selbständigen Zufuhr der genannten Medien mit unterschiedlichen Eigenschaften dienende Klammern 2, 8, 9 unterteilt werden. Unmittelbar über dem Scheider 2 befindet sich das aus der Welle 3 sowie einer Reihe an dieser befestigter Schaufeln 4 bestehende Riihrsystem. Die Welle 3 ist durch die Stirnwände des Kastens 1 hindurchgeführt und mit einem regelbaren Antrieb zur Einstellung variabler Drehzahlen ausgerüstet. Im Deckel des Kastens 1 sind Stutzen 2, 10 zur Zufuhr der zu verarbeitenden Stoffe vorgesehen; in den Seitenwänden des oberen Teils des Kastens 1 befinden sich Stutzen 14 zur Abfuhr des durch den verarbeiteten Stoff hindurchgehenden Expansions- und Arbeitsmediums sowie ggfs der Reaktionsprodukte. Der Stutzen 6 zum Ablassen des fertigen Produkts ist an der hinteren Stirnwand des Kastens angebracht.There was a device as shown in FIGS. 1 and 2 with one after box 1 expanded above. In the narrowed part, the cold 1 is the one used Device by a curved, perforated; en separator (or another curved llost) 2 in the upper working area and the lower part for supplying the expansion and working media. This lower part can be in separate, over the whole Length of the device arranged and for independent feeding brackets 2, 8, serving the media mentioned with different properties, 9 can be divided. Immediately above the separator 2 is the one from the shaft 3 and a row of blades 4 attached to it. the Shaft 3 is passed through the end walls of the box 1 and with a controllable Drive equipped for setting variable speeds. In the lid of the box 1 nozzles 2, 10 are provided for supplying the substances to be processed; in the Side walls of the upper part of the box 1 are nozzles 14 for discharge the expansion and working medium passing through the processed material and, if applicable, the reaction products. The nozzle 6 for draining the finished product is attached to the rear end wall of the box.
Der untere Teil des Kastens, ggfs seine einzelnen Kammern 2, 8, 2, sind mit Stutzen 11, 12, 13 zur Zufuhr der Expansions- und Arbeitsmedien versehen. Die Stutzen 14 können mit Zyklonen oder Filtern gekoppelt sein.The lower part of the box, if necessary its individual chambers 2, 8, 2, are provided with nozzles 11, 12, 13 for supplying the expansion and working media. The nozzles 14 can be coupled to cyclones or filters.
Der Kasten 1 muß in seinem oberen Teil so stark erweitert sein, daß die Fläche des Deckels das 3- bis 5-fache der Fläche des Scheiders 2 beträgt.The box 1 must be expanded so much in its upper part that the area of the lid is 3 to 5 times the area of the separator 2.
Das Rührsystem kann erforderlichenfalls aus mehreren, nebeneinander in Richtung der verlängerten Achse des Kastens 1 angeordneten Wellen mit Schaufeln bestehen. Die Schaufein 4 können ferner elastische Wischaufsätze aufweisen.If necessary, the stirring system can consist of several, side by side in the direction of the extended axis of the box 1 arranged shafts with blades exist. The blades 4 can also have elastic wiping attachments.
Der Scheider 2 kann die Form eines Zylindermantelsegments aufweisen. Der Teil des Scheiders 2, der sich an der Seite des Austritts des fertigen Produkts befindet, kann ungelocht sein, wodurch eine Beruhigungszone ausgebildet wird.The separator 2 can have the shape of a cylinder jacket segment. The part of the separator 2 that is on the side the exit of the finished product can be unperforated, creating a calming zone will.
Die Stutzen 2, 10 zur Zufuhr der zu verarbeitenden Stoffe können auch an den Seitenwänden des Kastens 1 angebracht sein; sie können ggfs auch (nicht dargestellte) direkte Zuführungen zum Scheider 2 aufweisen.The connection 2, 10 for supplying the substances to be processed can also be attached to the side walls of the box 1; you can also (not shown) Have direct feeds to the separator 2.
Während des Betriebs arbeitet die Vorrichtung so, daß der Stoff durch den Stutzen 5 oder bei mehreren Stoffen durch den Stutzen 10, oder durch andere Zufuhrstutzen in der Seitenwand des Kastens 1 oder im Scheider 2 sur Verarbeitung gebracht werden, wobei gleichzeitig in die entstehende Schicht der festen Partikel vom unteren Teil des Eastens 1 her das Expansions- und Arbeitsmedium eingeblasen wird.During operation, the device works so that the fabric through the nozzle 5 or, in the case of several substances, through the nozzle 10, or through others Feed connection in the side wall of the box 1 or in the separator 2 for processing be brought, at the same time in the resulting layer of solid particles from the lower part of the East 1 blown the expansion and working medium will.
Durch die Wirkung des Rührsystems i, 4 wird die Schicht des festen Stoffs homogenisiert oder sortiert. Unter der Wirkung des Rührers bewegt sich das ganze expandierte System der sich frei bewegenden Partikel in Richtung auf den Austritt aus der Vorrichtung. Die Verachiebungsgeschwindigkeit wird dabei aufgrund der erforderlichen Verweilzeit für den Jeweiligen Vorrichtungstyp und das Jeweils vorliewende Naterial gewählt.Through the action of the stirring system i, 4 the layer of solid Material homogenized or sorted. This moves under the action of the stirrer whole expanded system of free moving particles towards the exit from the device. The displacement speed is due to the required Dwell time for the respective device type and the respective material turning in front chosen.
Die sich während des Verfahrens frei durch die Vorrichtung bewegenden Partikel können in verschiedenen, durch die Breite der Kammern 3 8, 9 begrenzten Abschnitten ungleichen Verarbeitungsschritten unterworfen werden.Those moving freely through the device during the process Particles can be in different, limited by the width of the chambers 3, 8, 9 Sections are subjected to unequal processing steps.
Der durch die Schicht des zu verarbeitenden Stoffs hin durchgehende Strom des Expansions- und Arbeitsmediums bewegt sich in den erweiterten Teil des Kastens 1, wo er seine Geschwindigkeit verliert, weshalb die meisten, ggfs mitgenomienen Teilchen des verarbeiteten Stoffs wieder in die Schicht suruckfallen. Der Strom tritt ferner mit den feinsten Fluganteilen durch die Stutzen 14 aus der Vorrichtung aus und gelangt in nachgeschaltete Zyklonseparatoren oder Filter.The one going through the layer of the fabric to be processed The flow of the expansion and working medium moves into the expanded part of the Box 1, where it loses its speed, which is why most of them, if necessary, also take part Particles of the processed material fall back into the layer. The current also emerges with the finest parts of the air through the nozzle 14 from the device and gets into downstream cyclone separators or filters.
Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die entsprechende Vorrichtung sind auf zahlreichen technischen Gebieten vorteilhaft anwendbar, beispielsweise in der pharmazeutischen sowie in der Nahrungsmittelindustrie, bei der Düngemittelerzeugung, der Zementherstellung, in der Eunststoffindustrie udgl.The method according to the invention and the corresponding device are advantageously applicable in numerous technical fields, for example in the pharmaceutical as well as in the food industry, in fertilizer production, cement production, in the plastics industry, etc.
Die Erfindung betrifft zusammengefaßt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung von Wirbelschichtverfahren, wobei erfindungsgemäß die Kombination von mechanischem Mischen und EEgansion durch ein Expansionsmittel herangezogen wird.In summary, the invention relates to a method and an apparatus for carrying out fluidized bed processes, the combination according to the invention mechanical mixing and expansion by an expansion agent.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise das Konstruktionskonzept eines horizontalen Zylinders auf.The device according to the invention preferably has the design concept of a horizontal cylinder.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie die entsprechende Verfahrensweise eröffnen neue Möglichkeiten für die Durchführung von Wirbelschichtreaktionen, insbesondere unter Verwendung von Stoffen mit hierfür ungünstigen physikalischen Eigenschaften, wobei zugleich eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielt wird.The device according to the invention and the corresponding procedure open up new possibilities for the implementation of fluidized bed reactions, in particular using substances with unfavorable physical properties, at the same time a higher one Profitability is achieved.
Aufgrund der einstellbaren Verweilzeit der Partikel der festen Phase wird eine hohe Homogenität und Endqualstit der Produkte erzielt.Due to the adjustable residence time of the solid phase particles a high homogeneity and final quality of the products is achieved.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Konzepts beruht auf der Integration mehrerer Verfahrensschritte, auf der auch die erfindungsgemäße Vorrichtung beruht. LeerseiteAnother advantage of the inventive concept is based on the Integration of several process steps on which the device according to the invention is based. Blank page
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19792924523 DE2924523A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Processing of material by fluidisation - using fluidised bed equipped with stirrer |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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ID=6073484
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| DE19792924523 Ceased DE2924523A1 (en) | 1979-06-18 | 1979-06-18 | Processing of material by fluidisation - using fluidised bed equipped with stirrer |
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| DE (1) | DE2924523A1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: B01J 8/24 |
|
| 8131 | Rejection |