DE3519979A1

DE3519979A1 - Verfahren zum kontinuierlichen herstellen eines feststoff-granulats

Info

Publication number: DE3519979A1
Application number: DE19853519979
Authority: DE
Inventors: Roland Dr.-Ing. 8901 Bonstetten Nied; Gertrud Dr.-Ing. Onderka; Stefano Dipl.-Ing.(FH) 8900 Augsburg Zampini
Original assignee: Alpine AG
Current assignee: Alpine AG
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-04

Description

Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Feststoff-Granulats durch Trocknen und gleichzeitiges Granulieren im Fließbett.
Die wesentlichen Merkmale eines solchen Verfahrens bestehen darin, daß der zu granulierende Feststoff in Form einer Lösung oder Suspension in das aus vorgranuliertem Feststoff bestehende, durch ein eingeleitetes Trocknungsgas geeigneter Temperatur fluidisierte Gutbett gesprüht wird, wobei eine entsprechende Menge Granulat aus dem Gutbett ausgetragen und getrennt davon das Trocknungsgas zusammen mit dem entstehenden Wasserdampf abgezogen wird. Eine ausführliche Darstellung dieses Verfahrens ist beispielsweise in der US-PS 3,231,413 zu finden. Dort ist auch unter anderem vorgesehen, daß das ausgetragene Granulat in drei Korngrößen-Fraktionen aufgetrennt wird, wobei die mittlere Fraktion als Fertigprodukt ausgetragen wird, und das überkorn nach seiner Zerkleinerung zusammen mit dem unveränderten Unterkorn wieder in das Fließbett zurückgeleitet wird.
Versuche haben jedoch ergeben, daß sich das Verfahren in den meisten Fällen nicht stabil führen läßt. Offensichtlich ist es nur dann brauchbar, wenn - wie auch der genannten Druckschrift zu entnehmen ist - die Menge von überkorn und Unterkorn zusammen im Verhältnis zu dem Fertigprodukt relativ klein ist. Wie sich gezeigt hat, kann eine stabile Betriebsweise nur dann erreicht werden, wenn sowohl die Menge als auch die Kornverteilung des ausgetragenen Granulats konstant gehalten werden kann. Zwar könnte die Menge in einfacher Weise durch geregelten Austrag konstant gehalten werden, doch ist es praktisch unmöglich, die Kornverteilung konstant zu halten, da diese von der Kornverteilung der eingebrachten Keimpartikel abhängt. Als Keimpartikel werden aber hier das zerkleinerte Oberkorn und das Unterkorn des ausgetragenen Granulats verwendet, so daß jede kleinste Anderung in dessen Kornverteilung bewirkt, daß diese sich noch weiter ändert. In der Regel sieht das dann so aus, daß die Menge des Unterkorns stetig zunimmt und die Menge des Fertigprodukts entsprechend abnimmt bis schließlich überhaupt kein Fertigprodukt mehr erzeugt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren so zu verbessern, daß ein kontinuierliches Herstellen eines Feststoff-Granulats unabhängig von der Kornverteilung im Fließbett ermögl t wird und in einfacher Weise durchführbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, die Masse des das Fließbett bildenden Gutes zeitlich konstant zu halten, u. z. durch gereielte Entnahme einer Granulatmenge aus dem Fließbett und gleichzeitige geregelte Zufuhr von Granulatkörnern, die aus der vorher entnommenen Granulatmenge nach Abtrennen des Fertigprodukts erhalten wurden, die also die Korngröße des Fertigprodukts noch nicht erreicht haben. Dabei wird auch die Menge des als Lösung oder Suspension eingebrachten Feststoffes zeitlich konstant gehalten; sie entspricht der Menge des abgezogenen Fertigprodukts.
Um einen kontinuierlichen Verfahrensablauf zu gewährleisten, wird weiterhin vorgeschlagen, die aus dem Fließbett ausgetragenen und nach Abtrennen des Fertigprodukts verbliebenen Granulatkörner in einem Sammelbehälter zwischenzulagern und sie dann daraus für die geregelte Zufuhr zum Fließbett zu entnehmen.
Obwohl der Granulationsprozeß an sich hier genauso abläuft wie beim bekannten Verfahren, wird durch die Aufteilung des daran beteiligten Feststoffes in eine aktiv teilnehmende, das Fließbett bildende Masse und eine passive, im Sammelbehälter zwischengelagerte Masse und durch das zwangsweise Konstanthalten des Fließbettes ein konstanter, leicht zu steuernder Betriebsablauf erreicht.
Wird z. B. die Korngröße des Fertigprodukts nicht schnell genug erreicht, so erhöht sich die Anzahl der Granulatkörner, deren Korngröße nur wenig kleiner ist als die des Fertigprodukts. Der damit verbundenen Massezunahme wird erfindungsgemäß dadurch begegnet, daß nun soviel Granulat entnommen wird, daß die Masse des Fließbettes konstant bleibt. Das hat zur Folge, daß die Anzahl der Granulatkörner, die die Korngröße des Fertigprodukts noch nicht erreicht haben, kleiner wird, wobei der verbleibende Rest jetzt sehr rasch auf die Korngröße des Fertigprodukts anwachsen kann (wegen der konstant bleibenden Menge des als Lösung oder Suspension zugeführten Feststoffes), worauf eine Phase erhöhten Austrages folgt. Die Fließbettmasse nimmt dabei ab und wird nun mit Granulat aus dem Sammelbehälter wieder auf ihren Ausgangswert gebracht.
Durch dieses zwangsweise Konstanthalten der Fließbettmasse läßt sich ein sehr stabiler Verfahrensablauf erreichen, bei dem das Fertigprodukt in kontinuierlichem Strom anfällt. Vielfach erübrigt sich dabei eine besondere Zugabe von Granulationskeimen. Ist es dennoch erforderlich, die Anzahl der Granulatkörner im Fließbett zu erhöhen, so kann dies in einfacher Weise dadurch geschehen, daß ein Teil der aus dem Fließbett ausgetragenen Granulatkörner zerkleinert und dann als Keime wieder in das Fließbett eingebracht wird.
Zum Konstanthalten der Fließbettmasse ist es nicht erforderlich, ihre absolute Größe zu kennen; für die erfindungsgemäße Verfahrensführung reicht es aus, wenn die Schwankungen um einen einmal eingestellten Mittelwert bestimmt werden. Als Meßgröße zur Ermittlung des Anstiegs bzw. Abfalls der das Fließbett bildenden Gutmasse kann in vorteilhafter Weise der sich über dem Fließbett einstellende Druckabfall des Trocknungsgases verwendet werden, der direkt proportional zur Masse des Fließbettes ist und mit einfachen Mitteln bestimmt werden kann.
An einem Ausführungsbeispiel soll die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt werden. In der Figur ist schematisch eine Anlage zum kontinuierlichen Herstellen eines Feststoff-Granulats durch Trocknen und gleichzeitiges Granulieren im Fließbett dargestellt, deren Funktionsweise nachfolgend beschrieben wird.
Die durch die Leitung 4 in zeitlich konstantgehaltener Menge eingepumpte Lösung oder Suspension wird mit Hilfe der Preßluft aus Leitung 5 durch die Zweistoff-Düse 7 nach oben in das Fließbett eingesprüht, das von einem Heißluftstrom, der durch Gebläse 1 und Erhitzer 2 erzeugt und durch den Verteilerring 3 und den konischen Siebboden 6 zugeführt wird, von unten nach oben durchströmt und dabei fluidisiert wird. Durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit der Preßluft aus der Düse 7 wird die fluidisierte Schüttung aufgebrochen, so daß eine stark ausgeprägte Fontäne entsteht, welche die besprühten feuchten Granulatkörner geradlinig nach oben transportiert, bis diese ihre jeweilige Endsteighöhe erreicht haben. Nach Richtungsumkehr im Scheitelpunkt fallen die Granulatkörner nun gegen den nach oben gerichteten Heißluftstrom am äußeren Umfang des Apparates in das Fließbett zurück, wobei sie bereits zu diesem Zeitpunkt so weit abgetrocknet sein müssen, daß sie beim Zusammentreffen mit anderen Granulatkörnern nicht verklumpen. Die durch Wasserdampf-Aufnahme abgekühlte Luft verläßt den Apparat über die Absaugspirale 9, wird im Filter 10 entstaubt und über das Gebläse 11 ausgeblasen. Um zu verhindern, daß kleinste Granulatkörner, die mit der Strömung sehr hoch aufsteigen, ausgetragen werden, befindet sich im Oberteil des Apparates ein nach dem Fliehkraftprinzip wirkender Umlenksichter 8.
Kurz oberhalb des konischen Siebbodens 6 befindet sich an einer Stelle des Umfangs ein Austragsschacht 12, von welchem jeweils ein Teil des zurückfallenden Granulatstroms über eine Zellenschleuse auf die Siebmaschine 13 mit der Siebmaschenweite der Korngröße des Fertigprodukts befördert wird. Der Siebüberlauf 14 ist Fertisprodukt und wird abgeführt, der Siebdurchgang wird entweder direkt über Förderleitung 15 in das Fließbett zurückgeführt, oder über Förderleitung 16 zum Sammelbehälter 17 geleitet, wenn die Fließbettmasse über eine vorgegebene Größe anwächst. Fällt die Fließbettmasse unter diese Größe, wird mit Hilfe der Dosiervorrichtung 18 zwischengelagertes Granulat aus dem Sammelbehälter 17 abgezogen und über Förderleitung 15 dem Fließbett bis zum Erreichen seiner vorgegebenen Größe wieder zugeführt. Durch geregelten Austrag und geregelte Zufuhr von Granulatkörnern, die die Korngröße des Fertigprodukts noch nicht erreicht haben, wird somit die Masse des das Fließbett bildenden Gutes zeitlich konstant gehalten.
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Claims

betreffend ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Feststoff-Granul ats Patentansprüche 1. Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Feststoff-Granulats durch Trocknen und gleichzeitiges Granulieren im Fließbett, wobei der zu granulierende Feststoff in Form einer Lösung oder Suspension in das aus vorgranuliertem Feststoff bestehende, durch ein eingeleitetes Trocknungsgas geeigneter Temperatur fluidisierte Gutbett gesprüht, eine entsprechende Menge Granulat aus dem Gutbett ausgetragen und getrennt davon das Trocknungsgas zusammen mit dem entstehenden Wasserdampf abgezogen wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß bei zeitlich konstant gehaltener Menge des als Lösung oder Suspension eingebrachten Feststoffes die Masse des das Fließbett bildenden Gutes durch geregelten Austrag bzw. geregelte Zufuhr von Granulatkörnern, die die Korngröße des Fertigproduktes noch nicht erreicht haben, zeitlich konstant gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die aus dem Fließbett ausgetragenen Granulatkörner nach Abtrennen des Fertigproduktes in einem Sammelbehälter gelagert werden, aus dem dann die der geregelten Zafuhr zum Fließbett dienenden Granulatkörner wieder entnommen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß ein Teil der aus dem Fließbett ausgetragenen Granulatkörner zerkleinert und dann als Keime wieder in das Fließbett eingebracht wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß als Meßgröße zur Ermittlung des Anstiegs bzw. Abfalls der das Fließbett bildenden Gutmasse der sich über dem Fließbett einstellende Druckabfall des Trocknungsgases verwendet wird.