DD203237A1

DD203237A1 - Vorrichtung und verfahren zum entstauben von schuettguetern, insbesondere granulaten aus synthetischen hochpolymeren

Info

Publication number: DD203237A1
Application number: DD23724482A
Authority: DD
Inventors: Dietmar Kummer; Dieter Gotthardt
Original assignee: Dietmar Kummer; Dieter Gotthardt
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-02-08
Publication date: 1983-10-19

Abstract

Durch die Vorrichtung und das Verfahren soll eine wirkungsvolle Entstaubung von Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren, wie Polyamiden und Polyestern, erfolgen. Die Erfindung ist jedoch auch in der Getreidewirtschaft anwendbar. Ziel und Aufgabe ist es, eine wirtschaftliche und kontinuierliche Anlage mit hohem Wirkungsgrad zu schaffen. Erfindungsgemaesz wird dies dadurch erreicht, dasz man eine Vorrichtung, bestehend aus Gutstrom-/Gasmischer, Entstaubungskammer und Gutsammelbehaelter einsetzt, bei welcher der Gutstrom-/Gasmischer eine Eintrittsoeffnung fuer Treibgas und einen senkrecht angeordneten Gutzufuhrrohrstutzen besitzt, der im oberen Bereich des Beschleunigungsrohres endet und mit der Wandung des Beschleunigungsrohres eine Ringspaltdruese bildet, wobei das Beschleunigungsrohr in seiner Gesamtlaenge zentrisch in die Entstaubungskammer mit Entstaubungsstutzen und Leitblechen so weit hineinragt, dasz zwischen seinem Ende und der Oeffnung der Trenngaszufuhrleitung eine Entstaubungszone entsteht und unterhalb der Trenngaszufuhrleitung ein Gutsammelbehaelter mit Abgabeschleuse angeordnet ist. Das Verfahren zur Entstaubung beruht auf der erfindungsgemaeszen Fuehrung bzw. Beschleunigung von Foerder-, Trenn- und Treibgas sowie des zu entstaubenden Granulats.

Description

Titel der Erfindung;

Vorrichtung und Verfahren zum Entstauben von Schüttgütern, insbesondere Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, und ein Verfahren zum wirksamen Entstauben von Schüttgütern, vorzugsweise von Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren, beispielsweise aus Polyamiden oder Polyestern. Die Erfindung kann bei allen Chemiefaserherstellern angewendet werden, wo es notwendig ist, das Ausgangsprodukt zur Herstellung von synthetischen Fasern, Fäden und Folien von den anhaftenden Staub- und Schmutzpartikeln bzw. von Unterkornanteilen zu befreien.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung und die Anwendung des Verfahrens ist ferner auch in der Getreidewirtschaft und Filmindus trie möglich .

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Es sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen das Schüttgut bzw. das Granulat aus, synthetischen

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Hochpolymeren nach dem Kaskadenprinzip von den mitgeführten Verunreinigungen und Staubanteilen abgetrennt wird. Das körnige Gut wird im freien Fall durch in Vorrichtungen eingebauten Schikanen oder anders ausgeführte Leiteinrichtungen hindurchgeführt. Gleichzeitig werden mit einem durch das Schnitzelgut hindurchzuführenden Gasstrom die auszuscheidenden Bestandteile mitgerissen und abgeführt.

Mit diesen sogenannten Windsichtungen erreicht man nur einen Entst.aubungsef f ekt von ca. 20 %.

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach DD-PS 54 wird zur Entstaubung eine Vibrationssiebanlage eingesetzt. Hier gelangt das synthetische Granulat über einen Gutabscheider und eine Zellradschleuse auf ein schräg angeordnetes Vibrationssieb, wo es durch Siebbewegung und den Inertgasstrom vom Staub getrennt wird. Die abgeschiedenen Verunreinigungen werden durch, den Siebboden in eine Staubkammer abgeführt.

Ferner ist bekannt, die Entstaubung von Granulaten in sogenannten Schwerkraft- oder Freifallsichtern durchzuführen, Hier wird das Granulat im freien Fall in einen senkrecht aufsteigenden Luft- oder Gasstrom geleitet. Durch die Umspülung der einzelnen Granulatkörner mit dem gasförmigen Medium soll erreicht werden, daß die am Granulatkörper anhaftenden Verunreinigungen vom Luftoder Gasstrom mitgerissen werden.

Die senkrechte Komponente-der Luftgeschwindigkeit darf in diesem Fall die .Schwebegeschwindigkeit des Granulats von ca. 4 - S m . s nicht übersteigen, da sonst das Granulat durch den Gas- oder Luftstrom mitgerissen wird und gemeinsam mit dem Staubanteil in den angeordneten Staubabscheider gelangt.

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Durch die Begrenzung der Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Granulat und dem Trennluftstrom kommt es nicht zur vollständigen Entstaubung der Granulate aus synthetischen Hochpolymeren, da durch die physikalischen Eigenschaften der synthetischen Hochpolymeren, wie erhöhte elektrostatische Aufladung, der größte Teil des Staubanteiles nicht lose zwischen den Granulatkörnern verteilt ist, sondern an diesen haftet. Zur Abtrennung der Staubpartikel von den Granulatkörnern sind bestimmte Losreißkräfte notwendig, die mit der Schwerkraftsichtung nicht erreicht werden können.

Es ist weiterhin bekannt, daß zur Verbesserung des Entstaubungsgrades die Schüttgüter direkt mittels pneumatischer Förderanlagen einem Freifallsichter zugeführt werden, um so die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Granulat und dem Trennmedium zu erhöhen. Dabei ist man jedoclv durch die Fördergutgeschwindigkeit von ca. 15 m/s wiederum an eine bestimmte Grenzgeschwindigkeit gebunden und eine exakte, granulatspezifische Trennschärfe kann nicht erzielt werden.

Da jedoch beim Schmelzspinnen von Polyamiden und Polyestern eine Schmelze benötigt wird, die weitgehend von Verunreinigungen befreit ist, da sonst Spinnstörungen auftreten, was sich äußerst negativ auf die Qualität der zu erspinnenden Fäden und Fasern und zu gießenden Filme oder Folien auswirkt, ist es notwendig, das Granulat vor dem .Verarbeitungsprozeß wirksam von seinen Staubanteilen und anderen Verunreinigungen zu befreien.

Die Staubanteile bestehen bei Granulat aus synthetischen Hochpolymeren in erster Linie aus dem Abrieb des Granulates selbst, was durch die elektrostatische Aufladung bedingt am Granulat haften bleibt.

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Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Ver-_ fahren zu schaffen, mit welchem es möglich ist, ein Schüttgut, vorzugsweise Granulat aus synthetischen Hochpolymeren, wie Polyamiden und Polyestern, so von anhaftenden Staub- und Schmutzanteilen zu befreien, daß das hochwertige Granulat weitgehend gereinigt dem Aufschmelzprozeß zugeführt werden kann. Es soll sich dabei um eine kontinuierlich und wirtschaftlich arbeitende Vorrichtung und ein Verfahren handeln, womit ein hoher Entstaubungseffekt erzielt wird. Von dem Grad der Entstaubung wird die Qualität der ersponnenen Fäden und Fasern sowie der gegossenen Filme und Folien beeinflußt. ·

Darstellung des Wesens der Erfindung:

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur" Entstaubung von Schüttgütern, vorzugsweise von Granulaten synthetischer Hochpolymerer, zu entwickeln, bei welchem die für den Entstaubungsvorgang notwendigen Trennkräfte für das jeweilige Granulatprodukt erreicht werden können und spezifisch einstellbar sind. Der Entstaubungsprozeß soll in einem geschlossenen System, falls notwendig unter Ausschluß von Sauerstoff in einem Schutzgasstrom, durchführbar sein. Die Vorrichtung und das Verfahren soll bekannte und neue Elemente bzw. Verfahrensstufen beinhalten, wodurch auf einfache und wirtschaftliche Weise ein hoher Entstaubungseffekt erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß man eine Vorrichtung zum Entstauben von Schüttgütern, insbesondere von Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren, wie aus Polyamiden und Polyestern einsetzt, die aus einem Gutstrom-/Gasmischer, einer Entstaubungs-

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kammer und einem Gutsammelbehälter zusammengesetzt ist. Der Gutstrom-/Gasmischer besitzt eine Anschlußöffnung für das einströmende Treibgas und einen senkrecht angeordneten Gutzufuhrrohrstutzen, welcher im oberen Bereich des Beschleunigungsrohres, das sich in die Entstaubungskammer erstreckt, endet. Der Gutzufuhrrohrstutzen bildet mit der Wandung des Beschleunigungsrohres eine Ringspaltdüse. Das zentrisch angeordnete Beschleunigungsrohr ragt mit seiner Gesamtlänge in die Entstaubungskammer, wobei sich zwischen seinem Ende und der Austrittsöffnung der Trenngaszuführungsleitung die Entstaubungszone bildet. Die öffnung der Trenngaszufuhrleitung kann zweckmäßigerweise trichterförmig sein. Im oberen Drittel der Entstaubungskammer sind Leitbleche angeordnet, ferner besitzt sie einen Entstaubungsstutzen für den Austritt der staubhaltigen Luft. Unterhalb der Trenngaszufuhrleitung ist ein Gutsammelbehälter mit einer Abgabeschleuse direkt angeordnet.

Es ist sinnvoll, den Durchmesser für das Beschleunigungsrohr kleiner zu wählen als den Durchmesser der pneumatischen Förderleitung, welche zum Gutzufuhrrohrstutzen führt.

Der untere Teil des Gutstrom-/Gasmischers und des Gutsammelbehälters kann in konischer Form ausgeführt sein. Die Leitbleche werden im oberen Drittel der Entstaubungskammer so angeordnet, daß der aufsteigende Gesamtstrom um vorzugsweise 135° umgelenkt wird. Der Abstand der Leitbleche zueinander wird so groß gewählt, daß die Schwebegeschwindigkeit des Schüttgutes zwischen den Leitblechen ebenso unterschritten wird, wie im gesamten Bereich der Entstaubungskammer.

Das Verfahren zum Entstauben von Schüttgütern mit der erfindungsgamäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzsich-

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net, daß das zu behandelnde Gut pneumatisch dem Gutstrom-/ Gasmischer zugeführt wird, wobei es dort mit einem Treibgasstrom derart vereinigt wird, daß es in dem nachgeschalteten Beschleunigungsrohr eine solche Geschwindigkeit erhält, die-weit über der ursprünglichen Geschwindigkeit liegt und dadurch das Schüttgut mit der erforderlichen Maximalgeschwindigkeit in der Entstaubungszone auf einen Trenngasstrom auftritt, wobei die anhaftenden Staubund Schmutzpartikel vom Schutt.gut getrennt und über den Entstaubungsstutzen abgesaugt werden und das entstaubte Schüttgut im Gutsammelbehälter aufgefangen wird.

Das Treib- und Trenngas zum Betreiben der Anlage wird zweckmäßiger Weise im Kreislauf gefahren und laufend gereinigt.

Falls es notwendig ist,, das Schüttgut in einer sauer* stoffarmen Sphäre zu reinigen, so wird Inertgas, wie N„ verwendet·

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der dazugehörigen Zeichnung wird in

Fig. 1: ein Schnitt durch die Vorrichtung mit dem Fließschema von Treib- und Trenngas

dargestellt.

Aus Figur 1 ist zu ersehen, daß die Vorrichtung zum Entstauben von Schüttgütern, insbesondere von Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren aus einem Gutstrom-/Gasmischer 4/ einer Entstaubungskammer 16 und einen Gutsammelbehälter 14 besteht, wobei der Gutstrom-/Gasmiseher 4- eine Anschlußöffnuna 20 für das

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Treibgas und einen senkrecht angeordneten Gutzufuhrrohrstutzen 7 besitzt, welcher im oberen Teil des Beschleunigungsrohres 8 endet und mit der Wandung des Beschleunigungsrohres 8 eine Ringspaltdüse 6 bildet, wobei das Beschleunigungsrohr 8 in seiner Gesamtlänge zentrisch in die Entstaubungskammer 16 soweit hineinragt, daß zwischen seinem unteren Ende und der Austrittsöffnung der Trenngaszufuhrleitung 12 eine Entstaubungszone 9 entsteht. Die öffnung der Trenngaszufuhrleitung 12 ist trichterförmig gestaltet. In der Entstaubungszone 9 wird durch die einstellbare Differenzgeschwindigkeit zwischen dem beschleunigten Fördergut und dem Trenngasstrom die vollständige Abtrennung der Staub- und Schmutzpartikel von den Gutteilchen erreicht. Gleichzeitig werden die Gutteilchen abgebremst und fallen in den Gutsammelbehälter 14.

Zur sicheren Trennung des Granulates vom Gesamtgutstrom sind im oberen Drittel der Entstaubungskammer zwischen der Außenwand der Entstaubungskammer IS und dem Beschleunigungsrohr 8 Leitbleche 21; 22 so angeordnet, daß eventuell durch lokale Strömungskanäle mitgerissene Granulatteilchen durch den Gesamtgasstrom aufgezwungene Geschwindigkeits- und Richtungswechsel aus dem Gesamtgasstrom ausgeschieden werden und in den Gutsammelbehälter 14, der in konischer Form gestaltet und mit einer Abgabeschleuse 15 versehen ist, fallen,

Die Wirkung, der Anlage ist wie folgt :

Von der Granulatanlage 1 wird das zu entstaubende Granulat, vorzugsweise mit Hilfe eines Gasstromes, der durch einen Verdichter 2 erzeugt wird, pneumatisch über die Förderleitung 3 dem Gutstrcm-/Gasmischer 4 zugeführt. Das Treibgas wird vorzugsweise mit Hilfe des Verdichters 5 in den Gutstrom-/Gasmischer 4 über die

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Anschlußöffnung 20 eingeleitet. Über die Ringspaltdüse werden der Granulatstrom und der Treibgasstrom derart vereinigt., daß kein Rückstau im Gutzufuhrrohrstutzen auftreten kann und die kinetische Energie des Treibgases im Beschleunigungsrohr 8 auf die Fördergutteilchen übertragen wird. Dieser Energieaustausch bewirkt, daß die Fördergutteilchen über ihre Fördergeschwindigk-eit (ca. 15 m . s ) hinaus beschleunigt werden. Als eine Voraussetzung dafür muß der Durchmesser des Beschleunigungsrohres 8 kleiner als der Durchmesser der Förderleitung 3 sein. Die Länge des Beschleunigungsrohres 8 ist so bemessen, daß das Fördergut an der Austrittsöffnung mit Maximalgeschwindigkeit in die Entstaubungszone 9 eintritt. Die Eintrittsgeschwindigkeit des zu entstaubenden Granulates in die Entstaubungszone 9 ist durch die Regulierung des Treibgasstromes über das Stellventil 10 gutspezifisch in Abhängigkeit vom gewünschten bzw. erforderlichen Entstaubungsgrad des Schüttgutes regelbar. In der Entstaubungszone 9. trifft das bis auf die gewünschte Eintrittsgeschwindigkeit beschleunigte, zu entstaubende Granulat, auf einen Trenngasstrom, der dem Granulatgutstrom entgegengerichtet ist. Dieser Trenngasstrom wird durch den Verdichter 11 in der Treibgasleitung 12 auf die erforderliche Trenngeschwindigkeit gebracht , die notwendig ist, um in der Entstaubungszone 9 den gewünschten Entstaubungseffekt zu erzielen. Dabei kann die Geschwindigkeit des Trenngasstromes durch das Stellventil 13 reguliert werden. Durch die Schwerkraft bedingt, fällt das entstaubte Granulat in den Gutsammelbehälter 14 und von hier kann es über die Abgabeschleuse 15, vorzugsweise eine Zellradschleuse, entnommen werden.

Die drei Teilgasströme, d.h. Fördergas-, Treibgas- und Trenngasstrom, steigen in der Entstaubungskammer 16 nach oben und verlassen sie angereichert mit Abrieb-

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und Staubteilchen über den Austrittsstutzen 17. Der freie Querschnitt der Entstaubungskammer 16 ist unmittelbar nach der Entstaubungszone 9 so groß bemessen, daß die Geschwindigkeit des Gesamtgasstromes unter der Schwebegeschwindigkeit des. zu entstaubenden Gutes liegt.

Im oberen Drittel der Entstaubungskammer 16 unmittelbar vor dem Austritt des Gesamtgasstromes aus dem Austrittsstutzen 17, wird der Gesamtgasstrom durch die Leitbleche 21 und 22 um 100 - 150 , vorzugsweise 135°, umgelenkt. Der Abstand der Leitbleche 21; 22 voneinander ist so groß, daß die Schwebegeschwindigkeit des zu entstaubenden Granulates auch im Bereich zwischen den Leitblechen unterschritten wird. Das Leitblech 21 ist so gestaltet, daß das Restgranulat unabhängig vom aufsteigenden Gesamtgasstrom in den Gutsammelbehälter 14 fallen kann.

Die Ansaugeleitungen der Verdichter 2; 5 und 11 sind mit der Abgasleitung 19 der Entstaubungskammer IS verbunden, so daß der Gesamtprozeß der Gutentstaubung im Kreislauf unter Verwendung von Schutzgas, vorzugsweise N„, betrieben werden kann.

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Claims

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Erfindunqsansprüche:

1. Vorrichtung zum Entstauben von Schüttgütern, insbesondere von Granulaten aus synthetischen Hochpolymeren, wie aus Polyamiden oder Polyestern, gekennzeichnet dadurch, daß sie aus einem Gutstrom-/Gasmischer (4), einer Entstaubungskammer (16) und einem Gutsammelbehälter (14) besteht, wobei der Gutstrom-/ Gasmischer (4) eine Anschlußöffnung (20) für Treibgas und einen senkrecht angeordneten Gutzufuhrrohrstutzen (7) besitzt, welcher im oberen Bereich des Beschleunigungsrohres (8) endet und mit der Wandung des Beschleunigungsrohres (8) eine Ringspaltdüse (6) bildet, wobei das Beschleunigungsrohr (8) in seiner Gesamtlänge zentrisch in die zylindrische Entstaubungskammer (16) mit Entstaubungsstutzen (17) und Leitblechen (21, 22) soweit hineinragt, daß zwischen seinem Ende und der öffnung der Trenngaszufuhrleitung (12) eine Entstaubungszone (9) entsteht und unterhalb der Trenngaszufuhrleitung (12). ein Gutsammelbehälter (14) mit Abgabeschleuse (15) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Durchmesser des Beschleunigungsrohres (.8) kleiner als der Durchmesser der pneumatischen Förderleitung (3) ist.

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3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Gutstrom-/Gasmischer (4) als auch der Gutstromsammelbehälter (14) in konischer Form ausgeführt ist.
4. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Öffnung der Trenngaszufuhrleitung (12) in der Entstaubungskammer (16) sich trichterförmig erweitert.
5. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß im oberen Drittel der Entstaubungskammer (16) die Leitbleche (21; 22) derart angeordnet sind, daß der aufsteigende Gesamtgasstrom um vorzugsweise 135° umgelenkt wird.
6. Vorrichtung nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Abstand der Leitbleche (21; 22) voneinander so groß ist, daß zwischen den Leitblechen (21; 22) die Schwebegeschwindigkeit des Schüttgutes ebenso unterschritten wird, wie im Bereich zwischen dem Beschleunigungsrohr (8) und dem Leitblech (21).
7. Verfahren zum Entstauben von Schüttgütern mittels der Vorrichtung nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß das zu behandelnde Schüttgut pneumatisch einem Gutstrom-/Gasmischer (4') zugeführt, und dort mit einem Treibgasstrom derart vereinigt wird, daß es im nachgeschalteten Beschleunigungsrohr (8.) eine solche Geschwindigkeit erhält, die weit über die ursprüngliche Fördergutgeschwindigkeit hinaus gesteigert wird, worauf das Schüttgut mit der erforderlichen Maximalgeschwindigkeit in der Entstaubungszone (9) unterhalb des Beschleunigungsrohres (8) auf einen Trenngasstrom auftritt, wobei die anhaftenden Staub- und Schmutzpartikel vom Schüttgut

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getrennt und über die Anschlußöffnung (20) abgesaugt werden und das entstaubte Schüttgut im Gutsammelbehälter (14) aufgefangen wird.
8. Verfahren zum Entstauben von Schüttgütern nach Punkt 1-7, gekennzeichnet dadurch, daß als Treib- und Trenngas ein Inertgas dient, das im Kreislauf, gefahren wird.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

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