DE10237917A1 - Contact-electrical charging of aleurone/husk particle mixture for sorting involves particle state of motion change resulting from particle acceleration by force transfer between particles and surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontaktelektrischen Aufladen eines aus Aleuronteilchen und Schalenteilchen bestehenden Teilchen-Gemisches gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a Method for contact-electrically charging one of aleuron particles and shell particles existing particle mixture according to the preamble of claim 1.
Verfahren, bei denen ein aus mehreren Teilchensorten bestehendes Pulver durch einen ersten Verfahrensbereich transportiert werden und während ihres Verweilens in einem ersten Verfahrensbereich relativ zu mindestens einer Festkörperoberfläche bewegt werden, wobei wiederholte Kontakte zwischen den Pulverteilchen und der mindestens einen Festkörperoberfläche stattfinden, sind an sich bekannt. Dabei erfolgt eine unterschiedliche elektrische Aufladung der verschiedenen Teilchensorten jeweils zu einem unterschiedlichen elektrischen Zustand. Die so behandelten Teilchen können dann in einem elektrischen und/oder magnetischen Feld bewegt und sortiert werden.Procedures where one out of several Particle types of existing powder through a first process area be transported and during their Dwelling in a first procedural area relative to at least moving a solid surface with repeated contacts between the powder particles and which take place at least one solid surface, are known per se. There is a different electrical Charging the different types of particles to a different one electrical condition. The particles treated in this way can then moved and sorted in an electrical and / or magnetic field become.
Damit eine anschliessende Sortierung der bewegten Aleuronteilchen und Schalenteilchen in einem elektrischen und/oder einem magnetischen Feld erfolgreich durchgeführt werden kann, ist eine ausreichend starke und ausreichend unterschiedliche Aufladung der Aleuronteilchen und der Schalenteilchen erforderlich.So that a subsequent sorting the moving aleurone particles and shell particles in an electrical and / or a magnetic field can be carried out successfully can is a sufficiently strong and sufficiently different Charging of the aleurone particles and the shell particles required.
Diese Aufgabe wird nach Anspruch 1 dadurch gelöst, dass während des Kontaktes zwischen den Teilchen (Aleuronteilchen oder Schalenteilchen) und der mindestens einen Festkörperoberfläche eine Änderung des Bewegungszustands der Teilchen aufgrund einer Beschleunigung der Teilchen durch eine Kraftübertragung zwischen den Teilchen und der Festkörperoberfläche erfolgt. Die Beschleunigung der Teilchen ändert den Geschwindigkeitsvektor der bewegten Teilchen. Sowohl eine Änderung des Betrags als auch der Richtung der Geschwindigkeit der bewegten Teilchen während des Kontaktes mit der mindestens einen Festkörperoberfläche bedingt eine Kraftübertragung zwischen der Festkörperoberfläche und dem sie kontaktierenden Teilchen. Die von der Festkör peroberfläche auf das sie kontaktierende Teilchen übertragene Kraft kann in eine normale und eine tangentiale Komponente zerlegt werden. Reale Teilchen, wie z.B. Aleuronteilchen und Schalenteilchen, sind keine vollelastischen Massenpunkte, sondern haben eine endliche Ausdehnung und sind in der Regel nur teilelastisch. Wenn ein derartiges Teilchen mit einer gegebenen kinetischen Energie auf die Festkörperoberfläche auftrifft, erfolgt je nach Form und Beschaffenheit (Elastizität oder Plastizität) des Teilchens sowie je nach Form und Rauhigkeit der Festkörperoberfläche durch die Normalkraft und die Tangentialkraft eine Reflexion, bleibende Deformation und Rotation des Teilchens, wobei das Teilchen nicht nur mit einem Punkt seiner Oberfläche, sondern mit einem etwas ausgedehnteren Teil seiner Oberfläche mit der Festkörperoberfläche in Kontakt gerät. Wenn das in der Regel elektrisch schwach oder praktisch nicht leitende Teilchen z.B. entlang der Festkörperoberfläche rollt und/oder gleitet, wird der Kontakt intensiviert, und es erfolgt eine stärkere Aufladung an der Oberfläche eines solchen Teilchens. Mit dem Begriff "Kontaktelektrizität" wird im folgenden übrigens die Übertragung elektrischer Ladungen allein durch Berührung zwischen einem Teilchen und der Festkörperoberfläche beschrieben, während mit dem Begriff "Triboelektrizität" eine spezielle Form der Kontaktelektrizität bei auftretender Reibung, insbesondere Gleitreibung, zwischen einem an der Festkörperoberfläche entlanggleitenden Teilchen gemeint ist.This task is claimed 1 solved by that while the contact between the particles (aleurone particles or shell particles) and a change in the at least one solid surface the state of motion of the particles due to an acceleration the particles through a power transmission between the particles and the solid surface. The acceleration of the Particle changes the velocity vector of the moving particles. Both a change the amount as well as the direction of the speed of the moved Particles during the contact with the at least one solid body surface requires a power transmission between the solid surface and the particle contacting them. The from the solid surface that transmitted particles contacting them Force can be broken down into a normal and a tangential component become. Real particles, e.g. Aleuron particles and shell particles, are not fully elastic mass points, but have a finite one Expansion and are usually only partially elastic. If such Particle hits the solid surface with a given kinetic energy, takes place depending on the shape and nature (elasticity or plasticity) of the particle and depending on the shape and roughness of the solid surface by the normal force and the tangential force is a reflection, permanent deformation and rotation of the particle, the particle not only with one point of its Surface, but with a somewhat larger part of its surface the solid surface in contact device. If that is usually electrically weak or practically non-conductive Particles e.g. rolls along the solid surface and / or glides, the contact is intensified and it takes place a stronger one Charging on the surface of such a particle. With the term "contact electricity" in the following, by the way, the transfer electrical charges solely through contact between a particle and the solid surface, while with the term "triboelectricity" a special form of contact electricity when friction occurs, in particular sliding friction, between a sliding along the solid surface Particle is meant.
Die aufgeladenen Teilchen des Aleuronteilchen/Schalenteilchen-Gemisches können während ihres Verweilens in einem zweiten Verfahrensbereich in einem elektrischen und/oder magnetischen Feld bewegt werden, so dass die in dem ersten elektrischen Zustand vorliegenden Aleuronteilchen von den in dem zweiten elektrischen Zustand vorliegenden Schalenteilchen getrennt bzw. sortiert werden (Entmischung des Aleuronteilchen/Schalenteilchen-Gemisches).The charged particles of the aleurone / shell particle mixture can during your Linger in a second process area in an electrical and / or magnetic field are moved so that in the first electrical state of aleurone particles present in the second electrical state present shell particles separated or sorted (separation of the aleurone particles / shell particle mixture).
Gemäss einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung weist der erste Verfahrensbereich zwei ihn begrenzende Festkörperoberflächen auf, die vorzugsweise relativ zueinander bewegt werden. So kann selbst bei im wesentlichen ruhenden Aleuronteilchen und Schalenteilchen eine intensive tribo-elektrische Aufladung der Teilchen erfolgen.According to a first point of view According to the invention, the first method area has two limits Solid surfaces on, which are preferably moved relative to one another. So yourself with essentially resting aleurone particles and shell particles an intensive tribo-electric charging of the particles takes place.
Bei einer bevorzugten Ausführung wird der erste Verfahrensbereich zur kontaktelektrischen Aufladung des Aleuronteilchen/Schalenteilchen-Gemisches durch einen spaltar tigen Zwischenraum zwischen der Aussenfläche eines Drehkörpers und der Innenfläche eines den Drehkörper umgebenden Hohlkörpers gebildet, wobei die Aussenfläche des Drehkörpers relativ zur Innenfläche des Hohlkörpers bewegt wird. Durch die Oberflächenreibung des bewegten Drehkörpers werden die Teilchen entlang der Umfangsrichtung durch den Spalt zwischen den beiden Zylinderflächen transportiert. Gegebenenfalls wird der Transport durch den Spalt durch einen Gasstrom in dem Spalt unterstützt.In a preferred embodiment the first process area for electrical contact charging Mix the aleurone particles / shell particle mixture using a spatula Space between the outer surface of a rotating body and the inner surface one the rotating body surrounding hollow body formed, the outer surface of the rotating body relative to the inner surface of the hollow body moves becomes. Through the surface friction of the moving rotating body the particles along the circumferential direction through the gap between the two cylinder surfaces transported. If necessary, the transport through the gap supported by a gas flow in the gap.
Der Drehkörper kann z.B. ein Zylinder und der Hohlkörper ein Hohlzylinder sein. Alternativ kann als Drehkörper ein Kegel und als Hohlkörper ein Hohlkegel verwendet werden. Als Drehkörper und Hohlkörper kommen auch eine paraboloidförmige Aussenfläche bzw. eine paraboloidförmige Innenfläche in Frage.The rotating body can e.g. a cylinder and the hollow body be a hollow cylinder. Alternatively, a cone can be used as the rotating body and a hollow cone as the hollow body be used. As a rotating body and hollow body there is also a paraboloidal outer surface or a paraboloid Inner surface in question.
Vorzugsweise befinden sich in dem ersten Verfahrensbereich zusätzlich zu den Aleuronteilchen und den Schalenteilchen des Gemisches Kollisionskörper bzw. Ladungstransferkörper. Die Abmessungen dieser vorzugsweise kugelförmigen Kollisionskörper sind zweckmässigerweise um mehr als das Zehnfache grösser als die Abmessungen der aufzuladenden Teilchen. Diese Kollisionskörper tauschen ähnlich wie die den ersten Verfahrensbereich begrenzende Festkörperoberfläche Ladungen mit den aufzuladenden Teilchen aus und tragen somit insgesamt zur angestrebten Aufladung der Aleuronteilchen und/oder der Schalenteilchen bei. Um zu verhindern, dass die Kollisionskörper eine zu hohe Masse haben und sich weniger gut als die Aleuronteilchen und die Schalenteilchen fluidisieren lassen, sind die Kollisionskörper zweckmässigerweise hohl oder porös ausgebildet.In addition to the aleurone particles and the shell particles of the mixture, collision bodies or charge transfer bodies are preferably located in the first process area. The dimensions of these preferably spherical collision bodies are expediently more than ten times larger than the dimensions of the particles to be charged. These collision bodies swap like the first process area bordering solid surface charges with the particles to be charged and thus contribute to the desired charging of the aleurone particles and / or the shell particles. In order to prevent the collision bodies from having an excessively high mass and from being less fluidizable than the aleurone particles and the shell particles, the collision bodies are expediently designed to be hollow or porous.
Es können sich auch von der mindestens einen Festkörperoberfläche stiftartige Erhebungen in den ersten Verfahrensbereich erstrecken. Dadurch wird die exponierte Festkörperoberfläche und die Wahrscheinlichkeit eines Stosses bzw. Kontaktes mit einem Teilchen erhöht, was ebenfalls insgesamt zur angestrebten Aufladung der Aleuronteilchen und/oder der Schalenteilchen positiv beiträgt.It can also differ from the minimum a solid surface pin-like Surveys extend into the first procedural area. This will the exposed solid surface and the probability of a collision or contact with a particle elevated, which is also the overall target for charging the aleurone particles and / or the shell particles contribute positively.
Die Drehachse des Drehkörpers und/oder die Drehachse des Hohlkörpers können vertikal angeordnet sein. Dadurch kann der Einfluss der Schwerkraft auf das Teilchengemisch in dem spaltartigen Zwischenraum des ersten Verfahrensbereichs ausgenützt werden. So kann z.B. bei der vertikalen zylinderförmigen oder kegelförmigen Geometrie des ersten Verfahrensbereichs eine Überlagerung der vertikal nach unten gerichteten Schwerkraft und der entlang der Umfangsrichtung wirkenden Reibungskraft bzw. Mitnahmekraft auf die Teilchen erzielt werden. Dadurch ergibt sich letztendlich eine im wesentlichen schraubenförmige Bahn der Teilchen in dem spaltartigen Zwischenraum, so dass eine relativ hohe Verweilzeit und Einwirkungszeit für die angestrebte Teilchen-Aufladung erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist dabei die Tatsache, dass sich die Verweilzeit und damit auch das Ausmass der Teilchen-Aufladung durch Verändern der Drehzahl des Drehkörpers auf einfache Weise einstellen lassen.The axis of rotation of the rotating body and / or the Axis of rotation of the hollow body can be arranged vertically. This can influence gravity on the particle mixture in the gap-like space of the first Process area are used. For example, with the vertical cylindrical or conical geometry of the first process area a superimposition of the vertically after gravity below and along the circumferential direction effective frictional force or driving force on the particles become. This ultimately results in an essentially helical path of the particles in the gap-like space, making a relative high dwell time and exposure time for the desired particle charge achieved becomes. The fact that the Residence time and thus also the extent of the particle charge Change the speed of the rotating body can be set easily.
Der Drehkörper und/oder der Hohlkörper sind vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet, können dabei aber je nach Bedarf konzentrisch oder exzentrisch zueinander angeordnet sein. Die konzentrische Anordnung hat eine konstante Spaltweite, während die exzentrische Anordnung eine veränderliche Spaltweite entlang der Umfangsrichtung hat. Dies ist insbesondere bei einer Anordnung mit im wesentlichen horizontaler Drehachse vorteilhaft, da auf diese Weise der unterschiedliche Einfluss der Schwerkraft entlang der Umfangsrichtung zumindest teilweise ausgeglichen werden kann. So kann z.B. bei einer horizontalen Anordnung der Drehkörper nach unten hin exzentrisch bezüglich des Hohlkörpers gelagert sein, wodurch sich ein von oben nach unten verjüngender Spalt ergibt. Dadurch wird das Einzugsverhalten des Spaltes verbessert, und der Spalt ist in seinem unteren Bereich besonders eng, wodurch die Einwirkung durch die Oberfläche des Drehkörpers von oben her auf den Transport der Teilchen und deren Aufladung verstärkt wird.The rotating body and / or the hollow body are preferably rotationally symmetrical, but can be used as required be arranged concentrically or eccentrically to each other. The concentric Arrangement has a constant gap width, while the eccentric arrangement a changeable Gap width along the circumferential direction. This is particularly so advantageous for an arrangement with a substantially horizontal axis of rotation, because in this way the different influence of gravity are at least partially compensated for along the circumferential direction can. For example, with a horizontal arrangement of the rotating body eccentric towards below of the hollow body be stored, whereby a tapering from top to bottom Gap results. This improves the gap's pull-in behavior, and the gap is particularly narrow in its lower area, whereby the impact through the surface of the rotating body from above on the transport of the particles and their charging reinforced becomes.
Der Drehkörper und/oder der Hohlkörper können auch einen polygonalen Querschnitt senkrecht zur Drehachse haben. Dadurch treten in dem Spalt neben der ansonsten dominierenden Gleitreibung auch wiederholte intensive Stösse an den zueinander abgewinkelten Polygonflächen auf. Dies wirkt sich positiv auf die insgesamte Aufladung der Teilchen aus.The rotating body and / or the hollow body can also have a polygonal cross section perpendicular to the axis of rotation. Thereby occur in the gap next to the otherwise dominant sliding friction also repeated intense impacts on the angled polygon surfaces. This has a positive effect on the total charge of the particles.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung erfolgt der Transport der Teilchen durch den ersten Verfahrensbereich hindurch mit einer mittleren Teilchen-Transportgeschwindigkeit durch Mitführung in einem Gasstrom.In another preferred embodiment the transport of the particles through the first process area with an average particle transport speed by carrying along in a gas stream.
Ergänzend oder alternativ kann der Transport der Teilchen durch den ersten Verfahrensbereich hindurch durch Mitführung an der mindestens einen bewegten Festkörperoberfläche durch Oberflächenreibung erfolgen, wobei zwischen der Geschwindigkeit der mindestens einen bewegten Festkörperoberfläche und der mittleren Teilchen-Transportgeschwindigkeit zweckmässigerweise eine Differenz besteht. Vorzugsweise sind die Geschwindigkeit der mindestens einen bewegten Festkörperoberfläche und die mittlere Teilchen-Transportgeschwindigkeit entgegengesetzt zueinander. Dadurch wird eine maximale Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Festkörperoberfläche und den Teilchen und eine hohe Stossintensität erzielt. An dieser Stelle sei bemerkt, dass die hohe Intensität eines Stosses (praktisch reibungsfreie Einmal-Berührung) an sich zu keiner Intensivierung des Ladungstransfers von oder auf die Teilchen führt. Die hier aufzuladenden Aleuronteilchen und Schalenteilchen sind aber mehr oder weniger elastisch und/oder plastisch verformbar, so dass zumindest während des Kontaktes zwischen einem Teilchen und der Festkörperoberfläche eine Abplattung des Teilchens und somit eine Vergrösserung der Kontaktfläche erfolgt. Dadurch wird der kontaktelektrische Ladungstransfer von oder zu den Teilchen verbessert.Additionally or alternatively the transport of the particles through the first process area by carrying along on the at least one moving solid surface by surface friction take place, between the speed of at least one moving solid surface and the average particle transport speed expediently there is a difference. Preferably the speed is the at least one moving solid surface and the average particle transport speed opposite to each other. This will result in a maximum speed difference between the Solid surface and the particles and a high impact intensity. At this point it should be noted that the high intensity of a shock (practical smooth one-time touch) per se no intensification of the charge transfer from or to which leads to particles. The aleurone particles and shell particles to be charged here are but more or less elastic and / or plastically deformable, so at least during the contact between a particle and the solid surface Flattening of the particle and thus an enlargement of the contact area takes place. As a result, the contact electric charge transfer from or to the particles improved.
Je nach der Art der verwendeten Kollisionskörper und der Art des Ladungstransfers zwischen den Aleuronteilchen, den Schalenteilchen, der Festkörperoberfläche und den Kollisionskörpern werden die Kollisionskörper in einem Kreislauf geführt, auf dem sie durch einen dritten Verfahrensbereich hindurchgeführt werden, in welchem ihr elektrischer Ladungszustand verändert wird, oder werden die Kollisionskörper als Kollisionskörper-Schwarm in dem ersten Verfahrensbereich gegen den Strom des in dem Transportgas mitgeführten Teilchengemisches im Gleichgewicht gehalten.Depending on the type of collision body used and the type of charge transfer between the aleurone particles, the shell particles, the solid surface and the collision bodies become the collision bodies circulated, on which they are passed through a third process area, in which their electrical charge state is changed, or will collision body as a swarm of collision bodies in the first process area against the flow of gas in the transport gas entrained Particle mixture kept in balance.
Die Kreislaufführung durch einen dritten Verfahrensbereich hindurch ist z.B. dann sinnvoll, wenn die Kollisionskörper aus demselben Material wie die Festkörperoberfläche bestehen und genau wie diese als "Kontaktpartner" für den definitiven Ladungstransfer von bzw. zu den Aleuronteilchen oder Schalenteilchen fungieren. In dem dritten Verfahrensbereich erfolgt dann eine Wiederherstellung des ursprünglichen Ladungszustands der Kollisionskörper, den sie vor ihrem Durchtritt durch den ersten Verfahrensbereich hatten. Die Kollisionskörper können in dem dritten Verfahrensbereich z.B. durch Erdung elektrisch entladen werden, oder sie können erneut elektrisch aufgeladen werden. Bei diesem Fall der Kreislaufführung werden die Kollisionskörper und das Teilchen-Gemisch vorzugsweise im Gegenstrom zueinander bewegt, um die Intensität der einzelnen Stösse zwischen den Teilchen und den Kollisionskörpern wegen der weiter oben genannten Gründe zu erhöhen.Circulating through a third process area is useful, for example, if the collision bodies are made of the same material as the solid surface and, like these, act as "contact partners" for the definitive charge transfer from or to the aleurone particles or shell particles. In the third process area, the original charge state of the collision bodies is restored, which they were before they passed through the first process rens area. The collision bodies can be electrically discharged in the third process area, for example by earthing, or they can be electrically charged again. In this case of the circulation, the collision bodies and the particle mixture are preferably moved in countercurrent to one another in order to increase the intensity of the individual collisions between the particles and the collision bodies because of the reasons mentioned above.
Das Halten der Kollisionskörper im Gleichgewicht ist z.B. dann sinnvoll, wenn die Kollisionskörper aus einem anderen Material als die Festkörperoberfläche bestehen und den Ladungstransfer zwischen Aleuronteilchen und Schalenteilchen unterstützen, indem sie z.B. von den Aleuronteilchen Ladung aufnehmen und diese Ladung dann an die Schalenteilchen abgeben oder umgekehrt. Die auf die Kollisionskörper einwirkende gleichgewichtserzeugende Gegenkraft ist vorzugsweise eine Massenkraft, insbesondere die Schwerkraft und/oder eine Fliehkraft, die durch eine Bewegung der Kollisionskörper auf einer Kreisbahn zustande kommt.Holding the collision body in the Equilibrium is e.g. then makes sense if the collision body is off a different material than the solid surface and charge transfer between aleurone particles and shell particles by they e.g. take charge from the aleuron particles and this charge then deliver to the shell particles or vice versa. The on the collision body acting counterbalance force is preferred a mass force, in particular gravity and / or a centrifugal force, the by moving the collision bodies on a circular path comes.
Gemäss einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung kann der erste Verfahrensbereich für die Aufladung der Teilchen eine Vielzahl in Serie angeordneter Ablenkflächen aufweisen, mittels derer die in einem Gasstrom mitgeführten Aleuronteilchen und Schalenteilchen des Teilchen-Gemisches auf ihrem Weg durch den ersten Verfahrensbereich wiederholt abgelenkt werden. Denkbar ist z.B. eine einem statischen Mischer ähnliche Anordnung. Die Ablenkflächen sind vorzugsweise zickzackförmig angeordnet, wobei die jeweiligen Ablenkflächen jeweils eben oder konkav gekrümmt sein können. Die ebene Version begünstigt intensive Einzelstösse zwischen den Teilchen und der Ablenkfläche (rein kontaktelektrische Aufladung), während die konkav gekrümmte Version ein Gleiten der Teilchen entlang der Ablenkfläche begünstigt (tribo-elektrische Aufladung).According to a second point of view The invention can be the first process area for charging the particles have a plurality of deflection surfaces arranged in series, by means of which those carried in a gas stream Aleuron particles and shell particles of the particle mixture on their way are repeatedly distracted by the first procedural area. It is conceivable e.g. an arrangement similar to a static mixer. The baffles are preferably zigzag arranged, the respective deflection surfaces each flat or concave bent could be. The flat version favors intense single shocks between the particles and the deflection surface (purely contact-electric charging), while the concavely curved Version favors a sliding of the particles along the deflection surface (tribo-electric Charging).
Gemäss einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung ist die mindestens eine Festkörperoberfläche die Innenfläche eines Hohlköpers, bei dem es sich vorzugsweise um eine Hohltrommel handelt. Ähnlich wie bei dem ersten Gesichtspunkt der Erfindung können sich im Innern des Hohlkörpers zusätzlich zu den Aleuronteilchen und den Schalenteilchen des Gemisches Kollisionskörper befinden, und ergänzend oder alternativ können sich von der Innenfläche des Hohlkörpers stiftartige Erhebungen ins Innere des Hohlkörpers erstrecken.According to a third aspect of the invention, the at least one solid surface is the inner surface of a Hollow body, which is preferably a hollow drum. Similar to in the first aspect of the invention, in addition to the inside of the hollow body the aleurone particles and the shell particles of the mixture are collision bodies, and complementary or alternatively can itself from the inner surface of the hollow body pin-like elevations extend into the interior of the hollow body.
Die Drehachse des Hohlkörpers ist hier vorzugsweise horizontal angeordnet. In diesem Fall erfolgt der Teilchentransport durch den Hohlraum des rotierenden Hohlkörpers durch einen die Teilchen mitführenden Gasstrom mit einer Komponente entlang der axialen Richtung parallel zur Drehachse des Hohlkörpers.The axis of rotation of the hollow body is here preferably arranged horizontally. In this case the particle transport through the cavity of the rotating hollow body through one that carries the particles Gas flow with a component parallel along the axial direction to the axis of rotation of the hollow body.
Alternativ kann die Drehachse des Hohlkörpers zur Horizontalen geneigt angeordnet, sein, so dass eine Komponente der auf die Teilchen einwirkenden Schwerkraft zum . Transport durch den Hohlkörper ausgenützt werden kann.Alternatively, the axis of rotation of the hollow body be inclined to the horizontal, so that one component the gravity acting on the particles to. Transport through the hollow body exploited can be.
Vorzugsweise ist der Neigungswinkel zwischen der Drehachse und der Horizontalen kleiner als der Neigungswinkel eines Schüttkegels des Teilchen-Gemisches. Dadurch wird gewährleistet, dass bei ruhendem Hohlkörper mit Hohlzylinderform die Teilchen entlang der Innenfläche des Hohlzylinders nicht herabgleiten. Das Anhalten des Hohlzylinders bewirkt dann auch ein Anhalten des Teilchentransports.The angle of inclination is preferred between the axis of rotation and the horizontal less than the angle of inclination a cone of the particle mixture. This ensures that when at rest hollow body with hollow cylindrical shape the particles along the inner surface of the Do not slide the hollow cylinder down. Stopping the hollow cylinder causes then also stopping the particle transport.
Der Hohlkörper kann rotationssymmetrisch ausgebildet sein, oder er kann einen polygonalen Querschnitt senkrecht zur Drehachse haben. Dies bringt dieselben Vorteile wie beim ersten Gesichtspunkt der Erfindung mit sich.The hollow body can be rotationally symmetrical or it can be a polygonal cross section perpendicular to the axis of rotation to have. This brings the same advantages as the first point of view the invention with itself.
Der Transport der Teilchen durch den Hohlkörper hindurch kann mit einer mittleren Teilchen-Transportgeschwindigkeit durch Mitführung in einem Gasstrom erfolgen. Ergänzend oder alternativ erfolgt der Transport der Teilchen durch den Hohlkörper hindurch durch Mitführung an der Innenfläche des Hohlkörpers. Die Kombination aus der Oberflächenreibungs-Mitführung entlang der Umfangsrichtung des Hohlkörpers und der Gasstrom-Mitführung entlang der axialen Richtung des Hohlkörpers führt auch hier zu einer schraubenartigen Bewegung der Teilchen in dem Hohlkörper und zu einer Verlängerung ihrer Verweilzeit. Auch hier lässt sich die Form der schraubenartigen Bahn und die Verweilzeit der Teilchen in dem Hohlkörper über die Drehgeschwindigkeit des Hohlkörpers sowie über die Dichte und die Geschwindigkeit des Gasstroms durch den Hohlkörper einstellen.The transport of the particles through the hollow body can pass through with an average particle transport speed by carrying along done in a gas stream. additional or alternatively, the particles are transported through the hollow body by carrying along on the inside surface of the Hollow body. The combination of surface friction entrainment along the circumferential direction of the hollow body and along the gas flow entrainment the axial direction of the hollow body leads too here to a helical movement of the particles in the hollow body and to an extension their dwell time. Here too the shape of the helical path and the residence time of the particles in the hollow body over the Speed of rotation of the hollow body as well as about adjust the density and velocity of the gas flow through the hollow body.
Vorzugsweise besteht zwischen dem Geschwindigkeitsvektor der Innenfläche des Hohlkörpers und dem Geschwindigkeitsvektor der mittleren Teilchen-Transportgeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsvektor-Differenz. Hieraus ergibt sich dann eine resultierende Bahngeschwindigkeit der Teilchen entlang einer Schraubenbahn.Preferably there is between the Velocity vector of the inner surface of the hollow body and the velocity vector of the average particle transport velocity a speed vector difference. This then results in a resulting path velocity of the particles along a helical path.
Analog zum ersten Gesichtspunkt der Erfindung können die Kollisionskörper auch hier in einem Kreislauf geführt werden, auf dem sie durch einen dritten Verfahrensbereich hindurchgeführt werden, in welchem ihr elektrischer Ladungszustand verändert wird, oder die Kollisionskörper und das Teilchen-Gemisch werden im Gegenstrom zueinander bewegt.Analogous to the first point of view Invention can the collision bodies here also in a cycle on which they are passed through a third process area, in which their electrical charge state is changed, or the collision bodies and the particle mixture are moved in countercurrent to each other.
Um eine optimale kontaktelektrische oder tribo-elektrische Aufladung der Aleuronteilchen und/oder der Schalenteilchen gemäss der Erfindung zu erzielen, sollte das Gas zumindest in dem ersten Verfahrensbereich eine relative Feuchtigkeit von ca. 5–30% und vorzugsweise von 10–20% bezogen auf die Taupunkt-Feuchtigkeit haben, wobei das Gas zumindest in dem ersten Verfahrensbereich eine Temperatur von ca. 10–60°C und vorzugsweise von 20–40°C haben sollte. Als Gas kann Luft verwendet werden.To ensure optimal contact electrical or tribo-electric charging of the aleurone particles and / or the Shell particles according to To achieve the invention, the gas should be at least in the first process area a relative humidity of about 5-30% and preferably 10-20% to have the dew point humidity, with the gas at least in a temperature of approximately 10-60 ° C. and preferably in the first process area should be from 20-40 ° C. Air can be used as the gas.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung nicht einschränkend aufzufassender Ausführungsbeispiele, wobei:Further advantages, features and possible applications the invention does not emerge from the following description restrictive embodiments to be understood, in which:
Während
bei
Bei allen vier Ausführungsbeispielen ist grundsätzlich eine Konditionierung der Umgebungs- bzw. Förderluft erforderlich, um eine effiziente Aufladung zu erzielen. Tendenziell zeigt sich bei geringer relativer Luftfeuchte (ca. 10 bis 20 %) und Temperaturen zwischen 20°C und ca. 60° C eine deutlich verbesserte kontaktelektrische bzw. tribo elektrische Aufladung sowie eine bessere Abscheidung im anschliessenden elektrischen und/oder magnetischen Feld.In all four embodiments is fundamental conditioning of the ambient or conveying air is required to achieve a to achieve efficient charging. The tendency is shown to be lower relative Air humidity (approx. 10 to 20%) and temperatures between 20 ° C and approx. 60 ° C one significantly improved contact electrical or tribo-electric charging as well as better separation in the subsequent electrical and / or magnetic field.
- 11
- Teilchengemisch (Aleuronteilchen plus Schalenteilchen)particle mixture (Aleuron particles plus shell particles)
- 22
- Gehäusecasing
- 2a2a
- Einfüllrichter des GehäusesEinfüllrichter of the housing
- 2b2 B
- zylinderförmiger Teil des Gehäusescylindrical part of the housing
- 2c2c
- Auslauf des Gehäusesoutlet of the housing
- 33
- rotierende Wellerotating wave
- 44
- Schleuselock
- 55
- geschlängeltes Rohrgeschlängeltes pipe
- 5a, 5b,....5k5a, 5b, .... 5k
- konkave Bereiche des geschlängelten Rohresconcave Areas of the meandering pipe
- 1'1'
- aufgeladene Teilchencharged particle
- 66
- statischer Mischerstatic mixer
- 6a, 6b, 6c6a, 6b, 6c
- unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Einbauten (Ablenkblechen)different Areas with different internals (baffles)
- 77
- rotierende Zylindertrommelrotating cylinder drum
- 88th
- Einfülltrichterhopper
- 99
- Kollisionskörpercollision body
- 1010
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 1111
- Förderbandconveyor belt
- 1212
- Rückführung für KollisionskörperFeedback for collision objects
- A1A1
- Verfahrensbereich zur Aufladungprocess area for charging
- A2A2
- Verfahrensbereich zur Aufladungprocess area for charging
- A3A3
- Verfahrensbereich zur Aufladungprocess area for charging
- A4A4
- Verfahrensbereich zur Aufladungprocess area for charging
Claims (49)
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