DE1142843B - Verfahren zur Herstellung eines poroesen Agglomerates - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung eines porösen Agglomerates Zur Herstellung stückiger Agglomerate aus feinkörnigen Rohstoffen sind Verfahren bekannt, die mit hohen Verdichtungsdrücken arbeiten. Sie erzeugen stückige Körper guter Festigkeit, deren Dichte aber für viele Verwendungszwecke zu hoch ist. Die porösesten auf diese Weise hergestellten Formlinge haben ein Porenvolumen von etwa 3Se/o. Diese Verfahrensgruppe, zu der z. B. das bekannte Brikettieren, Walzengranulieren und Pelletisieren gehört, eignet sich daher besonders für solche Anwendungsgebiete, bei denen auf die Festigkeit des Fertigproduktes besonderer Wert gelegt wird, während seine Löslichkeit und/oder chemische Reaktionsfähigkeit nicht von primärem Interesse sind.
• Ein solches bekanntes Verfahren besteht z. B. darin, das zu einer Paste angefeuchtete Gut durch eine Walzenpresse unter hohem Druck, etwa 40 at und darüber, hindurchzuschicken. Man erhält auf diese Weise Briketts oder eine hartgepreßte Platte hoher Dichte, die in Stücke zerbrochen wird. Nur wenn als Ausgangsmaterial ein Stoff verwendet wird, der auch unter höchstem Druck nicht sehr verfestigt wird, wie z. B. Gasruß, entstehen auch nach diesem Verfahren verhältnismäßig lockere Formlinge. Ebenso ist es bekannt, trockenen Feststoff durch Behandlung unter hohem Druck mit Walzenpaaren zu festen, sehr dichten Formlingen zu verpressen.
• Verhältnismäßig lockere Agglomerate können unter Umständen nach diesem Verfahren auch erzeugt werden, wenn durch die starke mechanische Beanspruchung eine chemische Veränderung des eingesetzten Rohstoffes bewirkt wird, beispielsweise bei der Verarbeitung von Stärke.
• Eine andere Verfahrensweise, das sogenannte Krümeln, erzeugt lockere und damit löslichere und reaktionsfähigere Produkte. Das Krümeln besteht im wesentlichen darin, pulverförmigen Rohstoff mit einer solchen Menge Befeuchtungsflüssigkeit, meist Wasser, zu vermischen, daß sich hauptsächlich durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit lockere Agglomerate bilden, die anschließend, z. B. in einem Drehrohrofen, getrocknet werden. Ein Nachteil dieser Verfahrensgruppe besteht darin, daß die erhaltenen Krümel sehr ungleichmäßige Korngrößen haben und außerdem mechanisch meist recht empfindlich sind.
• Wird daher auf ein Fertigprodukt mit einem vorgegebenen verhältnismäßig engen Korngrößenbereich Wert gelegt, dann ist es notwendig, einen sehr hohen Anteil der Fertigproduktion als Über- und Unterkorn auszusieben und, soweit notwendig, nach vorheriger Zerkleinerung wieder in die Krümelungsanlage zurückzuschicken.
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formlingen, die ebenso hochporös und damit gut löslich und reaktionsfähig sind wie die bekannten getrockneten Krümel, wobei aber direkt ein Fertigprodukt erhalten wird, dessen Korngrößenzusammensetzung viel einheitlicher ist als nach den bekannten Krümelverfahren, so daß nur ein viel kleinerer Anteil der Fertigproduktion als Über- und Unterkorn ausgesiebt und reduziert werden muß.
• Die Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren zur Herstellung eines porösen Agglomerates verhältnismäßig einheitlicher Korngröße aus staubförmigem Gut durch Befeuchten und Behandeln in einer Walzenpresse, deren Walzen mit verschiedenen Geschwindigkeiten umlaufen, mit sehr niedrigem Walzendruck, besonders von etwa 2 at, zu arbeiten. Das gekrümelte Vorprodukt kann in an sich bekannter Weise, z. B. durch Befeuchten und Vermischen, hergestellt werden. Die aus dem Walzenspalt nach unten fallenden, nicht wesentlich verfestigten Flocken können anschließend in einer an sich bekannten Granuliervorrichtung, wie z. B. in der deutschen Auslegeschrift M 10076 IVa/12g beschrieben ist, durch entgegenströmende heiße Gase in frei schwebender Wirbelschicht getrocknet und nachgranuliert werden, Die Spaltbreite des Walzenpaares wird dabei zweckmäßig etwas größer gewählt, als der Korngröße der Hauptmenge des gewünschten Endproduktes entspricht, und zwar bis zu dreimal so groß wie der Durchmesser des gewünschten Maximums in der Kornverteilungskurve. Wird z. B. eine Korngrößenverteilungskurve mit einem Maximum bei 1 mm gewünscht, dann kann eine Spaltbreite von bis zu 3 mm gewählt werden. Im Gegensatz zu dem bekannten Walzenbrikettierverfahren wird dabei die Aufgabemenge unter Berücksichtigung der Konsistenz des Aufgabegutes so auf die Spaltbreite eingestellt, daß sich ein Walzendruck von nur wenigen Atmosphären, vorzugsweise etwa 2 at, ergibt, so daß sich das behandelte Gut nicht in Form eines zusammenhängenden Überzugs auf den Walzen auflagert, sondern in Form einzelner, nicht wesentlich verfestigter Klümpchen frei aus dem Walzenspalt nach unten ausfällt.
• Soll die Granulierung unter besonders niedrigem Quetschdruck erfolgen, dann ist es zweckmäßig, an Stelle von glatten Walzen geriffelte zu verwenden, wobei die Riffelung zweckmäßig parallel oder senkrecht zur Walzenachse angeordnet ist.
• Ausführungsbeispiel 1 23,7 kg/Stunde eines zementfeinen Kaliumchlorid-Thomasmehl-Mischdüngers wurden über die Aufgabe 1 in eine Doppelmesserschnecke 2 eingetragen.
• Durch eine Sprühvorrichtung 3 wurden gleichzeitig 3,0 1 Wasser/Stunde eingedüst. Aus der Doppelmesserschnecke fiel die nunmehr krümelige Mischung durch die Austragsöffnung 4 in den Spalt 5 zwischen dem Walzenpaar 6. Die Spaltbreite 5 betrug 3 mm, der Walzendurchmesser 80 mm, die Drehzahl der Walzen 26 und 34 U/min bei einem Kraftbedarf von 0,15 kW.
• Durch Änderung der Spaltbreite konnte die Größe der Körper eingestellt werden.
• Die Körper wurden in einen konischen Venturiwirbler 7 gegeben, dessen Öffnungswinkel 70 betrug.
• Durch die Heißgasleitung 8 wurden 20 Nms/Stunde 6500 C heiße Trockenluft eingeleitet, die Wirbelschichttemperatur des Wirbelbettes 9 betrug 1400 C.
• Der Staubanfall in der Abluft 10 war 0,92 ovo des Durchsatzes.
• Laufend fällt jeweils ein Teil des Gutes durch die Düse 12 nach unten und wird durch die Zellenradschleuse 11 ausgetragen.
• Unmittelbar nach der Walze zeigte das Gut folgende Komgrößenverteilung: Die Korngrößenverteilungskurve des aus dem Wirbelapparat ausfallenden Produktes ist in der Abb. 2 dargestellt.
• Ausführungsbeispiel 2 2000 kg eines Gemisches von jeweils einem Drittel Kakaopulver, Magermilchpulver und Staubzucker wurden kontinuierlich einer Mischschnecke zugeführt und mit 420 1 Wasser/Stunde bedüst. Es bildeten sich feuchte Klümpchen, welche daraufhin einem Walzenpaar zugeführt wurden. Die Walzen hatten einen Durchmesser von 400 mm, und sie besaßen 10 mm tiefe kreisförmige Rillen von 15 mm Breite. Der Grat zwischen den Rillen hatte eine Breite von 7 mm. Die Umdrehungszahl beider Walzen betrug 70 U:'min. der Achsabstand der beiden Walzen betrug 800 mm. und die beiden Walzen waren so angeordnet daß je ein Grat einer Rille gegenüberstand.
• Nach Durchgang durch die Walzen bildete sich ein aus feuchten Klümpchen bestehendes Produkt. welches folgende Kornverteilung besaß: Dieses Gut fiel in den Schacht des Venturiwirblers, der mit 2000 NmJ!Stunde 450" C heißer Luft beaufschlagt war. Es bildete sich ein Granulat, dessen Feuchtigkeitsgehalt so niedrig war. daß es äußerlich einen trockenen Eindruck erweckte. Die Korngrößenverteilung des Austrages in der Ventilkammer war folgende: Durch Sieben wurde ein Produkt zwischen 0,6 und 1,7 mm abgesiebt, welches einen sehr gleichförmigen Eindruck machte und sich in Wasser sehr leicht zu einem wohlschmeckenden Kakaogetränk auflösen ließ.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung eines porösen Agglomerates verhältnismäßig einheitlicher Korngröße aus staubförmigem Gut durch Befeuchten und Behandeln in einer Walzenpresse, deren Walzen mit verschiedenen Geschwindigkeiten umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß mit sehr niedrigem Walzendruck, besonders von etwa 2 at, gearbeitet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 663 334, 652 349, 599 421; belgische Patentschrift Nr. 558028.