DE19850099A1 - Vorrichtung für Wirbelschichtapparatur - Google Patents
Vorrichtung für WirbelschichtapparaturInfo
- Publication number
- DE19850099A1 DE19850099A1 DE1998150099 DE19850099A DE19850099A1 DE 19850099 A1 DE19850099 A1 DE 19850099A1 DE 1998150099 DE1998150099 DE 1998150099 DE 19850099 A DE19850099 A DE 19850099A DE 19850099 A1 DE19850099 A1 DE 19850099A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- fluidized bed
- air
- vertical axis
- vortex
- floor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Luftrotation um die senkrechte Achse eines Wirbelschichtapparates ist so gestaltet, daß eine Luftzufuhr oberhalb des horizontal verlaufenden Wirbelbodens angebracht ist, die über mindestens zwei Einblaskanäle verfügt, die in gleichmäßigem Abstand voneinander und in gleicher Höhe über dem Wirbelboden in einem Anstellwinkel von mindestens 30 DEG und maximal 90 DEG angebracht sind. Diese Vorrichtung führt in einer runden Wirbelschichtapparatur mit aufsteigender Außenströmung zu einer homogenen Temperaturverteilung. In einer solchen Apparatur findet ein Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten statt, wobei die vertikale Strömung im Außenbereich der Wirbelschichtapparatur eine höhere Geschwindigkeit hat als im Zentrum der Apparatur und über eine Luftzuführung oberhalb des Wirbelbodens eine Wirbelströmung um die senkrechte Achse der Apparatur erzeugt wird.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in einer runden Wirbelschichtapparatur mit
aufsteigender Außenströmung zu einer homogenen Temperaturverteilung führt und ein
Verfahren zur Herstellung kugelförmiger, löslicher Granulate in einer derart modifizierten
Wirbelschichtapparatur.
Die Granulation verschiedenster Substanzen in einer Wirbelschichtapparatur ist Stand der
Technik.
Die Granulation von Waschmittelinhaltsstoffen, insbesondere Tensiden, wird in der
Europäischen Patentanmeldung EP-B-603 207 beschrieben. Dabei wird eine flüssige
Tensid-Zubereitungsform gewünschtenfalls unter Zumischung eines Trägers granuliert
und dabei gleichzeitig getrocknet. Diese kombinierte Granulierung und Trocknung findet
bevorzugt in einer Wirbelschichtapparatur statt. Die beschriebene Apparatur besitzt einen
horizontal angebrachten Wirbelboden, durch den die Zuluft einströmt.
In der Deutschen Offenlegungsschrift DE-A-36 09 133 wird eine Wirbelschichtapparatur
beschrieben, die zur Pelletierung und Verdichtung von Teilchen dient, und zu diesem
Zweck eine rotierende Scheibe enthält. In dieser Wirbelschichtapparatur steigt der
Teilchenstrom, ausgehend von einer unten, in der Mitte angebrachten Düse, durch ein
Steigrohr nach oben und wird dort durch die rotierende Scheibe nach außen abgelenkt,
wo die Teilchen herabfallen und der aufsteigenden Wirbelströmung erneut zugeführt
werden. Dieser Prozeß führt zu einer Verdichtung und Pelletierung der Teilchen, wobei
die Teilchen an der Rotorscheibe zusätzlich verrundet werden.
Die Wirbelschichtapparatur gemäß der Offenlegungsschrift DE-A-28 05 397 besitzt eine
horizontale Rotorscheibe im unteren Bereich der Wirbelschicht. Diese Rotorscheibe ist in
der konisch zulaufenden Wirbelschichtkammer höhenverstellbar. Dadurch kann der Spalt,
zwischen Rotorscheibe und Außenwand variiert werden und darüber die
Strömungsgeschwindigkeit an die Granulate angepaßt werden. Grundsätzlich bewirkt die
Rotorscheibe, daß die Aufwärtsströmung im äußeren Bereich der Wirbelschicht
stattfindet.
Eine andere Möglichkeit, eine aufsteigende Außenströmung in einer Wirbelschicht
apparatur zu erzeugen, wird in dem Prospekt "AGT - Kontinuierliches Wirbelschicht
granulieren und Trocknen" der Fa. Glatt, datiert Juli 1997, beschrieben. Hier wird eine
Bodenplatte eingesetzt, die in den Randbereichen eine größere freie Luftaustrittsfläche
besitzt als in den inneren Bereichen. Diese Technik erzeugt eine Randströmung, die
jedoch nicht ausreicht, um eine aufsteigende Strömung im gesamten äußeren Bereich der
Apparatur aufrecht zu erhalten.
Eine Möglichkeit, die Homogenität einer Wirbelschicht durch gerichtete Strömungen zu
erhöhen, stellen Conidurbleche mit tangential gerichtetem Siebboden dar (Handels
produkt der Fa. Hein & Lehmann, Bundesrepublik Deutschland), die als Bodenplatte
eingesetzt werden. Jedoch geht die Wirkung dieser gerichteten Strömung bereits in
geringer Höhe durch Blasenkoaleszenz verloren, und es herrscht nur noch die senkrechte
Strömung vor.
Ein Problem in solchen Wirbelschichtapparaturen, insbesondere in solchen, in denen
Düsen im Zentralbereich zum Einsprühen von Flüssigkeiten eingesetzt werden, stellt
daher nach wie vor die Temperaturverteilung dar. Aufgrund einer heterogenen
Temperaturverteilung erfolgt die Trocknung in unterschiedlichen Regionen der Apparatur
verschieden schnell. Da damit die Klebrigkeit der Keime in einigen Zonen länger erhalten
bleibt, bilden sich hier größere Körner als in den Zonen, in denen die Trocknung schnell
erfolgt. Dieser Effekt führt zu einem unerwünscht breiten Kornspektrum.
Dementsprechend besteht Bedarf nach einer Vorrichtung, die eine gleichmäßige
Temperaturverteilung in einer Wirbelschichtapparatur ermöglicht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine solche Vorrichtung, die in runden
Wirbelschichtapparaturen eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung gewähr
leistet, zur Verfügung zu stellen.
Ein erster Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend eine Vorrichtung für runde
Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die senkrechte Achse des
Apparates, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Luftzufuhr oberhalb des horizontal
verlaufenden Wirbelbodens angebracht ist, die über mindestens zwei Einblaskanäle
verfügt, welche in gleichmäßigem Abstand voneinander und in gleicher Höhe über dem
Wirbelboden in einem Anstellwinkel von mindestens 30° und maximal 90° angebracht
sind.
Diese Wirbelströmung um die senkrechte Achse der Wirbelschichtapparatur bewirkt eine
homogene Temperaturverteilung im Wirbelschichtturm. Weiter wird der Einfluß der Düsen,
die die eingesprühte Flüssigkeit möglichst fein verteilen sollen, reduziert, so daß an jeder
Stelle der Wirbelschicht die Trocknung schnell und gleichmäßig erfolgt. Dadurch wird eine
Qualitätsverbesserung der Granulate erreicht, die erhaltenen Körner erscheinen
homogener, das Kornspektrum am Austrag ist eng und die einzelnen Teilchen sind
annähernd kugelförmig.
Erfindungsgemäß handelt es sich um eine Vorrichtung für eine runde Wirbelschicht
kammer, wobei die Apparatur zylinderförmig sein kann, d. h. einen in der Höhe konstanten
Durchmesser haben kann. Nicht geeignet im Sinne der Erfindung sind solche
Wirbelschichtapparate, die ein rechteckiges Fließbett besitzen, da in diesen Apparaturen
die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht zu dem gewünschten Effekt einer gleichmäßigen
Temperaturverteilung führt. Erfindungsgemäß sind jedoch auch solche Wirbelschicht
kammern, bei denen die Wirbelzone konisch, nach oben erweitert ausgelegt ist und erst
die daran anschließende Beruhigungszone nach einem konischen Übergangsstück
zylinderförmig ist.
Erreicht werden kann die Wirbelströmung erfindungsgemäß dadurch, daß Einblaskanäle
oberhalb des Wirbelbodens in gleichmäßigem Abstand voneinander und in gleicher Höhe
über dem Wirbelboden angebracht werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Höhe, in der die Einblaskanäle angebracht werden, dabei abhängig von
der Ruhehöhe der Schichtmasse. Die Einblaskanäle werden unterhalb der Obergrenze
der Ruhehöhe der Schichtmasse angebracht, bevorzugt in maximal 50% der Ruhehöhe
und ganz besonders bevorzugt in 10 bis 30% der Ruhehöhe der Schichtmasse.
Erfindungsgemäß erfolgt die zusätzliche Luftzufuhr über mindestens 2 solcher
Einblaskanäle, bevorzugt über 3 und insbesondere 4 Einblaskanäle. Unabhängig von der
Anzahl werden die Kanäle alle in gleicher Höhe und in gleichmäßigem Abstand
voneinander angebracht.
Wesentlich für die erzeugte Drallwirkung durch die Zuluft ist weiter der Anstellwinkel α
dieser Einblaskanäle. Dabei wird der Anstellwinkel α so gemessen, daß α = 90° einer
tangentialen Stellung und α = 0° einer radialen Stellung der Einblaskanäle zur runden
Wirbelschicht entspricht. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Anstellwinkel von mindestens
30° und maximal 90°, da bei Anstellwinkeln α < 30° in erster Linie Turbulenzen erzeugt
werden, sich jedoch keine ringförmige Wirbelströmung ausbildet. Besonders bevorzugt
sind Anstellwinkel von 30 bis 75°, wobei die besten Strömungsverhältnisse bei 45 bis 70°
und ganz besonders bei 60° erreicht werden. Bei Anstellwinkeln oberhalb 75° wird eine
starke Randströmung erzeugt, die dazu führt, daß klebrige Partikel über die
Zentrifugalwirkung an der Wand festkleben.
In den Einblaskanälen wird die Luft bevorzugt mit 20 bis 30 m/s befördert und kann ggf.
zum pneumatischen Transport von Feststoffen oder Keimmaterial in die Wirbelschicht
genutzt werden. Der Anteil dieser zusätzlichen Luftzufuhr an der gesamten Trocknungsluft
beträgt dabei zwischen 3 und 30%, bevorzugt zwischen 5 und 15%, wobei die über die
Einblaskanäle zugeführte Luft in einer bevorzugten Ausführungsform die gleiche
Temperatur besitzt, wie die über den Wirbelboden zugeführte Luft. Werden die
Einblaskanäle zur pneumatischen Förderung von Feststoffen verwendet, so kann es
jedoch auch bevorzugt sein, daß hier Kaltluft zugeführt wird.
Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen
von mindestens 0,4 m. Insbesondere sind Wirbelschicht-Apparate bevorzugt, die eine
Bodenplatte mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 5 m, beispielsweise 1,2 m oder 2,5
m besitzen. Es sind jedoch auch Wirbelschicht-Apparate geeignet, die eine Bodenplatte
mit einem größeren Durchmesser als 5 m aufweisen. Als Bodenplatte kann eine
Lochbodenplatte oder eine Conidurplatte (Handelsprodukt der Fa. Hein & Lehmann,
Bundesrepublik Deutschland), ein Drahtgewebe oder ein Kombinationsboden aus einer
Lochbodenplatte mit einem Gitternetz, wie in der älteren deutschen Patentanmeldung mit
Aktenzeichen 197 50 424.8 beschrieben, eingesetzt werden. Insbesondere ein
Conidurboden kann dabei die Drallwirkung der zusätzlichen Luftzufuhr unterstützen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Wirbelboden
zusätzlich zu der horizontalen eine vertikale Komponente, die eine zusätzliche freie
Luftaustrittsfläche zur Verfügung stellt.
Dabei ist die vertikale Komponente des Wirbelbodens bevorzugt so gestaltet, daß die
zusätzliche Luftaustrittsfläche 5 bis 30% der Luftaustrittsfläche des horizontalen
Wirbelschichtbodens beträgt.
Eine solche zusätzliche vertikale Komponente der Bodenplatte erzeugt eine stärkere
Strömung an der Außenwand der Wirbelschicht, die Anbackungen verhindern kann und
zusätzlich, in Kombination mit der Wirbelströmung, die durch die Einblasstutzen erzeugt
wird, zu einer Spiralströmung führt, die die Granulate weg von der Außenwand
transportiert, so daß die absteigende Strömung der Granulate überwiegend im mittleren
Bereich der Wirbelschicht stattfindet, wo in einer bevorzugten Ausführungsform auch der
Austrag aus der Wirbelschicht angebracht ist. Diese Spiralströmung führt zu einer
optimalen Ausnutzung des Wirbelbettes; die Trocknung erfolgt im gesamten Bereich des
Wirbelbettes, und insbesondere beim Einsatz mehrerer Einsprühdüsen kann durch diese
Wirbelströmung der Austausch zwischen den Sprühzonen und den anderen Bereichen
des Wirbelbettes verbessert werden, so daß über die homogene Temperaturverteilung
auch eine gleichmäßigere Trocknung mit dem Resultat eines engen Kornspektrums
erreicht wird. Insgesamt beschleunigt die Spiralströmung damit den Granulations- und
Trocknungsprozeß und kann so zu einem höheren Stoffdurchsatz bzw. einer
Energieeinsparung bei der Wirbelschichttrocknung führen.
Dabei kann als vertikale Komponente der Bodenplatte eine Lochplatte eingesetzt werden.
Aber je nach gewünschter Luftaustrittfläche kann auch eine Conidurplatte
(Handelsprodukt der Fa. Hein & Lehmann, Bundesrepublik Deutschland), ein
Drahtgewebe oder ein Kombinationsboden aus einer Lochbodenplatte mit einem
Gitternetz, wie in der älteren deutschen Patentanmeldung mit Aktenzeichen 197 50 424.8
beschrieben, eingesetzt werden. Die Beschaffenheit der vertikalen Bodenkomponente
kann dabei unabhängig von der horizontalen Bodenplatte ausgewählt werden, es kann
jedoch von Vorteil sein, wenn die gesamte Bodenplatte die gleiche Beschaffenheit
aufweist.
Erfolgt der Austrag aus der Wirbelschicht, wie in der EP-B-0 603 207 beschrieben, gegen
einen Sichterluftstrom, so werden durch diese Klassierung staubfreie Granulate erhalten,
d. h. die Korngrößen der Teilchen liegen über 0,1 mm. Erfindungsgemäß bevorzugte
Granulate haben einen d50-Wert zwischen 0,4 und 2,5 mm. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform einer feinen, engen Korngrößenverteilung wird der
Kornanteil, der größer 1,6 mm ist, zurückgeführt. Dieser Grobkornanteil kann entweder
nach Mahlen der Wirbelschicht als feste Komponente zugesetzt werden oder er wird
erneut gelöst und in die Wirbelschicht eingesprüht.
Als zusätzlicher Effekt kann bei der Granulation eine Verrundung der Teilchen beobachtet
werden, die durch den erhöhten Abrieb durch die Spiralströmung begünstigt wird.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung
von kugelförmigen Granulaten durch gleichzeitige Granulation und Trocknung des
Ausgangsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer runden Wirbelschicht
stattfindet, wobei die vertikale Strömung im Außenbereich der Wirbelschichtapparatur
eine höhere Geschwindigkeit hat als im mittleren Bereich der Apparatur und über eine
Luftzuführung oberhalb des Wirbelbodens eine Wirbelströmung um die senkrechte Achse
der Apparatur erzeugt wird.
Dabei kann die verstärkte Außenströmung in einer bevorzugten Ausführungsform über die
oben beschriebene vertikale Komponente der Bodenplatte erzeugt werden, und die
Wirbelströmung durch Einblasstutzen, wie sie ebenfalls oben beschrieben sind.
Vorteile des Verfahrens sind eine beschleunigte Granulation und Trocknung. Damit
können in diesem Verfahren insbesondere auch solche Substanzen verarbeitet werden,
die thermisch nur wenig belastbar sind. Weiter führt diese Beschleunigung zu einem
höheren Stoffdurchsatz und damit zu einer Energieeinsparung bei der Trocknung.
Durch die beschleunigte Trocknung eignet sich dieses Verfahren auch zur Granulation
von Substanzen, die während der Trocknung eine "klebrige" Phase durchlaufen und dabei
in gängigen Trocknungsverfahren verklumpen und zu unregelmäßigen Körnern mit einem
hohen Anteil an Grobkorn führen.
Solche Substanzen können bevorzugt Waschmittelinhaltsstoffe sein. Insbesondere
Polymere, die in Waschmitteln eingesetzt werden können, neigen bei der Trocknung zum
Verkleben, und können bevorzugt nach dem hier vorgestellten Verfahren verarbeitet
werden.
Zur Verarbeitung in diesem Verfahren geeignet sind dementsprechend insbesondere alle
löslichen Polymere, die typische Waschmittelzusätze darstellen. Die Polymere werden
erfindungsgemäß in Form wäßriger Lösungen, vorzugsweise mit einem Polymergehalt
von 30 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt 35 bis 45 Gew.-% eingesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß wäßrige polymere
Polycarboxylat-Lösungen eingesetzt werden. Polymere Polycarboxylate im Sinne der
Erfindung sind dabei Homo- oder Copolymere der Acryl-, Methacryl- oder Maleinsäure,
ferner Copolymere dieser Säuren mit Vinylethern, wie Vinylmethylether bzw.
Vinylethylether, Vinylestern, wie Vinylacetat oder Vinylpropionat, Acrylamid,
Methacrylamid sowie Ethylen, Propylen oder Styrol, sowie die wasserlöslichen Salze
dieser Polymere. Insbesondere bevorzugt sind die Natriumsalze solcher homo- oder
copolymeren Polycarbonsäuren. Weist eine der Komponenten eines Copolymeren keine
Säurefunktion auf, so beträgt deren Anteil am Polymeren im Interesse einer guten
Wasserlöslichkeit nicht mehr als 50 Mol-%, vorzugsweise weniger als 30 Mol-%. Als
besonders geeignet haben sich Homo- und Copolymere von Acryl-, Methacryl- und
Maleinsäure erwiesen, ganz besonders geeignet sind Copolymere der Acrylsäure mit
Maleinsäure, die 50 bis 90 Gew.-% Acrylsäure und 50 bis 10 Gew.-% Maleinsäure
enthalten. Bevorzugt sind weiter Polycarboxylat-Polymere mit einem Molgewicht zwischen
500 und 150.000 g/mol, besonders bevorzugt zwischen 500 und 100.000 g/mol.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden als Polymere
Polyvinylpyrrolidone mit einem Molgewicht zwischen 1000 und 200.000 g/mol, bevorzugt
zwischen 1000 und 100.000 g/mol, eingesetzt. Dabei sind mit Polyvinylpyrrolidonen (PVP)
solche wasserlöslichen Polymere gemeint, die bei der Polymerisation von substituierten
oder unsubstituierten Vinylpyrrolidon-Monomeren entstehen. Dabei kann es sich sowohl
um Homopolymere als auch um Copolymere handeln, bei denen mindestens eines der
Monomere ein Vinylpyrrolidon ist und der Vinylpyrrolidon-Anteil am Copolymeren
mindestens 50 Mol.-% ausmacht. Geeignete weitere Comonomere sind beispielsweise
Acrylnitril oder Maleinsäureanhydrid.
Die resultierenden Granulate eignen sich als Zusatz in Wasch- und/oder
Reinigungsmitteln, sind kugelförmig und enthalten 50 bis 95 Gew.-% Polymer
sowie in der Regel mindestens eine Zumischkomponente.
Die Herstellung der Granulate wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer
batchweise oder kontinuierlich laufenden Wirbelschicht durchgeführt. Es ist insbesondere
bevorzugt, das Verfahren kontinuierlich in der Wirbelschicht durchzuführen. Dabei wird die
Lösung, der zu granulierenden Substanzen, über eine Ein- oder Mehrwegdüse oder über
mehrere Düsen in die Wirbelschicht eingebracht. Die Trägerkomponente, sowie
gegebenenfalls vorhandene weitere Feststoffe, werden entweder pneumatisch über
Blasleitungen eingestaubt, wobei die Zugabe entweder vor der Verdüsung der Lösung
oder gleichzeitig mit dieser erfolgt, oder als Lösung bzw. Suspension im Gemisch mit der
Substanz-Lösung zugegeben, wobei die Mischung dieser flüssigen Bestandteile entweder
vor der Verdüsung oder unmittelbar in der Düse erfolgt. Dabei kann die Anordnung der
Düse bzw. der Düsen und die Sprührichtung beliebig sein, solange eine im wesentlichen
gleichmäßige Verteilung der flüssigen Komponenten in der Wirbelschicht erreicht wird.
Bevorzugt eingesetzte Wirbelschicht-Apparate besitzen Bodenplatten mit Abmessungen
von mindestens 0,4 m. Insbesondere sind Wirbelschicht-Apparate bevorzugt, die eine
Bodenplatte mit einem Durchmesser zwischen 0,4 und 5 m, beispielsweise 1,2 m oder 2,5
m besitzen. Es sind jedoch auch Wirbelschicht-Apparate geeignet, die eine Bodenplatte
mit einem größeren Durchmesser als 5 m aufweisen. Dabei werden Bodenplatten
eingesetzt, wie sie oben beschrieben wurden. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße
Verfahren bei Wirbelluftgeschwindigkeiten zwischen 1 und 8 m/s und insbesondere
zwischen 1,5 und 5,5 m/s durchgeführt. Der Austrag der Granulate aus der Wirbelschicht
erfolgt vorteilhafterweise über eine Größenklassierung der Granulate. Diese Klassierung
kann beispielsweise mit einer Siebvorrichtung oder durch einen entgegengeführten
Luftstrom (Sichterluft) erfolgen, der so reguliert wird, daß erst Teilchen ab einer
bestimmten Teilchengröße aus der Wirbelschicht entfernt und kleinere Teilchen in der
Wirbelschicht zurückgehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich
die einströmende Luft aus der beheizten oder unbeheizten Sichterluft und der beheizten
Bodenluft zusammen. Die Bodenlufttemperatur liegt dabei vorzugsweise zwischen 80 und
400°C, insbesondere zwischen 90 und 350°C. Die Wirbelluft kühlt sich durch
Wärmeverluste und durch die Verdampfungswärme der Bestandteile des Lösungsmittels
ab. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Temperatur der
Wirbelluft etwa 5 cm oberhalb der Bodenplatte 60 bis 120°C, vorzugsweise 70 bis 100°C.
Die Luftaustrittstemperatur liegt vorzugsweise zwischen 60 und 120°C, insbesondere
unterhalb 100°C. In einer erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform, wird der
Träger vor der Verdüsung mit der Lösung gemischt und die Lösung bzw. der Slurry durch
eine Düse in die Wirbelschicht eingeblasen.
Bei der Wirbelschichtgranulation läßt sich der Wassergehalt der Produkte nahezu beliebig
einstellen. Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt grundsätzlich gleichzeitig mit der
Granulation in der Wirbelschicht eine Trocknung. In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung führt die Trocknung dazu, daß der Wirksubstanzgehalt der Granulate,
bezogen auf deren Gesamtgewicht, höher liegt, als der Wirksubstanzgehalt der
eingesetzten Lösung. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden dabei
Granulate erhalten, deren Wassergehalt mindestens 1 Gew.-% beträgt.
Bei der erfindungsgemäßen Granulation kann zur Aufrechterhaltung des
Wirbelgranulationsprozesses kontinuierlich ein Bepuderungsmittel, vorzugsweise Zeolith,
besonders bevorzugt Zeolith A oder P, in die Wirbelschicht eingebracht werden. Diese
Bepuderungsmittel vermindern bei der Granulation die Klebrigkeit der feuchten
Granulatkörner zusätzlich und fördern somit die Verwirbelung und die Trocknung zum
gewünschten Produkt. Die Teilchengröße des Bepuderungsmittel liegt dabei unter 100 µm
und die so erhaltenen Granulate enthalten dann zwischen 1 und 4 Gew.-% des
Bepuderungsmittels. Für die Herstellung von Granulaten nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren kann diese Variante vorteilhaft sein, sie ist zur Ausführung der Erfindung jedoch
nicht zwingend erforderlich.
Die erfindungsgemäßen Granulate enthalten bevorzugt weiter eine Zumischkomponente.
Im Sinne der Erfindung werden als Zumischkomponente Substanzen eingesetzt, die sich
als Trägermaterial eignen. Die eingesetzten Trägermaterialien können anorganischer
und/oder organischer Natur sein, wobei anorganische Trägermaterialien bevorzugt sind.
Ein solcher anorganischer Träger ist feinkristalliner, synthetischer und gebundenes
Wasser enthaltender Zeolith, vorzugsweise Zeolith A, X, Y und/oder P. Geeignet sind
jedoch auch Mischungen aus A, X, Y und/oder P. Als Zeolith P wird beispielsweise Zeolith
MAP® (Handelsprodukt der Firma Crosfield) besonders bevorzugt. Von besonderem
Interesse ist auch ein cokristallisiertes Natrium/Kalium-Aluminiumsilicat aus Zeolith A und
Zeolith X, welches als VEGOBOND AX® (Handelsprodukt der Firma Condea Augusta
S.p.A.) im Handel erhältlich ist. Der Zeolith kann als sprühgetrocknetes Pulver oder auch
als ungetrocknete, von ihrer Herstellung noch feuchte, stabilisierte Suspension zum
Einsatz kommen. Für den Fall, daß der Zeolith als Suspension eingesetzt wird, kann
diese geringe Zusätze an nichtionischen Tensiden als Stabilisatoren enthalten,
beispielsweise 1 bis 3 Gew.-%, bezogen auf Zeolith, an ethoxylierten C12-C18-
Fettalkoholen mit 2 bis 5 Ethylenoxidgruppen, C12-C14-Fettalkoholen mit 4 bis 5
Ethylenoxidgruppen oder ethoxylierten Isotridecanolen. Geeignete Zeolithe weisen eine
mittlere Teilchengröße von weniger als 10 µm (Volumenverteilung; Meßmethode: Coulter
Counter) auf und enthalten vorzugsweise 10 bis 22 Gew.-%, insbesondere 15 bis 22
Gew.-% an gebundenem Wasser.
Andere geeignete Träger sind beispielsweise amorphe Alkalisilicate (sog. Wassergläser)
oder kristalline Schichtsilicate, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumsulfat sowie
Trinatriumcitrat. Mögliche Träger sind auch Gemische der o. g. Trägersubstanzen.
Bevorzugte Trägersubstanzen sind anorganische Träger, insbesondere Natriumcarbonat,
Natriumsulfat oder Zeolithe.
Die Granulate weisen, bezogen auf das fertige Granulat, Trägermaterialgehalte unterhalb
50 Gew.-% auf. Da erfindungsgemäß hochkonzentrierte Granulate bevorzugt hergestellt
werden, sind Trägermaterialgehalte von unterhalb 40 Gew.-%, insbesondere unterhalb 25
Gew.-%, besonders bevorzugt.
Kugelförmig im Sinne der Erfindung sind solche Granulate, die bereits bei bloßer
Betrachtung des Produktes eine Oberfläche ohne signifikante Erhebung zeigen und beim
Betrachten in allen Raumrichtungen gleiche Ausdehnungen aufweisen. Bei der
mikroskopischen Untersuchung der erfindungsgemäßen Granulate bestätigt sich dieser
Eindruck. In bevorzugten Granulaten weichen die drei aufeinander senkrecht stehenden
Durchmesser der Granulat-Teilchen um weniger als 30% der Ausdehnung des größten
Durchmessers voneinander ab, erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind solche
kugelförmigen Granulate, bei denen die Abweichung der drei aufeinander senkrecht
stehenden Durchmesser kleiner 20% ist. Neben der optischen Betrachtung zeigt sich die
Kugelform der Granulate insbesondere auch in ihrem Rieselverhalten. So erweisen sich
die Granulate bei gängigen Tests zur Untersuchung des Rieselverhaltens als besonders
rieselfähig, insbesondere ist ihre Rieselfähigkeit höher als die von Granulaten mit gleicher
Zusammensetzung, die nach anderen Verfahren hergestellt wurden.
Solche Granulate eignen sich, soweit sie Waschmittelinhaltsstoffe enthalten, zur
Einarbeitung in Wasch- oder Reinigungsmittel.
Die Wasch- und Reinigungsmittel, welche als Granulate, pulver- oder tablettenförmige
Feststoffe oder sonstige Formkörper vorliegen können, können außer den genannten
Compounds im Prinzip alle bekannten und in derartigen Mitteln üblichen Inhaltsstoffe ent
halten. Bevorzugte Mittel im Sinne der Erfindung sind granulare Mittel, insbesondere
solche, die durch Mischen verschiedener Granulate von Wasch- und/oder
Reinigungsmittelkomponenten entstehen.
Äls weitere Inhaltsstoffe der Wasch- und Reinigungsmittel können in erster Linie
anionische, nichtionische, kationische, amphotere und/oder zwitterionische Tenside ge
nannt werden.
Daneben enthalten die Wasch- und Reinigungsmittel weitere typische Inhaltsstoffe
solcher Mittel, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Insbesondere zählen
dazu Buildersubstanzen, die anorganischer und organischer Natur sein können, sowie
Bleichmittel und gegebenenfalls Enzyme und weitere typische Komponenten.
1
Wirbelschichtraum
2
Außenwand
3
Einblaskanal, 4-fach
4
Produktaustrag mit Sichtereffekt
5
Zuluftverteilerraum
6
Zuluftkanal
7
Wirbelschichtboden
8
Beruhigungsraum
9
Abluftkanal
10
zusätzliche freie Luftaustrittsfläche
11
senkrechte Achse der Wirbelschichtapparatur
α Anstellwinkel
α Anstellwinkel
Die Abb. 1 (Aufsicht) und 2 (Ansicht von der Seite) zeigen eine entsprechend der
vorliegenden Erfindung modifizierte Wirbelschichtapparatur. Es handelt sich dabei um
einen modifizierten Wirbelschichttrockner AGT 1800 (Fa. Glatt) mit einem
Bodendurchmesser von 1,8 m.
Die in den beiden Abbildungen dargestellte Wirbelschicht besitzt einen zylindrischen
Wirbelschichtraum 1, von dem aus eine konische Verbreiterung zu einem
Beruhigungsraum 8 führt, in den der Abluftkanal 9 mündet. Die Luftzufuhr erfolgt in erster
Linie über den Zuluftkanal 6 der in den Zuluftverteilerraum 5 mündet von dem aus die
Zuluft über den Wirbelschichtboden 7 in den Wirbelschichtraum 1 gelangt.
Erfindungsgemäß besitzt die Wirbelschichtapparatur auch eine Luftzufuhr 3 oberhalb des
Siebbodens 7. Diese Luftzufuhr ist realisiert durch 4 Einblaskanäle 3, die im
gleichmäßigen Abstand voneinander und mit einem Anstellwinkel α = 60° an der
Außenwand 2 angebracht sind und eine Wirbelströmung um die senkrechte Achse der
Apparatur 11 erzeugen. In dieser Wirbelschichtapparatur beträgt die übliche Ruhehöhe
der Schichtmasse 0,8 m, und die Einblaskanäle 3 befinden sich in 30% dieser Höhe.
Weiter ist der Wirbelschichtboden 7 so modifiziert, daß er über eine vertikale Komponente
verfügt, die eine zusätzliche freie Luftaustrittsfläche 10 zu Verfügung stellt. Im Beispiel
wurde sowohl für den Wirbelschichtboden 7 als auch für die zusätzliche Anströmfläche 10
eine Conidurplatte verwandt. Der Austrag aus der kontinuierlich zu betreibenden
Wirbelschicht erfolgt über das Sichterrohr 4.
Claims (10)
1. Vorrichtung für runde Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die
senkrechte Achse (11) des Apparates, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftzufuhr
(3) oberhalb des horizontal verlaufenden Wirbelschichtbodens (7) angebracht ist, die
über mindestens zwei Einblaskanäle (3) verfügt, die in gleichmäßigem Abstand
voneinander und in gleicher Höhe über dem Wirbelboden (7) in einem Anstellwinkel α
von mindestens 30° und maximal 90° angebracht sind.
2. Vorrichtung für runde Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die
senkrechte Achse (11) des Apparates gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anstellwinkel α der Einblaskanäle (3) 30° bis 75°, bevorzugt 45° bis 70° und
ganz besonders bevorzugt 60° beträgt.
3. Vorrichtung für runde Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die
senkrechte Achse (11) des Apparates gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Wirbelboden (7) zusätzlich zu der horizontalen eine vertikale
Komponente besitzt, die eine zusätzliche freie Luftaustrittsfläche (10) zur Verfügung
stellt.
4. Vorrichtung für runde Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die
senkrechte Achse (11) des Apparates gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zusätzliche Luftzufuhr (3) so oberhalb des Wirbelbodens
angebracht ist, daß die Einblaskanäle (3) in maximal 50%, bevorzugt in 10 bis 30%,
der Ruhehöhe der Schichtmasse liegen und die vertikale Komponente des
Wirbelbodens so gestaltet ist, daß die zusätzliche freie Luftaustrittsfläche (10) 5 bis
30% der Luftaustrittsfläche des horizontalen Wirbelschichtbodens (7) beträgt.
5. Vorrichtung für runde Wirbelschichtapparate zur Erzeugung einer Luftrotation um die
senkrechte Achse (11) des Apparates gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorrichtung über mehr als zwei, bevorzugt über vier,
Einblaskanäle (3) verfügt.
6. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten durch gleichzeitige
Granulation und Trocknung des Ausgangsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß es
in einer runden Wirbelschicht stattfindet, wobei die vertikale Strömung im
Außenbereich der Wirbelschichtapparatur eine höhere Geschwindigkeit hat als im
Zentrum der Apparatur und über eine Luftzuführung oberhalb des Wirbelbodens (7)
eine Wirbelströmung um die senkrechte Achse (11) der Apparatur erzeugt wird.
7. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten gemäß Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß es in einer Wirbelschicht durchgeführt wird, in der eine
zusätzliche Luftzufuhr (3) oberhalb des Wirbelbodens (7) angebracht ist, die über
mindestens zwei Einblaskanäle (3) verfügt, welche in gleichmäßigem Abstand
voneinander und in gleicher Höhe über dem Wirbelboden (7) in einem Anstellwinkel α
von mindestens 30° und maximal 90° angebracht sind und der Wirbelboden (7)
zusätzlich zu der horizontalen eine vertikale Komponente besitzt, die eine zusätzliche
freie Luftaustrittsfläche (10) zur Verfügung stellt.
8. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten gemäß einem der Ansprüche
6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Wirbelschicht durchgeführt wird, in
der die zusätzliche Luftzufuhr (3) so oberhalb des Wirbelbodens (7) angebracht ist,
daß die Einblaskanäle (3) in maximal 50%, bevorzugt in 10 bis 30%, der Ruhehöhe
der Schichtmasse liegen, und die vertikale Komponente des Wirbelbodens so
gestaltet ist, daß die zusätzliche freie Luftaustrittsfläche (10) 15-30% der
Luftaustrittsfläche des horizontalen Wirbelschichtbodens (7) beträgt.
9. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten gemäß einem der Ansprüche
6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Wirbelschicht durchgeführt wird, in
der die Luftzufuhr oberhalb des Wirbelbodens (7) über mehr als zwei, bevorzugt über
vier, Einblaskanäle (3) verfügt.
10. Verfahren zur Herstellung von kugelförmigen Granulaten gemäß einem der Ansprüche
6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Wirbelschicht durchgeführt wird, in
der der Anstellwinkel α der Einblaskanäle (3) 30° bis 75°, bevorzugt 45° bis 70° und
ganz besonders bevorzugt 60° beträgt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998150099 DE19850099A1 (de) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Vorrichtung für Wirbelschichtapparatur |
PCT/EP1999/007944 WO2000025907A1 (de) | 1998-10-29 | 1999-10-20 | Vorrichtung für wirbelschichtapparatur |
EP99955860A EP1124629A1 (de) | 1998-10-29 | 1999-10-20 | Vorrichtung für wirbelschichtapparatur |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998150099 DE19850099A1 (de) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Vorrichtung für Wirbelschichtapparatur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19850099A1 true DE19850099A1 (de) | 2000-05-04 |
Family
ID=7886183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998150099 Ceased DE19850099A1 (de) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Vorrichtung für Wirbelschichtapparatur |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1124629A1 (de) |
DE (1) | DE19850099A1 (de) |
WO (1) | WO2000025907A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006063965A1 (fr) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Axel De Broqueville | Dispositif d’injection de fluides a l’interieur d’un lit fluidifie rotatif |
US8071034B2 (en) | 2004-12-15 | 2011-12-06 | De Broqueville Axel | Rotary fluidized bed device and method for using said device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100385151B1 (ko) * | 2000-12-26 | 2003-05-22 | 주식회사 엘지생활건강 | 비중 조절이 용이한 분말세제의 제조방법 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1542307C3 (de) * | 1965-10-05 | 1974-03-14 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Temperaturregelung und Steigerung der Durchsatzleistung endothermer Prozesse in einer Wirbelschicht |
EP0044316A4 (de) * | 1980-01-16 | 1982-08-05 | Pyrecon Pty Ltd | Wirbelschicht-verbrennungsvorrichtung. |
FR2654435B1 (fr) * | 1989-11-10 | 1992-03-13 | Total France | Procede et dispositif de mise en contact d'une charge d'hydrocarbures avec des particules solides chaudes, dans un reacteur tubulaire a lit fluidise ascendant. |
DE4422607A1 (de) * | 1994-06-28 | 1996-01-04 | Henkel Kgaa | Verfahren zum Herstellen von Granulaten in einer Wirbelschicht und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
-
1998
- 1998-10-29 DE DE1998150099 patent/DE19850099A1/de not_active Ceased
-
1999
- 1999-10-20 WO PCT/EP1999/007944 patent/WO2000025907A1/de not_active Application Discontinuation
- 1999-10-20 EP EP99955860A patent/EP1124629A1/de not_active Ceased
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006063965A1 (fr) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Axel De Broqueville | Dispositif d’injection de fluides a l’interieur d’un lit fluidifie rotatif |
BE1016382A3 (fr) * | 2004-12-15 | 2006-10-03 | Broqueville Axel De | Dispositif d'injection de fluides a l'interieur d'un lit fluidifie rotatif. |
US8071034B2 (en) | 2004-12-15 | 2011-12-06 | De Broqueville Axel | Rotary fluidized bed device and method for using said device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1124629A1 (de) | 2001-08-22 |
WO2000025907A1 (de) | 2000-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69827005T2 (de) | Herstellung von waschmittelgranulaten | |
DE68925938T2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer körnigen Reinigungsmittelzusammensetzung mit hoher Schüttdichte | |
US8597685B2 (en) | Method for production of particles of pharmaceutical substances particles of pharmaceutical substances and the use thereof | |
DE60008636T2 (de) | Verfahren zur Granulierung von Teilchen | |
DE69721287T2 (de) | Verfahren zur herstellung von einer waschmittelzusammensetzung nach ohne-turm-verfahren | |
DE69032929T2 (de) | Polymer enthaltende Granulate | |
WO1993004162A1 (de) | Verfahren zur herstellung von tensidgranulaten | |
EP0799569B1 (de) | Granulate hygroskopischer, wasserlöslicher Produkte | |
DE69207990T2 (de) | Silicate | |
EP0442923A1 (de) | Verfahren zur herstellung zeolithhaltiger granulate hoher dichte | |
WO1993004154A1 (de) | Verfahren zur herstellung carbonathaltiger granulate | |
DE19850099A1 (de) | Vorrichtung für Wirbelschichtapparatur | |
DE10326231B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Enzym-Granulaten | |
DE69709398T3 (de) | Verfahren zur herstellung einer waschmittelzusammensetzung | |
EP0560802B2 (de) | Verfahren zur herstellung von zeolith-granulaten | |
EP0327963A2 (de) | Verfahren zur Erhöhung der Dichte sprühgetrockneter Waschmittel | |
EP1124628B1 (de) | Polymer-granulate durch wirbelschichtgranulation | |
EP1106678A2 (de) | Niotensidgranulate durch Prillen | |
DE60023024T2 (de) | Verfahren zur herstellung granularer waschmittelzusammensetzungen | |
EP0767703A1 (de) | Verfahren zum herstellen von granulaten in einer wirbelschicht und vorrichtung zum durchführen des verfahrens | |
EP2207871B1 (de) | Wasch- oder reinigungsmittelcompounds und deren herstellung | |
DE4211699A1 (de) | Verfahren zur Erhöhung des Schüttgewichts sprühgetrockneter Waschmittel | |
DE60012928T2 (de) | Verfahren zur herstellung granularer waschmittelzusammensetzungen | |
EP0605436B1 (de) | Verfahren zur herstellung von zeolith-granulaten | |
DE4414338A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Builder-Granulaten |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |