DE19858966A1 - Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Produkte - Google Patents

Abstract

Es wird ein selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung beschrieben. Der Abscheider besteht wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil 8 mit einem Abscheideraum 3, einem Produkteinlaß 2, einem Fluidauslaß 5 und aus einem konischen Unterteil 6 mit einem unterhalb des Unterteils 6 anschließenden Feststoffauslaß 7, wobei wenigstens die Seitenwand 4 des Oberteils 8 aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen, Werkstoff hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung, mit dem kohäsive bzw. adhäsive Produkte anbackungsfrei abgeschieden werden können. Der Abscheider wird hierbei ohne zusätzlichen Abreinigungsmechanismus betrieben und eignet sich insbesondere zur Abscheidung von verwogenen Produkten aus pneumatischen Förderleitungen, wenn eine hohe Dosiergenauigkeit von der Förderung und Abscheidung gefordert wird.

Abscheider für pneumatische Förderanlagen für Feststoffe durch Rohrleitungen sind in der Literatur bekannt und mehrfach ausführlich beschrieben (Beispiele: R. D. Marcus et all.: "Pneumatic conveying of solids" St. Edmundsbury Press, Seite 361-409, Bury St. Edmunds, GB, 1990; W. Siegel: "Pneumatische Förderung", Vogel Buchverlag, Seite 243-259, Würzburg, D, 1991).

Hierbei wird häufig die Abscheidung mittels Zyklon erwähnt, die bereits seit Ende des letzten Jahrhunderts grundsätzlich bekannt ist (vergl.: R. Nagel: "Der Zyklon als Staubabscheider", BWK Bd. 3, Nr. 10, S. 331-335, Oktober 1951).

Nachteilig bei dieser Methode ist, daß der Einsatz auf gut fließfähige Produkte beschränkt ist, da diese ansonsten an der Wand des Abscheiders haften bleiben und somit nicht vollständig ausgetragen werden können. Dies gilt auch für den Fall, daß die Anbackungen bei chargenweisen Förderungen in unregelmäßigen Zeiträumen wieder abplatzen, da in diesem Fall Schwankungen in der ausgetragenen Produkt­ menge zwischen den einzelnen Förderzyklen auftreten.

Um Anbackungen zu vermeiden, werden üblicherweise doppelwandige Abscheider mit pneumatischer Reinigung oder mechanischer Reinigung mittels Rüttler, Klopfer, oder Paddel-Einrichtung [entsprechend den Siloaustragshilfen nach D. Schulze "Austragsorgane und Austragshilfen", Preprints, Vortrags- und Diskussionstagung "Agglomerations- und Schüttguttechnik", S. 139-166, Baden-Baden 1991] beschrie­ ben oder Zyklone mit zusätzlicher Vibrationsvorrichtung [JP 92-215316] eingesetzt.

Nachteilig bei diesen Systemen ist die zusätzliche und aufwendige Reinigungseinheit zur Vermeidung von Anbackungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider für pneumatische Förderanlagen zu entwickeln der selbstreinigend ist und mit dem insbesondere kohäsive bzw. adhäsive Produkte ohne Anbackungen an den Abscheiderwänden nahezu vollständig abgeschieden werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein selbstreinigender Ab­ scheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoff­ strom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung eingesetzt wird, der wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil mit einem Abscheideraum, einem Produkteinlaß, einem Fluidauslaß und aus einem konischen Unterteil mit einem unterhalb des Unterteiles anschließenden Feststoffauslaß besteht, und dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens die Seitenwand des Oberteiles aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen Werkstoff besteht.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Produkteinlasses tangential zum zylindrischen Oberteil des Abscheiders ange­ ordnet ist.

In einer bevorzugten Form des Abscheiders ist der Fluidauslaß als Tauchrohr ausgebildet, das wenigstens bis unterhalb der Unterkante des Einlasses in den Ab­ scheideraum ragt.

Eine besondere Form des Abscheiders ist dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil zur Senkrechten der Wand des Oberteiles um einen Winkel von <45°, insbesondere von <30° geneigt ist.

Das Fördermedium verläßt den Abscheider vorzugsweise durch eine zentrische Deckelöffnung, besonders bevorzugt ohne Tauchrohr. Das Produkt kann vorzugs­ weise über eine zentrische Bodenöffnung abgezogen werden.

Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Abscheiders wird eine Produkt­ anbackung an der Innenwand des Abscheideraumes durch auftretende Vibrationen der Wand auf Grund des Förderimpulses unterbunden. Unterstützend kommt hinzu, daß sich der Abscheider während des Förderzyklus aufbläht, jedoch nach abschalten der Förderluft wieder in sich zusammenzieht. Beide Einflußfaktoren lassen kurzzeitig auftretende Anbackungen unmittelbar wieder abplatzen.

Als Wandmaterial kommen alle an sich bekannten elastischen Werkstoffe in Betracht. Vorzugsweise können antistatische, elektrisch leitfähige oder korro­ sionsbeständige Materialien eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind gummi­ elastische Kunststoffe aus Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC), Silikon, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk (z. B. EPDM-Kautschuke) oder Polyethylen (PE).

Anschlußelemente (z. B. der Einlaßstutzen) sind vorzugsweise Flansch- oder Klemm­ verbindungen und müssen nicht notwendigerweise aus dem gleichen Werkstoff wie die Abscheiderwand selbst gefertigt sein.

Die Produktzuführung erfolgt vorzugsweise über eine Schlauchleitung, besonders be­ vorzugt eine Polyurethan-Schlauchleitung.

Der Feststoffabzug erfolgt vorzugsweise über einen Schieber oder einen Hahn, be­ sonders bevorzugt einen Kugelhahn.

Das Förderfluid ist Luft oder Stickstoff und wird vorzugsweise beim Austritt aus dem Auslaßstutzen einem Filter zugeführt, der sowohl auf den Abscheider auf­ gesetzt, als auch über eine zusätzliche Leitung, vorzugsweise eine Schlauchleitung, mit dem Abscheider verbunden sein kann.

Besonders bevorzugt wird eine Druckgefäßförderung mit mehrfachem Nachblasen eingesetzt.

Überraschenderweise wurde festgestellt, daß der Förderimpuls von der dem Ab­ scheider vorgeschalteten pneumatischen Förderung ausreicht, um auch bei extrem kohäsiven bzw. adhäsiven Produkten Anbackungen an der Abscheiderinnenwand nahezu vollständig zu vermeiden.

Der elastische Werkstoff der Seitenwand des Abscheiders ist insbesondere aus der Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk, z. B. EPDM-Kautschuk ausgewählt.

Ein besonders einfach selbstreinigender Abscheider ist dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werkstoff besteht wie die Seitenwand.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Ab­ scheiders zur Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.

Insbesondere eignet sich der erfindungsgemäße Abscheider für den Einsatz in pneumatischen Fördersystemen, bei denen das Produkt vor der Förderung verwogen wird, somit bei der Förderung und Abscheidung keine Produktmengenschwankungen auftreten dürfen. Besonders bevorzugt sind Anwendungen zur Förderung von Pulvern und Granulaten mit Feinkornanteil.

Dies können z. B. Pigmente im Mischer sein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung im einzelnen eingeschränkt wird.

Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ab­ scheider,

Fig. 2 den schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ab­ scheider auf der Höhe des Produkteinlasses.

Beispiele

Die für die Beispiele verwendete Abscheidevorrichtung hat folgenden Aufbau (siehe Fig. 1). Der Abscheider ist in ein zylindrisches Oberteil 8 und ein konisches Unterteil 6 aufgeteilt. Oberteil 8 und Unterteil 6 umfassen einen Abscheideraum 3. Am zylindrischen Oberteil 8 ist ein Einlaß 2 für das abzuscheidende Produkt, und ein Auslaß 5 für das abgetrennte Transportfluid vorgesehen. Der Einlaß 2 ist mit einer nichtgezeichneten Förderleitung verbunden. Unterhalb des konischen Unterteiles 6 ist ein Feststoffauslaß 7 angebracht.

In den folgenden Beispielen wurde ein Abscheider mit einem Oberteil 8 aus Mipolan (ein Weich-PVC) mit einer Wandstärke (Ziffer 4) von 8 mm eingesetzt. Das weiche Oberteil 8 wird durch das Zylindergehäuse 9 und den Flansch 10 mechanisch ab­ gestützt.

Es wurde das Förder- und Abscheideverhalten des Abscheiders mit zwei verschie­ denen Eisenoxiden untersucht. Die beiden Typen unterscheiden sich in ihrer Fließ­ fähigkeit, ihrer Kohäsivität und ihrer Festigkeit.

Es wurden 30 Versuche mit jeweils 5 kg Produkt dosiert, gefördert, abgeschieden und einzeln gegengewogen.

Die gleichen Versuche wurden auch mit einem konventionellen Metallabscheider durchgeführt und anschließend ausgewertet.

Im Anschluß an die Versuche wurde die komplette Abscheideanlage in ihre Ein­ zelkomponenten zerlegt und diese gereinigt, wobei die Anhaftungen an den einzelnen Komponenten aufgefangen und verwogen wurden.

Es wurden dabei folgende Mengen an Anhaftungen am Abscheider festgestellt:

Während die Anhaftungen bei dem bekannten Metallabscheider auf eine bis zu 8 mm dicke Schicht zurückzuführen sind, ergibt sich die Menge der Anhaftung bei dem er­ findungsgemäßen Abscheider aus einer Staubschicht, deren Dicke unterhalb des meßbaren Bereiches liegt.

Die Anhaftungsmengen erhöhen sich bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Ab­ scheiders lediglich unwesentlich bei der Förderung von mehr als 20 t kohäsivem Pigment.

Claims (7)

1. Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung, bestehend wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil 8 mit einem Abscheideraum 3, einem Produkteinlaß 2, einem Fluidauslaß 5 und aus einem konisch nach unten zulaufenden Unterteil 6 mit einem unterhalb des Unterteiles 6 anschließenden Feststoffauslaß 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Seitenwand 4 des Oberteiles 8 aus einem elastischen, insbe­ sondere einem gummielastischen Werkstoff besteht.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse des Produkteinlasses 2 tangential zum zylindrischen Oberteil 8 des Ab­ scheiders angeordnet ist.

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluid­ auslaß 5 als Tauchrohr ausgebildet ist, das wenigstens bis unterhalb der Unterkante des Einlasses 2 in den Abscheideraum 3 ragt.

4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterteil 6 zur Senkrechten der Wand 4 des Oberteiles 3 um einen Winkel von <45°, insbesondere von <30° geneigt ist.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Werkstoff aus der Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk, z. B. EPDM-Kautschuk ausgewählt ist.

6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel 9 des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werk­ stoff besteht wie die Seitenwand 4.

7. Verwendung des Abscheiders nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.