DE2107047C3 - Einrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung von Granulaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung von Granulaten, z. ß. bei der Sulfokationenaustauscher-Produktion zur Durchführung der Quellung der Styrol-Divinylbenzol-Kopolymergranulatkörner in Dichiorälhan usw. für den Fall, wenn ein bestimmtes gegenseitiges Verhältnis der Bestandteile genau und die Verteilung des flüssigen Bestandteiles auf den Granulatkörnern gleichmäßig eingehalten werden muß und die einzelnen Granulatkörner schonend behandelt werden müssen.

Es ist aus N. A. Kozulin, »Oborudowanie dlja proiswodstwa i pererabotki plastitscheskich mass«, Goschim-Isdat, 1963, Seite 136 eine Einrichtung zur Behandlung von Granulaten mit Flüssigkeit bekannt, die ein zylindrisches Gehäuse aufweist, in dem koaxial eine Laufwelle mit Rührern montiert ist. In die Einrichtung wird das Granulat und der flüssige Bestandteil im vorgegebenen Verhältnis eingegeben und während der vorgegebenen Zeit durchgemischt.

Diese Einrichtung gewährleistet jedoch nicht eine wirksame und gleichmäßige Benetzung des Granulates durch die Flüssigkeit.

Bei der Durchführung der Quellung des Styrol-Divinylbenzol-Kopolymergranulats in Dichloräthan wird in dieser Einrichtung die Erzeugung eines gleichmäßig gequollenen Produktes nicht gewährleistet, was sich auf die Güte des Endproduktes — des Sulfokationenaustauschers — negativ auswirkt.

Die Differenz im Quellungsgrad von Einzelgranulatkörnern erklärt sich aus den Eigenschaften des Granulats und aus der ungleichmäßigen Verteilung der flüssigen Komponente.

Der größte Teil der in die Einrichtung zugeführten Flüssigkeit benetzt die oberen Schichten des Granulats, an die unteren Schichten gelangt nur ein kleiner Teil der Flüssigkeit.

Während der Durchmischung wird die Flüssigkeitsmenge im Granulat etwas umverteilt, jedoch bleibt der Quellungsgrad der Granulatkörner ungleichmäßig, das erzeugte Produkt ist durch niedrige Güte gekennzeichnet.

Aus der DT-AS 10 68 670 ist eine Einrichtung zum Vermischen von pulverförmiger! oder feinkörnigem Gut mit zähen Flüssigkeiten, bei der das Gut innerhalb eines Behälters mittels eines umlaufenden Streutellers nach außen geschleudert und die Flüssigkeit von innen mittels eines Vernebelungskörpers in Richtung auf das Gut geschleudert wird, bekannt, wobei der Streuteller so nahe an die Behälterwand reicht und mit so hoher Drehzahl umläuft, daß die Flüssigkeitströpfchen auf die Innenseite eines an der Wand herabrieselnden geschlos senen Gutschleiers, auftreffen ohne ihn /u durchschlagen. Wegen dieses geschlossenen Gutschleiers, der von den Flüssigkeitströpfchen nicht durchschlagen wird, is<. in dieser Einrichtung eine gleichmäßige Benetzung von Granulat ausgeschlossen.

Die DT-OS 14 42 737 betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung festen gekörnten Gutes u. a. mit flüssigen Stoffen auf Drehtelleranordnungen mit kreisförmigen, koaxial übereinander angeordneten Tellern, auf denen das zu behandelnde Gut durch an mindestens je drei

ίο geraden Rührarmen befestigte schaufelartig ausgebildete Bleche auf den darunter angeordneten Teller abgeworfen wird. In diesem Tellerreaktions- und Trockenapparat kann ein Granulat nicht gleichmäßig benetzt werden, wozu der Apparat auch nicht vorgesehen ist. Außerdem weist die Vorrichtung Rührarme auf, die immer auch zu einer mechanischen Beschädigung des eingebrachten Gutes durch direkte Einwirkung der Rührarme und durch von Bewegungen der Rührarme hervorgerufene Schleifbewegungen führen.

Die DT-OS 15 57 144 beschreibt eine Apparatur für ein kontinuierliches Mischverfahren für flüssig-pulverige Komponenten. In dieser Apparatur wird das zu behandelnde Gut von einer rotierenden Tellereinrichtung gegen die Wandung des umgebenden Gehäuses geschleudert, wobei sich die Gutschicht vor oder beim Aufprall mit einer flüssigen oder gasförmigen Schicht kreuzt. Durch die Drehgeschwindigkeit treffen die Gutteilchen mit erheblicher Geschwindigkeit auf der Wand auf, wobei empfindliche Granulatkörner zerbrechen oder mindestens Risse erhalten würden, so daß ir dieser Apparatur keine hochwertigen Endprodukte erzeugt werden können.

Aus der CH-PS 4 05 242 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Deagglomerieren und Dispergieren fein zerteilter Feststoffe in Flüssigkeiten mit einem aufrecht stehenden zylindrischen Mischbehälter, welcher eine Einlaßöffnung für das zu behandelnde Gut air, Boden oder in der Nähe desselben und ein zylindrische; Sieb im Oberteil aufweist und weiter eine drehbare Welle vorhanden ist, welche in den Mischbehälter hineinragt und eine Mehrzahl von rcdial abstehenden voneinander distanzierten Tellern trägt, bekannt. Diese Vorrichtung dient zur Durchführung sogenenannter Sandmahlprozesse, bei denen das behandelte GuI zerkleinert wird. Demzufolge ist diese Vorrichtung ganz anders gestaltet, als es eine Vorrichtung zur Benetzung von Granulatkörnern sein müßte, auch wenn in beiden Vorrichtungen eine Achse mit rotierenden Tellern zum Einsatz gelangen kann. Mit dieser Vorrichtung ist weder eine gleichmäßige, noch eine schonende Behandlung der der eingebrachten Feststoffe möglich.

Die CH-PS 4 33 201 betrifft ein Dispergiergerät, das einen mit Förderschaufeln versehenen Rotor aufweist, in dessen Wirkungsbereich mindestens zwei Schikanen hintereinanderliegend angeordnet sind, wobei zumindest eine dieser Schikanen in ihrer Ebene motorisch bewegbar ist. In dieser Vorrichtung wird Gut zermahlen, zerschlagen und zerkleinert. Sie besitzt drehbare Teile, die eine Reihe von Vorsprüngen, Zähnen. Stiften u.dgl. aufweisen, die beim Rotieren an fest angeordneten Vorsprüngen vorbeilaufen.

Bei dem Versuch, in dieser Vorrichtung Granulat mit einer dosierten Menge flüssigkeit zu behandeln, würde

⁶S das Granulat vollständig zerstört werden.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der obenerwähnten Mangel.

Der (Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Vorrichtung zum gleichmäßigen Behandeln eines quellfähigen Granulats mit einer begrenzten Menge die vollständige Quellung bewirkender Flüssigkeit anzugeben, wobei die einzelnen Körner schonend behandelt werden. Die gestellte Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung von Granulaten, die ein stehendes zylindrisches Genäuse umfaßt, in dem koaxial eine Laufwelle mit Rührern montiert ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Laufwelle mindestens eine kegelförmige Muschel starr befestigt ist, über der festehend eine trichterförmige Führung mit einer Zentralöffnung angeordnet ist, wobei die Laufwelle mindestens in der Zone einer Muschel hohl ausgeführt ist und radiale Öffnungen aufweist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung gewährleistet eine wirksame, gleichmäßige und schonende Benetzung des Granulates und kann in der chemischen. Nahrungsmittel- und pharmazeutischen Industrie zum Anfeuchten von Korn oder anderen granulierten Stoffen benutzt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Behandlung von Granulaten mit Flüssigkeit;

F i g. 2 eine erfindungsgemäße kegelförmige Muschel.

Die Einrichtung zur Behandlung von Gra lulaten durch Flüssigkeit (Fig. 1) enthält ein Gehäuse 1, welches aus vier Oberzylinderschüssen 2 und drei Unterzylinderschüssen 3 zusammengebaut ist.

Der Teil des Gehäuses 1, in dem die oberen Zylinderschüsse 2 liegen, ist zum Berieseln und Durchmischen des Granulates mit dem flüssigen Bestandteil bestimmt, der andere Teil des Gehäuse;· 1, in dem die unteren Zylinderschüsse 3 liegen, ist zum Ausreifen (endgültigen Quellen) des Granulates votgesehen. In der Längsachse des Gehäuses I sind koaxial Laufwellen 4, 5, die ein gemeinsames Stützlager aufweisen, montiert.

A jf der Laufwelle 4 sind starr kegelförmige Muscheln 6 und dreischaufelige Rührer 7, auf der Laufwelle 5 einschaufelige Rührer 8 befestigt. Über jeder Muschel 6 ist feststehend eine Führung 9 angeordnet, die in Gestalt eines Trichters mit abgerundeten Umfangskanten und ₄j mit einer öffnung in ihrem Zentrum ausgeführt ist. Die Umfangskante der Führung 9 weist einen Vorsprung auf, der zwischen den Stirnflächen der Zylinderschüsse 2 eingeklemmt ist.

Die Laufwelle 4 ist in der Zone der oberen kegelförmigen Muschel 6 hohl ausgeführt und weist mehrere radiale öffnungen 10 auf (F i g. 2). Ein Stutzen 11 (Fig. 1) der Laufwelle 4 dient zur Zuleitung von Flüssigkeit in den Hohlteil der L;iufwelle 4.

Im Oberteil des Gehäuses 1 ist ein kegelförmiger Verschluß 12 vorgesehen, der von einem Fliehkraftregler betätigt wird, der aus einem Ring 13 einer Büchse 14 und einer Feder 15 besteht.

Auf dem unteren Ende der Laufwelle 4 sitzt ein Kegel 16. Die Zylinderschüsse 3 bilden Stufen 17, welche durch feststehende Trennwände 18 voneinander abgeteilt sind. In jeder Trennwand 18 ist eine öffnung 19 vorgesehen, durch welche das Granulat mittels des eirschaufeligen Rührers 8 der nächstfolgenden Stufe 17 zugeführt wird, wobei die Öffnung 19 einer jeden nächstfolgenden Stufe h_? 17 um einen bestimmten Winkel in bezug auf die Öffnung 19 der vorherigen Stufe 17 versetzt ist. Die Trennwand 20. die das Gehäuse 1 in zwei Teile trennt, wobei in dem einen die Zylinderschüsse 2, in dem anderen die Zylinderschüsse 3 liegen, weist gleichmäßig auf einem Kreis angeordnete öffnungen auf.

Zum Entladen des Fertigproduktes ist eine Öffnung 21 im Gehäuse 1 vorgesehen.

Die Einrichtung kann auch in einer Abwandlung ohne Unterteil ausgeführt werden, dessen Funktion von einer gesondert aufgestellten Apparatur, die auch eine andere Bauart aufweisen kann, übernommen wird

Die Wirksamkeit der Erfindung wird hauptsächlich im Oberteil der erfindungsgemäßen Einrichtung erreicht. Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung in der Bauart nicht auf eine aus sieben Zylinderschüssen bestehende Einrichtung beschränkt ist. In Abhängigkeit von den Eigenschaften des zu behandelnden Stoffes kann die Anzahl der Zylinderschüsse vermindert oder vergrößert werden.

Auch die trichterförmigen Führungen 9 können in einer anderen Gestalt, z. B. mit anders gestalteten Umfangskanten, ausgeführt werden.

Die Einrichtung zur Behandlung von Granulaten mit Flüssigkeit funktioniert im Betrieb in folgender Weise.

Beim Rotieren der Laufwelle 4 (Fig. 1) erfolgt unter Einwirkung des Fliehkraftreglers eine Senkung des kegelförmigen Verschlusses 12 (in Fig. 1 ist diese Stellung punktiert angegeben), wobei die Öffnung zur Beschickung mit festem Bestandteil, z. B. mit Styrol-Divinylbenzol-Kopolymergranulat frei gemacht wird.

Das Granulat gelangt in die obere Führung 9, auf deren kegelförmiger Fläche es weiter in die kegelförmige Muschel 6 abrutscht. Gleichzeitig erfolgt die Zuleitung der flüssigen Komponente, z. B. des Dichloräthans durch den Stutzen 11 in den Hohlteil der Welle 4 und wird von dort durch die radial angeordneten Öffnungen 10 (F i g. 2) der Welle 4 auf das Kopolymergranulat innerhalb der oberen kegelförmigen Muschel gespritzt. Die festen und flüssigen Komponenten werden in einem bestimmten Verhältnis zueinander, z. B. 1 : 0,5 bzw. 1 : 0,25 zugeführt.

Das einzelne Granulatkorn 22 fällt durch die Flüssigkeitszerstäubungszone 23 und wird dann unter dem Einfluß der beim Rotieren der kegelförmigen Muschel 6 entstehenden Zentrifugalkräfte zunächst an die Innenwand der Muschel 6 gepreßt, und indem es mitrotiert wandert es auf einem Flüssigkeitsfiim, der sich unter der Wirkung von Zentrifugalkräften gebildet hat, an dieser Wand hoch und kommt dabei noch einmal mit der Flüssigkeit in Berührung.

Auf diese Weise erfolgt eine intensive Berührung eines jeden Granulatkorns 22 mit der flüssigen Komponente. Darauf gelangen die Granulatkörner mit der Flüssigkeit zusammen über die Außenfläche der Führung 9 in die nächstfolgenden kegelförmigen Muscheln 6, in denen zwecks Umverteilung der flüssigen Komponente an den Granulatkörnern vor ihrer Quellung das weitere Durchmischen erfolgt.

Beim Berieseln und Durchmischen quellen die Granulatkörner (an der Oberflächenschicht) bereits teilweise. Die endgültige Quellung der Granulatkörner erfolgt im Unterteil der Einrichtung, in den Stufen 17 (Fig. 1). Das Granulat gelangt in die obere Stufe 17 durch die untere Führung 9 und den Kegel 16 sowie durch die öffnungen, welche in der feststehenden Trer.rwand 20 auf einem Kreis angeordnet sind. Danach wird das Produkt mittels der Rührer 8 durch die öffnungen 19 in der Trennwand 18 in die nächstfolgende Stufe 17 umgeladen usf. Da die öffnungen 19 in den Trennwänden 18 gegeneinander versetzt sind, durch-

läuft das Produkt, indem es sich abwärts bewegt, einen komplizierten Weg. Bei diesem Durchlauf reift das Produkt aus, d. h. es quillt endgültig aus.

Aus der letzten Stufe 17 wird das Produkt durch die öffnung 21 entladen.

Die Erfindung gewährleistet eine wirksame, gleichmäßige und schonende Behandlung von Granulaten mit Flüssigkeit. Ein weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Flüssigkeitsbehandlung von Granulaten kontinuierlich verläuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Flüssigkeitsbehandlung von Granulaten, die ein stehendes zylindrisches Gehäuse umfaßt, in dem koaxial eine Laufwelle mit Rührern montiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Laufwelle (4) mindestens eine kegelförmige Muschel (6) starr befestigt ist, über der feststehend eine trichterförmige Führung (9) mit einer Zentralöffnung angeordnet ist, wobei die Laufwelle (4) mindestens in der Zone einer Muschel (6) hohl ausgeführt ist und radiale öffnungen (10) aufweist.