DE2126069C3

DE2126069C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Kunststoff-Granulaten

Info

Publication number: DE2126069C3
Application number: DE2126069A
Authority: DE
Inventors: Heinrich 4048 Grevenbroich Buzga
Original assignee: Maschinenfabrik Buckau R Wolf AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-05-26
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1974-07-04
Also published as: CH536128A; US3797661A; DE2126069A1; FR2138656B1; FR2138656A1; AT338178B; DE2126069B2; GB1365414A; ATA219272A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine

ίο Vorrichtung zum Entwässern und Trocknen von Feststoffen, insbesondere von unter Wasser granulierten Kunststoffen, auf einem Sieb mittels eines Gases, das in Durchtrittsrichtung des Wassers durch das Sieb strömt.

Unter Wasser granulierte Kunststoffe fallen in einer großen Wassermcnge an, auf Grund dessen das Trennen von Granulat und Wasser große Schwierigkeiten bereitet; denn die große Wassermenge erfordert große Abscheideeinrichtungen, wL bcispielsweise große Schwing- und Bogensiebe.

lis ist bekannt (französische Patentschrift 1557 367), ein Granulat-Wasser-Gemisch in einer Fließbettanlagc zu trocknen, bei der ein Druckgas von unten durch das Fließbett in das vorentwässerte Grar.ulatgemiseh eingeblasen wird. Bei dieser bekannten Anlage erfolgt die Vorcntwässcrung durch die eigene Schwerkraft des Wassers.

lis ist fernerhin zum Entwässern von Sand ein Eniwüsscrungssehöpfrad bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1 9Sl 302), bei dem der Sand in Taschen des rotierenden Schöpfrades liegt. Die Wände der Taschen sind siebartig ausgebildet. Die überwiegende Menge des Wassers wird durch Schwerkraft entfernt.

Aiii die gefüllten Taschen wird zusätzlich Druckluft geblasen, die das restliche Wasser aus den Taschen cntlernen soll. Da der feuchte Sand innerhalb der Taschen nicht bewegt werden kann, kann weder das Zwickelwasser noch cias Adhäsionswasser entfernt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine platzsparende Vorrichtung zu schaffen, in der mit einfachsten Mitteln das Wasser ohne Kornzerstörung so weit vom Granulat getrennt wird, daß das Granulat in einen für die Lagerung und weitere Verarbeitung geeigneten Zustand gebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Granulat-Wasser-Gemisch mittels der Strömungsenergie des Gases über das Sieb gewirbelt wird, wobei die ziigeführtc Menge des Gases im überwiegenden Bereich des Siebes gleich ist und die Strömungsenergie des Gases außer in eine Durchgangskomponente für das Wasser durch das Sieb noch in eine Transportkomponente für das Granulat über das Sieb zerlegt wird.

Mit diesem Verfahren wird das Granulat-Wasser-Gemisch von dem Druckgas auf das Sieb gcilrückl, wodurch beim Lintrill des Gemische* in die Siebzonc zunächst das Schwallwasscr abgesiebt wird.

Das nunmehr vorentwässertc Granulat wird ebenfalls zufolge des mit hoher Rclativbeschleunigung zum Granulat strömenden Druckgases auf das Sieb gedruckt. Hierdurch wird laufend, trotz geringem mechanischen Angriff, das Zwickelwasser vom Granulat abgerissen und mit einem Teil des Druckgases durch das Sieb abgeführt. Da das Druckgas dem Granulat auf dem Sieb eine Bewegungskomponente vermittelt, wird hierdurch laufend der adhäsive Wasserfilm vom

ein/einen Grunulut-Ktirn abgerissen mihI ebenfalls durch das Sieb abgeführt, Pas Uestwusser verdunste schließlich,

[Das ernndungsgemätte Verfahren bewirkt in einer relativ kleinen Vorrichtung ein schnelles Trennen vim Granulat und Wasser mittels einer starken Belüftung des vorenlwässerlen Granulats. Dadurch wird das Granulat schnell und mit einfuchsten Mitteln in einen für die Lageiung und Weiterverarbeitung geeigneleii Zustand gebracht.

Eine am Wasser-Auslritlsstutzen angeschlossene Vakuunu|uelle beschleunigt das Durchtreten des Wassers durch das Sieh, so daß jederzeit eine ausreichend große Menge an Druckgas durch das Sieb hinclurchtritt und dubei die gewünschte Wassermenge mitrciUt.

Ein weiterer Erfindungsgedanke wird darin gesellen, daß das Gas-Wasser-Gemisch im vorderen Teil des Siebes mit kalten Gasen und das teilentwässerte Granulat im hinteren Teil des Siebes mit heißen Gasen beaufschlagt wird. Hierdurch wird eine Verdunstung des vorentwässerten Granulats im hinteren Teil des Siebes mit Sicherheit gewährleistet. Dabei kann sowohl das kalte als auch das heiße Gas mittels Düsen in Richtung auf die Siebwand auf das Granulat-Wasser-Gemisch aufgeblasen werden.

Um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens /u erhöhen, wird das durch das Sieb hindurchgetretene Druckgas und das durch das Sieb hindurchgeführte Wasser getrennt aufgefangen und nach dem Verlassen des Gehäuses getrennt aufbereitet und wieder als Kreislaufmedium verwendet. Besonders vorteilhaft, wenn man die kalten Gase gemeinsam mit dem abgesiebten Schwallwasser und die heilten Gase getrennt davon abführt. Mit diesem Verfahren wird die Wiederaufbereitung von Druckgas und Wasser vereinfacht.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erl'indungsgemälten Verfahrens wird darin gesehen, daß zwischen zwei parallelen Stirnwänden, von denen die eine mit einer Gaseintrittsöffnung verseilen ist, ein rotierendes, von einer gekrümmten Siebwand umgebendes Ventilalorrad eingebaut ist, wobei die Siebwand für den Eintrit des Wasser-Granulat-Gemisciics und dem Austritt des trockenen Granulats unterbrochen und mit einem Hin- und einem Austrittsstutzen versehen ist. Zufolge dieser Vorrichtung wird das Granulat von einem rotierenden Gasstrom beaufschlagt, wodurch der Trenneffekt und die Transportkomponente vci bessert ist.

Um innerhalb der Vorrichtung eine große Gasmenge zu sammeln, die auf das Granulai-Wassjr-Gemiseh aufgeblasen werden kann, schlägt die Erfindung weiterhin vor, daß die Stutzen für den Eintritt des Wasser-Granulat-Gemisches und den Austritt des getrockneten Granulats räumlich voneinander gelrennt sind und zwischen diesen Stutzen ein Gaslcilblcch angeordnet ist, das das Ventilatorrad mit in Drchrichtung größer werdendem Abstand umgibt.

Zur energetischen Einspannung bei der Druckgasaufbcrcitung ist die gekrümmte Siebwand, mit Ausnahme der Ein- und Austritlsstut/.en, von einem geschlossenen Gehäuse umgeben.

Ein weiterer Erfindungsgedanke wird darin gesehen, daß der \bstand des Gehäuses zur Siebwand im vorderen Bereich dieser Siebwand größer wird und in einen Wasse.laum mil einem Austrittsstutzen endet, der mit seiner oberen Wand dicht an die Siebwand herangeführt ist. In dem so gebildeten Wasserraum wird sowohl das Schwallwnsser hK KUeIi₁ das mit Feuchtigkeit angereicherte Druckgas gemeinsam ges'.immclt und ausgetragen. Die hochgezogene Kante des Auslrittsstutzens bewirkt eine rliumliehe Trennung bei der Abscheidung des mit Feuchtigkeit angereicherten Druckgases und den feuchten eventuell heißen Gasen.
Zur Erzielung gleichmäßiger Sirömun^verhaU-

IQ nisse, sowohl oberhalb als auch unterhalb des gekrümmten Siehes, wird mit der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß sich an der obersten Kante der oberen Wand des Auslrittsstutzens für Sehwallwasser und Druckgas ein weiterer Gehäuseteil anschließt,

dessen Abstund zur Siebwand zum Gasaustrittsstutzen hin größer wird.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist darin zu sehen, daß das einzelne Granulatkorn mittels eines Gasstromes über das Sieb zum Austrag hin geführt wird. Um einen leichten Pralleffekt und dadurch eine hohe Rekiivbeschleunigung und sogar eine Querbelültung zu rzieleu, sind, in dem zwischen Ventilatorrad und Siebwand gebildeten Treniiraum, Leitschaufel!! angeordnet. Diese Leitschaufel

können derart ausgebildet sein, daß sie dem Gasstrom eine tangentiale Komponente vermitteln.

Ein Ausführungsheispiel der Erfindung ist in der Zeichnung scheniaiisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

E i g. 1 einen Querschnitt gemäß Linie £"-/) in E i g. 2 und

F i g. 2 einen Schnitt gemäß Linie A-Ii in Fig. 1.
Zwei glatte Stirnwände 1 und 2 sind parallel zueinander angeordnet. Die unteren Enden dieser Wände

sind abgewinkelt, so daß sie als Maschinenständer dienen. Zwischen diesen beiden Wänden 1 und 2 isi eine Leitwand 3 vorgesehen, die dicht mit den Wänden 1 und 2 verbunden ist. Oberhalb dieser Leitwand 3 ist ein Eintrittsstutzen 4 fur das Wasscr-Granulat-Gcmisch und ein Austrittsstutzen 5 für das trockene Granulat vorgesehen. Unterhalb der Austritisüffnung 4« des Eintrittsstutzens 4 schließt eine Siebwand 6 an, die zunächst eine ebene Fläche und sodann eine gekrümmte Fläche aufweist, die im Be-

reich der Eintrittsöffnung To eines Austritlskanals 7 endet. Der Austritlskanal 7 ist mit dem Austrittsstutzen 5 fest verbunden. An die Leitwand 3 schließt sich ein gerades Bodcnblcch 9 an, das gemeinsam mit einer oberen Wand 10 einen Wasserraum 8 bildet und ar einem Austrittsstutzen 12 für das Schwallwasser und das angereicherte feuchte Gas angeschlossen ',st. An dem Stutzen 12 kann eine nicht dargestellte Vakuumi|uelle angebracht werden, um den Austritt des Wassers und der feuchten Luft zu beschleunigen. An dem StuUen 12 kann auch eine Regelvorrichtung angebracht werden, die verhindert, daß 'lic durch das Sieb 6 hindurchgetretene Luft vollständig entweicht. Im Bereich der Leitwand 3 sind unterhalb der Siebwand 6 Loitblechc 14 ungeordnet.

Diese sorgen dafür, daß das durch das Sieb 6 hindurchgctrctenc Wasser vom Sieb abgerissen und in den Wasserraum 8 geführt wird. Ohne diese Leitblcche besteht die Gefahr, daß ein Teil des Wassers an der der Leitwand 3 zugewandten Seite haftenbleibt und an der Sicbsvand 6 bis zum Austritt entlang geführt wird.

Innerhalb des von der Siebwand 6 gebildeten Raumes ist ein Ventilalorrad 15 vorgesehen, das Vcntila-

lorschaufcln 16 aufweist und mittels einer Vcnlilatorwcllc 17 in einem Motor 22 gelagert ist. Der Motor 22 isl ar der Stirnwand 1 befestigt. Das Venlilalorrad 15 ist so angeordnet, daß sieh /wischen dem äußeren Umlang des Venlilalorrades und der Siehwände ein Trennkanal 21 bildet. In diesem Ί rennkanal 21 sind mehrere Leitschaufel!! 13 vorgesehen. Im Bereich des Lintriltsstutz.ens 4 und dem Ausliillskanal 7 ist ein Ciasleitbleeh 18 vorgesehen. Au 1.1erdem ist die letzte Leitschaufel 13 <i einerseits mit dem Ciasleithlech 18 und andererseits mit der unteren Kante des Austrillskanals 7 verbunden. Der Abstand des Ciasleitbleches 18 vom Ventilatorrad 15 wird von der letzten Leitschaufel 13 ο /ur Austriltsölfnung 4« des Lintrittsstut/ens 4 größer. Des weiteren ist das (inslcithlech 18 unterhalb der Aiistriusöffnung 4 </ mit einer Verlängerung 18« versehen, die einerseits mit dem Ventilatorrad 15 einen Luftsammelraum 27 und andererseits mit dem geraden Teil der Siebwand 6 einen Sehwallwasser-Vorabseheidekanal 25 bildet. Der I.uflsammelraum 27 wird zur Siebwand 6 hin gröLk-r. und der Schwallwassei-Vorabscheidekanal 25 verjüngt sieh in Richtung der Strömungsrichtung.

An die oberste Kante 11 der oberen Wand 10 des Wasserraumes 8 schlicl.ll sich eine weilen· die Siebwand 6 umschließende (iehiiiisewaiul V) an. deren Abstand zum Aiisliittsendc hin größer wird. Diese Gehiiusewand I·) und die Siebwand 6 bilden einen (iasauslriltskanal 26 mit der Austriltsölfnung 26 n. an die sich ein (iasatistritissiut/eii 20 ansehließt. I ine nicht dargestellte Liil'laufbeieilungsiinlage nimmt die aus dem Stutzen 20 austretende Lull auf und bereitet sie so weit auf. daß sie dem Kreislaul zurückgeführt werden kann.

Die Gehäusewand 2 ist im Hereich des Venlilatorrades 15 mit einer GaseintriltMÜ'fniing 24 versehen, die von einem Ciaseintrilis-Siebblcch 23 abgedeckt ist.

Stützbleche 28 sorgen lüi einen :-icheren Stand dei 4» gesamten Vorrichtung.

Die Wirkung der beschriebenen eilindungsgemäßen Vorrichtung ist wie lolgt:

Das Granulal-Wasscr-Gcmiseh wird ileni Stutzen 4 zugeführt. In dem sich verengenden Schwall wasser-Voiabscheidekanal 25 wird das Sehwallwasser sofort durch die Siebwand C hindurchgedrückl unil fließt in den Wasserraum 8. Das so vorenlwasscrte und au! Cirund seiner Schwerkraft nach linien fließende Granulat wird jct/i von einer großen Ciasmcngc bcaufschlagt, die von dem Ventilatorrad 15 erzeugt und in dem l.iiltsammelrauin 27 gesammelt wird. Zufolge der großen Druckgas-Menge wird das Granulat aul das Sieb gedruckt und das Wasser durch das Sieb hiudurchgedriickl. Die vom Ventilatorrad erzeugte rotierende Ciasmenge fördert das Granulat entlang tier Siebwand 6 in den Hereicli der Leitschaufel 13. Bis in diesen Bereich ist auch ein Teil lies Halt- und Zwickelwassers \om Granulat getrennt. Das durch das Sieb 6 Itiiidiirchgetreleiu· Wasser und auch die durch das Sieb hindurchgelrclene Gasmenge wird im Wassci rauni 8 gemeinsam gesammelt und durch den Ausiiittsstiitzen 12 abgeführt. Außerhalb des Aus-Irillsstuizens 12 ist eine nicht dargestellte Trennvorrichtung vorgesehen, die Gas und Wasser voneinander trennt, aulbeieitel und dem Kreislauf wieder zuführt.

Im weiteten Verlauf des Trennkanals 21 wird jetzt das Granulat leicht gegen die Leitschaufeln 13 geschleudert, wodurch die Graiuilatkörpcr auf Grund tier gekrümmten Lorm der Leitschauleln 13 gegen tlas Sieb 6 zurückprallen. Aul dem Weg von ilen Leitschauleln 13 zur Siebwand 6 findet eine sogenannte Oucrbclüflung statt, weil das rotierende Gas entlang der Siebwand 6 seine Richtung beibehält Außer dei leichten l'rallcffekt entsteht auch eine hohe Relaliv'beschleunigung /wischen Granulat und Druckgas, l'iallelfekl und Oueibelüftung sorgen iiii ein ständiges Abicißen lies adhäsiven Wasser films, der gemeinsam mit der I lift tl'irch das Sieb 6 hindurchtritt und damit in den Gasaustrillskanal 26 gelangt.

Das Yeiitilatoriad 15 mit seiner GaseintiiUsöH-nung 24 kann so ausgebildet sein, daß im obeien Teil, also im Bereich deroheren l.eilbleche 13. heiße Lull auf das Granulat einströmt. Line Verdunstung des Rcstwasseis ist dann mit Sicherheit gevvälirleisk 1 Das trockene Granulat strömt dann mit einem I eil der heißen I .nil durch den Aiisirittskanal 7 zum Autritlssiutzen 5 und damit zu einer nicht daisjestelllci' Wcilerveiaiheitungsanlage. Die im Bereich des Ka nals 26 durch «.lic Siebwand 6 hindurchsietietein. Resifeuchle wird gemeinsam mit dem Dtuckga-- libei den Gasaiistriltssttit/en 20 abgezogen.

Die l-.rl'iiulung ist nicht an tlas dargestellte Aiisliih nmgsbeispiel gebunden. So ist es ohne weiteres denk bar. die Siebwand 6 als gerades Sieb auszubilden uiu das Druckgas mittels sihräg gestellter Düsen at;f ihr Sieh aufzublasen, so daß. wie zuvor beschrieben, da¹ Wasser durch das Sieb hindurchgedrückt und dabc gleichzeitig das Granulat über das Sieb hinwcgbc vvcgi wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entwässern und Trocknen von Feststoffen, insbesondere von unter Wasser granulierten Kunststoffen, auf einem Sieb mittels eines Gases, das in Durchtrittsrichtung des Wassers durch das Sieb strömt, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat-Wasser-Gemisch mittels der Strömungsenergie des Gases über das Sieb gewirbelt wird, wobei die zugeführte Menge des Gases im überwiegenden Bereich des Siebes gleich ist und die Strömungsenergie des Gases außer in eine Durchgangskomponente für das Wasser durch das Sieb noch in eine Transportkomponente für das Granulat über das Sieb zerlegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtritt des Wassers durch das Sich mittels eines Vakuums zusätzlich beschleunigt wird.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat-Wasser-Gemisch im vorderen Teil des Siebes mit kalten Gasen und das leilentwässertc Granulat im hinteren Teil des Siebes mit heißen Gasen beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kalten Gase gemeinsam mil dem abgesiebten Schwallwasser und die heißen Gase getrennt davon abgeführt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen I i.^;s4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei parallelen Seitenwänden (1,2), von denen die eine (2) mit einer Gaseintriltsöffnung (24) versehen ist. ein rotierendes, von einer gekrümmten Siebwand (6) umgebendes Ventilütorrad (15) eingebaut ist. wobei die Siebwand (6) für den Eintritt des Gninuiai-Wasser-Gemisches und den Austritt des trockenen Granulats unterbrochen und mit einem Ein-(4) und einem Auslrittsstutz.cn (5) versehen ist.

(S. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzen (4, 5) räumlich voneinander getrennt sind und zwischen den Stutzen (4, 5) ein teilweise das Vcntilatorrad (15) umgebendes Gaslcitblech (18) mit in Drehrichtung des Ventilatorrades (15) großer werdendem Abstand angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und (S. dadurch gekennzeichnet, daß die Siebwand (6) von einer Leitwand (3) umgeben ist.

8 Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Leitwand (3) zur Siebwand (6) im vorderen Bereich der Siebwand (6) vergrößert ist und in einem Wasserraum (8) mit einem AustritLsstutzcn (12) endet, der mil seiner oberen Wand (10) dicht an die Siebwand (6) herangeführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch H. dadurch gekennzeichnet, daß sich an der obersten Kante (II) der Wand (10) des Stutzens (12) eine weiten: Gehäusewand (19) anschließt, deren Abstand zur Siebwand (6) zum Gasaustrittsstutzen (20) hin größer wird.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen Vemilatorrad (15) und Siebwand (6) gebildeten Trennwand (21) Uitschaufeln (13) angeordnet sind.