DE3913384A1 - MIXER, USE OF THIS MIXER AND METHOD FOR PRODUCING POWDER MIXED PRODUCTS - Google Patents
MIXER, USE OF THIS MIXER AND METHOD FOR PRODUCING POWDER MIXED PRODUCTSInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Mischer mit einer Froudezahl zwischen 0,5 und 20, mit einer zylindrischen Wandung, mit einer in der Zy linderachse angeordneten Mischerwelle, an der mindestens ein Mi schwerkzeug befestigt ist, und mit mindestens einer innerhalb des Mischers angeordneten stationären Düse, die zum Versprühen von Flüssigkeiten geeignet ist.The invention relates to a mixer with a Froude number between 0.5 and 20, with a cylindrical wall, with a in the Zy axis arranged mixer shaft, on which at least one Mi tool is attached, and with at least one within the Mixer arranged stationary nozzle, which is used for spraying Liquids is suitable.
Bei diesem Mischer gibt die Froudezahl das Verhältnis der auf den Durchmesser der Mischwerkzeuge und die Rotationsgeschwindigkeit bezogenen Zentrifugalkraft zur Schwerkraft an. So liegt das Mischgut bei einer Froudezahl unterhalb von etwa 1 im wesentlichen an der tiefsten Stelle im Mischer. Bei einer Froudezahl zwischen etwa 1 und 10 hält sich das Mischgut hauptsächlich in Form einer Wolke überall innerhalb des Mischers auf. Es finden in diesem Be reich der Froudezahl sehr viele statistische Platzwechsel statt. Bei einer über 10 liegenden Froudezahl wird das Mischgut haupt sächlich an die Innenwand des Mischers gepreßt und liegt dort in einer dichten Schicht an.With this mixer, the Froude number gives the ratio of the to the Diameter of the mixing tools and the speed of rotation related centrifugal force to gravity. That's the way it is Mixture with a Froude number below about 1 essentially at the lowest point in the mixer. With a joy number between about 1 and 10, the mix is mainly in the form of a Cloud up all over the mixer. In this Be many of the statistical changes of place instead of the Froude number. If the Froude number is over 10, the mix will become main actually pressed against the inside wall of the mixer and lies there in a dense layer.
Bei dem genannten Mischer bewegen sich die Mischwerkzeuge um die Mischerwelle herum, und die Düse bleibt unbeweglich. Derartige Mischer werden verwendet, um Pulver mit hohen Staubanteilen zu verarbeiten. Durch die Düse wird Flüssigkeit eingespritzt, um den Staubanteil zu binden. Bei den bekannten Mischern wird die Flüs sigkeit in der Regel auf eine der folgenden Arten zugegeben:With the mixer mentioned, the mixing tools move around the Mixer shaft around and the nozzle remains immobile. Such Mixers are used to make powder with high dust content to process. Liquid is injected through the nozzle around the To bind dust. In the known mixers, the rivers liquid is usually added in one of the following ways:
Bei einigen bekannten Mischern läuft die Flüssigkeit über ein Fallrohr mit einem Verteilerteller in den Mischer. Bei anderen bekannten Mischern wird die Flüssigkeit über eine Düse oder im Zulaufrohr im Bereich schnellaufender Messerkränze eingetragen. In einer dritten bekannten Ausführung wird die Flüssigkeit über eine im Mischerdom angeordnete Düse aufgesprüht.In some known mixers, the liquid runs in Downpipe with a distributor plate in the mixer. With others Known mixers, the liquid through a nozzle or in Inlet pipe entered in the area of high-speed knife rings. In a third known embodiment, the liquid is a sprayed nozzle arranged in the mixer dome.
Mit den bekannten Mischern wird keine optimale Verteilung der Flüssigkeit erreicht. In den beiden erstgenannten bekannten Aus führungsformen sind Messerkränze zum gleichmäßigen Verteilen der Flüssigkeit und zum Homogenisieren des Produktes notwendig. Diese Messer zerkleinern jedoch das Produkt sehr stark, so daß zusätz lich Feinstaub gebildet wird. Bei einem Eindüsen der Flüssigkeit ohne Betätigung der Messerkränze wird andererseits die Flüssigkeit deutlich inhomogen verteilt. Zusätzlich besteht bei der zweiten bekannten Ausführungsform der Nachteil, daß Flüssigkeit an der Düse anklebt und die Anklebungen ein homogenes Verteilen der Flüssigkeit verhindern. Da bei dieser Ausführung in Wandnähe ver sprüht wird, treten auch Anklebungen an der Mischerwandung auf. Bei der dritten bekannten Ausführung backt das Mischgut im Bereich des Mischerdoms an. Außerdem wird in diesem Fall Flüssigkeit auf die der Mischerwandung zugewandte Seite der am Dom vorbeilaufenden Mischwerkzeuge aufgedüst, so daß auch dort Anklebungen von Misch gut auftreten.With the known mixers there is no optimal distribution of the Liquid reached. In the first two known from leadership forms are knife wreaths for evenly distributing the Liquid and necessary to homogenize the product. These Knives, however, shred the product very much, so that additional Lich fine dust is formed. When the liquid is injected without actuating the knife rings, on the other hand, the liquid clearly inhomogeneously distributed. In addition, there is the second known embodiment of the disadvantage that liquid on the Nozzle sticks and the sticks a homogeneous distribution of the Prevent liquid. Because this version ver near the wall is sprayed, there will also be sticking to the mixer wall. In the third known embodiment, the mix bakes in the area of the mixer dome. In addition, in this case, liquid is on the side of the mixer wall facing the one running past the cathedral Mixing tools sprayed on, so that there too sticking of mixing occur well.
In allen diesen Fällen wird eine nur ungleichmäßige Flüssigkeits verteilung erreicht. Dies führt dazu, daß trotz erheblicher Flüs sigkeitsmengen das Mischgut nur unzureichend entstaubt wird.In all of these cases, the fluid will be uneven distribution reached. This means that despite considerable rivers the mix is insufficiently dedusted.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mischer zu schaf fen, der mit einfachen Mitteln eine erheblich gleichmäßigere Flüssigkeitsverteilung ermöglicht.The invention has for its object to provide a mixer fen, which with simple means a much more uniform Allows fluid distribution.
Diese Aufgabe wird bei einem Mischer der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Öffnung der Düse im wesentlichen tangen tial und in Drehrichtung der Mischwerkzeuge ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit hauptsächlich weder gegen die Mischerwandung noch gegen die Mischwerkzeuge, sondern in den zwi schen der Wandung und den Mischwerkzeugen liegenden freien, von pulverförmigem Mischgut erfüllten Raum gesprüht. Der erfindungs gemäße Mischer kann sowohl ein kontinuierlicher als auch ein dis kontinuierlicher Mischer sein. Erfindungsgemäß können die Aus trittsrichtung und der Austrittskegel der zu verdüsenden Flüssig keit in Abhängigkeit von Pulverart, Umdrehungszahl und Geometrie des Mischers so gewählt werden, so daß praktisch keine inneren Mischerteile wie die Wandung und die Mischerwelle direkt ange sprüht werden, sondern nur das pulverförmige Mischgut befeuchtet wird. Mit dem erfindungsgemäßen Mischer wird eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit und eine überraschend gute Staubbindung erreicht. Wenn die eingesetzten Rohstoffe frei von Verklumpungen sind, kann mit dem erfindungsgemäßen Mischer auf den Einsatz von Messerkränzen verzichtet werden. Die Wandansätze und Anbackungen an den Werkzeugen werden erheblich verringert. Vorteilhaft ist ferner, daß selbst mit geringen Flüssigkeitsmengen überraschende Verbesserungen des Staubverhaltens erzielt werden. Auf den Einsatz vorgranulierter, staubarmer, jedoch teurer Rohstoffe kann außerdem weitgehend verzichtet werden.This task is performed in a mixer of the type mentioned solved in that the opening of the nozzle tangent substantially tial and in the direction of rotation of the mixing tools. On this way the liquid is mainly not against the Mixer wall still against the mixing tools, but in the two between the wall and the mixing tools powdered mixed material sprayed filled space. The invention according mixer can be both a continuous and a dis be a continuous mixer. According to the invention direction and the exit cone of the liquid to be atomized speed depending on powder type, number of revolutions and geometry of the mixer can be chosen so that practically no internal Mixer parts such as the wall and the mixer shaft are attached directly are sprayed, but only moistened the powdery mix becomes. With the mixer according to the invention, a uniform Distribution of the liquid and surprisingly good dust binding reached. If the raw materials used are free of clumps are with the mixer according to the invention on the use of Knife wreaths are dispensed with. The wall approaches and caking on the tools are significantly reduced. It is advantageous further that surprising even with small amounts of liquid Improvements in dust behavior can be achieved. On the job Pre-granulated, low-dust, but expensive raw materials can also be largely dispensed with.
Eine besonders gute Verteilung der Flüssigkeit wird dadurch er reicht, daß die Öffnung der Düse im wesentlichen innerhalb des ersten Drittels bis der ersten Hälfte des Radius des Mischers, die näher an der Mischerwelle liegt, angeordnet ist.This makes it a particularly good distribution of the liquid is sufficient that the opening of the nozzle substantially within the first third to first half of the radius of the mixer, the is located closer to the mixer shaft.
Höherviskose Flüssigkeiten können dadurch eingesprüht werden, daß die Düse und deren Zuleitung beheizbar ist.Highly viscous liquids can be sprayed in that the nozzle and its supply line can be heated.
Zur schnelleren und gleichmäßigeren Durchfeuchtung wird eine Mehrzahl von Düsen eingesetzt.For quicker and more even wetting, a Most nozzles used.
Bei hohen Viskositäten der einzudüsenden Flüssigkeit wird vorge schlagen, daß die Düse eine Zweistoffdüse ist. Bei einer solchen Düse tritt aus der einen Öffnung die Flüssigkeit und aus der an deren ein Gas zum Versprühen dieser Flüssigkeit aus. Damit können hochviskose Flüssigkeiten unabhängig von deren Viskosität bei ge ringen Drücken versprüht werden.If the viscosity of the liquid to be injected is high, it is preferred suggest that the nozzle is a two-substance nozzle. With one The nozzle emerges from one opening and the liquid from a gas for spraying this liquid. So that can highly viscous liquids regardless of their viscosity at ge rings presses are sprayed.
Beim Verarbeiten bestimmter Produkte ist es vorteilhaft, wenn die Düse eine Dreistoffdüse ist. Dies ist der Fall, wenn zwei Flüs sigkeiten, von denen eine hochviskos ist, während des Eindüsens miteinander reagieren sollen. So werden solche Dreistoffdüsen vorteilhaft bei der Verarbeitung von Wasch- und Reinigungsmitteln eingesetzt. Durch eine der konzentrisch angeordneten Öffnungen der Düse tritt Fett- oder Sulfonsäure, durch eine zweite Öffnung eine alkalische Flüssigkeit zum Neutralisieren dieser Säure und durch die dritte Öffnung Luft zum Versprühen aus.When processing certain products, it is advantageous if the Nozzle is a three-substance nozzle. This is the case when two rivers liquids, one of which is highly viscous, during injection should react with each other. Such are three-substance nozzles advantageous when processing detergents and cleaning agents used. Through one of the concentrically arranged openings of the Nozzle enters fatty or sulfonic acid, through a second opening alkaline liquid to neutralize this acid and through the third opening is air for spraying.
Damit die Gefahr der Düsenverstopfung beim Abschalten des Mischers verringert wird, wird ferner vorgeschlagen, daß die Öffnung der Düse hauptsächlich nach unten gerichtet ist. Beim Abschalten des Mischers fällt das Pulver nämlich nach unten und bedeckt alle nach oben gerichteten Flächen innerhalb des Mischers. So there is a risk of nozzle clogging when the mixer is switched off is reduced, it is also proposed that the opening of the The nozzle is mainly directed downwards. When switching off the The mixer drops the powder and covers all of it Areas facing above within the mixer.
Besonders vorteilhaft wird der Mischer eingesetzt zum Mischen der Komponenten von Wasch- und Reinigungsmitteln, wie oben ausgeführt wurde.The mixer is used particularly advantageously for mixing the Components of detergents and cleaning agents, as stated above has been.
Der Mischer wird ebenfalls vorteilhaft zum schonenden Auftragen von besonders hohen Flüssigkeitsanteilen auf saugfähige Stoffe, wie z.B. gefällte Kieselsäure eingesetzt, z.B. bei der Herstellung von Verlaufshilfsmitteln für Pulverlacke. Erfindungsgemäß lassen sich besonders hohe Flüssigkeitsmengen auftragen.The mixer is also advantageous for gentle application from particularly high proportions of liquids to absorbent substances, such as. precipitated silica, e.g. in the preparation of of leveling agents for powder coatings. Leave according to the invention apply particularly large amounts of liquid.
Die Erfindung betrifft zum anderen ein Verfahren zum Herstellen von Pulvermischprodukten in einem rotierenden Mischer der Froude zahl zwischen 0,5 und 20, wobei während des Mischvorgangs eine oder mehrere Flüssigkeiten in den Mischer eingesprüht werden.The invention also relates to a method for manufacturing powder mixing products in a rotating mixer from Froude number between 0.5 and 20, with one during the mixing process or several liquids are sprayed into the mixer.
Um eine bessere Entstaubung der Produkte als bei bekannten Ver fahren zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß die Flüssigkeit im wesentlichen tangential und in Drehrichtung des Mischers eingesprüht wird.To better dust off the products than known Ver driving, it is proposed that the liquid in the essentially tangential and in the direction of rotation of the mixer is sprayed.
Eine besonders gute Verteilung der Flüssigkeit wird dadurch er reicht, daß die Flüssigkeit im wesentlichen innerhalb des ersten Drittels bis der ersten Hälfte des Radius des Mischers, die näher am Mischermittelpunkt liegt, aus der einsprühenden Düse austritt.This makes it a particularly good distribution of the liquid sufficient that the liquid is essentially within the first Third to the first half of the radius of the mixer, the closer is at the center of the mixer, comes out of the spraying nozzle.
Zum schnelleren und gleichmäßigeren Durchfeuchten wird vorgeschla gen, daß die Flüssigkeit aus mehreren Düsen eingesprüht wird.For faster and more uniform wetting, it is suggested conditions that the liquid is sprayed from several nozzles.
Mit besonders geringen Flüssigkeitsmengen lassen sich überra schende Verbesserungen des Staubverhaltens erzielen, wenn zuerst nur die stark staubhaltigen Komponenten des Pulvermischprodukts mit der Flüssigkeit eingesprüht und erst danach die staubarmen Komponenten eingemischt werden.With particularly small amounts of liquid, you can surpass it achieve sweeping improvements in dust behavior when first only the dust-containing components of the powder mixed product sprayed with the liquid and only then the low-dust Components are mixed in.
Besonders vorteilhaft hat sich das Verfahren erwiesen, wenn als Flüssigkeit Fettsäure verwendet wird und das Pulver Soda enthält. Falls das Auftragen der Fettsäure auf die im Mischer vorgelegte Soda nicht zu ausreichenden Produkteigenschaften führt, wird vor geschlagen, daß mit einer Mehrstoffdüse, insbesondere einer Drei stoffdüse, gleichzeitig flüssige Fettsäure und Alkalilauge einge sprüht werden.The method has proven to be particularly advantageous when Liquid fatty acid is used and the powder contains soda. If the application of the fatty acid to that in the mixer Soda will not lead to adequate product properties struck that with a multi-component nozzle, especially a three cloth nozzle, liquid fatty acid and alkali lye added at the same time be sprayed.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenIn the following an embodiment of the invention based on the Drawings explained in more detail. Show it
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mischers und Fig. 1 shows a longitudinal section through an embodiment of the mixer according to the invention and
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1.
Der Mischer nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer zylin drischen Trommel mit einer Wandung 1, an der Pflugscharmischwerk zeuge 3 entlanglaufen. Diese Mischwerkzeuge sind an der Mischer welle 2 über Halterungen 8 angebracht. Zum Befüllen, Entlüften und Entleeren weist der Mischer Mischerdome 9 auf.The mixer of FIG. 1 consists essentially of a cylindrical drum with a wall 1 , on the ploughshare mixer 3 witness. These mixing tools are attached to the mixer shaft 2 via brackets 8 . The mixer has mixer domes 9 for filling, venting and emptying.
Erfindungsgemäß enthält der Mischer zwei Einsprühvorrichtungen 10 mit jeweils einer Zuleitung 6 und zwei Düsen 4. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Öffnung 7 der Düse 4 im wesentlichen tangen tial und in Drehrichtung der Pflugscharmischwerkzeuge 3 ausge richtet. Die Drehrichtung der Mischerwelle 2 ist durch den Pfeil 11 angegeben. Wichtig ist auch, daß sich die Öffnungen 7 der Düsen 4 zwischen der Mischerwelle 2 und der Wandung 1 auf ungefähr dem ersten Drittel bis halben Radius nahe der Mischerwelle 2 befinden. According to the invention, the mixer contains two spray devices 10 , each with a feed line 6 and two nozzles 4 . As shown in Fig. 2, the opening 7 of the nozzle 4 is substantially tangential and in the direction of rotation of the ploughshare mixing tools 3 directed. The direction of rotation of the mixer shaft 2 is indicated by the arrow 11 . It is also important that the openings 7 of the nozzles 4 are located between the mixer shaft 2 and the wall 1 at approximately the first third to half the radius near the mixer shaft 2 .
BezugszeichenlisteReference symbol list
1 Wandung
2 Mischerwelle
3 Mischwerkzeug, Pflugscharmischwerkzeug
4 Düse
6 Zuleitung
7 Öffnung der Düse 4
8 Halterung
9 Mischerdom
10 Einsprühvorrichtung
11 Pfeil 1 wall
2 mixer shaft
3 mixing tool, ploughshare mixing tool
4 nozzle
6 supply line
7 Opening the nozzle 4
8 bracket
9 mixer dome
10 spraying device
11 arrow
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