DE4118439A1 - Fliessbettapparatur zum behandeln partikelfoermigen gutes - Google Patents

Fliessbettapparatur zum behandeln partikelfoermigen gutes

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Description

Die Erfindung betrifft eine Fließbettapparatur zum Behan­ deln partikelförmigen Gutes mit
  • - einem Behälter, der in bezug auf eine aufrechte Achse im wesentlichen rotationssymmetrisch ist und ein Behälter­ unterteil sowie ein Behälteroberteil mit nach oben abneh­ mendem Innendurchmesser aufweist,
  • - einem Zentralrohr, das im Behälter gleichachsig angeord­ net und von Prozeßgas von oben nach unten durchströmbar ist,
  • - einem Fließbettraum im Behälter rings um das Zentralrohr und
  • - einem Ringraum zum Einleiten aufwärtsströmenden Pro­ zeßgases in den Fließbettraum.
Aus der EP 02 12 397 ist eine Apparatur dieser Gattung bekannt, bei der zum Einleiten von Prozeßgas in den Behäl­ ter ein Zentralrohr vorgesehen ist, das von oben her in den Behälter hineingeführt ist und unten in eine Schüssel mündet, die das Prozeßgas umlenkt und durch einen Ring­ raum rings um das Zentralrohr nach oben in den Innenraum des Behälters strömen läßt. Auf dem Behälteroberteil ist ein Behälteraufsatz befestigt, durch den hindurch ver­ brauchtes Prozeßgas nach oben strömt. Um zu verhindern, daß Teilchen des behandelten Gutes zusammen mit dem Pro­ zeßgas in den Behälteraufsatz gelangen, ist unterhalb von diesem im Behälter ein ringförmiger Abweisschirm angeord­ net. Zwischen diesem und dem Zentralrohr einerseits und der Innenwand des Behälters andererseits ist je ein ring­ förmiger Durchlaß für das verbrauchte Prozeßgas freige­ lassen. Der Behälteroberteil bildet zusammen mit dem Be­ hälteraufsatz, dem Zentralrohr und dem Abweisschirm eine Baugruppe, die sich als Ganzes vom Behälterunterteil tren­ nen läßt, damit die Apparatur gereinigt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fließbett­ apparatur zu schaffen, die vor allem zum Behandeln ver­ hältnismäßig großer Partikel geeignet ist und im Verhält­ nis zu ihrem Fassungsvermögen besonders wenig Raum bean­ sprucht. Unter großen Partikeln sind vor allem runde oder längliche Tabletten, Pellets od. dgl. zu verstehen, also Partikel, die als Schüttgut Zwischenräume freilassen. Die Behandlung besteht beispielsweise im Aufbringen einer magensaftresistenten Umhüllung aus einer wäßrigen oder organischen Lösung, Dispersion oder Suspension.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß ausgehend von einer Fließ­ bettapparatur der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß das Zentralrohr zum Abführen verbrauchten Pro­ zeßgases vorgesehen ist, innerhalb des Behälteroberteils mit einem Einlaß beginnt und sich nach unten aus dem Behälter herauserstreckt, und der Behälter oberhalb dieses Einlasses eine flache Kuppel bildet.
Damit wird erreicht, daß ein Behälteraufsatz zum Abführen verbrauchten Prozeßgases entfällt; das Prozeßgas wird von unten her zugeführt und strömt auch nach unten hin wieder ab.
Vorzugsweise verjüngt sich der Einlaß des Zentralrohrs trompetenartig nach unten.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Einlaß des Zentralrohrs und der Behälteroberteil im Axialschnitt zueinander symmetrische bogenförmige Konturen aufweisen, die einander mit ihren konkaven Seiten zugewandt sind. Auf diese Weise begrenzen der Behälteroberteil mit seiner Behälterinnenwand und der Einlaß des Zentralrohrs mit seiner Außenwand den Fließbettraum derart, daß das darin fluidisierte Gut gleichmäßig umgewälzt wird.
Das letztgenannte Merkmal ist vorzugsweise dadurch weiter­ gebildet, daß der Behälterunterteil mindestens in seinem oberen Bereich, und der Behälteroberteil insgesamt kugel­ schalenförmig ist und das Zentralrohr eine Verkleidung aufweist, die sich nach unten an dessen Einlaß anschließt und zusammen mit diesem eine Kreisbogenkontur aufweist.
Der Ringraum zum Einleiten von Prozeßgas enthält vorzugs­ weise ein den Fließbettraum nach unten begrenzendes Gitter. Damit wird erreicht, daß der Fließbettraum von oben her mit partikelförmigem Gut gefüllt werden kann, dessen einzelne Partikel, beispielsweise Tabletten, groß genug sind, um nicht durch das Gitter hindurchzufallen.
Wenn das Gut in an sich bekannter Weise (EP 02 12 397 B1) besprüht werden soll, ist es zweckmäßig, wenn sich durch das Gitter hindurch mehrere Düsen zum Einsprühen fließ­ fähiger Substanz in den Fließbettraum erstrecken.
Es hat sich ferner als zweckmäßig erwiesen, daß der Ring­ raum zum Einleiten von Prozeßgas in den Fließbettraum im Verhältnis zur größten Breite des Fließbettraumes schmal ist und der Fließbettraum nur in einem Bereich senkrecht über dem Ringraum nach oben, zum Einlaß des Zentralrohrs hin, offen ist. Diese Anordnung begünstigt eine symme­ trische Strömung, bei der das Gut in einem mittleren Bereich des Fließbettraumes nach oben strömt und an­ schließend in einer radial inneren und einer radial äußeren Strömung wieder nach unten gelangt.
Diese erwünschten Strömungen werden ferner dadurch be­ günstigt, daß der Einlaß des Zentralrohrs einen größten Außendurchmesser hat, der annähernd so groß ist wie der mittlere Durchmesser des Ringraums zum Einleiten von Pro­ zeßgas in den Fließbettraum.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen senkrechten axialen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fließbettapparatur; und
Fig. 2 die zugehörige Draufsicht bei teilweise weg­ gebrochenem Behälteroberteil.
Die dargestellte Fließbettapparatur ist im wesentlichen rotationssymmetrisch in bezug auf eine senkrechte Achse A und hat einen im wesentlichen kugelförmigen Behälter 10, der sich auf einem Sockel 12 über ein Zwischenstück 14 abstützt und aus einem Behälterunterteil 16 sowie einem Behälteroberteil 18 zusammengesetzt ist. Der Behälter­ unterteil 16 reicht im dargestellten Beispiel etwas über die Äquatorialebene E des Behälters 10 nach oben; der Behälteroberteil 18 ist dementsprechend ein Kugelscha­ lensegment, das etwas kleiner ist als eine Halbkugel. Der Behälteroberteil 18 ist, wie in Fig. 1 mit gestrichelten Linien angedeutet, vom Behälterunterteil 16 nach oben wegschwenkbar.
Im Behälter 10 ist ein senkrechtes Zentralrohr 20 angeord­ net, das oben einen trompetenförmigen Einlaß 22 aufweist, nach unten aus dem Behälter herausragt und an einen in den Sockel 12 eingebauten Rohrkrümmer 24 angeschlossen ist. Der Sockel 12 hat einen Einlaßstutzen 26 für frisches Pro­ zeßgas, beispielsweise erhitzte trockene Luft, sowie einen am Ende des Rohrkrümmers 24 ausgebildeten Auslaßstutzen 28 für verbrauchtes Prozeßgas. Der Auslaßstutzen 28 ist in üblicher und deshalb nicht dargestellter Weise über einen oder mehrere Staubabscheider an die Saugseite eines Geblä­ ses angeschlossen, dessen Druckseite über einen Erhitzer und nötigenfalls weitere Aufbereitungsapparaturen mit dem Einlaßstutzen 26 verbunden ist.
Vom Einlaßstutzen 26 strömt das frische Prozeßgas konzen­ trisch zum Zentralrohr 20 rings um dieses nach oben in einen Ringraum 30, der im Zwischenstück 14 ausgebildet ist und sich kegelförmig nach oben erweitert, und von dort in einen engen zylindrischen Ringraum 32, der im unteren Bereich des Behälterunterteils 16 ausgebildet ist und Düsen 34 enthält. Die Düsen 34 sind Zweistoffdüsen, die in gleichmäßigen Winkelabständen rings um die Achse A ange­ ordnet und von zwei an das Zwischenstück 14 angebauten Ringkanälen 36 und 38 mit einer Flüssigkeit sowie mit Gas hohen Druckes zum Versprühen dieser Flüssigkeit gespeist werden. Die Achsen sämtlicher Düsen 34 liegen auf einem Kreis, dessen Durchmesser D32 der mittlere Durchmesser des Ringraums 32 ist.
Oberhalb des Ringraums 32 ist ein Fließbettraum 40 nach außen hin von sphärischen Wandbereichen des Behälterunter­ teils 16 sowie des Behälteroberteils 18 begrenzt, und radial nach innen hin durch die Außenwand des Einlasses 22 des Zentralrohrs 20 sowie einer Verkleidung 42, die sich innerhalb des Behälterunterteils 16 rings um das Zentral­ rohr 20 erstreckt. Im Axialschnitt gemäß Fig. 1 bilden die Außenwand des Einlasses 22 sowie die Verkleidung 42 Kreis­ bogen mit einem Radius R, dessen Mittelpunkt auf der Äquatorialebene E des Behälters 10 liegt und mindestens annähernd mit dem Innenwandradius des Behälters überein­ stimmt. Der Fließbettraum 40 erweitert sich stetig vom Ringraum 32 aus nach oben bis zur Äquatorialebene E und verengt sich von dieser aus nach oben.
Vom zylindrischen Ringraum 32 ist der Fließbettraum 40 durch ein Gitter 44 getrennt, durch das hindurch die Düsen 34 sich nach oben erstrecken. Der Einlaß 22 hat einen größten Außendurchmesser D22, der annähernd so groß ist wie der Durchmesser D32. Zwischen dem Einlaß 22 und der Innenwand des Behälteroberteils 18 bleibt eine Ringfläche 46 frei, die senkrecht über dem Ringraum 32 liegt und ungefähr ebenso groß ist wie die vom Gitter 44 freigelas­ sene, nutzbare Fläche des Ringraums 32.
Das durch das Gitter 44 in den Fließbettraum 40 geströmte Prozeßgas fluidisiert dort das zu behandelnde Gut, so daß dieses einen Doppelwirbel bildet, der in Fig. 1 mit Pfei­ len angedeutet ist. Das verbrauchte Prozeßgas strömt durch die Ringfläche 46 nach oben, wird von dem flachen kuppel­ förmigen Bereich des Behälteroberteils 18 oberhalb des Einlasses 22 nach unten in diesen Einlaß hinein umgelenkt und wird durch das Zentralrohr 20 und weiter durch den Rohrkrümmer 24 abgesaugt.

Claims (9)

1. Fließbettapparatur zum Behandeln partikelförmigen Gutes mit
  • - einem Behälter (10), der in bezug auf eine aufrechte Achse (A) im wesentlichen rotationssymmetrisch ist und ein Behälterunterteil (16) sowie ein Behälteroberteil (18) mit nach oben abnehmendem Innendurchmesser aufweist,
  • - einem Zentralrohr (20), das im Behälter (10) gleich­ achsig angeordnet und von Prozeßgas von oben nach unten durchströmbar ist,
  • - einem Fließbettraum (40) im Behälter (10) rings um das Zentralrohr (20) und
  • - einem Ringraum (32) zum Einleiten aufwärtsströmenden Prozeßgases in den Fließbettraum (40),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Zentralrohr (20) zum Abführen verbrauchten Prozeß­ gases vorgesehen ist, innerhalb des Behälteroberteils (18) mit einem Einlaß (22) beginnt und sich nach unten aus dem Behälter (10) herauserstreckt, und
  • - der Behälter (10) oberhalb dieses Einlasses (22) eine flache Kuppel bildet.
2. Fließbettapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (22) des Zentralrohrs (20) sich trompetenartig nach unten verjüngt.
3. Fließbettapparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (22) des Zentralrohrs (20) und der Behälteroberteil (18) im Axialschnitt zueinander symmetrische bogenförmige Konturen aufweisen, die einander mit ihren konkaven Seiten zugewandt sind.
4. Fließbettapparatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behäl­ terunterteil (16) mindestens in seinem oberen Bereich, und der Behälteroberteil (18) insgesamt kugelschalenförmig ist und das Zentralrohr (20) eine Verkleidung (42) aufweist, die sich nach unten an dessen Einlaß (22) anschließt und zusammen mit diesem eine Kreisbogenkontur aufweist.
5. Fließbettapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum (32) zum Einleiten von Prozeßgas ein den Fließbettraum (40) nach unten begrenzendes Gitter (44) enthält.
6. Fließbettapparatur nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch das Gitter (44) hindurch mehrere Düsen (34) zum Einsprühen fließfähiger Substanz in den Fließbettraum (40) er­ strecken.
7. Fließbettapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - der Ringraum (32) zum Einleiten von Prozeßgas in den Fließbettraum (40) im Verhältnis zur größten Breite des Fließbettraumes (40) schmal ist, und
  • - der Fließbettraum (40) nur in einem Bereich senkrecht über dem Ringraum (32) nach oben, zum Einlaß (22) des Zen­ tralrohrs (20) hin, offen ist.
8. Fließbettapparatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (22) des Zentralrohrs (20) einen größten Außendurchmesser (D22) hat, der annähernd so groß ist wie der mittlere Durchmesser (D32) des Ringraumes (32) zum Einleiten von Prozeßgas in den Fließbettraum (40).
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