DE69204277T2 - Verfahren zur kontinuierlichen desintegration und/oder trocknung von substanzen wie paste, schlamm, pressrückstände, filterkuchen und dergleichen, insbesondere faserartige materialien und anlage zur durchführung des verfahrens. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Desintegration und/oder Trocknung von Materialien wie Paste, Schlamm, Preßkuchen, Filterkuchen, insbesondere faserigen Materialien in einer Vorrichtung, enthaltend eine Verarbeitungskammer, die eine Kammerwand, deren Grundform im wesentlichen einer Rotationsfläche gleicht, und eine im wesentlichen vertikale Achse aufweist, sowie einen darunter liegenden Gebläsekasten, wobei das Verfahren kontinuierliche(s)
• - Zufuhr eines Desintegrations- und Trocknungsgases vom Gebläsekasten in die Verarbeitungskammer,
• - Zufuhr von zu verarbeitendem Material durch eine Öffnung in der Kammerwand,
• - Desintegration und/oder Trocknung des in die Verarbeitungskammer eingebrachten Materials sowie
• - Austragen einer verarbeiteten Fraktion des Materials zusammen mit dem Abgas umfaßt,
• - wobei die Zufuhr des Desintegrations- und Trocknungsgases in die Verarbeitungskammer sowie dessen Austrag zusammen mit der verarbeiteten Materialfraktion durch eine Auslaßöffnung im oberen Bereich der Verarbeitungskammer mittels eines in der Verarbeitungskammer aufrechterhaltenen Gasdruckabfalls erfolgt und
• - die Desintegration und Trocknung des Materials intensiviert wird durch eine Rotation des Gases innerhalb der Verarbeitungskammer, die mit Hilfe eines Flügelmittels entsteht, das in der Vorrichtung zwischen der Verarbeitungskammer und dem Gebläsekasten angeordnet ist, wobei die Einlaßöffnung des Flügelmittels mit dem Gebläsekasten in Fließverbindung steht und seine Auslaßöffnung zu der Verarbeitungskammer führt,
• - wobei das jeweils gerade zugeführte Material in Form einer Wirbelschicht, die langsam innerhalb einer umlaufenden Schicht aus Wirbelgas nahe der Kammerwand aufstelgt, zerkleinert und getrocknet und eine verarbeitete Fraktion des Materials mit der Abluft ausgetragen wird,
• - wohingegen unvollständig verarbeitete Materialfraktionen entlang der Kammerwand in das Innere der Verarbeitungskammer zur nochmaligen Verarbeitung absteigen.
• Ähnliche Verfahren sind bereits bekannt und häufig - wie auch im vorliegenden Fall - Bestandteil eines Verfahrens, umfassend Vorbehandlung und Zufuhr des in Menge und Zusammensetzung der Vorrichtung entsprechenden Gasstroms, Vorbehandlung und Zufuhr des Rohmaterials in die Vorrichtung sowie Fertigbearbeitung des verarbeiteten Materials und des Abgases nach deren Austrag aus der Vorrichtung.
• In der DK 149.538B wird eine Vorrichtung zur Wirbelbetttrocknung und Desintegration eines pastenförmigen Materials offenbart, worin die Vorrichtung eine zylindrische Trockenkammer enthält, die mit einem nach oben kegelförmig zulaufenden Boden versehen ist, und worin das Wirbel- und Trocknungsmedium aus einer ringförmigen Verteilungskammer, die den unteren Bereich der Trokkenkammer umschließt, durch einen Umfangsschlitz zwischen dem kegelförmigen Boden und der Kammerwand in die Kammer eingebracht wird. Durch einen in der Trockenkammer koaxial angeordneten Rührer mit parallel zum kegeligen Boden verlaufenden Flügeln wird sichergestellt, daß sich keine nur teilweise getrockneten Partikel auf dem kegelförmigen Boden ansammeln und daß Rühren und Zerkleinerung der größten Teilchen des pastenförmigen Materials stattfindet.
• In der US-A-4,623,098 wird eine Maschine zur chargenweisen Granulation, Beschichtung, Mischung und Trocknung von pulverförmigem oder granuliertem Rohmaterial beschrieben, bei der eine drehbare, horizontale Scheibe koaxial am Boden eines Gehäuses angeordnet ist; diese hinterläßt an der Gehäusewand einen ringförmigen Schlitz, durch den das Trocknungsgas aus einer darunter liegenden Verteilungskammer eingeblasen wird. Ferner kann das Trocknungsgas aus einer anderen Verteilungskammer durch Perforationen in der Drehscheibe eingeleitet werden. Oberhalb und koaxial zur Drehscheibe ist ein Rührwerk angeordnet, darüber befindet sich in der Nähe der Kammerwand ein dezentral arbeitender, schnell drehender Desintegrator. Die axiale Gasstromgeschwindigkeit in der Trockenkammer ist so gering, daß das Material am Boden der Kammer bleibt. Verarbeitetes Material wird durch eine Austragsöffnung gegenüber der Drehscheibe, die Abluft durch eine Abzugsöffnung im oberen Bereich der Maschine ausgetragen. Somit betrifft diese Maschine weder ein eigentliches bzw. besonders effektives Trocknungsverfahren im Wirbelbett noch ein kontinuierliches Verfahren.
• Mit den bisherigen Verfahren und Vorrichtungen zur kontinuierlichen Wirbelbetttrocknung der oben genannten Materialien betragen die durchschnittlichen axialen Fließgeschwindigkeiten der Aufströme in der Verarbeitungskammer zwischen 1 bis 3 m/s, da höhere Fließgeschwindigkeiten bei den meisten Materialien leicht zu einer übermäßig hohen Endgeschwindigkeit bei der Fluidisation führen, wodurch dann unvollständig verarbeitetes Material mit dem Abgas ausgetragen wird. Dieses Phänomen in Verbindung mit der durch die zu verarbeitenden Materialien eingeschränkten Gastemperatur hat der Wirkung bzw. Effektivität der Trocknung im Wirbelbett bislang obere Grenzen gesetzt. Bei sehr wärmeempfindlichen Materialien stellt dies eine besondere Beschränkung dar, da hier zur Produktionssteigerung die Temperatur nicht erhöht werden konnte. Daher wurden diese Materialien bisher häufig durch Kontakttrocknung auf Wärmewalzen oder im Wirbelbett getrocknet, da dies bis heute wirtschaftlicher war. Normalerweise führt dies jedoch auch zu unvollständiger Desintegration und somit zu einer längeren und ungleichmäßigen Trocknung, so daß das Produkt häufig eine inakzeptabel starke Wärmeschädigung aufweist.
• In der DE-A-32 13 250 wird ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 für die kontinuierliche Trocknung von pulverförmigem oder granulärem Material, und insbesondere von wärmeunempfindlichem Material nach dem Spin-Flash-Verfahren offenbart. Das Material wird durch die Wand der Verarbeitungskammer oberhalb einer am Boden befindlichen Drehscheibe der Kammer zugeführt und auf der Scheibe abgelegt. Die Außenfläche der Scheibe weist aufwärts gerichtete Führungsblätter auf. Im Zusammenhang mit dieser Vorrichtung sind keine weiteren Desintegrationsmittel offenbart. Das Trocknungsgas wird durch sich vertikal erstreckende Schlitze in der Kammerwand gegenüber den Führungsflügeln und tangential zur Wand in die Verarbeitungskammer geleitet. Auf der Innenseite der Wand wird das Gas von den rotierenden Führungsschaufeln eingefangen und rotierend in Richtung auf den zentralen Bereich der Verarbeitungskammer geleitet, wodurch es gleichzeitig durch die Kammer nach oben transportiert wird. Aus den Beispielen ergeben sich durchschnittliche axiale Gasströmungsgeschwindigkeiten im Bereich von 1,5 m/s und 2,25 m/s.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der in der Einleitung genannten Art zur Verfügung zu stellen, das eine schnellere, gleichmäßigere, wirksame und gleichzeitig milde Desintegration und Trocknung, insbesondere von wärmeempfindlichen Materialien ermöglicht.
• Die neuen und besonderen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind dadurch gekennzeichnet, daß
• - ein über die Verarbeitungskammer verteilter Gasdruckabfall eingesetzt wird, der eine axiale Durchschnittsgeschwindigkeit des Gasstroms von wenigstens 3 m/s durch die Verarbeitungskammer bereitstellt,
• - der Auslaß des Schaufelmittels in einen ringförmigen Bereich der Verarbeitungskammer führt, der durch die Kammerwand an deren Boden definiert ist,
• - mit Hilfe eines koaxial angeordneten, sich schnell drehenden Desintegrators, der mit über dem Flügelmittel angeordneten, sich in Richtung auf die Kammerwand erstreckenden Desintegrationsmitteln versehen ist, ein weiteres intensives Rühren und Mischen des Gases und Desintegration des in die Verarbeitungskammer geleiteten Materials durchgeführt wird,
• - je nach Art und Menge des zugeführten Materials die Richtung und Intensität des erzeugten Gasstroms sowie die Umdrehungsrichtung und -geschwindigkeit des Desintegrators eingestellt werden,
• - wobei die Desintegration und Trocknung des Materials innerhalb einer dünnen, stark rotierenden, turbulenten Schicht aus Wirbelgas nahe der Kammerwand weiter intensiviert und in wenigen Sekunden durchgeführt wird.
• Dadurch setzt sich das zugeführte Material nicht am Boden der Verarbeitungskammer ab, sondern wird während der Rotation, schnellen Desintegration und Trocknung durch den schnell rotierenden Gasstrom entlang der Kammerwand als dünne Wirbelschicht in der vollen Höhe der Kammer, vorzugsweise in geringem Abstand zur Kammerwand, aufwärts geführt, woraufhin eine Fraktion des verarbeiteten Materials mit dem Abgas im oberen Bereich der Vorrichtung ausgetragen wird, während der unvollständig verarbeitete Teil des Materials mit teilweise trockenen Stücken entlang der Kammerwand nach unten in das Innere der Kammer geführt wird. Der nach unten geführte Anteil wird durch den starken Aufstrom am Boden der Kammer wieder aufgenommen und damit einer weiteren Desintegration, Aufwärtsführung und Trocknung unterworfen. Aufgrund des sehr turbulenten und pulsierenden Gasstroms und des sich schnell drehenden Desintegrators wird eine milde und wesentlich schnellere Zerkleinerung des Materials als dies bisher möglich war erhalten, und dadurch in der gesamten Kammer ein verbesserter Kontakt zwischen verdampfbarem Wasser und dem Trocknungsgas erzielt. Somit wird eine wesentlich gleichmäßigere Desintegration sowie schnellere und gleichmäßigere Trocknung des Materials erhalten als dies mit den bisher bekannten Systemen möglich war. Da aufgrund der kurzen Verarbeitungszeit höhere Temperaturen des Trocknungsgases verwendet werden können, ohne die Qualität selbst wärmeempfindlicher Produkte zu beeinträchtigen, wird diese Wirkung noch verstärkt. Es ist ganz im Gegenteil selbst bei wärmeempfindlichen Produkten sogar möglich, ein wesentlich schnelleres Verfahren und gleichzeitig eine verbesserte Qualität zu erhalten, und zwär teils wegen der schnelleren Desintegration des Materials, die sicherstellt, daß vor der Trocknung das Material in höherem Maße zerkleinert wird, wobei die Temperatur des Materials vor dessen Trocknung auf die gewünschte Restfeuchte nicht erheblich erhöht wird, und teils wegen der insgesamt kurzen Verarbeitungszeit, wodurch es nur in sehr geringem Ausmaß zu Wärmeschäden kommt, selbst wenn wesentlich höhere Temperaturen des Trocknungsgases als normalerweise eingesetzt werden. Darüber hinaus wird durch das erfindungsgemäße Verfahren aufgrund des intensivierten Kontakts zwischen der Trocknungsluft und dem verdampfbaren Wasser eine wesentliche Verbesserung beim thermischen Wirkungsgrad erhalten. Durch Regulierung der Desintegrationsgeschwindigkeit ist es jederzeit möglich, die Verfahrensbedingungen an das gerade verarbeitete Material anzupassen.
• Ein weiterer wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß aufgrund der verbesserten Geschwindigkeit des Wirbelbettverfahrens und des thermischen Wirkungsgrades eine erheblich geringere Menge an Trocknungsgas für das Verfahren eingesetzt wird. Somit können die physikalischen Abmessungen der Vorrichtung verringert werden, und da die damit verbundenen Heizaggregate für das Trocknungsgas, die Pulver-Trennvorrichtungen, Filter und Wäscher in erster Linie im Hinblick auf die durch die Vorrichtung strömende Gasmenge bemessen werden, sind die Einrichtungskosten insgesamt gesehen wesentlich niedriger als bisher. Da auch die Betriebskosten aufgrund des verbesserten thermischen Wirkungsgrades wesentlich niedriger liegen, weist das erfindungsgemäße Verfahren einen wirtschaftlichen Vorteil auf.
• Die axiale Ausdehnung der Wirbelschicht oberhalb des Desintegrators ist vorzugsweise größer als die des Desintegrators, wodurch der obere Teil der Kammer als ein vom Desintegrator unberührter Bereich fungieren und dazu genutzt werden kann, das Material nach Trocknungsgrad und Korngröße zu sortieren.
• Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, das Desintegrations- und Trocknungsgas in unterschiedlichen Mengen und/oder mit unterschiedlichen Temperaturen und/oder Gaszusammensetzungen in verschiedenen Abständen von der Kammerwand einzutragen, wodurch in den verschiedenen Bereichen der Verarbeitungskammer eine besonders geeignete Variation des Gasstroms bereitgestellt wird. Dadurch ist es möglich, z.B. nahe der Kammerwand einen Gasstrom bereitzustellen, der im Vergleich zu dem weiter von der Wand entfernten intensiver ist und eine höhere Temperatur aufweist, wodurch die schweren, feuchten Partikel nahe der Kammerwand, insbesondere in deren unteren Bereich der intensivsten Desintegration und Trocknung ausgesetzt sind, während die leichteren, trockeneren, sich weiter von der Kammerwand entfernt befindenden Materialfraktionen schonender bearbeitet werden.
• Eine weiter verbesserte Turbulenz im Gasstrom kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß zumindest sporadisch das Desintegrations- und Trocknungsgas aus aufeinanderfolgenden Schaufelzwischenräumen des Flügelmittels an verschiedenen Abständen zur Kammerwand zugeführt wird.
• Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, ein Flügelmittel einzusetzen, das ein koaxial angebrachtes, drehbares Laufrad oder mehrere Flügelelemente, von denen wenigstens eines ein koaxial angeordnetes, drehbares Flügelelement ist, enthält, und ferner die Umdrehungsrichtung und -geschwindigkeit des drehbaren Flügelmittels entsprechend der Art und Menge des zugeführten Materials einzustellen, wodurch die Wirkung des Flügelmittels auf das zu verarbeitende Material eingestellt werden kann, wodurch die vorteilhafteste Kombination aus Desintegration und Trocknung erhalten wird. Das erfindungsgemäße Verfahren kann jedoch auch mit einem völlig oder nahezu stillstehenden Schaufelmittel durchgeführt werden, dann kann der Abfall des Gasdrucks in der Kammer eingestellt werden.
• In diesem Zusammenhang hat sich in der Praxis gezeigt, daß für viele Zwecke vorteilhafte Umdrehungszahlen des drehbaren Flügelmittels während der Verarbeitung an dessen Außenfläche Tangentialgeschwindigkeiten zwischen 1 m/s und 50 m/s, vorzugsweise zwischen 2 m/s und 25 m/s, und insbesondere zwischen 2,5 m/s und 20 m/s erzeugen und daß beim Entleeren der Verarbeitungskammer das Flügelmittel angehalten wird.
• Vorteilhafte Umdrehungszahlen des Desintegrators während der Verarbeitung stellen Tangentialgeschwindigkeiten an dessen Außenfläche zwischen 5 m/s und 180 m/s, vorzugsweise zwischen 10 m/s und 100 m/s, und besonders bevorzugt zwischen 20 m/s und 50 m/s bereit, und beim Entleeren der Verarbeitungskammer wird der Desintegrator gestoppt oder nahezu gestoppt.
• Geeignete Temperaturen des Trocknungsgases können im Bereich bis zu etwa 800ºC und bei wärmeempfindlichen Materialien vorzugsweise bis zu etwa 600ºC, insbesondere bis zu etwa 500ºC liegen. In vielen Fällen liegt diese Temperatur erheblich über den bei bekannten Verfahren einsetzbaren Temperaturen.
• Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, über die Verarbeitungskammer verteilt ein Gasdruckgefälle aufrecht zu erhalten, das ausreicht, um bei angehaltenem Schaufelmittel und Desintegrator das Material zusammen mit dem Abgas auszutragen, wodurch in der Verarbeitungskammer eine ausgezeichnete Wirbelströmung erhalten wird und gleichzeitig das Material durch einfaches Anhalten der Materialzufuhr, des Flügelmittels und des Desintegrators sehr leicht aus der Vorrichtung entfernt werden kann.
• In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß es vorteilhaft ist, mit Hilfe des Flügelmittels die axiale Durchschnittsgeschwindigkeit des Gasstroms in der Verarbeitungskammer um einen Faktor von wenigstens zwei zu erhöhen.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, enthaltend eine Verarbeitungskammer mit einer Kammerwand, deren Grundform im wesentlichen einer Rotationsfläche gleicht, und einer im wesentlichen vertikalen Achse sowie einen darunter liegenden Gebläsekasten und enthaltend kontinuierlich arbeitende Mittel
• - zum Erwärmen von in den Gebläsekasten einzuleitendem Desintegrations- und Trocknungsgas,
• - für die Zufuhr von Desintegrations- und Trocknungsgas aus dem Gebläsekasten in die Verarbeitungskammer,
• - für die Zufuhr des zu verarbeitenden Materials durch eine Öffnung in der Kammerwand,
• - für den Umlauf des Desintegrations- und Trocknungsgases innerhalb der Verarbeitungskammer,
• - zum Rühren, Mischen und Desintegrieren des in die Verarbeitungskammer eingeleiteten Materials sowie
• - für den Austrag der Abluft und einer verarbeiteten Materialfraktion aus der Verarbeitungskammer,
• - wobei das Mittel für die kontinuierliche Zufuhr des Desintegrations- und Trocknungsgases sowie das Mittel für den Austrag der Abluft und der verarbeiteten Materialfraktion einen Lüfter zur Aufrechterhaltung eines über die Verarbeitungskammer verteilten Gasdruckabfalls enthalten, wobei der Lüfter über ein Abzugsrohr, das vorzugsweise im oberen Bereich der Verarbeitungskammer in diese hineinragt, in Fließverbindung mit der Verarbeitungskammer angeordnet ist und das Mittel für den Umlauf des Desintegrations - und Trocknungsgases ein Flügelmittel ist, das in der Vorrichtung zwischen der Verarbeitungskammer und dem Gebläsekasten angeordnet ist, wobei die Einlaßöffnung dieses Mittels in Fließverbindung mit dem Gebläsekasten steht und dessen Auslaß in die Verarbeitungskammer führt,
• dadurch gekennzeichnet, daß
• - der Entlüfter eine ausreichende Leistung aufweist, um eine durchschnittliche axiale Gasströmungsgeschwindigkeit durch die Verarbeitungskammer von wenigstens 3 m/s bereitzustellen,
• - der Auslaß des Schaufelmittels in einen ringförmigen Bereich der Verarbeitungskammer führt, der durch die Kammerwand an deren Boden definiert ist
• - und daß das Mittel zum kontinuierlichen Rühren, Mischen und Desintegrieren einen intensiv wirkenden, schnell drehbaren Desintegrator enthält, der koaxial am Boden der Verarbeitungskammer angeordnet ist und Desintegratormittel aufweist, die über dem Flügelmittel angeordnet sind und sich in Richtung auf die Kammerwand erstrecken,
• - wobei die Rotationsrichtung sowie die Zahl der Umdrehungen des Desintegrators einstellbar sind.
• Dadurch wird eine Vorrichtung erhalten, die einfach zu bauen und günstig herzustellen ist und trotzdem große Variationsmöglichkeiten sowohl in bezug auf die Einstellung und Regelung der Verfahrensbedingungen an die jeweilige Vorrichtung als auch in bezug auf Konstruktionsvarianten der Vorrichtung aufweist. Darüber hinaus ist die Vorrichtung im Hinblick auf ihre Leistung von geringer Größe, wodurch die Kosten gesenkt werden.
• Eine besonders einfache Konstruktion kann darin bestehen, daß das Flügelmittel die Form eines koaxial angeordneten Laufrads aufweist. Dieses kann sowohl nicht schwenkbar als auch drehbar angeordnet sein. Bei einem nicht drehbar gehaltenen Laufrad nimmt der Gasstrom in der Kammer die Form einer im wesentlichen gleichbleibenden Strömung an, wobei in bezug auf die Verarbeitungskammer ein Geschwindigkeitsprofil beibehalten wird. Der Beitrag des Laufrades zum Umlauf des Gasstroms in der Kammer ist somit im wesentlichen abhängig von der Gestalt des jeweiligen Laufrades.
• Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit verstellbaren Flügeln wird eine weitere Gasstromregulierung erhalten, wobei jedoch der Charakter eines gleichbleibenden Stroms in der Kammer erhalten bleibt.
• Durch ein drehbares Laufrad wird - zusätzlich zu einer gesonderten Rotation des Gasstroms - durch die Umdrehung des Laufrads ferner eine Rotation des Gasstrom-Geschwindigkeitsprofils erzielt. Und schließlich bietet es eine Möglichkeit, den Gasstrom zu intensivieren, vorausgesetzt, daß das Laufrad als Gebläse ausgebildet und die Drehzahl ausreichend hoch ist. Das Laufrad kann dann drehbar mit dem Desintegrator verbunden und mit oder ohne Übersetzungsverhältnis zu diesem gedreht werden; vorteilhaft wird die Drehung durch eine gesondert angetriebene Welle ausgeführt, vorzugsweise eine die Desintegratorwelle umschließende und von einem außerhalb des Gebläsekastens angeordneten Motor angetriebene Hohlwelle. In diesem Fall wird die Drehzahl des Laufrads unabhängig von der Umdrehungszahl des Desintegrators geregelt. Alternativ kann das Laufrad durch den durch die Vorrichtung strömenden Gasstrom angetrieben werden.
• Erfindungsgemäß können die Auslässe der aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräume im Laufrad mit Hilfe von Abdeckungen und Öffnungen, die verschiedenartig an den Flügeln angebracht sind, in verschiedenen Abständen zur Kammerwand angeordnet sein, wodurch ein unregelmäßigerer und damit turbulenterer Gasstrom in der Verarbeitungskammer bereitgestellt wird. Ferner kann erfindungsgemäß das Laufrad Flügelzwischenräume umfassen, die zusammen mit dem entsprechenden Teil der Eintrittsöffnung zum Laufrad mit Hilfe von in diesen angeordneten und in Strömungsrichtung gerichteten Leitblechen in jeweils wenigstens zwei Fließwege unterteilt werden. Die Strömungskanäle können unterschiedliche Querschnitte aufweisen, und die Auslässe können sich in unterschiedlichen Abständen zur Kammerwand befinden. Dadurch wird der Gasstrom aus demselben Flügelzwischenraum in Ströme unterteilt, die in unterschiedlichen Abständen zur Kammerwand in die Kammer strömen; falls gewünscht können sie eine wechselnde, sich von der Strömung aus anderen Flügelzwischenräumen unterscheidende Intensität und Richtung aufweisen, wodurch eine zusätzliche turbulente Strömung in der Verarbeitungskammer erzeugt wird.
• Dabei können die unterschiedlich gestalteten Fließwege vorteilhaft an eine separate Gaszufuhr angeschlossen sein, wodurch Gasströme unterschiedlicher Zusammensetzung an verschiedenen Stellen in die Verarbeitungskammer eingebracht werden können. Dies ist insbesondere für die Zufuhr von Gas in größeren Mengen und/oder mit höherer Trocknungskapazität zu den Stellen in der Verarbeitungskammer vorteilhaft, in denen die intensivste Desintegration und Trocknung erforderlich ist, insbesondere nahe der Kammerwand, wohingegen kleinere Gasmengen und/oder solche mit geringerer Trocknungsleistung in größerem Abstand zur Kammerwand zugeführt werden können. Alternativ können die verschiedenen Strömungswege auch zur Differenzierung anderer Gaszusammensetzungsformen eingesetzt werden z.B. sauerstoffarme Gaszusammensetzungen zur Verringerung der Oxidation des verarbeiteten Materials oder anderer Formen inaktiver Gaszusammensetzungen oder verschiedener Lösemitteltypen, wodurch die Desintegration unterstützt werden kann.
• Insbesondere wenn das Laufrad als Gebläse genutzt werden soll, ist es besonders vorteilhaft, das Rad mit einer sich vorzugsweise um den Umfang erstreckenden Trennplatte zu versehen, die sich horizontal und/oder kegelförmig nach unten zur Einlaßöffnung des Laufrads an dessen Unterseite erstreckt, und die Abtrennplatte in bezug auf die Kammerwand oder in bezug auf das Laufrad zu halten, wodurch bessere Fließbedingungen für das Gebläse erhalten werden.
• Erfindungsgemäß kann das Flügelmittel auch in wenigstens zwei, vorzugsweise ringförmige Flügelelemente, die unabhängig voneinander arbeiten, unterteilt sein. Für jedes der Flügelelemente bestehen die gleichen Variationsmöglichkeiten mit den gleichen Vortei- len wie für das obenerwähnte Laufrad. Es ist jedoch ferner möglich, die Ausführungsformen und Vorteile derart zu kombinieren, daß es beispielsweise möglich ist, gleichzeitig ein nicht drehbar gehaltenes Flügelelement z.B. an der Kammerwand, ein drehbar mit dem Desintegrator verbundenes Flügelelement sowie ein in fester Verbindung mit einer angetriebenen Welle stehendes Fügelelement einzusetzen, dadurch kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden letztgenannten Flügelelemente unabhängig voneinander reguliert und außerdem verschieden zusammengesetzte Gase durch die verschiedenen Elemente zugeführt werden; falls gewünscht mit der Möglichkeit, deren mengenmäßige Verhältnisse zu regeln und die Flügel in den einzelnen Elementen anzupassen.
• Es wird bevorzugt, ein Flügelmittel zu verwenden, das als Gebläse geeignet und einsetzbar ist, da die sich daraus ergebende Wirkung einer hohen Gasstromgeschwindigkeit und eines nachfolgenden intensiven und turbulenten Stroms im allgemeinen bevorzugt ist. Insbesondere ein Zentrifugalgebläse oder ein Mischform aus Zentrifugal- und Axialgebläse, bei dem die Austrittsöffnungen aus den Flügelzwischenräumen nach oben in einen ringförmigen, durch die Kammerwand am Boden der Kammer definierten Bereich gerichtet sind. Durch ein derart gestaltetes und angeordnetes Gebläse mit hoher Strömungs- und Umdrehungsgeschwindigkeit wird ein ausgeprägt turbulentes Fließprofil erhalten, bei dem ein intensiv pulsierender Gasstrom an der Stelle unmittelbar über dem ringförmigen Austrittsbereich nahe der Kammerwand vorhanden ist. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der aus der einzelnen Austrittsöffnung ausgestoßene Luftstrom ein Geschwindigkeitsprofil aufweist, bei dem sich die höchste Geschwindigkeit an einem Punkt in geringem Abstand von der Kammerwand und hinteren Flügelwand im Flügelzwischenraum findet, wohingegen die Strömungsgeschwindigkeit zu den nahen Wänden hin (die Kammerwand bzw. die hintere Flügelwand) abrupt und zu den anderen Begrenzungen der Auslaßöffnung hin gleichmäßig abnimmt. Daher werden die Teilchen innerhalb eines bestimmten Abstandes oberhalb dieses Bereichs, insbesondere nahe der Kammerwand hochfrequenten Schwingungen ausgesetzt. Je größer und schwerer die Teilchen sind, desto intensiver sind die Schwingungen, wodurch in diesem Bereich eine intensive Desintegration und Trocknung stattfindet.
• Der Aufbau des Desintegrators kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf vielerlei Weise variiert werden. Er weist jedoch vorzugsweise einen im wesentlichen axial symmetrischen, insbesondere konischen oder runden zylindrischen oberen Teil auf, auf dem die Desintegrationsmittel wie Arme und Schwengel angeordnet sind und einen mittleren Teil des Flügelmittels bedecken. Dadurch schleudert der schnell drehende Desintegrator das Material aus dem Mittelteil des Flügelmitteis in den Aufstrom an der Kammerwand, bei größeren und schwereren Teilchen direkt an die Kammerwand, wo sie zerkleinert werden können.
• Der Desintegrator kann vorteilhaft auf einem Ende einer sich nach unten durch den Gebläsekasten erstreckenden vertikalen Welle angebracht sein und von einem separaten, außerhalb des Gebläsekastens angeordneten Motor angetrieben werden, wobei der Motor vorteilhaft außerhalb des Trockenkanals angeordnet ist, so daß eine Verarbeitungskammer erhalten wird, ohne die Wellen zu behindern.
• Da die Querschnittsform der Verarbeitungskammer sowohl die Desintegration und Trocknung als auch das Sortieren der Teilchen und den Abzug des Materials bewirkt, ist es vorteilhaft, daß die axiale Ausdehnung der Verarbeitungskammer eine unterschiedlich gestaltete Querschnittsform aufweist, vorzugsweise eine solche, die sich vom Desintegratorbereich nach oben hin erweitert, besonders bevorzugt eine sich vom Desintegratorbereich nach oben hin erweiternde und danach schmaler werdende.
• Ferner ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, daß die axiale Ausdehnung der Verarbeitungskammer wesentlich, vorzugsweise mehr als doppelt so groß ist wie die axiale Ausdehnung des Desintegrators, da hierdurch sowohl eine zufriedenstellende Sortierung der Partikel vor dem Austrag des Materials als auch eine effizientere, gleichmäßige und schonende Trocknung erzielt wird, da besonders die Verarbeitung am oberen Ende der Vorrichtung Schwankungen bei der Restfeuchte des Materials ausgleicht.
• Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei
• Figur 1 eine schematische Darstellung eines Desintegrations- und Trocknungssystems ist, umfassend die erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt,
• Figur 2 einen schematischen Axialschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
• Figur 3 die gleiche Ansicht wie Figur 2 ist, einschließlich einer schematischen Darstellung des Strömungsbildes,
• Figur 4 einen Teilschnitt einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
• Figur 5 einen Teilschnitt einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit eingezeichnetem Strömungsbild in der Vorrichtung darstellt,
• Figur 6 einen Teilschnitt einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
• Figur 7 ein Teilschnitt einer sechsten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
• Figur 8 ein Teilschnitt einer siebten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist,
• Figuren 9a, b, c Ansichten eines ersten erfindungsgemäßen Laufrades darstellen, in Draufsicht (Fig. 9a), in einer Schnittansicht A- A (Fig. 9b) bzw. im Teilaxialschnitt (Fig. 9 c),
• Figuren 10a, b, c Ansichten eines zweiten erfindungsgemäßen Laufrades darstellen, in Draufsicht (Fig. 10a), in einer Schnittansicht A-A (Fig. 10b) bzw. im Teilaxialschnitt (Fig. 10c),
• Figuren 11a, b, c Ansichten eines dritten erfindungsgemäßen Laufrades darstellen, in Draufsicht (Fig. 11a), in einer Schnittansicht A-A (Fig. 11b) bzw. im Teilaxialschnitt (Fig. 11c),
• Figuren 12a, b, c Ansichten eines vierten erfindungsgemäßen Laufrades darstellen, in Draufsicht (Fig. 12a), in einer Schnittansicht A-A (Fig. 12b) bzw. im Teilaxialschnitt (Fig. 12c),
• Figuren 13a, b schematische Darstellungen der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Querschnitten eines radial angeordneten Flügelzwischenraums (Fig. 13a) sowie die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit oberhalb der aufeinanderfolgenden Austritte aus den Flügelzwischenräumen, in Richtung des Pfeils A-A von Figur 13a gesehen, sind und
• Figuren 14a, b, c schematische Darstellungen der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Querschnitten der aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräume eines Laufrades mit Auslässen an zwei verschiedenen Abständen von der Kammerwand (Fig. 14a) bzw. (Fig. 14b) sowie (Fig. 14c) der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung oberhalb aufeinanderfolgender Auslässe dieses Laufrades, in Richtung der Pfeile A-A aus Figuren 14a und 14b sind.
• Figur 1 ist eine schematische Ansicht eines Desintegrations- und Trocknungssystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das System enthält eine erfindungsgemäße Desintegrations- und Trocknungsvorrichtung (10), ein Zuführmittel (2) für die Zufuhr von zu verarbeitendem Material (1) in die Vorrichtung (10), einen Gasverteiler mit einem Filter (3), einen Wärmetauscher (4), eine zur Vorrichtung (10) führende Gasversorgungsleitung (5), eine Austragsleitung (6), einen Sackfilter (7) mit Schaufelradzuführung (8) zur Entfernung des verarbeiteten Materials sowie ein Sauggebläse (9) zum Absaugen der gefilterten Abluft.
• Die Desintegrations- und Trocknungsvorrichtung enthält eine Verarbeitungskammer (12) mit einer Kammerwand (14), deren Grundform im wesentlichen einer Rotationsfläche gleicht, und einer vertikalen Achse sowie einen darunter befindlichen Gebläsekasten (16). Ein koaxial angeordnetes Gebläse (18) befindet sich zwischen der Verarbeitungskammer (12) und dem Gebläsekasten (16), wobei die mittlere Eintrittsöffnung (36) des Gebläses in Fließverbindung mit dem Gebläsekasten (16) steht und sein Auslaß zur Oberseite des Gebläses (18) in einen durch die Kammerwand (14) definierten ringförmigen Bereich (38) führt. Das Gebläse wird von einem Motor (28) außerhalb des Gebläsekastens (16) durch eine Hohlwelle (24) separat angetrieben. Oberhalb des Gebläses (18) befindet ein drehbarer, koaxial angeordneter Desintegrator (20), der einen oberen Teil (32) mit im wesentlichen kreisförmiger, zylindrischer Form aufweist, auf welchem Desintegrationsmittel (34) in Form von Schwengeln angebracht sind, die sich in Richtung auf die Kammerwand (14) erstrecken. Der Desintegrator ist auf dem oberen Ende einer durch die Hohlwelle (24) des Gebläses führenden Welle (26) angebracht und wird von einem Motor (30) außerhalb des Gebläsekastens (16) separat angetrieben. Eine am Umfang angebrachte, horizontale Trennplatte (22) ist unterhalb des Gebläses (18) angeordnet und erstreckt sich von der Kammerwand (14) in die Einlaßöffnung (36) des Gebläses (18).
• Während des Betriebs des Systems werden der Lüfter (9), das Gebläse (18), der Desintegrator (20) und die Zuführung (2) kontinuierlich betrieben. Daher verursacht das Sauggebläse (9) einen Gasdruckabfall in der Verarbeitungskammer (12), der einen Gasstrom durch das System vom Filter (3) zum Lüfter (9) hervorruft. Der Gasstrom wird durch das Gebläse (18) intensiviert, wodurch dieser zusätzlich in eine dünne, ringförmige, rotierende Schicht eines Aufstroms, der nahe der Kammerwand (14) eine intensive Turbulenz aufweist, konzentriert wird. In Kombination mit dem Desintegrator (20) gewährleistet dieser Gasstrom eine schnelle Desintegration des Materials (1), welches mittels der Zuführeinrichtung (2) durch eine Öffnung (40) in der Kammerwand (14) kontinuierlich eingebracht wird. Das stark zerkleinerte Material wird vom Gasstrom als eine dünne, hauptsächlich entlang der Kammerwand kontinuierlich aufsteigende und rotierende Wirbelschicht angeordnet, wodurch die kleinsten Partikel schnell getrocknet werden. Wenn das stark zerkleinerte und teilweise trokkene Material im oberen Teil der Kammer (12) ankommt, wird der überwiegende Teil einer verarbeiteten Fraktion mit dem Abgas entfernt, während ein kleiner Teil dieser Fraktion zusammen mit der unvollständig verarbeiteten Fraktion entlang der Kammerwand (14) und weiter in die Verarbeitungskammer (12) langsam abwärts geführt wird, bis das Material mit dem Desintegrator (20) und dem intensiven Gasstrom am Boden der Kammer (12) in Kontakt kommt, wo es nochmals einer weiteren Desintegration unterzogen und in der Kammer (12) nach oben getragen und getrocknet wird, bevor eine weitere Fraktion aus der Kammer entfernt wird. Obwohl das Verfahren an sich kontinuierlich abläuft, wird ein Teil der Partikei mehreren Verarbeitungszyklen in der Verarbeitungskammer (12) unterworfen, bevor er mit der Abluft entfernt wird. Trotzdem ist die gesamte Verarbeitung aller Materialteilchen innerhalb weniger Sekunden abgeschlossen, wobei eine relativ geringe Varianz bei der Verarbeitungszeit und der Qualität des verarbeiteten Materials auftritt.
• Figuren 2 bis 8 zeigen eine Vielzahl verschiedener Ausführungsformen und Details der erfindungsgemäßen Desintegrations- und Trocknungsvorrichtung (10), wobei für gleiche Teile weitgehend gleiche Bezugsziffern verwendet wurden. Bei einigen Einzelheiten wurden allerdings abweichende Bezugsziffern verwendet, falls notwendig durch Hinzufügen eines Strichs für ähnliche Teile, um besonders wichtige Unterschiede hervorzuheben.
• In den Figuren 2 und 3 ist eine Vorrichtung (10) dargestellt, die der in Figur 1 ähnelt. Das Gebläse (18) und der Desintegrator (20) sind auf separat angetriebenen Wellen (24, 26) angeordnet, die durch Motoren (nicht dargestellt) außerhalb des Gebläsekastens (16) in gleicher Weise wie zuvor beschrieben angetrieben werden. Jedoch weist der obere Teil (32) des Desintegrators (20) in dieser Ausführungsform die Form eines treppenförmig nach oben gerichteten Zylinders auf und ist mit darauf abgestimmten Schwengeln (34) verschiedener Länge versehen. Der unterste Teil des oberen Teils (32) des Desintegrators deckt dadurch einen im Vergleich zur Ausführungsform nach Figur 1 größeren Abschnitt des Mittelteils des Gebläses ab. Ferner wurde die radiale Ausdehnung des Gebläses (18) entsprechend kürzer gestaltet, und die Unterseite des Gebläses weist ein nach außen kegelförmig in Richtung auf die Kammerwand (14) verlaufendes Profil auf, wodurch idealere Strömungsbedingungen durch das Gebläse (18) resultieren. Dementsprechend neigt sich die Abtrennplatte (22) unter dem Gebläse (18) von der Kammerwand (14) nach unten und nach innen, und folgt dadurch der Form des Gebläses (18).
• Figur 3 zeigt ferner beispielhaft mit Hilfe der Pfeile (42, 44 sowie 46, 48 bzw. 50) die aufsteigenden und absteigenden Bewegungen des Gasflusses in der Kammer (12). Je nach Bauart der Kammer und dem Verhältnis von Umdrehungsgeschwindigkeit zur axialen Strömungsgeschwindigkeit des Trocknungsgases in den verschiedenen Querschnitten der Kammer kann dieses Bewegungsmuster variieren. Am Übergang zwischen dem unteren zylindrischen Teil und dem sich nach oben konisch erweiternden Teil der Verarbeitungskammer (12) wird - wenn auch in übertriebender Form - zudem durch die Bezugsziffer (52) dargestellt, wie ein ausgeprägt viskoses, pastenförmiges Material oberhalb des Desintegrators (20) stückig werden kann und wie das Material durch die kombinierte Wirkung von Desintegrator (20) und intensivem Gasstrom aus dem Gebläse (18) vollständig zerkleinert und in den Fließbettzustand überführt wird, bevor es in Kontakt mit dem Gebläse (18) kommt. Unter normalen Betriebsbedingungen treten weder am Desintegrator (20), der aufgrund seiner hohen Umdrehungszahl praktisch selbstreinigend ist, noch auf dem Gebläse (18), welches aufgrund des intensiven Gasaufstroms selbstreinigend ist, Materialablagerungen auf.
• Figuren 4 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen im Bereich des Desintegrators (20), des Flügelmittels (18) und des unteren Teils der Kammerwand (14). Der Desintegrator wird in allen Beispielen als konischer Desintegrator (20') dargestellt. In Figur 4 ist der Desintegrator (20') mit vier horizontal ausgerichteten, schrägen, plattenförmigen Desintegratorarmen (34) versehen, die nacheinander, um einen Winkel von 90º zueinander versetzt angeordnet sind. Figur 5 zeigt den Desintegrator (20') ohne Desintegratorarme. Sowohl in Figur 4 als auch in Figur 5 ist das Flügelmittel in zwei unabhängig voneinander arbeitende koaxiale Flügelelemente (18', 18") geteilt, nämlich ein drehbares Flügelelement (18'), welches schwenkbar zum oberen Teil (32') des Desintegrators an dessen Unterseite angeordnet ist und ein darunter liegendes, ebenfalls drehbares Flügelelement (18"), welches drehbar auf einer eigenen Hohlwelle (24), die die Welle (26) des Desintegrators (20') umschließt, angeordnet ist. Das Flügelelement (18') auf dem Desintegrator (20') weist den gleichen Außendurchmesser auf wie der obere Teil (32) des Desintegrators (20') und hat einen ringförmigen, sich oberhalb des Flügelelements (18") befindenden Auslaß (38'). Das Flügelelement (18) erstreckt sich weiter in Richtung auf die Kammerwand (14) und weist im Prinzip die gleiche Form auf wie das Laufrad bzw. das Gebläse (18) in den Figuren 2 und 3, wobei eine Unterseite ein kegelförmig nach außen verlaufendes Profil aufweist, welches an eine parallel dazu verlaufende und sich von der Kammerwand (14) her erstreckende Trennplatte (22) angrenzt, wodurch die Eintrittsöffnung (36") zum Flügelelement (18") definiert wird. Ferner weist das Flügelelement (18") ein inneres ringförmiges Element (36') auf, das sich im gleichen Axialbereich befindet wie der innerste Teil des Flügelelements (18') auf dem Desintegrator (20') und eine Eintrittsöffnung (36') für das Flügelelement (18') bildet. Das Element (36') steht nicht in Fließverbindung mit dem Rest des Flügelelementes (18"). Der Auslaß aus dem Flügelelement (18") entspricht dem am Gebläse (18) nach Figuren 2 und 3 und befindet sich auf der Oberseite des Flügelelements (18") in dem ringförmigen Bereich (38") an dessen Umfang zwischen der Kammerwand (14) und dem Auslaß (38') aus dem Flügelelement (18').
• Figur 6 zeigt beispielhaft ein an der Kammerwand (14) angebrachtes ringförmiges Laufrad (18). Das Rad kann sowohl fest als auch drehbar angebracht sein, falls dies der Fall ist, wird es vom Desintegrations- und Trocknungsgas angetrieben, das aus dem Gebläsekasten (16) durch das Rad zugeführt wird. In dieser Figur ist der obere Teil (32') des Desintegrators (20') innerhalb des Laufrades (18) angeordnet und erstreckt sich darüber hinaus. Der Desintegrator (20') weist vier Gruppen von Desintegratorarmen (34') auf, wobei die aufeinanderfolgenden Gruppen in einem Winkel von 90º zueinander versetzt angeordnet sind. Jede Gruppe umfaßt vier übereinander angeordnete horizontale Arme (34, 34').
• In dem in Figur 7 dargestellten Beispiel weist das Schaufelmittel die Form eines ringförmigen Laufrads (18') auf, das an der Unterseite des oberen Teils (32') des Desintegrators (20') schwenkbar zu diesem angebracht ist. Das Laufrad (18') hat den gleichen Außendurchmesser wie der obere Teil (32') des Desintegrators, sein Austritt (38') befindet sich in dessen ringförmiger Außenfläche. Eine am Umfang angebrachte, horizontale Trennplatte (22) erstreckt sich von der Kammerwand (14) knapp unterhalb der Unterseite des Laufrads (18') und definiert dessen Einlaßöffnung (36').
• In dem in Figur 8 dargestellten Beispiel weisen der Desintegrator (20') und das Laufrad (18') im Prinzip die in Figur 7 gezeigte Form auf, sie haben jedoch an der Unterseite des Laufrads (18') ein nach oben gerichtet kegeliges Profil. Anstelle der Trennplatte ist die Kammerwand (14) unter dem Laufrad (18') angebracht und befindet sich parallel zum und direkt unter dem abgeschrägten Teil des Laufrads (18'). Der in den Figuren 7 und 8 gezeigte Desintegrator (20') ist mit vier Gruppen von übereinander angeordneten Desintegratorarmen versehen, jede Gruppe umfaßt vier Arme (34). Die Arme nach Figur 8 ragen im oberen Bereich, der der sich nach oben konisch erweiternden Kammer (12) entspricht, weiter hinaus.
• In den in den Figuren 1, 2, 3, 5, 6, und 7 dargestellten Beispielen weist der untere Teil der Verarbeitungskammer (12) gegenüber dem Flügelmittel (18,18') und dem Desintegrator (20,20') eine zylindrische Form auf. Im Beispiel nach Figur 4 hat die Kammer (12) von der Trennplatte (22) aus eine sich nach oben konisch erweiternde Form. In dem Beispiel der Figur 8 weist die Kammer (12) eine Form auf, die sich von der Unterseite des Laufrads (18') aufwärts gerichtet bis zur Höhe des Desintegrators (20') konisch erweitert, dann bis knapp über dem Desintegrator (20') zylindrisch ist und danach nach oben gerichtet kegelförmig verläuft.
• Die Figuren 9 bis 12 stellen Beispiele verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen, oberhalb einer Trennplatte (22) anzuordnenden Laufrads (18) dar. In allen Ausführungsformen ist es auf einer Hohlwelle zu montieren und ist mit einem Durchgangs- loch (42) für die Desintegratorwelle versehen. In jeder Gruppe der Figuren 9a, b und c, 10a, b und c bzw. 12a, b und c wird das Laufrad (18) in Draufsicht, im Schnitt entlang der Linie A-A bzw. in Seitenansicht, wobei die rechte Hälfte im Schnitt zu sehen ist, gezeigt. In allen Beispielen werden Flügel (44) verwendet, die an einer oberen Platte (46) und, falls notwendig, auch an der Radnabe (48) befestigt sind.
• Die Figuren 9a, b und c stellen ein Laufrad (18) dar, bei dem die Auslässe aus allen Flügelzwischenräumen am Umfang des Laufrades angebracht sind, indem sich die Flügel (44) lediglich radial leicht über die Kopfplatte (46) hinaus erstrecken. Jedes zweite Blatt ist überdies gekürzt, so daß es sich nicht vollständig in die Nabe (48) hinein erstreckt, dadurch wird der Strömungswiderstand im Laufrad (18) vermindert. Die Flügelzwischenräume (50) sind ferner nach unten gerichtet und radial nach außen offen. Ein Verschließen der Öffnungen und damit eine erhöhte Gebläsewirkung werden jedoch dadurch erzielt, daß das Laufrad (18) in einer Verarbeitungskammer (12) angeordnet ist, deren Innendurchmesser nur unwesentlich größer ist als der Durchmesser des Laufrades und die darüber hinaus eine Trennplatte (22) aufweist, welche sich parallel zur abgeschrägten Unterseite der in dieser Figur dargestellten Flügel (44) erstreckt, was im Prinzip auch in den Figuren 2 und 12 dargestellt ist.
• Die Figuren 10a, b und c zeigen ein ähnlich geformtes Laufrad (18), bei dem sich jedoch jeder zweite Flügelzwischenraum von der Kopfplatte vollständig bis zum äußersten Ende der Flügel (44) erstreckt, wodurch die Auslässe von aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräumen (50) abwechselnd nur an der zylindrischen Endfläche dieser Flügelzwischenräume und in den dazwischenliegen den Zwischenräumen an den entsprechenden Endflächen sowie am äußeren Teil der Oberseite dieser Zwischenräume zu finden sind. In der Praxis hat dies die Wirkung, daß die aufeinanderfolgenden Austritte sich in wechselnden Abständen zur Kammerwand (14) befinden, vorausgesetzt das Laufrad (18) befindet sich in einer Verarbeitungskammer (12), die einen etwas größeren Durchmesser als das Laufrad sowie eine darunter liegende Abtrennplatte (22) aufweist.
• Die Figuren 11a, b und c zeigen eine andere Möglichkeit, die Anordnung der Schaufelauslässe zu bestimmen. Auch in dieser Ausführungsform sind die Auslässe aus aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräumen radial zueinander versetzt, jedoch ist jeder zweite Flügelzwischenraum (50) durch eine Querplatte (54) in einem Abstand zum äußeren Umfang des Laufrads abgedeckt. Ferner ist in der oberen Platte (46) radial innerhalb der Platte (54) eine Austrittsöffnung (52) vorgesehen. Die Platte (54) kann L- förmig sein, wobei ein oberer horizontaler Steg mit der Kopfplatte (46), wie in Figur 11b gezeigt, bündig ist. Alle Flügel (44) erstrekken sich leicht über den äußeren Umfang der Kopfplatte (46) hinaus, wodurch sich die Auslässe aus den dazwischenliegenden Zwischenräumen (50) in dem Bereich befinden, der sich an der Außenseite der Kopfplatte (46) erstreckt.
• Die Figuren 12a, b und c zeigen ein Laufrad (18), bei dem die Auslässe wie in Figur 11a, b und c angeordnet sind. Zusätzlich ist jedoch jeder Flügelzwischenraum und der darunter liegende Eintrittsbereich durch feste Leitbleche (56) in jedem Flügelzwischenraum sowie durch ein am Umfang angebrachtes festes Leitblech (58) in dem darunter liegenden Gebläsekasten, das in Verlängerung zu diesem angeordnet ist, in zwei Durchflußleitungen (51, 53) unterteilt. In aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräumen ist der Austritt aus einem Strömungskanal (51) geschlossen, wenn der Auslaß aus dem anderen Strömungskanal (53) offen ist und umgekehrt. Somit ist es möglich, jeden Strömungskanal (51, 53) mit einer entsprechenden separaten Gaszuführungsquelle zu verbinden und dadurch Gas unterschiedlicher Zusammensetzung in unterschiedlichen Abständen von der Kammerwand (14) zuzuführen.
• Figur 13a zeigt ein Beispiel der Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit in verschiedenen Querschnitten eines Flügelzwischenraums sowie den Auslaß an dessen Oberseite, entsprechend einem im Prinzip in Figur 9a, b und c gezeigten Laufrad, jedoch mit einer Trennplatte (22), die direkt an der Unterseite des Laufrads angebracht ist, und mit leicht geänderten Eintrittsbedingungen. Die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit ist am Eintritt, in der Mitte des Flügelzwischenraums sowie an dessen Austritt mit Hilfe von Geschwindigkeitsvektoren dargestellt. Die dargestellten Geschwindigkeitsvektoren zeigen teilweise die zunehmende Strömungsgeschwindigkeit durch den Flügelzwischenraum bis zu dessen Auslaß an der Kammerwand (14) und teilweise die Verteilung der axialen Strömungsgeschwindigkeit in radialer Richtung am Auslaß, wobei diese Strömungsgeschwindigkeit von einem Wert nahe Null an der Kammerwand auf einen Maximalwert in geringem Abstand zur Kammerwand abrupt ansteigt und danach langsam auf einem Minimalwert am innersten Rand der Austrittsöffnung abnimmt.
• Entsprechend zeigt Figur 13b die Verteilung der axialen Strömungsgeschwindigkeit in Tangentialrichtung an den Auslässen für die aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräume - in Richtung der Pfeile A-A in Figur 13 a gesehen - mit der Maßgabe, daß sich das Laufrad, in der oben erwähnten Richtung gesehen, bezogen auf Figur 13b nach rechts dreht. Aus der Figur geht klar hervor, daß die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit - auch in dieser Richtung gesehen - ungleichmäßig ist, wodurch die höchste Austrittsgeschwindigkeit in kurzem Abstand von den die Luft vorantreibenden Schaufeln (44) zu finden ist, mit abrupt abfallender Strömungsgeschwindigkeit in Richtung auf diese Schaufel und einer gleichmäßiger abnehmenden Strömungsgeschwindigkeit auf einen Minimalwert an der führenden Schaufel (44) in dem betreffenden Schaufelzwischenraum (50). Auf dieser Grundlage wird deutlich, daß ein im Bereich direkt über den Austrittsöffnungen befindliches Teilchen, das sich, bezogen auf den Gasstrom, langsam bewegt, einer Reihe von Pulsen ausgesetzt wird, deren Intensität und Frequenz teils von der Strömungsgeschwindigkeit und -verteilung sowie der Frequenz der Strömungsgeschwindigkeit, d.h. der Umdrehungszahl der Außenfläche des Laufrads, und teils von der Größe und dem Gewicht des Teilchens und somit von dessen Trägheit in bezug auf den Gasstrom abhängt. Es sollte hinzugefügt werden, daß zusätzlich zur Komponente der Strömungsgeschwindigkeit, die in Axialrichtung oberhalb der Auslaßöffnungen gezeigt ist, der Gasstrom auch in der Tangentialrichtung eine Strömungsgeschwindigkeitskomponente aufweist, die durch die Rotation des Laufrads entsteht, die den Partikeln natürlich eine Drehbewegung verleiht, jedoch keinen Einfluß hat auf die oben genannten Betrachtungen über die Einflüsse, denen die Teilchen ausgesetzt sind. Somit werden die Teilchen nahe den Austrittsöffnungen mehr oder weniger intensiven Pulsen ausgesetzt.
• Wie in Figuren 13a, b und c wird in Figuren 14a, b und c die Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit in einem Laufrad (18) und über dessen Auslaßöffnungen dargestellt, wobei die Auslässe in aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräumen (50) wechselseitig radial versetzt und dadurch in verschiedenen Abständen zur Kammerwand (14) zu finden sind, Figuren 14 a und 14b. Dies entspricht der Darstellung gemäß Figuren 11b und c. In der vorliegenden Figur sind Geschwindigkeitsvektoren dargestellt, die die zunehmende Strömungsgeschwindigkeit durch die Flügelzwischenräume (50) zu den Auslaßöffnungen sowie die Verteilung der axialen Strömungsgeschwindigkeit oberhalb der Austrittsöffnungen in radialer Richtung (Figuren 14a und 14b) bzw. in tangentialer Richtung (Figur 14c) zeigen. Für die vorliegenden Figuren gelten die gleichen grundlegenden Bedingungen und Überlegungen wie bereits in Verbindung mit den Figuren 13a und b genannt, jedoch sind im vorliegenden Fall die Austrittsöffnungen in aufeinanderfolgenden Flügelzwischenräumen gegenseitig radial versetzt angeordnet. Daher wird eine turbulentere Strömung über einen im Vergleich zu Figuren 13a, b breiteren Austrittsbereich erzeugt. Darüber hinaus kann dieses Merkmal - wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 12a, b und c erwähnt - dazu genutzt werden, Gase verschiedener Zusammensetzungen durch die wechselseitig versetzten Auslässe einzubringen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen für die Desintegration und Trocknung von organischem Material, das besonders wärmeempfindlich ist, und insbesondere für die Desintegration und Trocknung von Materialien, die als Futter oder Lebensmittel eingesetzt werden sollen. Die folgenden Beispiele beruhen auf einem Probelauf einer Pilotanlage und verdeutlichen die Vorteile, die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielt werden.
• Die Erfindung wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Es können jedoch ohne Abweichung vom Umfang der vorliegenden Erfindung viele Modifikationen ausgeführt werden. Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Beispiel 1
• Es wurde eine Desintegration und Trocknung eines Preßkuchens aus organischem Material mit einem Feuchtegehalt von 50%, berechnet auf Basis der Masse des feuchten Stoffs, durchgeführt. Zum Trocknen wurde erwärmte atmosphärische Luft eingesetzt. Für die Verarbeitung wurde eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt, die ein Gebläse mit einem Durchmesser von 250 mm und 36 gleichmäßig verteilten, radial angeordneten Flügeln und einen Desintegrator mit einem konischen oberen Teil und 16 horizontalen Desintegratorarmen in Form von Schwengeln, die in Gruppen in einem Winkel von 90º versetzt angeordnet sind, umfaßt.
• Die Umdrehungszahl des Gebläses betrug 1000 UpM, wodurch die Luft an der Kammerwand gegenüber des Lüfters eine tangentiale Strömungsgeschwindigkeit von etwa 13 m/s erhielt. Die durchschnittliche axiale Strömungsgeschwindigkeit in der Verarbeitungskammer betrug in dem Beispiel etwa 8 m/s, wodurch an der Kammerwand Spitzenwerte von 20 m/s und mehr erhalten wurden, die auf das spezielle Profil der Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms aus jedem einzelnen Flügelzwischenraum im Gebläse zurückzuführen sind. Der absolute Spitzenwert der Luftstromgeschwindigkeit lag damit bei etwa 24 m/s, was im Trocknungsbereich eine erhebliche Wärmeübergangszahl zwischen der Trocknungsluft und dem Produkt sicherstellte, das intensiv gerührt, gemischt und vom Desintegrator zerkleinert wurde.
• Ein Eintrittstemperatur betrug 400ºC.
• Die Austrittstemperatur betrug 120ºC, dadurch wurde eine Restfeuchte des Pulvers von 4% erhalten, berechnet anhand der Masse des feuchten Stoffs.
• Die Leistung betrug 33 kg/h.
• Um eine Angabe zur Wirkung des Gebläses zu erhalten, wurde das Gebläse angehalten, wonach die Restfeuchte auf 8% Wasser anstieg, berechnet anhand der Feuchtgutmasse, und die Leistung auf 28,5 kg/h abnahm. Gleichzeitig erhöhte sich die Austrittstemperatur auf 130ºC, und das Produkt zeigte Anzeichen beginnender Wärmebeschädigung. Somit ist die Wirkung des Gebläses für die Trocknung und Leistung sowie für die Qualität des Produkts wichtig.
Beispiel 2
• Zur Verdeutlichung der wirtschaftlichen Aspekte des Trocknungsverfahrens nach dem Stand der Technik im Vergleich zum erfindungsgemäßen Trocknungsverfahren wurden Versuche mit tierischem Fleischprotein aus Rind- und Schweinefleisch mit einem Kollagengehalt von 32 bis 34% durchgeführt. Zunächst wurde das Produkt, das als Zusatz zu Lebensmitteln wie Hamburger, Fleischbällchen, Würsten sowie zu gehackten und emulgierten Fleischwaren verwendet wird, einem Verfahren unterzogen, durch welches die Proteine stabilisiert und wasserunlöslich gemacht wurden. In einem der letzten Verfahrensschritte muß das Produkt von einem Feuchtegehalt von etwa 27% auf einen Feuchtegehalt von etwa 6%, berechnet anhand der Feuchtgutmasse, getrocknet werden. Das Produkt ist stark gelatinehaltig und wurde bisher im Wirbelbett unter Einsatz von Trocknungsluft einer Eintrittstemperatur von etwa 130ºC und einer durchschnittlichen Austrittstemperatur von etwa 75ºC getrocknet.
• Mit der Vorrichtung nach Figur 1 durchgeführte Versuche zeigten, daß es möglich ist, in dem erfindungsgemäßen System unter Einsatz einer Trocknungsluft mit einer Eintrittstemperatur von 330ºC und einer Austrittstemperatur von 100ºC das gleiche Produkt auf die gleiche Pulverqualität zu trocknen.
• Bei einer Temperatur der Umgebungsluft von 15ºC beträgt der thermische Wirkungsgrad
• in dem Wirbelbettverfahren:
• (130ºC - 75ºC) / (130ºC - 15ºC) = 0,48
• und beim erfindungsgemäßen Verfahren
• (330ºC - 100ºC) / (330ºC - 15ºC) = 0,73
• Bei den beiden Versuchen stellt das Verhältnis der Temperaturunterschiede zwischen der eintretenden und der austretenden Trocknungsluft allgemein gesprochen die Trocknungsleistung dar, und ebenso wird das umgekehrte Verhältnis der erforderlichen Trocknungsluftströme wie folgt dargestellt:
• (330ºC - 100ºC) / (130ºC - 75ºC) = 4,2
• In diesem Fall ist der Luftstrom beim erfindungsgemäßen Verfahren etwa viermal niedriger. Da die erfindungsgemäße durchschnittliche Fluidisierungsgeschwindigkeit im Hinblick auf den Stand der Technik höher ist, sind die physikalischen Abmessungen des erfindungsgemäßen Systems wesentlich kleiner. Darüber hinaus sind auch die angeschlossenen Lufterwärmer und Pulver-Trennvorrichtungen einschließlich Filter und Luftwäscher, die in erster Linie nach dem Umfang der durch das System strömenden Luft bemessen werden, erheblich kleiner, wodurch die Gesamtkonstruktionskosten bei dem neuen Verfahren geringer sind.
• Die Unterschiede beim thermischen Wirkungsgrad zeigen deutliche Abweichungen bei den Betriebskosten zugunsten der vorliegenden Erfindung.
• Darüber hinaus werden die Reinigungskosten reduziert, da das System durch Abstellen der Produktzufuhr automatisch vollständig geleert werden kann, wodurch eine Reinigung praktisch überflüssig wird.
• Weiterhin kann die erfindungsgemäße Desintegrations- und Trocknungsvorrichtung vor der Umstellung auf ein neues Produkt sofort sterilisiert werden, indem man warme Trocknungsluft durch die Vorrichtung strömen läßt, bevor das neue Produkt dem System zugeführt wird. Dieses Merkmal ist bei Systemen für Lebensmittel besonders wichtig.
• Durch die sehr kurze Verarbeitungszeit des Produkts in der erfindungsgemäßen Vorrichtung (wenige Sekunden) können die ausgewählten Temperaturen eingesetzt werden, ohne das Produkt durch Wärme zu beschädigen, und dies sogar trotz der nach dem Stand der Technik niedrigeren Lufttemperaturen sowohl zum als auch vom Wirbelbett, andererseits beträgt die Verarbeitungszeit dabei einige Minuten.
Beispiei 3
• Um die Unterschiede bei der thermischen Desintegration von Proteinprodukten aufzuzeigen, wurden Versuche mit einem Fischproteinprodukt durchgeführt, wobei das gewählte Rohmaterial bei der vorhergehenden Verarbeitung bis zum Trocknungsprozeß identisch behandelt wurde. Danach wurde ein Teil (Produkt C1) in einem üblichen Walzentrockner bei einer Abzugstemperatur von maximal 150ºC und einer Pulvertemperatur von 100ºC, gemessen bei atmosphärischem Druck, getrocknet. Ein zweiter Teil des vorbehandelten Produkts (Produkt C2) wurde in einem üblichen unter Vakuum stehenden Walzentrockner bei einer Abzugstemperatur von maximal 130ºC und einer Pulvertemperatur von 75ºC getrocknet.
• Ein dritter Teil des vorbehandelten Produkts (Produkt C3) wurde in der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Eintrittslufttemperatur von 400ºC und einer Austrittslufttemperatur von 120ºC bei atmosphärischem Druck getrocknet. Als Maß für die Qualität des getrockneten Produkts wurde die Konzentration an essentiellen Aminosäuren im getrockneten Pulver verwendet, berechnet als Prozentgehalt der Gesamtfeststoffmenge im Produkt. Die Ergebnisse für die Produkte C1, C2 und C3 sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt, in der ebenfalls die Wasseraufnahmekapazität der Produkte C2 und C3 angegeben ist, gemessen als absorbierbare Wassermenge in Gramm pro 100 g Feststoff. Aus der Tabelle geht hervor, daß bei dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren getrockneten Pulver (C3) im Vergleich zum Pulver, das bei einer niedrigen Temperatur getrocknet wurde (C2), der Gehalt an essentiellen Aminosäuren um 9,7% und der Gesamtgehalt an Aminosäuren um 7,6% höher lag.
• Die Hitzeschädigung der Proteine ist bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens im Vergleich zur derzeit verwendeten neuesten Produktionseinrichtung erheblich geringer.
• Im Vergleich zu der auf dem Weltmarkt herrschenden Standardqualität (C1) ist klar erkennbar, daß sogar eine noch erheblichere Verbesserung erzielt wird, d.h. es sind 30,9% mehr essentielle Aminosäuren und insgesamt 21,4% mehr Aminosäuren im erfindungsgemäß getrockneten Pulver (C3) vorhanden als in der Standardqualität (C1).
• Darüber hinaus wird ein erheblicher Anstieg bei der Wasserabsorptionsfähigkeit (etwa 60%) erreicht, das weist sehr stark darauf hin, daß die Wärmeschädigung der Proteine in C3 wesentlich geringer ist als in C2.
• Es kann davon ausgegangen werden, daß diese verbesserte Leistung bei der Wasserabsorption eine Möglichkeit eröffnet, die Fähigkeit von lebenden Organismen und Tieren, Proteine in deren Verdauungsapparat aufzunehmen, zu verbessern, wenn das Protein mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens getrocknet wird.
• In diesem Zusammenhang bedeutet der Begriff "Abzugstemperatur" die Kondensationstemperatur des Heizmediums. Gehalt an Aminosäuren als prozentualer Anteil an der Gesamtfeststoffmenge nach dem Trocknen Aminosäuren Produkt Alanin Arginin Asparginsäure Cystin * Glutaminsäure Glycin Histidin * Isoleucin * Leucin * Lysin * Methionin * Phenylalanin * Prolin Serin Threonin * Tryptophan * Tyrosin * Valin * Gesamt in % an Feststoff Summe aus *) Feststoff
• * - Essentielle Aminosäure

Claims (10)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Desintegration und/oder Trocknung von Materialien wie Paste, Schlamm, Preßkuchen, Filterkuchen, insbesondere faserigen Materialien in einer Vorrichtung (10), enthaltend eine Verarbeitungskammer (12), die eine Kammerwand (14), deren Grundform im wesentlichen einer Rotationsfläche gleicht, und eine im wesentlichen vertikale Achse aufweist, sowie einen darunter liegenden Gebläsekasten (16), wobei das Verfahren kontinuierliche(s)

- Zufuhr eines Desintegrations- und Trocknungsgases vom Gebläsekasten (16) in die Verarbeitungskammer (12),

- Zufuhr von zu verarbeitendem Material durch eine Öffnung (40) in der Kammerwand (14),

- Desintegration und/oder Trocknung des in die Verarbeitungskammer (12) eingebrachten Materials (1) sowie

- Austragen einer verarbeiteten Fraktion des Materials zusammen mit dem Abgas umfaßt,

- wobei die Zufuhr des Desintegrations- und Trocknungsgases in die Verarbeitungskammer (12) und dessen Austrag zusammen mit der verarbeiteten Materialfraktion durch eine Auslaßöffnung im oberen Bereich der Verarbeitungskammer (12) durch einen in der Verarbeitungskammer (12) aufrechterhaltenen Gasdruckabfall erfolgt und

- die Desintegration und Trocknung des Materials (1) intensiviert wird durch eine Rotation des Gases innerhalb der Verarbeitungskammer (12), die mit Hilfe eines Flügelmittels (18) entsteht, das in der Vorrichtung (10) zwischen der Verarbeitungskammer (12) und dem Gebläsekasten (16) angeordnet ist, wobei die Einlaßöffnung (36) des Flügelmittels (18) mit dem Gebläsekasten (16) in Fließverbindung steht und dessen Auslaßöffnung zu der Verarbeitungskammer (12) führt,

- wobei das jeweils gerade zugeführte Material (1) in Form einer Wirbelschicht, die langsam innerhalb einer umlaufenden Schicht aus Wirbelgas nahe der Kammerwand (14) aufsteigt, zerkleinert und getrocknet und die verarbeitete Fraktion des Materials mit dem Abgas ausgetragen wird,

- wogegen unvollständig verarbeitete Materialfraktionen entlang der Kammerwand (14) in das Innere der Verarbeitungskammer (12) zur nochmaligen Verarbeitung absteigen,

dadurch gekennzeichnet, daß

- ein über die Verarbeitungskammer (12) verteilter Gasdruckabfall eingesetzt wird, der eine axiale Durchschnittsgasströmungsgeschwindigkeit von wenigstens 3 m/s durch die Verarbeitungskammer (12) bereitstellt,

- der Auslaß des Schaufelmittels (18) in einen ringförmigen Bereich (38) der Verarbeitungskammer (12) führt, der durch die Kammerwand (14) an deren Boden definiert ist,

- mit Hilfe eines koaxial angeordneten, sich schnell drehenden Desintegrators (20), der mit über dem Flügelmittel (18) angeordneten, sich in Richtung auf die Kammerwand (14) erstreckenden Desintegrationsmitteln (34) versehen ist, ein weiteres intensives Rühren und Mischen des Gases und Desintegration des in die Verarbeitungskammer (12) geleiteten Materials (1) durchgeführt wird,

- je nach Art und Menge des zugeführten Materials (1) die Richtung und Intensität des erzeugten Gasstroms sowie die Umdrehungsrichtung und -geschwindigkeit des Desintegrators (20) eingestellt werden,

- wobei die Desintegration und Trocknung des Materials (1) innerhalb einer dünnen, stark rotierenden, turbulenten Schicht aus Wirbelgas nahe der Kammerwand (14) weiter intensiviert und in wenigen Sekunden durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flügelmittel (18) eingesetzt wird, das ein koaxial angeordnetes, drehbares Laufrad (18) oder mehrere Flügelelemente (18', 18"), von denen wenigstens eines ein koaxial angeordnetes, drehbares Flügelelement (18', 18") ist, enthält und daß die Rotationsrichtung und -geschwindigkeit des drehbaren Flügelmittels (18) entsprechend der Art und Menge des zugeführten Materials eingestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Verarbeitung wiederholte Umdrehungen für das drehbare Schaufelmittel (18) eingesetzt werden, so daß dessen Außenfläche Tangentialgeschwindigkeiten zwischen 1 m/s und 50 m/s, vorzugsweise zwischen 2 m/s und 25 m/s, besonders bevorzugt zwischen 2,5 m/s und 20 m/s aufweist und daß beim Entleeren der Verarbeitungskammer (12) das Schaufelmittel (18) gestoppt wird.

4. Vorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, enthaltend eine Verarbeitungskammer (12) mit einer Kammerwand (14), deren Grundform im wesentlichen einer Rotationsfläche gleicht, und einer im wesentlichen vertikalen Achse sowie einen darunter liegenden Gebläsekasten (16) und enthaltend kontinuierlich arbeitende Mittel

- zum Erwärmen (4) des in den Gebläsekasten (16) einzuleitenden Desintegrations- und Trocknungsgases,

- für die Zufuhr von Desintegrations- und Trocknungsgas vom Gebläsekasten (16) in die Verarbeitungskammer (12),

- für die Zufuhr von zu verarbeitendem Material (1) durch eine Öffnung (40) in der Kammerwand (14),

- für den Umlauf des Desintegrations- und Trocknungsgases innerhalb der Verarbeitungskammer (12),

- zum Rühren, Mischen und Desintegrieren des in die Verarbeitungskammer (12) eingeleiteten Materials (1) sowie

- für den Austrag des Abgases und einer verarbeiteten Materialfraktion aus der Verarbeitungskammer (12), wobei das Mittel für die kontinuierliche Zufuhr des Desintegrations- und Trocknungsgases sowie das Mittel für den Austrag des Abgases und der verarbeiteten Materialfraktion einen Lüfter (9) zur Aufrechterhaltung eines über die Verarbeitungskammer (12) verteilten Gasdruckabfalls enthalten, wobei der Lüfter (9) über ein Abzugsrohr (6), das vorzugsweise im oberen Bereich der Verarbeitungskammer (12) in diese hineinragt, in Fließverbindung mit der Verarbeitungskammer (12) angeordnet ist

- und das Mittel für die Rotation des Desintegrations- und Trocknungsgases ein Flügelmittel (18) ist, das in der Vorrichtung (10) zwischen der Verarbeitungskammer (12) und dem Gebläsekasten (16) angeordnet ist, wobei die Einlaßöffnung (36) dieses Mittels in Fließverbindung mit dem Gebläsekasten (16) steht und dessen Auslaß in die Verarbeitungskammer (12) führt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Entlüfter (9) eine Wirkung aufweist, die ausreichend ist, um eine durchschnittliche axiale Gasströmungsgeschwindigkeit durch die Verarbeitungskammer (12) von wenigstens 3 m/s bereitzustellen,

- der Auslaß des Schaufelmittels (18) in einen ringförmigen Bereich (38) der Verarbeitungskammer (12) führt, der durch die Kammerwand (14) an deren Boden definiert ist

- und daß das Mittel zum kontinuierlichen Rühren, Mischen und Desintegrieren einen intensiv wirkenden, schnell drehbaren Desintegrator (20) enthält, der koaxial am Boden der Verarbeitungskammer (12) angeordnet ist und Desintegratormittel (34) aufweist, die über dem Flügelmittel (18) angeordnet sind und sich in Richtung auf die Kammerwand (14) erstrecken,

- wobei die Rotationsrichtung sowie die Zahl der Umdrehungen des Desintegrators (20) einstellbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelmittel (18) bzw. mindestens eines der Flügelelemente (18', 18") drehbar mit dem Desintegrator (20), vorzugsweise an dessen unterem Ende, verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelmittel (18) bzw. wenigstens eines der Flügelelemente (18', 18") schwenkbar mit einer separaten Welle (24) verbunden sind, die unabhängig vom Desintegrator (20) angetrieben wird und vorzugsweise ein hohler Schaft ist, der die Desintegratorwelle (26) umschließt und von einem außerhalb des Gebläsekastens (16) angeordneten Motor angetrieben wird.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des drehbaren Laufrads (18) bzw. wenigstens eines der drehbaren Flügelelemente (18', 18") reversibel ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des drehbaren Laufrads (18) bzw. wenigstens eines der drehbaren Flügelelemente (18', 18") verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Flügelelemente (18', 18") unabhängig von der Gaszufuhr zum übrigen Schaufelmittel (18) mit einer separaten Gaszuführung verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-9, gekennzeichnet durch eine sich vorzugsweise um den Umfang erstreckende Trennplatte (22), die sich horizontal und/oder abwärts gerichtet kegelförmig in Richtung auf die Einlaßöffnung (36, 36', 36") des Flügelmittels (18) bzw. wenigstens eines der Flügelelemente (18', 18") erstreckt, wobei die Abtrennplatte (22) vorzugsweise an der Unterseite des Gebläsekastens (16) bzw. am Flügelelement (18', 18") angeordnet ist und in bezug auf die Kammerwand (14) oder in bezug auf das Flügelmittel (18) oder in bezug auf das Flügelelement (18', 18") gehalten wird.