EP1406054B1 - Vorrichtung zum Behandeln von Schüttgut - Google Patents

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EP1406054B1
EP1406054B1 EP02022412A EP02022412A EP1406054B1 EP 1406054 B1 EP1406054 B1 EP 1406054B1 EP 02022412 A EP02022412 A EP 02022412A EP 02022412 A EP02022412 A EP 02022412A EP 1406054 B1 EP1406054 B1 EP 1406054B1
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EP
European Patent Office
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receptacle
bulk material
container
carrier
region
Prior art date
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Application number
EP02022412A
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English (en)
French (fr)
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EP1406054A1 (de
Inventor
Edwin Eisenegger
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Individual
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Publication date
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Priority to DE50208794T priority patent/DE50208794D1/de
Priority to EP02022412A priority patent/EP1406054B1/de
Publication of EP1406054A1 publication Critical patent/EP1406054A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/18—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs
    • F26B17/20—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by rotating helical blades or other rotary conveyors which may be heated moving materials in stationary chambers, e.g. troughs the axis of rotation being horizontal or slightly inclined

Definitions

  • the invention relates to devices according to the preamble of claim 1.
  • the heat treatment is of particular importance.
  • product temperatures of at least 85 ° C and about a residence time of at least four minutes are provided.
  • Hot air treatments are also known. In common heat treatments, there is a risk that the temperature distribution is not uniform or not homogeneous. Hot air hot air treatments often produce short circuit flow channels with high air flow and heat exchange. In addition, at high flow velocities undesirable separation occurs with regard to the particle sizes and the entrainment of an undesirably high proportion of product.
  • the cooling should efficiently ensure a uniform final temperature and final moisture. It has now been shown that high cooling air throughputs, with extensive loosening of the product, allow an intensive exchange of heat and moisture, but at the same time lead to an undesirable separation in terms of particle sizes and carrying an undesirably high proportion of product. The portion entrained in the cooling air must be separated from the cooling air by means of large-scale separation devices. It has been shown that valuable fine-grained additives are also discharged. When cooling air is passed through larger layers of bulk material, short-circuit flow channels with a high air throughput and a low heat exchange often occur.
  • a mixer which comprises a rotatably arranged drum with a partially perforated jacket wall in a housing.
  • the product passes in the region of a first end face in the drum and is moved for example by means of a screw attached to the inside of the jacket wall due to the rotational movement of the drum against the second end face, where an outlet opening is provided.
  • An air guiding device comprises a feed device on the housing and a discharge device from the drum, so that the process air passes through the perforated region of the jacket wall and the bulk material adjacent thereto into the interior of the drum and via the discharge device from the drum.
  • the bulk material is fluidized by the process air and mixed due to the rotation of the drum to avoid uneven treatment due to the formation of dead zones.
  • a device with a rotatable drum and a fluidization bed is known.
  • the fluidization bed is formed by an air box with a perforated surface, wherein the air box and thus the fluidization bed extends in the lower portion of the drum interior in the direction of the axis of rotation over a portion of the drum.
  • the drum In the area with the air box, the drum on its inside a ring of lifting blades, so that bulk material is carried by the lower drum area, which trickles as the blades rise against the upper drum area from the lifting blades on the fluidizing bed.
  • the trickling bulk material is both from air which is conveyed along the drum axis through the drum and flows through air from the air box.
  • the bulk material falling onto the air box or onto the fluidization bed must flow transversely to the drum axis beyond the edge of the fluidization bed to the lower drum area, where it is detected by the lifting blades. At least in For a portion of the drum to be able to remove the process air upwards, the drum wall must be perforated in this area. It is now very difficult to design the drum, the air box and the drives for the process air in the drum and in the air shaft so that a bulk layer with constant thickness and in the direction of the drum axis a desired throughput of bulk material is ensured on the entire fluidization. The design varies greatly correspond to the bulk material to be treated, so that no versatile standard device can be provided.
  • the layer thickness on the fluidization bed can vary greatly, in particular undulating, which leads to greatly differently treated subsets of the bulk material.
  • large flow velocities must be selected, which leads to undesirable separation in terms of particle sizes and to carry an undesirably high proportion of product.
  • the openings of the fluidizing area become blocked with bulk material.
  • a disadvantage of rotary drum devices is that only a small portion of the drum volume is filled with bulk material during operation. It is essentially a bulk kidney that occupies a maximum of 10 to 15% of the drum volume. Also over the fluidization areas, the filling level is severely limited, which has a negative effect on the achievable filling quantity. Due to this small capacity and because rotating drums also need to be rebuilt or shut off for safety reasons, the space required in relation to the receiving volume and thus the achievable throughput is undesirably large.
  • DE 149 590 and DE 323 462 containers are known in which a driver cage is rotatably disposed about the container axis. According to DE 149 590 feeds and top discharges are arranged to carry out steam at the bottom of the container. The movement and thus the treatment of individual particles of the bulk material is very different.
  • the object of the invention is now to find a simple, versatile and efficient device for treating bulk material with process gas.
  • a rotating drum in the interior of which the bulk material is received, limits the possible uses of the device.
  • supplying and discharging process air into or out of a rotating drum tight connection must be provided from the rotating drum to the non-co-rotating, stationary air guide parts, which is associated with a great effort.
  • a portion of the process air can not be passed through the bulk material.
  • the wall of a rotating drum can be connected only with additional effort to a cooling or heating circuit. If a solid or a non-rotating container is used, it can be formed with little effort with a heating or cooling jacket and thus also give contact heat to the bulk material or absorb heat from this.
  • a container As a solid container, a container is referred to, which is not rotated and thus always remains in the same position. With a solid container, no measures are necessary to prevent operators from contacting rotating parts. Air guide parts can easily be connected tightly to the non-rotating container.
  • a driver cage In order to be able to convey the bulk material in the axial and / or circumferential direction of a cylindrical container having a substantially horizontally extending container axis, a driver cage is rotatably arranged in the container about the container axis, which makes carrier elements movable along the container inner wall.
  • the driver cage comprises at least one screw element and optionally at least one substantially parallel to the drum axis extending fin element.
  • the design of the worm and / or the lamellar elements allows desired bulk material movements in the direction of the container axis and to achieve in the circumferential direction.
  • the container axis is arranged slightly inclined, so that the bulk material movement is excited or supported in the axial direction by gravity.
  • the entry opening can be directed downwards and can be a large opening, so that the obstruction occurring in fluidizing areas can be excluded.
  • the supply opening is directed downwards, it is formed, for example, on a supply device arranged in the interior of the container and of the carrier cage.
  • the lamellar or possibly the screw elements can take the bulk material in the circumferential direction up to an upper portion of the container interior, they are optionally formed scoop-shaped.
  • the lamellar elements cooperate in the rise area with an inner guide surface, so that a conveying region is formed between the container inner wall and the guide surface, in which the worm and / or lamella elements move.
  • the bulk material is thus pushed in the direction of movement of the screw and / or lamellar elements in front of these elements through the conveyor area.
  • the bulk material conveyed in the circumferential direction falls in a veil from the upper end of the guide surface through the container against its lower region.
  • they In a solution with paddle-shaped lamellar elements, they must be formed so that the bulk material is emptied in a predetermined peripheral region of the lamellar elements to form a veil.
  • the inventive solution thus comprises a solid container with a cylindrical shell wall.
  • the container axis is substantially horizontal, or inclined at a small angle to the horizontal.
  • a driver cage is rotatably disposed within the container about the container axis and includes follower elements that move as it rotates along the container interior wall.
  • the driver cage comprises as a driver element at least one screw element and / or at least one substantially parallel to the drum axis extending fin element.
  • the driving elements make bulk material in the circumferential direction feasible to a discharge area, from where the bulk material falls in a veil against the bottom.
  • at least one supply opening for process air is arranged in the lower interior of the container.
  • the discharge area and at least one discharge opening and the at least one feed opening are arranged for the process air such that the process air flows from the feed opening towards the discharge area and then to the discharge opening.
  • the discharge opening is for this purpose formed in the upper peripheral region of the container.
  • the at least one feed opening for process air can be formed on a fixed feed device arranged inside the driver cage or optionally also on the container inner wall.
  • the driver elements cooperate with an inner guide surface, so that between the container inner wall and the guide surface, a conveyor region is formed, in which move the screw and / or fin elements.
  • the discharge area is formed by the upper end region of the guide surface.
  • the guide surface is connected to the supply device for the process air, wherein the feed opening connects, for example, to the lower edge of the guide surface.
  • the guide surface and in particular the associated feed device from the container in the axial direction is arranged to be pulled out.
  • the veil-like falling bulk material is absorbed in the lower part of the container. It forms in a collection area a bulk layer with an upper level surface.
  • the bulk material is set in motion by the driver elements.
  • the driver elements comprise at least one preferably continuous screw or helix and a guide surface is provided, then a controlled throughput of the bulk material can be ensured by the container.
  • the thickness of the conveyor area between the container inner wall and the guide surface is determined.
  • the thread pitch determines the achievable throughput per turn.
  • the throughput per revolution can be converted by the multiplication with the speed into a throughput per time.
  • the ratio of vessel fill to throughput per time provides the average residence time. For a given treatment time can be determined according to the configuration of the device an appropriate speed.
  • a continuous screw ensures, in addition to the controlled throughput, that particles in the same volume range are essentially always guided together during feed in the screw.
  • This controlled feed helps to achieve a narrow treatment spectrum for all particles. Accordingly, a homogeneous treatment of the bulk material can be achieved and the risk for insufficiently treated particles can be greatly reduced.
  • the mean residence time can be selected directly according to the desired treatment time. Because the residence time does not have to be unnecessarily large, a high throughput can be achieved.
  • At least one loosening shaft preferably a paddle shaft
  • the loosening elements fastened to the loosening shaft at least partially, if necessary also completely, move through the bulk material layer during rotation of the loosening shaft, whereby they loosen up bulk material and optionally agitate over the upper level surface. If necessary, the loosening elements act on the veil over the bulk material layer. With such a mechanical loosening the filling height in the container can be very large.
  • the process air can enter into intensive heat exchange contact with the loosened bulk material, part of the loosening in the area of the veil and a part in the area of Loosening elements is given.
  • the bulk material passes preferably in the region of a first end side of the container via an entry device from above into the container and leaves the container via a discharge device in the region of its second end face.
  • the input and output device are preferably designed so that essentially no process air can escape. These devices include about rotary valves.
  • the discharged from the discharge device from the container process air with the particle content contained therein is passed through a separator, preferably at least one cyclone, wherein about on the air outlet side of the separator a suction fan is arranged.
  • a separator preferably at least one cyclone, wherein about on the air outlet side of the separator a suction fan is arranged.
  • the air outlet side is reconnected to the feeder.
  • the process air is discharged from the air outlet side to the environment or optionally fed to another process step.
  • the separated from the separator bulk material is optionally reintroduced into the container or fed directly to the discharge.
  • the inventive device for treating bulk material is simple and versatile. It can be used for cooling, drying and heating with process air or gas, for example for sanitizing. It goes without saying that steam can also be used for heating.
  • steam nozzles are arranged in the container interior so that the exiting steam is introduced into the bulk material layer at the collecting area. With the process air moisture can be removed from the bulk material, so that even with the entry of large amounts of steam, the moisture content of the bulk material during discharge is in a desired range.
  • the device mechanically achieves a bulk veil with loosened bulk material, or with particles that are surrounded by free spaces.
  • process air can enter into intensive heat exchange contact with the bulk material.
  • the process air does not have to fluidize the bulk material and can therefore flow through the bulk material at a lower flow velocity, which prevents unwanted entrainment of a high proportion of product.
  • the product is discharged at the end of a mixing operation, no segregation of the particle size occurs in the discharge device.
  • the device allows processes with a high degree of thermal utilization due to an efficient combination of mechanical elements and an air duct.
  • the heat is recovered from the exhaust air. If odor-laden warm exhaust air is passed through the bulk material, the bulk material can be preheated and a reduction of the odor, the exiting the device exhaust air, can be achieved.
  • a screening or fractionation of the bulk material can be carried out, so that the device can also be used, for example, for separating the bulk material into fine material and coarse material.
  • Substantially similar devices can be arranged in series and / or in parallel.
  • the air outlet side of the lower container can be connected to the air supply device of the upper container.
  • the process air is used in two stages for cooling or heating.
  • contact heat is emitted or absorbed by the inside of the container and in particular also by the guide surface.
  • guides for a heat transfer medium for example, as a double-walled boundary or possibly heating elements are provided in these surfaces, if necessary.
  • the inventive device is not limited to the treatment of meal-shaped products, but can be used advantageously for the treatment of all bulk materials.
  • cubes or expandates can also be treated.
  • treatments with process air of any other bulk materials can be carried out.
  • sawdust can be dried.
  • the device 1 shows a device 1 for treating bulk material with process air or gas.
  • the device 1 comprises a fixed cylindrical container 2, which is closed in its longitudinal direction by a first and a second end face 2a, 2b.
  • a container axis 2c extends substantially horizontally or inclined at a small angle to the horizontal.
  • the bulk material passes through an entry device 3 into the interior of the container 2.
  • a discharge device 4 serves to discharge treated bulk material from the container 2.
  • the entry device 3 is, for example, at the first end face above and the discharge device 4 optionally at the second end face at the bottom of the container 2 arranged so that the bulk material is conveyed by the container after the entry into the container 2 during the treatment in the direction of the container axis 2c.
  • the delivery is preferably mechanical, in particular with a driver cage 8, which comprises, for example, a screw element 8a.
  • a driver cage 8 which comprises, for example, a screw element 8a.
  • the bulk material can also be moved by gravity against the discharge device 4.
  • these are formed, for example, as rotary valves.
  • a feed device 5 is formed with a feed opening 5a.
  • the feed opening 5a preferably extends at the lower end region of the feed device 5 in the direction of the container axis 2c over substantially the entire interior of the container 2.
  • feed openings 5a can also be formed in a lateral region 5c of the feed device 5.
  • the feed opening 5a or the lateral area 5c is formed so that the entry of bulk material into the feed device 5 in the operating state is prevented.
  • the process air After passing through a bulk material layer 9, the process air reaches the upper level 9a of this layer and then flows through a bulk material veil 10 against a discharge device arranged in the upper container region 6 which is connected via a discharge opening 6a with the container 2.
  • the process air also passes directly into the bulk goods 10.
  • the supply of the feeding device 5 takes place from the second end face 2b forth via a connection opening 5b, which has the largest possible cross-section and therefore prevents too high entrance velocities even at a large process air throughput.
  • a sufficiently large dimensioning of the feeding device 5 and the feed opening 5a ensures that the process air reaches the bulk material with a large throughput and sufficiently low flow velocity.
  • the feeding device 5 occupies together with the guide surface 13 a share of 30-40% of the container interior and is in the range of a container half.
  • the other container half and the region of the Mit supportive hofigs 8 are provided for receiving the bulk material and the bulk goods.
  • At least one lamellar element 8b is preferably arranged on the driver cage 8, but a plurality of lamella elements 8b, which are uniformly spaced in the circumferential direction, are arranged.
  • a driver drive 11 sets the driver cage 8 in a rotational movement according to arrow 11a.
  • the lamellar elements 8b act for example with an inner guide surface 13 and with the container inner wall 2d together, so that between the container inner wall 2d and the guide surface 13, a conveyor region 14 is formed.
  • the discharge area 12 is formed by the upper end region of the guide surface 13.
  • the lamellar elements 8b are attached to longitudinal elements 8e of the driver cage 8.
  • the attachment is formed so that the position of the lamellar elements 8b radially relative to the longitudinal elements 8e is adjustable so that the entire displacement effect of the longitudinal and lamellar elements 8e, 8b is adjustable.
  • the radial portion of the conveyor region 14, which is occupied by the longitudinal and lamellar elements 8e, 8b, are adjusted.
  • the driver cage 8 in addition to the lamellar elements 8b for the promotion in the circumferential direction preferably includes at least one screw element 8a for the promotion in the direction of the container axis 2c, by adjusting the position of the lamellar elements 8b, the ratio between the promotion in circumferential and the promotion in Axial direction to be changed.
  • the bulk goods veil 10 forms in the container 2.
  • the feed opening 5a is below and the discharge opening 6a is arranged above the bulk goods veil 10, so that the process air at least partially flows through the bulk goods veil 10 in the operating state.
  • the guide surface 13 is connected to the feeding device 5, wherein the feed opening 5a adjoins the lower edge of the guide surface 13.
  • the guide surface 13 and in particular the feed device 5 connected thereto at the second end face 2b from the container 2 in the axial direction can be pulled out.
  • the container 2 and possibly also the guide surface 13 preferably comprise at least partial regions in which a contact surface allows heat transfer between the adjacent bulk material and a heat transfer medium or at least one heating element.
  • the container 2 and / or the guide surface 13 is double-walled, so that the heat transfer medium can be passed through a cavity 15.
  • the driver cage 8 in addition to the screw element 8a, comprises scoop-shaped lamellar elements 8c.
  • the scoop-shaped fin elements 8c are formed so as to be in the lower tank area Absorb received bulk material in a given peripheral area to form veils.
  • On a guide surface 13 can be omitted, so that a larger peripheral area can be used for the formation of veils.
  • the discharge area extends over a partial ring section along which the discharge edges of the blade-shaped lamellar elements 8c move when dumping bulk material.
  • bulkhead plates can be arranged inside the container 2 radially inside the driver cage 8, so that the interior space is subdivided into subspaces in the axial direction.
  • the supply device 5' is arranged in the interior of the container 2 analogously to the supply device 5 according to FIG comprises at least through the upper feed openings 5a, the process air passes directly into the bulk goods 10 and flows after intensive contact with bulk material particles over a substantially
  • the feed slots of the roof-shaped feed devices 5 'can also be advantageously used with an embodiment 13 according to FIG formed separately and the tip is positioned in the central region of the veil 10, so that trickles down on both sides of the feed device.
  • the second feeding device 5 "shown is located outside of the container 2.
  • the process air passes through a feed opening 5a" in the form of a surface with extremely small holes in the interior of the container 2.
  • the bulk material is to be retained in the container. Because the small holes can be blocked, would have to work at high air speeds, but this is not desirable. Therefore, this solution is not practical for all bulk materials. It may be used for bulk materials that may not cause blockages.
  • Pulsed process air may be provided by, for example, disposing a rotating flap 16 in the feeder.
  • a pulsation device may be assigned to any of the described delivery devices as needed.
  • FIGS. 3 to 7 show a device according to FIG. 1 which additionally comprises a loosening shaft 17.
  • the loosening shaft 17 loosens the bulk material mechanically and thus enables the process air to reach an intensive heat exchange contact with the bulk material at a lower flow velocity. It goes without saying that in a container with a larger diameter and / or a higher upper bulk material level two or more loosening waves 17 can be provided.
  • the driver cage 8 in the interior of the container 2 comprises at the first end face 2 a a first and at the second end face 2 b a second closing element 8 c or 8 d.
  • the two end elements 8c, 8d are connected to each other in the container wall, ie radially outward, via longitudinal connections 8e.
  • the longitudinal connections 8e and / or fin elements 8b attached thereto ensure rotation of the entrainment cage 8, conveying bulk material in the circumferential direction.
  • the first end element 8c is connected to a central drive shaft 18, which is rotatably mounted on the container 2 via first pivot bearings 18a and can be driven by the driver drive 11.
  • the second end element 8d is ring-shaped and is mounted on the container 2 radially outward via bearings 8f.
  • the bearings 8f are arranged in the form of rollers on the container 2, the rollers abutting a running surface 8g of the closing element 8d.
  • the rollers abutting a running surface 8g of the closing element 8d.
  • at least three but preferably at least four rollers are arranged.
  • at least one screw element 8a preferably in the form of a continuous thread line, is provided on the longitudinal connections 8e, formed, wherein the thread line protrudes at least a little over the longitudinal connections 8e and optionally attached thereto lamellar elements 8b against the container wall.
  • the lamellar elements 8b are preferably designed as short pieces which can be inserted between successive turns of the screw element 8a. It goes without saying that the short pieces can have different shapes. They form entrainment elements which, when the entrainment cage 8 is rotated, move along an area in the container inner wall 2d and thereby make bulk material feasible in the circumferential direction to a discharge area, so that at least one bulk product veil can be achieved in the container 2 starting from the discharge area.
  • an insertion opening 2d is formed in the container 2, through which an insertion part 19 can be inserted into the container 2.
  • the insertion part 19 comprises the feeding device 5 and / or the guide surface 13 and / or a steam injection device 24 and / or the loosening shaft 17 and can be removed and used for cleaning purposes in the axial direction from the container.
  • the parts of the insertion part 19 are optionally each individually or at least partially, but possibly all, can be used together in the container.
  • the loosening shaft 17 comprises loosening tools 17a, preferably paddles. It is rotatably supported by second pivot bearing 20 on the insertion part 19 and is driven by a Auflock ceremoniessantrieb 21.
  • the insertion part 19 is mounted at the first end face 2a with a third pivot bearing 22 at a central pin 23 or at a recess and at the second end face 2b via a cover plate 19a and a closing ring 19b connected radially outside with the container 2, wherein the loosening drive 21 is preferably attached to the outside of the end plate 19a.
  • the steam introduction device 24 comprises, for example, a main line and a plurality of distribution lines 24a, which extend against a region of bulk material and at the end comprise outlet nozzles, which introduce the steam into the bulk material.
  • the steam introducing device 24 is optionally connected to the feeding device 5 and / or the guide surface 13.
  • FIGS. 8 and 9 show a device with a discharge device 6, which is connected to a separation device, preferably at least one cyclone 25 and then to an air drive device 26.
  • the discharge devices of the cyclones are connected to the interior of the container 2.
  • filters in particular bag filters, are also used instead of the cyclones. Because the filters must be cleaned or replaced, they should only be used for treatments or bulk materials that carry very small amounts of the bulk material through the process air.
  • From the air drive device 26 optionally performs a process air return 28 via an adjustable valve 29 to the feeder 5.
  • the device can also be operated with a closed process air circuit, or optionally with a recirculation and a fresh air portion, in which case the valve 29 exhaust both proportionally the environment as well as the feeding device 5 feeds.
  • the system can be made compact.
  • a cyclone with the same capacity as two cyclones would have a much greater height.
  • it can be selected in each case whether one or both cyclones are to be used for the current application.
  • At least one inlet connection 32 and at least one outlet connection 33 are provided on the container 2 and / or on the insertion part 19.
  • FIGS. 10 and 11 show a device with two containers 2 arranged in series.
  • Both containers 2 comprise an entry device 3 and a discharge device 4 for introducing or discharging bulk material and a respective supply device and a discharge device for supplying or discharging process air.
  • the discharge device of the first or upper container serves as an entry device of the second container 2 and thus becomes a transfer device 30.
  • the discharge device 6 of the second container 2 is connected to the supply device 5 of the first container 2, so that both containers 2 can be operated in series are, wherein the process air is used first in the second and then in the first container 2.
  • two-stage heat treatments and two-stage cooling can be used which is often much more efficient than a one-step process with a larger container.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Control And Other Processes For Unpacking Of Materials (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Apparatuses For Bulk Treatment Of Fruits And Vegetables And Apparatuses For Preparing Feeds (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Die Herstellung von Nahrungs-, insbesondere aber Futtermitteln, muss qualitativ hochwertige und hygienisch unbedenkliche Produkte gewährleisten. Der Markt und gesetzliche Verordnungen stellen Anforderungen an den Produktionsvorgang. So muss beispielsweise mit einem Konditionierungsschritt eine Kontamination des Endproduktes mit bedenklichen oder pathogenen Keimen ausgeschlossen werden können. Für kompaktiertes Mischfutter werden etwa mit Druckkonditionierungsschritten zuverlässige Hygienisierungseffekte erzielt. Bei Mischfutter in mehlförmiger Form kann eine Druckkonditionierung nicht oder nur mit Schwierigkeiten durchgeführt werden. Das Fehlen einfacher und sicherer Hygienisierungsschritte hat bei der Verwendung von mehlförmigem Mischfutter immer wieder zu Bedenken geführt. Massnahmen in Form einer chemischen Behandlung mit organischen Säuren sind bei ausreichender Konzentration und Einwirkungszeit wegen des erheblichen Zeitaufwandes, der möglichen Korrosion der Produktionsanlagen und der eventuell beeinträchtigten Akzeptanz durch die Tiere nicht zweckmässig.
  • Zur Sicherung der hygienischen Qualität mehlförmiger Produkte kommt daher der Warmbehandlung eine besondere Bedeutung zu. Bei der Erwärmung mittels Sattdampf sind beispielsweise Produkt-Temperaturen von mindestens 85°C und etwa eine Verweilzeit von mindestens vier Minuten vorzusehen. Es sind auch Warmbehandlungen mit Heissluft bekannt. Bei den gängigen Warmbehandlungen besteht die Gefahr, dass die Temperaturverteilung nicht gleichmässig bzw. nicht homogen ist. Bei Warmbehandlungen mit Heissluft entstehen häufig Kurzschluss-Strömungskanäle mit einem hohen Luftdurchsatz und einem geringen Wärmeaustausch. Zudem tritt bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten eine unerwünschten Entmischung hinsichtlich der Partikelgrössen und das Mitführen eines unerwünscht hohen Produkteanteils auf.
  • Nebst der Warmbehandlung ist auch die anschliessende Abkühlung problematisch. Die Abkühlung soll effizient eine gleichmässige Endtemperatur und Endfeuchtigkeit gewährleisten. Es hat sich nun gezeigt, dass hohe Kühlluftdurchsätze mit weitgehender Auflockerung des Produktes einen intensiven Wärme- und Feuchtigkeitsaustausch ermöglichen, dabei aber gleichzeitig zu einer unerwünschten Entmischung hinsichtlich der Partikelgrössen und zum Mitführen eines unerwünscht hohen Produkteanteils führen. Der in der Kühlluft mitgeführte Anteil muss mit gross dimensionierten Abscheidevorrichtungen aus der Kühlluft abgeschieden werden. Es hat sich gezeigt, dass auch wertvolle feinkörnige Zusatzstoffe ausgetragen werden. Wenn Kühlluft durch grössere Schüttgutschichten geführt wird, so entstehen häufig Kurzschluss-Strömungskanäle mit einem hohen Luftdurchsatz und einem geringen Wärmeaustausch.
  • Aus "Warmbehandlung und Kühlung mehlförmiger Mischfutter mit reduziertem Entmischungsrisiko", Eberhard Heidenreich, Thomas Michaelsen; Mühle + Mischfutter 139. Jahrgang, Heft 16/17, 8. August 2002 sind die Vorteile und Nachteile verschiedener Verfahren zum Hygienisieren bekannt. Gemäss diesem Artikel wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem die Warmbehandlung in einem Kurzzeitkonditioneur mittels Dampf und einem anschliessenden beheizbaren Verweilzeitbehälter durchgeführt wird. Die Abkühlung soll mittels Kühlluft in einem Band- oder Gegenstromkühler durchgeführt werden. Um die bei diesen Kühlvorrichtungen auftretende Entmischung und den Austrag von feinkörnigen Zusatzstoffen zu verhindern, sollen in einem Endmischer die feinkörnigen Zusatzstoffe eingemischt und/oder die Entmischung reduziert werden. Die Vor- und Nachteile dieses bevorzugten Verfahrens entsprechen gemäss dem erwähnten Artikel den Vor- und Nachteilen einer Warmbehandlung in einem ersten Mischer und dem Kühlen und Homogenisieren in einem zweiten Mischer. Wenn nun die Lösung mit zwei Mischern nicht bevorzugt wird, so liegt dies vermutlich daran, dass aus dem Stande der Technik keine effizienten, vielseitig einsetzbaren und einfach aufgebauten Mischer für Warmbehandlungen und Kühlschritte bekannt sind. Im Rahmen der erwähnten Versuche wurden für die Warmbehandlung und das Kühlen ein Pflugschar- und ein Schrägblattmischer getestet. Beide Mischer wurden mit Kühlluft durchströmt. Es hat sich aber gezeigt, dass die Mischer lediglich eine genügende Homogenität gewährleisten können. Ein besonders intensiver Kontakt bzw. Wärmeaustausch zwischen dem Schüttgut und der Prozessluft wird mit diesen Mischern nicht erzielt.
  • Aus der DE 39 02 271 A1 ist ein Mischer bekannt der in einem Gehäuse eine drehbar angeordnete Trommel mit einer teilweise perforierten Mantelwand umfasst. Das Produkt gelangt im Bereich einer ersten Stirnseite in die Trommel und wird beispielsweise mittels einer an der Innenseite der Mantelwand befestigten Schnecke aufgrund der Drehbewegung der Trommel gegen die zweite Stirnseite bewegt, wo eine Austrittsöffnung vorgesehen ist. Eine Luftführungsvorrichtung umfasst eine Zuführvorrichtung am Gehäuse und eine Abführvorrichtung aus der Trommel, so dass die Prozessluft durch den perforierten Bereich der Mantelwand und das daran anliegende Schüttgut in das Innere der Trommel und über die Abführvorrichtung aus der Trommel gelangt. Das Schüttgut wird mit Hilfe der Prozessluft fluidisiert und aufgrund der Drehung der Trommel durchmischt, um eine ungleichmässige Behandlung aufgrund von sich ausbildenden Totzonen zu vermeiden. Bevorzugt wird eine Lösung bei der die Zuführvorrichtung alternierend einem perforierten und dann wieder einem geschlossenen Bereich zugewandt ist, so dass das Schüttgut nur alternierend von Prozessluft durchströmt wird. Die Lösungen gemäss der DE 39 02 271 A1 haben den Nachteil, dass ein Teil der Prozessluft durch einen Spaltbereich zwischen der Trommel und dem Gehäuse ohne das Schüttgut zu durchströmen zur Abführvorrichtung gelangt. Die perforierten Mantelbereiche sind während eines Teiles der Drehbewegung so ausgerichtet, dass innen kein Schüttgut anliegt und von aussen aber Prozessluft zuströmt, so dass die Prozessluft ohne Kontakt zum Schüttgut durch die Perforierung in die Trommel gelangt. Die Luft, die ohne Kontakt zum Schüttgut durchströmt, wird somit ungenützt ausgetragen, was nicht effizient ist. Zudem ist der Aufbau mit dem Gehäuse, der darin drehbaren Trommel und der axialen Abführvorrichtung sehr aufwendig. Um bei grösseren Schüttgut-Schichtdicken eine genügende Fluidisierung zu erzielen, müssen grosse Strömungsgeschwindigkeiten gewählt werden, was wiederum zu unerwünschten Entmischungen hinsichtlich der Partikelgrössen und zum Mitführen eines unerwünscht hohen Produkteanteils führt.
  • Aus der EP 338 099 A1 ist eine Vorrichtung mit einer drehbaren Trommel und einem Fluidisierungsbett bekannt. Das Fluidisierungsbett wird von einem Luftkasten mit einer perforierten Oberfläche gebildet, wobei sich der Luftkasten und somit das Fluidisierungsbett im unteren Teilbereich des Trommelinnenraumes in Richtung der Drehachse über einen Teilbereich der Trommel erstreckt. Im Bereich mit dem Luftkasten weist die Trommel an ihrer Innenseite einen Kranz von Hubschaufeln auf, so dass Schüttgut vom unteren Trommelbereich mitgeführt wird, welches beim Ansteigen der Schaufeln gegen den oberen Trommelbereich hin von den Hubschaufeln auf das Fluidisierungsbett abrieselt. Das abrieselnde Schüttgut wird sowohl von Luft die entlang der Trommelachse durch die Trommel gefördert wird als auch von Luft aus dem Luftkasten durchströmt. Das auf den Luftkasten, bzw. auf das Fluidisierungsbett, fallende Schüttgut muss quer zur Trommelachse über den Rand des Fluidisierungsbettes hinaus gegen den unteren Trommelbereich fliessen, wo es von den Hubschaufeln erfasst wird. Um zumindest in einem Teilbereich der Trommel die Prozessluft nach oben abführen zu können, muss die Trommelwand in diesem Bereich perforiert sein. Es ist nun sehr schwierig die Trommel, den Luftkasten und die Antriebe für die Prozessluft in der Trommel und im Luftschacht so auszulegen, dass auf dem gesamten Fluidisierungsbett eine Schüttgutschicht mit konstanter Mächtigkeit und in Richtung der Trommelachse ein gewünschter Durchsatz von Schüttgut gewährleistet ist. Die Auslegung variiert stark entsprechen dem zu behandelnden Schüttgut, so dass keine vielfältig einsetzbare Standartvorrichtung bereitgestellt werden kann. Zudem kann die Schichtdicke auf dem Fluidisierungsbett stark, insbesondere wellenförmig, variieren, was zu stark unterschiedlich behandelten Teilmengen des Schüttgutes führt. Um bei grösseren Schüttgut-Schichtdicken eine genügende Fluidisierung zu erzielen, müssen grosse Strömungsgeschwindigkeiten gewählt werden, was zu unerwünschten Entmischungen hinsichtlich der Partikelgrössen und zum Mitführen eines unerwünscht hohen Produkteanteils führt. Zudem besteht bei Lösungen mit Fluidisierungsbereichen die Gefahr, dass die Öffnungen des Fluidisierungsbereiches mit Schüttgut verstopft werden.
  • Ein Nachteil der Vorrichtungen mit drehenden Trommeln besteht darin, dass im Betrieb nur ein geringer Teil des Trommelvolumens mit Schüttgut befüllt ist. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um eine Schüttgutniere, die maximal 10 bis 15% des Trommelvolumens belegt. Auch über den Fluidisierungsbereichen ist die Füllhöhe stark beschränkt, was sich negativ auf die erzielbare Füllmenge auswirkt. Aufgrund dieser geringen Füllmenge und weil drehende Trommeln zudem aus Sicherheitsgründen umbaut oder abgesperrt werden müssen, ist der Raumbedarf im Verhältnis zum Aufnahmevolumen und somit zum erzielbaren Durchsatz unerwünscht gross.
  • Bei drehenden Trommeln bewegen sich alle Teilchen auf individuellen Wegen. Das heisst, dass direkt benachbarte Teilchen vom Eintritt bis zum Austritt aus der Trommel sehr unterschiedliche Wege nehmen können. Für die Verweilzeit der Partikel in der Trommel und somit für die Behandlungszeit ergibt sich dadurch ein breites Spektrum und man kann nicht von einem homogen behandelten Schüttgut ausgehen. Die mittlere Aufenthaltszeit in der Trommel muss grösser gewählt werden als die für die Behandlung nötige Zeit. Dies reduziert den erzielbaren Durchsatz. Bei einer Hygienisierung kann das breite Aufenthaltsspektrum dazu führen, dass einzelne Keime aufgrund von äusserst kurzen Durchgangswegen durch die Trommel nicht zerstört werden.
  • Aus DE 149 590 und DE 323 462 sind Behälter bekannt, in denen ein Mitnehmerkäfig um die Behälterachse drehbar angeordnet ist. Gemäss DE 149 590 werden zum Durchführen von Dampf unten am Behälter Zuführungen und oben Abführungen angeordnet. Die Bewegung und damit die Behandlung einzelner Teilchen des Schüttgutes ist sehr unterschiedlich.
  • Die erfindungsgemässe Aufgabe besteht nun darin eine einfache, vielseitig und effizient einsetzbare Vorrichtung zum Behandeln von Schüttgut mit Prozessgas zu finden.
  • In einem ersten erfinderischen Schritt wurde erkannt, dass eine drehende Trommel, in deren Innern das Schüttgut aufgenommen ist, die Einsatzmöglichkeiten der Vorrichtung einschränkt. Beim Zuführen und Abführen von Prozessluft in bzw. aus einer drehenden Trommel müssen dichte Verbindung von der drehenden Trommel zu den nicht mitdrehenden, ortsfesten Luftführungsteilen vorgesehen werden, was mit einem grossen Aufwand verbunden ist. Bei undichten Verbindungen kann ein Anteil der Prozessluft nicht durch das Schüttgut geleitet werden. Zudem kann die Wand einer drehenden Trommel nur mit zusätzlichem Aufwand an einen Kühl- oder Wärmekreislauf angeschlossen werden. Wenn ein fester bzw. ein nicht drehender Behälter verwendet wird, so kann dieser mit kleinem Aufwand mit einem Heiz- oder Kühlmantel ausgebildet werden und somit auch Kontaktwärme an das Schüttgut abgeben bzw. Wärme aus diesem aufnehmen. Als fester Behälter wird ein Behälter bezeichnet, der nicht in Drehung versetzt wird und somit immer in der gleichen Lage verbleibt. Bei einem festen Behälter sind keine Massnahmen nötig, die den Kontakt von Bedienungspersonen zu drehenden Teilen verhindern. Luftführungsteile können problemlos dicht an den nicht drehenden Behälter angeschlossen werden. Um das Schüttgut in Achs- und/oder in Umfangsrichtung eines zylinderförmigen Behälters mit im Wesentlichen horizontal verlaufender Behälterachse fördern zu können, wird ein Mitnehmerkäfig im Behälter um die Behälterachse drehbar angeordnet, welcher Mitnehmerelemente entlang der Behälter-Innenwand bewegbar macht. Vorzugsweise umfasst der Mitnehmerkäfig zumindest ein Schneckenelement und gegebenenfalls zumindest ein im Wesentlichen parallel zur Trommelachse verlaufendes Lamellenelement. Die Ausgestaltung der Schnecken- und/oder der Lamellenelemente erlaubt es gewünschte Schüttgutbewegungen in Richtung der Behälterachse und in Umfangsrichtung zu erzielen. Gegebenenfalls wird die Behälterachse etwas geneigt angeordnet, so dass die Schüttgutbewegung in Achsrichtung von der Schwerkraft angeregt bzw. unterstützt wird.
  • In einem zweiten erfinderischen Schritt wurde erkannt, dass auch ohne Fluidisierungsbett ein intensiver Wärmekontakt zwischen Schüttgut und Prozessgas bzw. Prozessluft gewährleistet werden kann, wenn das Schüttgut zumindest in einem Teilbereich schleierförmig durch die Prozessluft fällt. Auf ein Fluidisierungsbett über einer perforierten Fläche, der von unten Luft zugeführt wird, kann verzichtet werden. Es muss lediglich gewährleistet sein, dass die Prozessluft in den Schleier oder ins Schüttgut unterhalb des Schleierbereiches - also in einem Sammelbereich - durch zumindest eine Zuführöffnung eingetragen wird. Die Strömungsgeschwindigkeit kann klein gewählt werden, weil ja die Prozessluft nicht zur Fluidisierung einer Schüttgutschicht sondern zum Durchströmen eines Schleiers und etwa einer aufgelockerten bzw. dünnen Schüttgutschicht eingesetzt wird. Die Eintragsöffnung kann nach unten gerichtet sein und es kann sich um eine grosse Öffnung handeln, so dass die bei Fluidisierungsbereichen auftretende Verstopfung ausgeschlossen werden kann. Wenn die Zuführöffnung nach unten gerichtet ist, so wird sie beispielsweise an einer im Innern des Behälters und des Mitnehmerkäfigs angeordneten Zuführvorrichtung ausgebildet.
  • Damit die Lamellen- oder gegebenenfalls die Schneckenelemente das Schüttgut in Umfangsrichtung bis zu einem oberen Teilbereich des Behälterinnenraumes mitnehmen können, werden diese gegebenenfalls schaufelförmig ausgebildet. Vorzugsweise aber wirken die Lamellenelemente im Aufstiegsbereich mit einer inneren Führungsfläche zusammen, so dass zwischen der Behälter-Innenwand und der Führungsfläche ein Förderbereich ausgebildet ist, in dem sich die Schnecken- und/oder Lamellenelemente bewegen. Das Schüttgut wird somit in Bewegungsrichtung der Schnecken- und/oder Lamellenelemente vor diesen Elementen durch den Förderbereich gestossen. Das in Umfangsrichtung geförderte Schüttgut fällt vom oberen Ende der Führungsfläche schleierförmig durch den Behälter gegen dessen unteren Bereich. Bei einer Lösung mit schaufelförmigen Lamellenelementen müssen diese so ausgebildet werden, dass das Schüttgut in einem vorgegebenen Umfangsbereich aus den Lamellenelementen unter Bildung eines Schleiers entleert wird.
  • Die erfindungsgemässe Lösung umfasst somit einen festen Behälter mit einer zylinderförmigen Mantelwand. Die Behälterachse verläuft im Wesentlichen horizontal, oder um einen kleinen Winkel zur Horizontalen geneigt. Ein Mitnehmerkäfig ist im Behälter um die Behälterachse drehbar angeordnet und umfasst Mitnehmerelemente, die sich beim Drehen entlang der Behälter-Innenwand bewegen. Der Mitnehmerkäfig umfasst als Mitnehmerelement zumindest ein Schneckenelement und/oder zumindest ein im Wesentlichen parallel zur Trommelachse verlaufendes Lamellenelement. Die Mitnehmerelemente machen Schüttgut in Umfangsrichtung zu einem Abwurfbereich führbar, von wo das Schüttgut schleierförmig gegen unten fällt. Im unteren Innenbereich des Behälters ist zumindest eine Zuführöffnung für Prozessluft angeordnet. Dabei sind der Abwurfbereich und für die Prozessluft zumindest eine Austragsöffnung sowie die mindestens eine Zuführöffnung so angeordnet, dass die Prozessluft von der Zuführöffnung gegen den Abwurfbereich und anschliessend zur Austragsöffnung strömt. Die Austragsöffnung wird dazu im oberen Umfangsbereich des Behälters ausgebildet. Die mindestens eine Zuführöffnung für Prozessluft kann an einer festen innerhalb des Mitnehmerkäfigs angeordneten Zuführvorrichtung oder gegebenenfalls auch an der Behälter-Innenwand ausgebildet werden.
  • Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wirken die Mitnehmerelemente mit einer inneren Führungsfläche zusammen, so dass zwischen der Behälter-Innenwand und der Führungsfläche ein Förderbereich ausgebildet ist, in dem sich die Schnecken- und/oder Lamellenelemente bewegen. Der Abwurfbereich wird dabei vom oberen Endbereich der Führungsfläche gebildet. Gegebenenfalls ist die Führungsfläche mit der Zuführvorrichtung für die Prozessluft verbunden, wobei die Zuführöffnung beispielsweise an den unteren Rand der Führungsfläche anschliesst. Um eine einfache Reinigung des Behälterinnenraumes gewährleisten zu können ist die Führungsfläche und insbesondere die damit verbundene Zuführvorrichtung aus dem Behälter in Achsrichtung herausziehbar angeordnet.
  • Das schleierförmig herunterfallende Schüttgut wird im unteren Teilbereich des Behälters aufgenommen. Es bildet sich in einem Sammelbereich eine Schüttgutschicht mit einer oberen Niveaufläche aus. Im unteren Randbereich der Schüttgutschicht, also in einem an die Behälterwand anschliessenden Teilringbereich, wird das Schüttgut von den Mitnehmerelementen in Bewegung versetzt. Wenn nun die Mitnehmerelemente zumindest eine vorzugsweise durchgängige Schnecken- bzw. Schraubenlinie umfassen und eine Führungsfläche vorgesehen ist, so kann ein kontrollierter Durchsatz des Schüttgutes durch den Behälter gewährleistet werden. Um einen gewünschten Durchsatz zu erzielen, wird die Mächtigkeit des Förderbereiches zwischen der Behälter-Innenwand und der Führungsfläche festgelegt. Zudem kann durch die Wahl der radialen Ausdehnung der Schneckenelemente im Verhältnis zur Mächtigkeit des Förderbereiches der Mitnahmeanteil bestimmt werden, was sich auch auf den Durchsatz auswirkt. Mit der Gewindesteigung wird der pro Umdrehung erzielbare Durchsatz festgelegt. Der Durchsatz pro Umdrehung kann durch die Multiplikation mit der Drehzahl in einen Durchsatz pro Zeit umgerechnet werden. Das Verhältnis der Behälter-Füllmenge zum Durchsatz pro Zeit liefert die mittlere Verweilzeit. Bei einer vorgegebenen Behandlungszeit kann entsprechend der Ausgestaltung der Vorrichtung eine zweckmässige Drehzahl festgelegt werden.
  • Eine durchgängige Schnecke gewährleistet nebst dem kontrollierten Durchsatz auch, dass Teilchen im gleichen Volumenbereich beim Vorschub in der Schnecke im Wesentlichen immer miteinander geführt werden. Dieser kontrollierte Vorschub unterstützt das Erzielen eines engen Behandlungsspektrums für alle Partikel. Entsprechend kann eine homogene Behandlung des Schüttgutes erzielt und die Gefahr für ungenügend behandelte Partikel stark reduziert werden. Zudem kann die mittlere Aufenthaltszeit direkt entsprechend der gewünschten Behandlungszeit gewählt werden. Weil die Aufenthaltszeit nicht unnötig gross gewählt werden muss, kann ein grosser Durchsatz erzielt werden.
  • Um das Schüttgut in einem Teil des Sammelbereiches zusätzlich mechanisch aufzulockern, ist vorzugsweise unterhalb des Schleiers zumindest eine Auflockerungswelle, vorzugsweise eine Paddelwelle parallel zur Behälterachse angeordnet. Die an der Auflockerungswelle befestigten Auflockerungselemente, insbesondere Paddelelemente, bewegen sich beim Drehen der Auflockerungswelle zumindest teilweise, gegebenenfalls auch vollständig, durch die Schüttgutschicht, wobei sie Schüttgut auflockern und dabei gegebenenfalls über die obere Niveaufläche aufwirbeln. Über der Schüttgutschicht wirken die Auflockerungselemente gegebenenfalls auf den Schleier. Bei einer solchen mechanischen Auflockerung kann die Füllhöhe im Behälter sehr gross gewählt werden. Selbst bei einer über 50% befüllten Trommel bzw. wenn mehr als 50% des befüllbaren Innenraumes befüllt sind, so kann die Prozessluft in einen intensiven Wärmeaustauschkontakt mit dem aufgelockerten Schüttgut treten, wobei ein Teil der Auflockerung im Bereich des Schleiers und ein Teil im Bereich der Auflockerungselemente gegeben ist.
  • Das Schüttgut gelangt vorzugsweise im Bereich einer ersten Stirnseite des Behälters über eine Eintragsvorrichtung von oben in den Behälter und verlässt den Behälter über eine Austragsvorrichtung im Bereich seiner zweiten Stirnseite. Die Ein- und Austragsvorrichtung sind vorzugsweise so ausgebildet, dass im Wesentlichen keine Prozessluft austreten kann. Dazu umfassen diese Vorrichtungen etwa Zellenradschleusen. Die von der Abführvorrichtung aus dem Behälter ausgetragene Prozessluft mit dem darin enthaltenen Partikelanteil wird über eine Abscheidevorrichtung, vorzugsweise zumindest einen Zyklon geführt, wobei etwa auf der Luft-Auslassseite der Abscheidevorrichtung ein Sauggebläse angeordnet ist. Bei Verfahren mit einem geschlossenen Prozessluftkreis wird die Luft-Auslassseite wieder mit der Zuführvorrichtung verbunden. Bei einem offenen Prozessluftkreis wird die Prozessluft von der Luft-Auslassseite an die Umgebung abgegeben oder gegebenenfalls einem anderen Verfahrensschritt zugeführt. Das von der Abscheidevorrichtung abgeschiedene Schüttgut wird gegebenenfalls wieder in den Behälter eingetragen oder direkt dem Austrag zugeführt.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Behandeln von Schüttgut ist einfach aufgebaut und vielseitig einsetzbar. Sie kann zum Kühlen, Trocknen und Erwärmen mit Prozessluft bzw. Gas, beispielsweise zum Hygienisieren, eingesetzt werden. Es versteht sich von selbst, dass zum Erwärmen auch Dampf eingesetzt werden kann. Dazu werden Dampfdüsen so im Behälterinnern angeordnet, dass der austretende Dampf in die Schüttgutschicht beim Sammelbereich eingetragen wird. Mit der Prozessluft kann Feuchtigkeit aus dem Schüttgut abgeführt werden, so dass auch beim Eintrag von grossen Dampfmengen die Feuchtigkeit des Schüttgutes beim Austrag in einem gewünschten Bereich liegt.
  • Die Vorrichtung erzielt mechanisch einen Schüttgutschleier mit aufgelockertem Schüttgut, bzw. mit Partikeln, die von Freiräumen umgeben sind. Im Bereich des Schüttgutschleiers kann Prozessluft in einen intensiven Wärmeaustausch-Kontakt zum Schüttgut treten. Die Prozessluft muss das Schüttgut nicht fluidisieren und kann daher mit einer kleineren Strömungsgeschwindigkeit durch das Schüttgut strömen, was ein unerwünschtes Mitführen eines hohen Produkteanteils verhindert. Weil das Produkt am Ende eines Mischvorganges ausgetragen wird, tritt bei der Austragsvorrichtung keine Entmischungen hinsichtlich der Partikelgrössen auf. Die Vorrichtung ermöglicht aufgrund einer effizienten Kombination von mechanischen Elementen und einer Luftführung Prozesse mit einem hohen thermischen Ausnützungsgrad. Gegebenenfalls wird die Wärme aus der Abluft rückgewonnen. Wenn geruchsbelastete warme Abluft durch das Schüttgut geführt wird, so kann das Schüttgut vorgewärmt und eine Reduktion des Geruchs, der aus der Vorrichtung austretenden Abluft, erzielt werden.
  • Im Bereich des Schleiers bzw. der darüber liegenden Austragsöffnung für die Prozessluft kann eine Sichtung bzw. Fraktionierung des Schüttgutes durchgeführt werden, so dass die Vorrichtung beispielsweise auch zum Auftrennen des Schüttgutes in Feingut und Grobgut einsetzbar ist.
  • Es können im Wesentlichen gleiche Vorrichtungen in Serie und/oder parallel angeordnet werden. Wenn beispielsweise zwei Vorrichtungen zum Kühlen oder Erwärmen in Serie aneinander anschliessen, so kann die Luft-Auslassseite des unteren Behälters mit der Luft-Zuführvorrichtung des oberen Behälters verbunden werden. Dabei wird die Prozessluft in zwei Stufen zum Kühlen bzw. Erwärmen eingesetzt. Gegebenenfalls wird von der Innenseite des Behälters und insbesondere auch von der Führungsfläche Kontaktwärme abgegeben bzw. aufgenommen. Dazu sind bei diesen Flächen gegebenenfalls Führungen für ein Wärmetransfermedium etwa als doppelwandige Berandung oder gegebenenfalls Heizelemente vorgesehen.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist nicht auf die Behandlung von mehlförmigen Produkten beschränkt, sondern kann für die Behandlung aller Schüttgüter vorteilhaft eingesetzt werden. Insbesondere können auch Würfel oder Expandate behandelt werden. Zudem können nebst Verfahrensschritten mit Futter- und Nahrungsmitteln auch Behandlungen mit Prozessluft beliebiger anderer Schüttgüter durchgeführt werden. Beispielsweise kann Sägemehl getrocknet werden.
  • Die Zeichnungen erläutert die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele auf die sie aber nicht eingeschränkt ist. Dabei zeigt
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung mit einer Führungsfläche, wobei die Prozessluft über eine radial innerhalb des drehbaren Mitnehmerkäfigs angeordnete Zuführvorrichtung eintragbar ist,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer Behandlungsvorrichtung mit Schaufelelementen am Mitnehmerkäfig, wobei zum Eintragen von Prozessluft zwei verschiedene Zuführvorrichtungen dargestellt sind,
    Fig. 3
    einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung, bei der ein Einschubteil mit der Zuführvorrichtung, der Führungsfläche, der Dampfeintragsvorrichtung und einer Auflockerungswelle in axialer Richtung aus dem Behälter entnehmbar und einsetzbar ist,
    Fig. 4
    einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung nach Fig. 3.,
    Fig. 5
    einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach Fig. 3. ohne Einschubteil,
    Fig. 6
    einen schematischen Längsschnitt durch den Einschubteil einer Vorrichtung nach Fig. 3.,
    Fig. 7
    einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung, bei der ein Einschubteil mit der Zuführvorrichtung, der Führungsfläche und der Dampfeintragsvorrichtung in axialer Richtung aus dem Behälter entnehmbar und einsetzbar ist,
    Fig. 8
    einen schematischen Längsschnitt einer Vorrichtung gemäss Fig. 3 mit einer Abscheidevorrichtung,
    Fig. 9
    einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung gemäss Fig. 7,
    Fig. 10
    einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung mit zwei in Serie angeordneten Behältern zum Behandeln von Schüttgut, und
    Fig. 11
    eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung gemäss Fig. 9.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Behandeln von Schüttgut mit Prozessluft bzw. Gas. Die Vorrichtung 1 umfasst einen festen zylinderförmigen Behälter 2, der in seiner Längsrichtung von einer ersten und einer zweiten Stirnseite 2a, 2b abgeschlossen wird. Eine Behälterachse 2c verläuft im Wesentlichen horizontal oder um einen kleinen Winkel zur Horizontalen geneigt. Das Schüttgut gelangt durch eine Eintragsvorrichtung 3 in das Innere des Behälters 2. Eine Austragsvorrichtung 4 dient zum Austragen von behandeltem Schüttgut aus dem Behälter 2. Die Eintragsvorrichtung 3 ist beispielsweise bei der ersten Stirnseite oben und die Austragsvorrichtung 4 gegebenenfalls bei der zweiten Stirnseite unten am Behälter 2 angeordnet, so dass das Schüttgut nach dem Eintrag in den Behälter 2 während der Behandlung in Richtung der Behälterachse 2c durch den Behälter gefördert wird. Die Förderung erfolgt vorzugsweise mechanisch, insbesondere mit einem Mitnehmerkäfig 8, der beispielsweise ein Schneckenelement 8a umfasst. Bei einer gegen die Horizontale geneigten Behälterachse 2c, kann das Schüttgut auch aufgrund der Schwerkraft gegen die Austragsvorrichtung 4 bewegt werden. Um den Behälter 2 bei der Eintragsvorrichtung 3 und der Austragsvorrichtung 4 im Wesentlichen dicht abzuschliessen, sind diese beispielsweise als Zellenradschleusen ausgebildet.
  • Um das Schüttgut im Behälter 2 mit Prozessluft bzw. Gas zu behandeln, ist eine Zuführvorrichtung 5 mit einer Zuführöffnung 5a ausgebildet. Die Zuführöffnung 5a erstreckt sich vorzugsweise am unteren Endbereich der Zuführvorrichtung 5 in Richtung der Behälterachse 2c im Wesentlichen über den gesamten Innenraum des Behälters 2.
  • Es versteht sich von selbst, dass gegebenenfalls auch in einem seitlichen Bereich 5c der Zuführvorrichtung 5 Zuführöffnungen 5a beispielsweise in der Form von Schlitzen ausgebildet werden können. Die Zuführöffnung 5a bzw. der seitliche Bereich 5c wird so ausgebildet, dass das Eintreten von Schüttgut in die Zuführvorrichtung 5 im Betriebszustand verhindert wird. Die aus der Zuführöffnung 5a austretende Prozessluft gelangt in einen Schüttgut-Sammelbereich 7 im unteren Bereich des Behälters 2. Nach dem Durchströmen einer Schüttgutschicht 9 gelangt die Prozessluft zum oberen Niveau 9a dieser Schicht und strömt dann durch einen Schüttgutschleier 10 gegen eine im oberen Behälterbereich angeordnete Abführvorrichtung 6 die über eine Abführöffnung 6a mit dem Behälter 2 verbunden ist. Gegebenenfalls gelangt die Prozessluft auch direkt in den Schüttgutschleier 10. Indem die Zuführvorrichtung 5 im Inneren des Mitnehmerkäfigs 8 angeordnet ist, kann die Zuführöffnung 5a gegen unten und als grosse Öffnung ausgebildet werden. Um zu verhindern, dass bei einem im Uhrzeigersinn drehenden Mitnehmerkäfig 8 Schüttgut ins Innere der Zuführvorrichtung 5 gelangt, sind die Berandungen der Zuführöffnung 5a gegen unten in Drehrichtung geneigt. Die vom Mitnehmerkäfig 8 angeregte Schüttgutbewegung wird von diesen als Leitflächen wirkenden Berandungen nach unten abgelenkt.
  • Die Speisung der Zuführvorrichtung 5 erfolgt von der zweiten Stirnseite 2b her über eine Anschlussöffnung 5b, welche einen möglichst grossen Querschnitt aufweist und daher auch bei einem grossen Prozessluft-Durchsatz zu grosse Eintrittsgeschwindigkeiten verhindert. Durch eine genügend grosse Dimensionierung der Zuführvorrichtung 5 und der Zuführöffnung 5a wird gewährleistet, dass die Prozessluft mit einem grossen Durchsatz und genügend kleiner Strömungsgeschwindigkeit ins Schüttgut gelangt. In der dargestellten Ausführungsform belegt die Zuführvorrichtung 5 zusammen mit der Führungsfläche 13 einen Anteil von 30-40% des Behälterinnenraumes und liegt im Bereich der einen Behälterhälfte. Die andere Behälterhälfte und der Bereich des Mitnehmerkäfigs 8 sind für die Aufnahme das Schüttgutes und des Schüttgutschleiers vorgesehen.
  • Um mit mechanischen Mitteln über der Schüttgutschicht 9 einen Schüttgutschleier 10 zu erzeugen, ist am Mitnehmerkäfig 8 mindestens ein Lamellenelement 8b vorzugsweise aber sind mehrere in Umfangsrichtung gleichmässig beabstandete Lamellenelemente 8b angeordnet. Ein Mitnehmerantrieb 11 (Fig. 3) setzt den Mitnehmerkäfig 8 in eine Drehbewegung gemäss Pfeil 11a. Die Lamellenelemente 8b wirken beispielsweise mit einer inneren Führungsfläche 13 und mit der Behälter-Innenwand 2d zusammen, so dass zwischen der Behälter-Innenwand 2d und der Führungsfläche 13 ein Förderbereich 14 ausgebildet ist. Der Abwurfbereich 12 wird dabei vom oberen Endbereich der Führungsfläche 13 gebildet. Die Lamellenelemente 8b sind an Längselementen 8e des Mitnehmerkäfigs 8 befestigt. Vorzugsweise ist die Befestigung so ausgebildet, dass die Lage der Lamellenelemente 8b radial relativ zu den Längselementen 8e so verstellbar ist, dass die gesamte Verdrängungswirkung der Längs- und Lamellenelemente 8e, 8b verstellbar ist. Durch diese Verstellbarkeit kann der radiale Anteil des Förderbereiches 14, der von den Längs- und Lamellenelementen 8e, 8b belegt ist, verstellt werden. Weil der Mitnehmerkäfig 8 nebst den Lamellenelementen 8b für die Förderung in Umfangsrichtung vorzugsweise auch zumindest ein Schneckenelement 8a für die Förderung in Richtung der Behälterachse 2c umfasst, kann durch das Verstellen der Lage der Lamellenelemente 8b das Verhältnis zwischen der Förderung in Umfangs- und der Förderung in Achsrichtung verändert werden.
  • Ausgehend vom Abwurfbereich 12 bildet sich im Behälter 2 der Schüttgutschleier 10 aus. Die Zuführöffnung 5a ist unter und die Abführöffnung 6a ist über dem Schüttgutschleier 10 angeordnet, so dass die Prozessluft im Betriebszustand zumindest teilweise durch den Schüttgutschleier 10 strömt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Führungsfläche 13 mit der Zuführvorrichtung 5 verbunden, wobei die Zuführöffnung 5a an den unteren Rand der Führungsfläche 13 anschliesst. Um eine einfache Reinigung des Behälterinnenraumes gewährleisten zu können, ist die Führungsfläche 13 und insbesondere die damit verbundene Zuführvorrichtung 5 bei der zweiten Stirnseite 2b aus dem Behälter 2 in Achsrichtung herausziehbar.
  • Der Behälter 2 und gegebenenfalls auch die Führungsfläche 13 umfassen vorzugsweise zumindest Teilbereiche in denen eine Kontaktfläche einen Wärmetransfer zwischen dem angrenzenden Schüttgut und einem Wärme-Transfermedium oder zumindest einem Heizelement ermöglicht. Beispielsweise wird der Behälter 2 und/oder die Führungsfläche 13 doppelwandig ausgebildet, so dass das Wärme-Transfermedium durch einen Hohlraum 15 geführt werden kann.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Mitnehmerkäfig 8 nebst dem Schneckenelement 8a schaufelförmige Lamellenelemente 8c umfasst. Die schaufelförmigen Lamellenelemente 8c sind so ausgebildet, dass sie das im unteren Behälterbereich aufgenommene Schüttgut in einem vorgegebenen Umfangsbereich unter Bildung von Schleiern entleeren. Auf eine Führungsfläche 13 kann verzichtet werden, so dass ein grösserer Umfangsbereich für das Ausbilden von Schleiern genutzt werden kann. Der Abwurfbereich erstreckt sich über einen Teilringabschnitt entlang dessen sich die Abwurfkanten der schaufelförmigen Lamellenelemente 8c beim Abwerfen von Schüttgut bewegen. Um zu verhindern, dass die Schüttgutpartikel in einem Schleier zu grosse Bewegungen in Richtung der Behälterachse 2c durchführen, können Schottenbleche im Innern des Behälters 2 radial innerhalb des Mitnehmerkäfigs 8 angeordnet werden, so dass der Innenraum in Achsrichtung in Teilräume unterteilt wird.
  • Um das Schüttgut im Behälter 2 mit Prozessluft bzw. Gas zu behandeln, kann zumindest eine der beiden dargestellten Zuführvorrichtungen 5' und 5" vorgesehen werden. Die Zuführvorrichtung 5' ist analog zur Zuführvorrichtung 5 gemäss Fig. 1 im Inneren des Behälters 2 angeordnet. Sie umfasst eine stirnseitige Anschlussöffnung 5b und Zuführöffnungen 5a in der Form von Schlitzen, wobei eine dachförmige Ausgestaltung den Eintritt von Schüttgut verhindert. Zumindest durch die oberen Zuführöffnungen 5a gelangt die Prozessluft direkt in die Schüttgutschleier 10 und strömt nach einem intensiven Kontakt zu Schüttgutpartikeln über eine im wesentlichen an den gesamten oberen Behälterbereich anschliessende Abführvorrichtung 6 ab. Die Zuführschlitze der dachförmigen Zuführvorrichtungen 5' können auch bei einer Ausführungsform gemäss Fig. 1 mit einer Führungsfläche 13 vorteilhaft eingesetzt werden, wobei dann beispielsweise die Führungsfläche 13 von der Zuführvorrichtung getrennt ausgebildet und die Spitze im zentralen Bereich des Schleiers 10 positioniert wird, so dass Schüttgut auf beiden Seiten der Zuführvorrichtung herunterrieselt.
  • Die zweite dargestellte Zuführvorrichtung 5" ist ausserhalb des Behälters 2 angeordnet. Die Prozessluft gelangt durch eine Zuführöffnung 5a" in der Form einer Fläche mit äusserst kleinen Löchern in das Innere des Behälters 2. Das Schüttgut soll im Behälter zurückgehalten werden. Weil die kleinen Löcher verstopft werden können, müsste mit hohen Luftgeschwindigkeiten gearbeitet werden, was aber nicht erwünscht ist. Daher ist diese Lösung nicht bei allen Schüttgütern zweckmässig. Sie wird gegebenenfalls bei Schüttgütern eingesetzt, die nicht zu Verstopfungen führen können.
  • Wenn Prozessluft durch Schüttgut strömt, so können die Strömungskanäle mittels Pulsation variiert werden. Die pulsierende Luft verändert die Schüttung und ermöglicht dabei einen intensiveren Austausch zwischen der Prozessluft und dem Schüttgut. Pulsierende Prozessluft kann bereitgestellt werden, indem beispielsweise eine rotierende Klappe 16 in der Zuführvorrichtung angeordnet ist. Eine Pulsiervorrichtung kann bei Bedarf jeder der beschriebenen Zuführvorrichtung zugeordnet werden.
  • Die Fig. 3 bis 7 zeigen eine Vorrichtung gemäss Fig. 1 die zusätzlich eine Auflockerungswelle 17 umfasst. Die Auflockerungswelle 17 lockert das Schüttgut mechanisch auf und ermöglicht so, dass die Prozessluft mit einer kleineren Strömungsgeschwindigkeit in einen intensiven Wärmeaustauschkontakt zum Schüttgut gelangt. Es versteht sich von selbst, dass bei einem Behälter mit grösserem Durchmesser und/oder einem höher gelegenen oberen Schüttgutniveau zwei oder auch mehr Auflockerungswellen 17 vorgesehen werden können.
  • Weil Vorrichtungen ohne Auflockerungswelle 17 im wesentlichen gleich aufgebaut werden können, wie die Ausführungsform gemäss den Figuren 3 bis 7, wird auch der Aufbau einer Lösung gemäss Fig. 1 anhand der Figuren 5 und 7 erläutert. Im Längsschnitt gemäss Fig. 5 ist der Behälter 2 mit der Eintragsvorrichtung 3 bei der ersten Stirnseite 2a oben, die Austragsvorrichtung 4 bei der zweiten Stirnseite 2b unten und die Abführvorrichtung 6 dargestellt. Der Mitnehmerkäfig 8 im Innern des Behälters 2 umfasst bei der ersten Stirnseite 2a ein erstes und bei der zweiten Stirnseite 2b ein zweites Abschlusselement 8c bzw. 8d. Die beiden Abschlusselemente 8c, 8d sind bei der Behälterwand, also radial aussen, über Längsverbindungen 8e miteinander verbunden. Die Längsverbindungen 8e und/oder daran befestigte Lamellenelemente 8b gewährleisten bei der Drehung des Mitnehmerkäfigs 8 eine Förderung von Schüttgut in Umfangsrichtung. Das erste Abschlusselement 8c ist mit einer zentralen Antriebswelle 18 verbunden, die am Behälter 2 über erste Drehlager 18a drehbar gelagert ist und vom Mitnehmerantrieb 11 angetrieben werden kann. Das zweite Abschlusselement 8d ist ringförmig ausgebildet und wird radial aussen über Lager 8f am Behälter 2 gelagert.
  • In der dargestellten Ausführungsform sind die Lager 8f in der Form von Rollen am Behälter 2 angeordnet, wobei die Rollen an einer Lauffläche 8g des Abschlusselementes 8d anliegen. Entlang des Umfanges sind zumindest drei vorzugsweise aber zumindest vier Rollen angeordnet. Um eine kontrollierte Förderung des Schüttgutes in Richtung der Behälterachse 2c zu ermöglichen, ist an den Längsverbindungen 8e zumindest ein Schneckenelement 8a, vorzugsweise in der Form einer durchgehenden Gewindelinie, ausgebildet, wobei die Gewindelinie zumindest wenig über die Längsverbindungen 8e und gegebenenfalls daran befestige Lamellenelemente 8b gegen die Behälterwand vorsteht. Dadurch ist gewährleistet, dass Schüttgut direkt bei der Behälterwand vom Schneckenelement 8a und Schüttgut, das weiter von der Behälterwand beabstandet ist, von den Lamellenelementen 8b, gegebenenfalls von den Längsverbindungen 8e, gefördert wird. Die Lamellenelemente 8b sind vorzugsweise als kurze Stücke ausgebildet, die zwischen aufeinander folgende Windungen des Schneckenelementes 8a einsetzbar sind. Es versteht sich von selbst, dass die kurzen Stücke verschiedene Formen aufweisen können. Sie bilden Mitnehmerelemente, die sich beim Drehen des Mitnehmerkäfigs 8 entlang eines Bereiches bei der Behälter-Innenwand 2d bewegen und dabei Schüttgut in Umfangsrichtung zu einem Abwurfbereich führbar macht, so dass im Behälter 2 ausgehend vom Abwurfbereich zumindest ein Schüttgutschleier erzielbar ist.
  • Bei der zweiten Stirnseite ist im Behälter 2 eine Einschuböffnung 2d ausgebildet, durch welche ein Einschubteil 19 in den Behälter 2 eingesetzt werden kann. Der Einschubteil 19 umfasst die Zuführvorrichtung 5 und/oder die Führungsfläche 13 und/oder eine Dampfeintragsvorrichtung 24 und/oder die Auflockerungswelle 17 und kann etwa für Reinigungszwecke in axialer Richtung aus dem Behälter entnommen und eingesetzt werden. Die Teile des Einschubteiles 19 sind gegebenenfalls je einzeln oder auch zumindest teilweise, gegebenenfalls aber alle, miteinander in den Behälter einsetzbar. Die Auflockerungswelle 17 umfasst Auflockerungswerkzeuge 17a, vorzugsweise Paddel. Sie ist über zweite Drehlager 20 am Einschubteil 19 drehbar gelagert und wird mit einem Auflockerungsantrieb 21 angetrieben. Um den Einschubteil im Behälter 2 zentriert beidseitig befestigen zu können, wird der Einschubteil 19 gemäss Fig. 7 bei der ersten Stirnseite 2a mit einem dritten Drehlager 22 an einem zentralen Zapfen 23 oder an einer Vertiefung gelagert und bei der zweiten Stirnseite 2b über eine Abschlussplatte 19a sowie einen Abschlussring 19b radial aussen mit dem Behälter 2 verbunden, wobei der Auflockerungsantrieb 21 vorzugsweise aussen an der Abschlussplatte 19a befestigt ist.
  • Die Dampfeintragsvorrichtung 24 umfasst beispielsweise eine Hauptleitung und mehrere Verteilleitungen 24a, die sich gegen einen Bereich mit Schüttgut erstrecken und am Ende Austrittsdüsen umfassen, die den Dampf in das Schüttgut eintragen. Die Dampfeintragsvorrichtung 24 ist gegebenenfalls mit der Zuführvorrichtung 5 und/oder der Führungsfläche 13 verbunden.
  • Fig. 8 und 9 zeigen eine Vorrichtung mit einer Abführvorrichtung 6, die mit einer Abscheidevorrichtung, vorzugsweise zumindest einem Zyklon 25 und daran anschliessend mit einer Luftantriebsvorrichtung 26 verbunden ist. Um das Schüttgut aus den Zyklonen 25 wieder verwenden zu können, sind die Austragseinrichtungen der Zyklone mit dem Inneren des Behälters 2 verbunden. Anstelle der Zyklone werden gegebenenfalls auch Filter, insbesondere Schlauchfilter, verwendet. Weil die Filter gereinigt oder ersetzt werden müssen, sollten diese nur bei Behandlungen bzw. Schüttgütern eingesetzt werden, die sehr kleine Mengenanteile des Schüttgutes über die Prozessluft austragen. Von der Luftantriebsvorrichtung 26 führt gegebenenfalls eine Prozessluftrückführung 28 über ein stellbares Ventil 29 zur Zuführvorrichtung 5. Dadurch kann die Vorrichtung auch mit einem geschlossenen Prozessluft-Kreislauf, oder gegebenenfalls mit einem Umluft- und einem Frischluftanteil betrieben werden, wobei dann das Ventil 29 Abluft anteilmässig sowohl der Umgebung als auch der Zuführvorrichtung 5 zuführt.
  • Wenn zwei Zyklone eingesetzt werden, so kann die Anlage kompakt gebaut werden. Ein Zyklon mit der gleichen Leistung, wie zwei Zyklone, hätte eine deutlich grössere Höhe. Zudem kann jeweils gewählt werden, ob für die aktuelle Anwendung ein oder aber beide Zyklone benützt werden sollen.
  • Um die Behälterwand 2d und/oder gegebenenfalls die Führungsfläche 13 mit einem Kühl- bzw. Heizmedium zu kühlen bzw. zu erhitzen, sind am Behälter 2 und/oder am Einschubteil 19 zumindest ein Eintrittsanschluss 32 und zumindest ein Austrittsanschluss 33 vorgesehen.
  • Die Fig. 10 und 11 zeigen eine Vorrichtung mit zwei in Serie angeordneten Behältern 2. Beide Behälter 2 umfassen eine Eintragsvorrichtung 3 sowie eine Austragsvorrichtung 4 zum Eintragen bzw. Austragen von Schüttgut und je eine Zuführvorrichtung sowie eine Abführvorrichtung zum Zuführen bzw. Abführen von Prozessluft. Die Austragsvorrichtung des ersten bzw. oberen Behälters dient als Eintragsvorrichtung des zweiten Behälters 2 und wird somit zu einer Übertragsvorrichtung 30. Vorzugsweise ist die Abführvorrichtung 6 des zweiten Behälters 2 mit der Zuführvorrichtung 5 des ersten Behälters 2 verbunden, so dass beide Behälter 2 in Serie betreibbar sind, wobei die Prozessluft zuerst im zweiten und anschliessend im ersten Behälter 2 verwendet wird. Mit dieser Anordnung können zweistufige Wärmebehandlungen und zweistufige Kühlungen durchgeführt werden, was häufig wesentlich effizienter ist als ein einstufiges Verfahren mit einem grösseren Behälter.

Claims (10)

  1. Vorrichtung zum Behandeln von Schüttgut mit einem festen zylinderförmigen Behälter (2) mit einer ersten und einer zweiten Stirnseite (2a, 2b), einer Behälterachse (2c), die im Wesentlichen horizontal oder um einen kleinen Winkel zur Horizontalen geneigt verläuft, einer Eintragsvorrichtung (3) sowie einer Austragsvorrichtung (4) zum Eintragen bzw. Austragen von Schüttgut und einer Zuführvorrichtung (5) sowie einer Abführvorrichtung (6) zum Zuführen bzw. Abführen von Prozessluft, wobei im Behälter (2) ein Mitnehmerkäfig (8) mit mindestens einem Mitnehmerelement (8a, 8b) um die Behälterachse (2c) drehbar angeordnet ist, ein Mitnehmerantrieb (11) den Mitnehmerkäfig (8) antreibbar macht, das mindestens eine Mitnehmerelement (8a, 8b) sich beim Drehen entlang eines Bereiches bei der Behälter-Innenwand (2d) bewegt und dabei Schüttgut in Umfangsrichtung zu einem Abwurfbereich (12) führbar macht, so dass im Behälter (2) ausgehend vom Abwurfbereich (12) zumindest ein Schüttgutschleier (10) erzielbar ist, wobei eine Zuführöffnung (5a) der Zuführvorrichtung (5) unter und eine Abführöffnung (6a) der Abführvorrichtung (6) über einem Teil des Schüttgutschleiers (10) angeordnet ist und die Prozessluft im Betriebszustand zumindest teilweise durch den Schüttgutschleier (10) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter (2) zumindest eine Führungsfläche (13) angeordnet ist, welche dem Bereich mit dem Mitnehmerkäfig (8) zugewandt ist, so dass zwischen der Behälter-Innenwand (2d) und der Führungsfläche (13) ein Förderbereich (14) ausgebildet ist, in dem sich das mindestens eine Mitnehmerelement (8a, 8b) bewegt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Führungsfläche (13) von einem unteren Behälterbereich bis zu einem oberen Behälterbereich erstreckt und der Abwurfbereich (12) vom oberen Endbereich der Führungsfläche (13) gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Zuführvorrichtung (5) radial innerhalb des Mitnehmerkäfigs (8) in den Innenraum des Behälters (2) erstreckt und vorzugsweise zumindest eine nach unten gerichtete Zuführöffnung (5a) umfasst.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dampfeintragsvorrichtung (24) umfasst, die vorzugsweise mit der Zuführvorrichtung (5) und/oder der Führungsfläche (13) verbunden ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Auflockerungswelle (17) mit einem Auflockerungsantrieb (21) und Auflockerungselementen (17a) umfasst, wobei sich die mindestens eine Auflockerungswelle (17) radial innerhalb des Mitnehmerkäfigs (8) in den Innenraum des Behälters (2) erstreckt.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführvorrichtung (5) und/oder die Führungsfläche (13) und/oder die Dampfeintragsvorrichtung (24) und/oder die Auflockerungswelle (17) etwa für Reinigungszwecke in axialer Richtung aus dem Behälter (2) entnehmbar und einsetzbar ist, wobei vorzugsweise die Führungsfläche (13) und die Zuführvorrichtung (5) und/oder die Dampfeintragsvorrichtung (24) und/oder eine Lagerung der Auflockerungswelle (17), vorzugsweise aber alle entnehmbaren Vorrichtungsteile, miteinander verbunden sind und dabei einen gemeinsamen Einschubteil (19) bilden.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerkäfig (8) bei der ersten Stirnseite (2a) des Behälters (2) ein zentrales Wellenelement (18) umfasst, das am Behälter (2) drehbar gelagert und mit dem Mitnehmerantrieb (11) ausserhalb des Behälters (2) verbunden ist, bei der zweiten Stirnseite (2b) radial aussen am Behälter (2) gelagert ist und dass gegebenenfalls der Einschubteil (19) bei der ersten Stirnseite (2a) mit einem dritten Drehlager (22) an einem zentralen Eingriffselement (23) gelagert und bei der zweiten Stirnseite (2b) radial aussen mit dem Behälter (2) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Mitnehmerelement (8a, 8b) als Schneckenelement (8a) schraubenlinienförmig und/oder mindestens ein Mitnehmerelement (8a, 8b) als Lamellenelement (8b) lamellenförmig, vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Behälterachse (2c), ausgebildet ist, wobei das mindestens eine Lamellenelement (8b) vorzugweise radial verstellbar montiert ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführvorrichtung (6) mit einer Abscheidevorrichtung, vorzugsweise zumindest einem Zyklon (25), und daran anschliessend insbesondere mit einer Luftantriebsvorrichtung (26) verbunden ist, wobei gegebenenfalls von der Abscheidevorrichtung eine Schüttgutrückführung (27) in den Behälter (2) und/oder von der Luftantriebsvorrichtung (26) eine Prozessluftrückführung (28) zur Zuführvorrichtung (5) führt.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Behälter (2) mit einer Eintragsvorrichtung (3) sowie einer Austragsvorrichtung (4) zum Eintragen bzw. Austragen von Schüttgut und einer Zuführvorrichtung (5) sowie einer Abführvorrichtung (6) zum Zuführen bzw. Abführen von Prozessluft vorgesehen ist, wobei die Austragsvorrichtung (4) des ersten Behälters (2) als Eintragsvorrichtung (3) des weiteren Behälters (2) dient und vorzugsweise die Abführvorrichtung (6) des weiteren Behälters (2) mit der Zuführvorrichtung (5) des ersten Behälters (2) verbunden ist, so dass zwei Behälter (2) in Serie betreibbar sind.
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