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Title:
METHOD FOR DRYING GRANULATES AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/043718
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing granulates, notably granulates containing surface-active agents, from a moist starting material in an air-swept dryer (1). According to said method the granulate formed in the dryer (1) is delivered to a conveyor device (3) via an inclined discharge unit (2) pointing away from the dryer (1). To create an easy and economical method which avoids the production of excessively large granules caused by the granulation of coarse-particle components, the invention provides for the dwell time of the starting material in the dryer (1) to be controlled via the travel speed of the conveyor device (3). The invention also relates to a device for carrying out the above method.

Inventors:
LIETZMANN ANDREAS
LARSON BERND
KRUSE HANS-FRIEDRICH
GORMANNS FRANZ
JUNG DIETER
Application Number:
PCT/EP2000/000201
Publication Date:
July 27, 2000
Filing Date:
January 13, 2000
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
International Classes:
F26B3/08; F26B11/02; F26B25/00; (IPC1-7): F26B25/00; F26B3/08; F26B11/02
Foreign References:
GB834738A1960-05-11
GB950033A1964-02-19
DE1929893A11971-02-04
US2439741A1948-04-13
GB2290117A1995-12-13
US3101936A1963-08-27
US5302118A1994-04-12
CH422652A1966-10-15
US3603001A1971-09-07
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Trocknung von Granulaten, insbesondere tensidhaltigen Granulaten, aus einem feuchten Ausgangsmaterial in einem luftdurchströmten Trockner (1), wobei das im Trockner (1) getrocknete Granulat über eine vom Trockner (1) fort weisend geneigte Ausgabevorrichtung (2) auf eine Fördervorrichtung (3) ausgege ben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Ausgangsmaterials im Trockner (1) über die Laufgeschwindig keit der Fördervorrichtung (3) gesteuert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei im Bereich des Trockneraustrags hin zur Aus gabevorrichtung (2) ein verstellbares Wehr (4) angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das Wehr (4) während einer Anlaufphase des Trockners (1) vollstän dig geschlossen, nach Aufbau einer vorbestimmten Granulathöhe schrittweise und nach Abschluß der Anlaufphase vollständig geöffnet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Öffnen des Wehrs (4) die Laufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung (3) derart gesteuert wird, daß eine vollständige Füllung der Ausgabevorrichtung (2) gewährleistet ist.
4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Steuerung der Laufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung (3) zusätzlich eine gleichmäßige Vollauslastung des nachgeschalteten Siebes berücksichtigt und erfor derlichenfalls die Zudosierung des zu trocknenden Ausgangsproduktes zur Einhal tung der vorbestimmten Granulathöhe im Trockner (1) geregelt wird.
5. Vorrichtung zur Herstellung von Granulaten nach dem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Trockner (1) und einer geneigten Ausgabe vorrichtung (2) zur Ausgabe des Granulats an eine Fördervorrichtung (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevorrichtung (2) als Rutsche ausgebildet ist.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabevor richtung (2) im Querschnitt Uförmig ausgebildet ist.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Trockneraustrags hin zur Ausgabevorrichtung (2) ein verstellbares Wehr (4) angeordnet ist.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) als rotierende Trommel ausgebildet ist und daß die Laufgeschwindig keit der Fördervorrichtung (3) im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Trock nertrommel einstellbar ist.
9. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) als Wirbelschichttrockner ausgebildet ist.
10. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockner (1) als Wirbelschichttrockner ausgebildet ist, bei dem das zu trocknende Material durch gerichtete Luftströmung, durch Neigung oder durch Vibration zur Ausgabevor richtung (2) transportiert wird.
Description:
Verfahren zur Trocknung von Granulaten sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver- fahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten, insbesondere tensid- haltigen Granulaten, aus einem feuchten Ausgangsmaterial in einem luftdurchströmten Trockner, wobei das im Trockner getrocknete Granulat über eine vom Trockner fortwei- send geneigte Ausgabevorrichtung auf eine Fördervorrichtung ausgegeben wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei der Herstellung von hoch tensidhaltigen Granulaten, wie beispielsweise bei der Waschmittelherstellung, hat die konstruktive Gestaltung des Trockners einen entscheiden- den Einfluß auf die Qualität der Granulate und die Prozeßsicherheit der Granulation. Wird das Granulat in dem luftdurchströmten Trockner durch einen gerichteten Luftstrom im Bodenbereich des Trockners in Richtung des Trocknereintritts transportiert, so kommt es im Trockner zu einer Aufgranulation der Partikel. Die Grobanteile im Trockner wachsen dann mit der Zeit so stark an, daß die Anlage schon nach kurzer Zeit wieder abgefahren werden muß, um die Anlage zu reinigen.

Wird dagegen der Luftstrom in Richtung Austrag aus dem Trockner gerichtet, findet diese Aufgranulation nicht statt. Problematisch ist hier dann allerdings die Gestaltung des Trockneraustritts-oder-austragsbereichs. Im Austragsbereich sind bei den aus dem Stand der Technik bekannten Trocknern Wehre angeordnet. Wird das Auslaufwehr mit Überlauf betrieben, so sammeln sich die Grobanteile vor diesem Wehr an und granulieren dort auf, so daß die Granulationsanlage auch mit dieser Fahrweise schon nach kurzer Zeit wieder abgefahren werden muß, um die Grobanteile aus dem Trockner zu entfernen. Wird dahin- gegen das Wehr mit Unterlauf betrieben, kann Ausgangsmaterial aus dem Trockner ausge- tragen werden, welches noch nicht vollständig getrocknet ist. Es kommt zu einem regel- rechten Durchschießen des Granulats. Mit dieser Fahrweise schwanken die Wassergehalte der Granulate so sehr, daß ein gleichmäßiges Produkt kaum zu erhalten ist. Desweiteren ist das Anfahren der Trockner sehr schwierig und kritisch zu steuern.

Aus der Praxis ist es weiterhin bekannt, im Trockneraustrittsbereich eine Förderschnecke oder eine Zellradschleuse anzuordnen, um die voranstehenden Probleme des Trocknerbe- triebs mit einem Abschlußwehr zu beseitigen. Es hat sich jedoch in der Praxis herausge- stellt, daß hochtensidhaltige Granulate diese Art von Austragsvorrichtungen schon nach kurzer Betriebszeit zusetzen und diese zeit-und kostenaufwendig wieder gereinigt werden müssen.

Davon ausgehend liegt der Erfindung das technische P r o b 1 e m zugrunde, ein Verfah- ren zur Herstellung und nachfolgenden Trocknung von Granulaten derart zu verbessern, dal3 bei Vermeidung von unerwünschten Aufgranulationen ein gleichmäßiges Produkt so- wie eine gleichmäßige Produktion der Granulate gewährleistet wird. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung be- reitzustellen.

Die verfahrensmäßige L ö s u n g der Aufgabenstellung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit des Ausgangsmaterials im Trockner über die Laufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung gesteuert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit dadurch aus, daß die Verweilzeit des zu trocknenden Ausgangsmaterials im Trockner nicht durch den zur Trocknung verwen- deten Luftstrom oder konstruktive Einbauten im Trockner gesteuert wird, sondern über die Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung und somit über die Abzugsgeschwindigkeit des Produkts aus dem Trockner. Aufgrund des Fehlens von konstruktiven Einbauten im Trockner entfallen auch die hierdurch verursachten Störungen. Außerdem kann es auch nicht zu den aus dem Stand der Technik bekannten, ungewünschten Aufgranulationen kommen, zu deren Beseitigung die Anlage abgefahren und zeit-und kostenaufwendig ge- reinigt werden muß. Die erfindungsgemäße Verweilzeitsteuerung über die Geschwindig- keit der Fördervorrichtung stellt darüber hinaus eine besonders einfache und kostengünsti- ge Betriebsweise dar. Mit dem hierdurch ermöglichten gleichmäßigen Anlagenbetrieb läßt sich die Produktionskapazität erhöhen.

Um zu verhindern, daß in der Anlaufphase des Trockners bereits noch nicht vollständig getrocknetes Ausgangsmaterial ausgetragen wird, wird gemäß einer praktischen Ausfüh- rungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß im Bereich des Trocknerausgangs hin zur Ausgabebahn ein verstellbares Wehr derart angeordnet ist, daß das Wehr während einer Anlaufphase des Trockners vollständig geschlossen, nach Aufbau einer vorbestimmten Schichthöhe im Trockner schrittweise und nach Abschluß der Anlaufphase vollständig geöffnet wird.

Für die Produktivität oder die Produktionskapazität einer Granulieranlage ist es sehr wich- tig, daß die Anlage insgesamt im Bereich ihrer Vollbelegung gleichmäßig durchgefahren werden kann. Hierbei spielt die Belegung oder der Füllgrad der Ausgabevorrichtung als Bindeglied zwischen Trockner und Fördereinrichtung eine maßgebliche Rolle. Daher wird in einer Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, daß beim Öffnen des Wehrs die Lauf- geschwindigkeit der Fördereinrichtung derart gesteuert wird, daß eine vollständige Füllung der Ausgabevorrichtung gewährleistet ist.

Der Granulierprozeß ist von der Aufgabe des zu granulierenden Produkts in den Trockner bis zur Absiebung des Granulats ein integriert zu betrachtender Prozeß. Durch die Siebung wird die Qualität des Produktes maßgeblich beeinflußt. Die Fahrweise des Siebes bestimmt auf der anderen Seite die Produktion der gesamten Verfahrensstufe. Daher ist es von ent- scheidender Bedeutung, das Sieb voll auszulasten und gleichmäßig zu betreiben. Da das Sieb von der Fördervorrichtung beschickt wird, andererseits die Verweilzeit des Aus- gangsmaterials im Trockner über die Laufgeschwindigkeit der Fördereinrichtung gesteuert wird, kann die Berücksichtigung der Siebbelegung auch die Zugabemenge von zu granulie- rendem Ausgangsmaterial bestimmen. Daher wird in einer besonders vorteilhaften Ausge- staltung des Verfahrens vorgesehen, bei der Steuerung der Laufgeschwindigkeit der För- dervorrichtung zusätzlich eine gleichmäßige Vollauslastung des nachgeschalteten Siebes zu berücksichtigen und erforderlichenfalls die Zudosierung des zu granulierenden Aus- gangsproduktes zur Einhaltung der vorbestimmten Granulathöhe im Trockner zu regeln.

Die Vorrichtung zur Trocknung von Granulaten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Ausgabevorrichtung als Rutsche, das heißt in Form ei- ner Schurre, ausgebildet ist. Diese Schurre ist in bevorzugten Ausführungsformen der vor- liegenden Erfindung im Querschnitt U-förmig. Um Anbackungen in der Schurre zu ver- meiden, kann diese mit Kunststoffauskleidungen oder luftdurchströmten Blechen versehen werden. Auch der Einsatz von Tüchern, die-wie beispielsweise auch die Kunststoffaus- kleidungen-mechanisch oder mit Druckluft bewegt werden können, ist möglich. Durch die Ausbildung der Ausgabevorrichtung als einfache Schurre ist es möglich, die zur För- dervorrichtung hin geneigte Ausgabevorrichtung ausgehend vom Trockner vollständig mit Granulat zu füllen, so daß beim Betrieb der Fördervorrichtung das auf der Ausgabevor- richtung befindliche Granulat mittels der Fördervorrichtung abtransportiert wird und gleichzeitig aus dem Trockner neues Granulat auf die geneigte Ausgabevorrichtung ge- langt. Auf diese Weise ist es somit möglich, den Abzug des Granulats aus dem Trockner und somit die Verweilzeit des zu trocknenden Ausgangsmaterials im Trockner allein durch die Laufgeschwindigkeit des Förderbandes zu steuern. Zweckmäßig wird im Bereich des Trockneraustrags hin zur Ausgabevorrichtung ein verstellbares Wehr vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausfiihrungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Trockner als rotierende Trommel ausgebildet ist und daß die Laufgeschwindigkeit der För- dereinrichtung im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Trocknertrommel einstellbar ist.

Durch diese Einstellung der Laufgeschwindigkeit der Fördereinrichtung und somit der Ab- zuggeschwindigkeit des getrockneten Granulats aus der Trommel im Verhältnis zur Um- drehungsgeschwindigkeit der Trommel läßt sich bei bekanntem Feuchtigkeitsgehalt des Ausgangsmaterials und bekannter Trockenluftströmung die Vorrichtung so einstellen, daß das Granulat einen jeweils möglichst gleichmäßigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß der Trockner als Wirbelschicht- trockner ausgebildet ist. Die Ausbildung als Wirbelschichttrockner ermöglicht eine schnelle, gleichmäJ3ige und kostengünstige Trocknung des feuchten Ausgangsmaterials.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be- schreibung der zugehörigen Zeichnung, in der schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Her- stell. ung von Granulaten dargestellt ist.

Die dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Trockner 1, einer ausgangsseitig am Trockner 1 angeordneten, als Schurre 2 ausgebildeten, Ausgabevorrichtung sowie einer Fördervorrichtung 3 zum Abtransport des über die Schurre 2 aus dem Trockner 1 ausgetra- genen Granulats.

Zur Trocknung des Ausgangsprodukts wird dem beispielsweise als rotierende Trommel ausgebildeten Trockner 1 das feuchte Ausgangsmaterial zugeführt und innerhalb des Trockners 1 mittels eines Luftstroms L getrocknet. Das über die Fördervorrichtung 3 ab- transportierte Granulat wird nachfolgenden, nicht dargestellten Sieben verschiedener Ma- schengröße zugeführt, um ein Produkt in gleichmäßigem Korngrößenband herzustellen.

Zu Beginn des Prozesses steht die Fördervorrichtung 3 still, bis die Schurre 2 vollständig mit dem auszutragenden Granulatprodukt gefüllt ist. Anschließend wird die Fördervor- richtung 3 angestellt, um das Granulat abzutransportieren. Durch den Betrieb der Förder- vorrichtung 3 wird das so auf der Schurre 2 aufgestaute Granulatprodukt abtransportiert, während nachfolgend aus dem Trockner neu gebildetes Granulat fortwährend der Schurre 2 zugeführt wird. Über die Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung 3 läßt sich somit auf einfache Weise die Entleerungsgeschwindigkeit des Trockners 1 und somit die Ver- weilzeit des zu trocknenden Ausgangsmaterials im Trockner 1 steuern.

Durch das vollständige Öffnen des Wehres 4 nach Beendigung der Anlaufphase kommt es nicht mehr zu einer Aufgranulation von Grobanteilen im Trockner 1. Ferner ist es über die Steuerung der Fördergeschwindigkeit der Fördervorrichtung 3 möglich, den Füllgrad des Trockners 1 konstant zu halten und die Beaufschlagung der der Fördereinrichtung nachge- schalteten Siebe gleichmäßiger zu gestalten.

Insgesamt zeichnet sich somit die voranstehend beschriebene Vorrichtung dadurch aus, daß der Trocknungsprozeß auch bei hochtensidhaltigen Produkten so gefahren werden kann, daß es nicht zur Aufgranulation von Grobanteilen kommt, die eine vorzeitige Reini- gung des Trockners 1 erforderlich machen. Weiterhin ist es durch die gezielte Steuerung der Verweilzeit des Ausgangsmaterials im Trockner 1 über die Einstellung der Förderge- schwindigkeit der Fördervorrichtung 3 möglich, die der Fördereinrichtung 3 nachgeschal- teten Siebe gleichmäßiger mit dem Granulatprodukt zu beaufschlagen und so nahezu opti- mal auszulasten.

Neben der dargestellten Ausfiihrungsform des Trockners 1 als rotierende Trommel ist es auch möglich, den Trockner 1 in anderer Form, z. B. als Wirbelschichttrockner, auszubil- den. Die Ausfiihrungsform des Trockners als Wirbelschichttrockner ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Der Wirbelschichttrockner kann dabei erfindungsge- mäß in verschiedene Zonen aufgeteilt werden, wobei sowohl die Luftmenge, die die ein- zelne Zone durchströmt, als auch die Temperatur in den einzelnen Zonen frei gewählt wer- den können. Bei der Aufteilung des Trockners in Zonen ist es besonders bevorzugt, daß in den ersten Zonen getrocknet und in den letzten Zonen gekühlt wird.

Bevorzugt im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind Wirbelschichttrockner, bei denen das zu trocknende Material durch gerichtete Luftströmung, durch Neigung oder durch Vi- bration zur Ausgabevorrichtung 2 transportiert wird. Die Bodenplatte eines solcherart aus- gestalteten Wirbelschichttrockners kann dabei geneigt sein, wobei der Winkel vorteilhaft zwischen > 0° und < 10° liegt. Es ist aber auch möglich, die Bodenplatte mit Öffnungen zu versehen, die den Durchtritt eines Luftstroms in Richtung auf die Ausgabevorrichtung hin ermöglichen. Ebenfalls möglich ist die Ausgestaltung des Bodens als Loch-oder Ventilbo- den bei bewegtem Trockner (Vibrationswirbelschicht).

Bezugszeichenliste 1 Trockner 2 Ausgabebahn/Schurre 3 Fördervorrichtung 4 Wehr L Luftstrom




 
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