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Title:
MICROEDDY MILL AND METHOD FOR DRYING AND DEAGGLOMERATING POWDERY MATERIALS,
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/051413
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a microeddy mill (1) for drying and deagglomerating powdery material which is preferably fed in the form of a slurry, wherein the material is introduced into the microeddy mill (1) by means of a jet suction device (10).

Inventors:
BERG HANS-JUERGEN (DE)
HUFSCHMIDT ROLF (DE)
RINGE PETER (BR)
Application Number:
PCT/EP1998/002512
Publication Date:
November 19, 1998
Filing Date:
April 29, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BAYER AG (DE)
BERG HANS JUERGEN (DE)
HUFSCHMIDT ROLF (DE)
RINGE PETER (BR)
International Classes:
B02C13/18; B02C13/286; B02C23/28; (IPC1-7): B02C13/18; B02C13/286; B02C23/28
Foreign References:
DE3811910A11989-10-19
DE29515434U11995-11-23
EP0226900A21987-07-01
EP0796660A11997-09-24
US3348779A1967-10-24
US4504017A1985-03-12
Attorney, Agent or Firm:
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
BAYER AKTIENGESELLSCHAFT (Leverkusen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Mikrowirbelmühle zum Trocknen und Desagglomerieren von pulverförmigem Gut, enthaltend einen Rotor und einen Stator, wobei der Rotor aus mehreren auf einer gemeinsamen antreibbaren Achse übereinander angeordneten Kreis scheiben, auf denen je eine Vielzahl von im wesentlichen radial und parallel zur Rotorachse angeordnete Mahlplatten befestigt sind, und der Stator aus einem zylindrischen, die Mahlplatten umschließenden Gehäuse besteht, wobei unter halb der ersten Kreisscheibe ein Heißgaseinlaß und oberhalb der letzten Kreis scheibe eine Austragsvorrichtung, sowie ferner eine Eintragsvorrichtung für das zu trocknende und zu desagglomerierende Gut vorgesehen ist, mit dem Kennzeichen, daß die Eintragsvorrichtung für das Gut in Form eines Strahl saugers ausgebildet ist.
2. Mikrowirbelmühle nach Anspruch 1, wobei der Strahlsauger zwischen der ersten und zweiten Kreisscheibe in den zylindrischen Raum, der durch den Stator definiert ist, mündet.
3. Mikrowirbelmühle nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Strahlsauger mit einer Tangentialkomponente in den zylindrischen Raum mündet.
4. Mikrowirbelmühle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Heißdampf quelle zur Erzeugung des Treibstrahls des Strahlsaugers vorgesehen ist.
5. Verfahren zum Trocknen und Desagglomerieren von pulverförmigen Material, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mikrowirbelmühle nach einem der Ansprü che 1 bis 4 eingesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige Material in Form einer Slurry eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Slurry mit einem Wassergehalt von 50 bis 80 Gew.% eingesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Massenstromverhältnis von Treibstrahl und pulverförmigem Material bzw. Slurry 0,20 bis 0,5 beträgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmiges Material anorganische Feststoffe eingesetzt werden.
Description:
Nlikrowirbelmühle und Verfahren zum Trocknen und Desaggipmerieren von nutverförmigenNlaterialien Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine N rowirbelmühle zum Trocknen und Desagglomerieren von pulverförmigem Gut. Derartige Mühten sind beispielsweise aus der EP-A 226 900 bekannt. Sie sind unter der Bezeichnung"Ultra-Rotor'von der Altenburger Maschinen KG Jäckering & Co in D-4700 Hamm lieferbar.

Derartige Mühlen bestehen aus einem Stator in Form eines zylindrischen Gehäuses, in dem axial ein Rotor angeordnet ist, der mehrere auf einer gemeinsamen antreibbaren Achse übereinander angeordnete Kreisscheiben aufweist, wobei die Kreisscheiben auf ihrem Umfang eine Vielzahl von im wesentlichen radial und parallel zur Rotorachse angeordnete Mahlplatten aufweisen, die die Kreisscheiben überragen, wobei ein klei- ner Spalt, der größer ist als der Durchmesser der Partiel des Mahlgutes bzw. des zur desagglomerierenden Gutes. Unterhalb der ersten Kreisscheibe wird Heil3gas in die Mikrowirbelmühle eingeleitet und oberhalb der letzten Kreisscheibe ist eine Austrags- vorrichtung angeordnet, die in Form eines Ventilators ausgebildet sein kann. Ferner können zwischen der letzten Kreisscheibe und der Austragsvorrichtung noch rotie- rende Sichtungsstäbe vorgesehen sein, mittels derer eine Separation und Rückführung von noch nicht ausreichend zerkleinerten Teilchen erfolgt.

Üblicherweise erfolgt die Einleitung des zu trocknenden bzw. zu desagglomerierenden oder zu mahlenden pulverförmigen Gutes mittels einer Eintragsschnecke durch den zylindrischen Stator in Höhe der ersten Kreisscheibe, d. h. der ersten Mahlstufe.

Nachteilig bei dieser Eintragsart ist, daß der Rotor durch das einseitig eingetragene Gut asymmetrisch belastet wird, was durch unregelmäßige Stromaufnahmespitzen des Antriebsmotors für den Rotor feststellbar ist. Die asymmetrische Belastung der Mahlplatten führt zu erhöhtem Verschleiß der Mühle. Demgemäß sarde gemäß EP-A 226 900 bereits vorgeschlagen, das Gut unterhalb der ersten Mahlscheibe achsennah im Bereich der Heißgaszufuhr mittels einer Eintragsschnecke einzuleiten, wobei zwi- schen Heißgas-und Mahlgutzufuhr und der ersten Kreisscheibe zur Förderung des Mahlgutes ein Radialgebläse vorgesehen ist. Nachteilig auch bei diesem Vorschlag ist, daß das Mahlgut vor der Fluidisierung im Radialgebläse mit heißen Teilen der Mühle

in Berührung kommt, wodurch Verkrustungen und Anbackungen hervorgerufen wer- den.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Mikrowirbelmühle zum Trocknen und Desagglomerieren von pulverförmigem Gut der eingangs geschilderten Art, mit dem Kennzeichen, daß die Eintragsvorrichtung für das Gut in Form eines Saugstrahlers ausgebildet ist. Derartige Förderorgane sind auch als Strahlpumpen bekannt, siehe z. B. Chemie-Ingenieur-Technik 51 (1979), 867-877 und Chemie-Ingenieur-Technik 54 (1982), 8-16. Diese bestehen aus einer in einem als Ansaugraum dienenden Gehäuse angeordneten Treibdüse, die einen Treibstrahl erzeugt. In das Gehäuse wird das zu fördernde Medium eingeleitet und von dem Treibstrahl mitgenommen. Axial an die Treibstrahldüse schließt sich ein Mischrohr mit im wesentlichen konstanten Quer- schnitt und ein Diffuser an.

Erfindungsgemäß bevorzugt mündet der Strahlsauger zwischen der ersten und zwei- ten Kreisscheibe in den zylindrischen Raum, der durch den Stator definiert ist. Die Achse des Strahlsaugers kann radial zur Rotorachse angeordnet sein. Bevorzugt erfolgt die Einleitung mittels Strahlsauger tangential in dem durch den Stator definier- ten Zylinderraum.

Als Treibmedium für den Treibstrahl kann je nach dem zu trocknenden und desag- glomerierenden Gut Luft, Stickstoff oder ein anderes Inertgas eingesetzt werden, be- vorzugt wird jedoch Heißdampf eingesetzt, beispielsweise bei einem Druck zwischen 2 und 4 bar.

Das zu trocknende und zu desagglomerierende Gut wird vorzugsweise in Form einer Slurry, insbesondere bevorzugt in Form einer wäßrigen Slurry eingesetzt. Dabei kann der Wassergehalt der wäßrigen Slurry 50 bis 80 Gew.-% betragen.

Vorzugsweise beträgt das Massenstromverhältnis von Treibstrahl und pulverförmigen Material bzw. Slurry 0,20 bis 0,5, insbesondere bevorzugt 0,25 bis 0,35.

Mit der erfindungsgemäßen Mikrowirbelmühle gelingt es, auch thixotrope Slurrys wie organische und anorganische Schlämme, zähe und klebrige Feststoffe, usw. zu trock- nen und zu desagglomerieren bzw. auch zu mahlen. Der Eintrag mittels Saugstrahler erfolgt in vollständig fluidisiertem Zustand, so daß eine Belastung des Rotors bzw. der Mahlplatten erheblich reduziert wird. Stromaufnahmespitzen des Antriebsmotors für den Rotor werden bei dem erfindungsgemäßen Eintrag des Gutes mittels Strahl- sauger nicht mehr beobachtet. Dies spricht fUr eine sowohl die Mühle als auch das zu mahlende Gut schonende Laufruhe des Rotors.

Bei Einsatz von Inertgas als Treibmedium und Heißgasmedium ist es möglich, explo- sionsgefährliche Produkte in der erfindungsgemäßen Mikrowirbelmühle zu trocknen und zu desagglomerieren. Ferner können in organischem Medium suspendierte Feststoffe nach Eindickung getrocknet und desagglomeriert werden.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figur näher erläutert. Die Figur zeigt eine Mikrowirbelmühle 1, die aus dem zylindrischen Stator 2 und auf der Rotorachse 3 angeordneten Kreisscheiben 4 sowie an den Kreisscheiben 4 befestigten Mahlplatten 5 besteht. Beispielsweise kann jede der Kreisscheiben 4 20 bis 60 über den Umfang verteilte Mahlplatten 5 aufweisen. Die Rotorachse 3 wird mittels Keilriemen 6 von einem Elektromotor mit einer Drehzahl von 2.000 bis 3.000 U/min angetrieben.

Unterhalb der ersten Kreisscheibe 4.1 befindet sich der Heißgaseinlaß 8, oberhalb der letzten Kreisscheibe 4.5 befindet sich das Austragsorgan fur das in dem Gas fluidi- sierte, getrocknete und desagglomerierte Gut, das in Form eines Gebläserades 9 aus- gebildet ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Einleitung des zu trocknenden und des- agglomerierenden Gutes mittels eines Saugstrahlers 10, der aus einer Treibstrahldüse 11, einem Saugstutzen 12 für die Zuleitung des zu trocknenden Gutes sowie einem Mischrohr 13 und einem Diffuser 14 besteht.

Die in dem Trägergas fluidisierten, getrockneten und desagglomerierten Teilchen, die aus der Mikrowirbelmühle ausgetragen werden, können in an sich bekannter Weise in einem Zyklonabscheider von dem Trägergas abgetrennt werden. Die Steuerung der Temperatur des bei 8 zugeführten Heißgases erfolgt derart, daß die Temperatur am Austrag 9 aus der Mikrowirbelmühle oberhalb des Taupunktes der Flüssigkeiten, von denen getrocknet wird, d. h. im Falle von Wasser oberhalb von 110°C, liegt.