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Title:
COMBINED DEWATERING, DRYING AND CONTROL OF PARTICLE SIZE OF SOLIDS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/051166
Kind Code:
A2
Abstract:
The aim of the invention is to obtain larger granules with reduced residual moisture during the drying of sticky sludge that is difficult to dewater, with low expenditure in terms of equipment and energy. To achieve this, a centrifuge is integrated into a dryer housing (61) of a combined dewatering and drying device, in such a way that at least the solid dropping zone (5) of the centrifuge lies directly in the dryer housing (61) and after multiple deflections, the moist particles of the centrifuged solid spray-mist from the centrifuge, which are spatially well distributed, collide directly with the dry particles of the surrounding circulating fluidised bed (59). The residence time in the spray zone of the particles that are enlarged by agglomeration granulation and are simultaneously dried is adjusted by the speed of the heating gas (15).

Inventors:
BAUMANN GABRIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/013592
Publication Date:
June 17, 2004
Filing Date:
December 02, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BAUMANN SCHILP LUCIA (DE)
BAUMANN GABRIEL (DE)
International Classes:
F26B3/12; F26B5/08; F26B7/00; F26B17/10; (IPC1-7): F26B/
Domestic Patent References:
WO1993000562A11993-01-07
Foreign References:
EP0591299A11994-04-13
DE19631605C11997-10-02
DE4407536A11995-09-14
DE1217983B1966-06-02
DE3915082C11990-09-27
DE2628948A11977-03-03
DE3340636A11985-05-23
DE3630920C11988-04-07
DE948497C1956-08-30
DE1432864A11968-12-19
DE2455312B11976-01-29
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zum kombinierten Entwässern und Trocknen von Suspensionen, bei spielsweise von Industrieoder Klärschlämmen, Fermenterbrühen oder Slurries, mit einer Zentrifuge, beispielsweise einer kontinuierlichen Vollmante !Schneckenzentrifuge oder SiebVollmantelzentrifuge, an deren Eingangszone die Suspension als pumpfähige Masse aufgegeben wird und an deren Feststoffabwurfzone die vorentwässerte, klebrige Dickstoff masse mit einem hohen Restfeuchteanteil in Form von dispergierten Partikeln abgeschleu dert wird, und mit einer Trocknungseinrichtung zum konvektiven Trocknen der abgeschleu derten Feststoffpartikeln, wobei die Trocknungseinrichtung eine bauliche Einheit mit der Zentrifuge bildet und das Trocknergehäuse die Zentrifuge zumindest teilweise umschließt, sowie daß die Feststoffabwurfzone der Zentrifuge als Zerstäubungsmaschine und als direk tes Eintragsorgan in den Trockner benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fest stoffpartikeln aus der Zentrifuge in einer verbreiterten Zone abgeworfen, in ihrer Flugrich tung umgelenkt und im Trocknungsraum verteilt werden, die Feststoffabwurfzone der Zent rifuge zumindest teilweise im Trockenraum von einer hohen Partikelkonzentration umhüllt ist, und die von der Zentrifuge abgeschleuderten feuchten Partikeln auf teilweise bereits getrocknete rezirkulierte Feststoffpartikeln der bewegten umgebenden Wirbelschicht tref fen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffpartikeln nach Verlassen der Zentrifuge zur besseren Verteilung im umgebenden Trocknerraum in verschiedene Richtungen umgelenkt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Trocknungsgases nach dem Umströmen der Entwässerungszentrifuge verringert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Sprühzo ne der Zentrifuge eine zirkulierende Wirbelschicht mit Verweilzeitverlängerung für die grö ßeren Partikeln zum Nachtrocknen sich anschließt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Feststoffpartikeln im Trocknerraum durch Gasanströmung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Feststoffpartikeln im Trocknerraum durch Aufprall auf ruhende Prallflächen erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Feststoffpartikeln im Trocknerraum durch Aufprall auf zumindest zeitweise bewegte Prallflä chen erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkung der Feststoffpartikeln im Trocknerraum durch mehrfachen Aufprall auf ruhende und bewegte Prallflächen erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die mehrfache Umlenkung die Feststoffpartikeln auch einem Zerkleinerungsvorgang unterworfen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühzone zumin dest teilweise innerhalb einer Wirbelschicht von aufgewirbelten Feststoffpartikeln liegt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der FeststoffSprüh nebel der Zentrifuge auf die Partikeloberflächen der ihn umgebenden Wirbelschicht ge sprüht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der FeststoffSprüh nebel der Zentrifuge von oben auf die Oberfläche der bewegten Wirbelschicht gesprüht' wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in oder nahe der Sprühzone eine Aufbaugranulierung der Partikel in der Wirbelschicht erfolgt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wirbelschicht unter einem Winkel zur Drehachse der Zentrifuge zwischen 0 ° und 180 ° bewegt.
15. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknerwände vom Sprühnebel der Zentrifuge durch die Wirbelschichtpartikeln abgeschirmt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Sprühzone der Zentrifuge bereits getrocknete Partikeln gemeinsam mit Heißgas eingeblasen oder einge streut werden.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Rückführung von Trockenprodukt und Gas in die Nähe der Sprühzone die bewegte Wirbelschicht mit trocke nen Feststoffpartikeln aufgefüllt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht in mehrere Zonen unterteilt ist mit unterschiedlichen Begasungsund Strömungsgeschwin digkeiten.
19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschicht in mehrere Temperaturzonen unterteilt ist.
20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens Teile der Trocknerwände und oder Umlenkflächen gasdurchlässig perforiert und hinterlüftet sind.
21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der mit den dispergierten Feststoffpartikeln in Berührung kommenden Wandflächen me' chanisch oder durch Anblasen mit Gas abgereinigt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu trocknende Feststoff noch innerhalb der Zentrifuge vorgewärmt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Trocknerraum mindestens an zwei Stellen der getrocknete Feststoff herausgeführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Trockenraum die oberflächlich feuchten Partikeln aus der Zentrifuge mit Trockenstaub umhüllt werden.
25. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Dreioder Mehrpha senZentrifugen mindestens eine der Feststoffphasen so behandelt werden.
26. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß GrobgutAgglomerate wegen der längeren Trocknungszeit rezirkuliert werden.
27. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Sprühzone ein Sichter für Grobgut zur Verlängerung der Verweilzeit nachgeschaltet ist.
28. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Selektion nach Grö#e im Trocknungsraum erfolgt.
29. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da# die Sprühzone nahe am Zentrifugenrotor zusätzlich von Heißgas quer in Achsrichtung durchströmt wird.
30. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder zwischen mehreren Umlenkeinrichtungen für den Feststoff Heißgas zugeführt wird.
31. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoff noch in der Zentrifuge mit Heißwasser aus dem Abluftwäscher gewaschen wird.
32. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder in der Zentri fuge Heißdampf in die Suspension eingemischt wird.
33. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Zentrifuge in die Suspension drainagefördernde Stoffe eingemischt werden.
34. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Feinstaub des getrock neten Produktes in die Suspension eingemischt wird.
35. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zentrifugen trockner mindestens ein weiteres Mal eine Heißgaszufuhr in die Trocknerleitung erfolgt.
36. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugentrockner mit einem DiffusorTrocknerteil ausgerüstet ist.
37. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zentrifugen trockner ein weiterer Nachtrockner mit verlängerter Verweilzeit für den Feststoff nachge schaltet wird.
38. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Heiß gases an dem Zentrifugentrockner vorbeigeführt und erst in die Nachtrocknung eingespeist wird vor dem Produktabscheider.
39. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte und getrocknete Feststoff als Brennstoff verwendet wird zur Energieerzeugung und anschlie ßender Nutzung der heißen Abgase zur Trocknung.
40. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte und getrocknete Feststoff pelletiert wird.
41. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der entwässerte und getrocknete Feststoff anschließend vergast wird.
42. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abscheidung des getrockneten Feststoffes selektiv erfolgt zur Brennstoffersparnis mit Nutzung der durchge ) lassenen Feinstaubanteile zur Energieerzeugung im Heißgaserzeuger für die Trocknung und zur Feinstaubbeseitigung.
43. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 42, mit einer Entwässerungseinrichtung zum Entwässern und Trocknen von Suspensionen mit einer Zentrifuge, vorzugsweise einer VoUmantelschneckenzentrifuge oder SiebVollman telschneckenzentrifuge zum mechanischen Trennen einer Suspension, mit einem Einlaß für die Zuführung des Schlammes und mit mindestens je einem Ausgang für die abgetrennte Flüssigkeit und dem entwässerten Dickstoff, wobei die Dickstoffabwurfzone der Zentrifuge das Dispergierund Eintragsorgan in den Zentrifugentrockner bildet, mit Mitteln zum Auf rechterhalten einer hohen Konzentration aus den abgeschleuderten Dickstoffpartikeln und verlängerter Einwirkdauer, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Zentrifugentrom mel zumindest mit ihrem Feststoffabwurfteil innerhalb des Zentrifugentrockners eingebaut ist, dessen FeststoffEinspeiseorgan bildet und mit dem Trockner eine bauliche Einheit bildet.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurchgekennzeichnet, daß die Zentrifuge in ihrer Achsrichtung unter einem Winkel zur Horizontalen zwischen 0 ° und 180 ° eingebaut ist.
45. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der um die Zentrifuge herum gebaute Trocknungsraum mit mindestens einem Gaseinlaß an dem einen Ende der Zentrifugenachse und mindestens einem Gasauslaß am gegenüberliegenden Ende der Zentrifugenachse versehen ist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinlaß und der Gasauslaß nur auf der Feststoffabwurfseite der Zentrifugenachse liegen.
47. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der rotierenden s Zentrifugentrommel gegenüber der umgebenden Wirbelschicht beispielweise durch einen partiellen Schutzmantel abgedeckt sind.
48. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse durch dehnungsgerechte bewegliche und berührungsfreie Dichtungen gegen die rotieren den Oberflächen der Zentrifuge abgedichtet ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse durch dehnungsgerechte federnde Elemente am Zentrifugenrahmen aufgelagert ist.
50. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse mit einer Trennfuge zur Rotormontage versehen ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei Siebschneckenzentrifugen ein beispielsweise konisches zweites Filtratgehäuse eingebaut ist.
52. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse von außen teilweise beheizt wird.
53. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Trockners Heizelemente eingebaut sind.
54. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß am Gaseinlaß in den Zentrifugentrockner ein perforierter Boden eingebaut ist, der in einzelne Abschnitte unter teilt ist.
55. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß in den perforierten Boden ein Transportorgan mit Auslaß für den Grobstoff eingebaut ist.
56. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß Öffnungen des Wir belschichtbodens für den Gasdurchtritt kreisförmig, quadratisch, schlitzartig, sickenförmig oder gridbodenartig geformt sind und daß das freie Öffnungsverhältnis in den einzelnen Bereichen variiert ausgeführt ist.
57. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zentrifugen rotor neben den Feststoffabwurföffnungen wenigstens ein zur Heranführung von trockenem Feststoffpartikeln geeignetes Gebläserad befestigt ist.
58. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zentrifugen rotor Rotierende Scheiben, Turbulenzschaufeln oder Zerkleinerungsschläger befestigt sind.
59. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zentrifugen rotor nahe den Feststoffabwurföffnungen wenigstens ein mitrotierender verschleißgeschütz ter zweigeteilter Prallkegel oder gerichtete einzelne Prallelemente mit verschiedenen Ablen kungswinkeln befestigt sind.
60. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Zentrifu genrotor nahe den Feststoffabwurföffnungen eine aus rotierenden und nichtrotierenden Elementen bestehende Zerkleinerungseinheit befindet.
61. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zentrifugen rotor über den einzelnen Feststoffabwurföffnungen des Rotors gepanzerte Zerkleinerungs und Ablenkplatten mit unterschiedlichen Ablenkwinkeln befestigt sind.
62. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Zentrifugen rotor neben den Feststoffabwurföffnungen eine stehende Rennbahn mit rotierenden fluidi sierten Räumelementen und gerichtetem Ausgang befestigt ist.
63. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Feststoffab wurföffnungen am Zentrifugenrotor in Achsrichtung zueinander versetzt sind.
64. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß an den Trocknerwän den bewegte oder vibrierende Pralielemente befestigt sind.
65. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknerwände teilweise aus gasdurchlässigen von hinten durchströmten Elementen bestehen.
66. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß in einzelnen Zonen der Trocknerwände mechanische oder pneumatische Abreinigungselemente eingebaut sind.
67. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse durch Vibrationskompensatoren mit den Gasleitungen verbunden ist.
68. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknergehäuse am Gaseingang den engsten Strömungsquerschnitt besitzt.
69. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Feststoffab scheider für das Trockenprodukt wenigstens ein Nachtrockner mit Querschnittserweiterun gen, Knickstellen, Aufschlagszonen für die Feststoffpartikeln dem Zentrifugentrockner nachgeschaltet ist.
70. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachtrockner doppeizügig ausgeführt ist.
Description:
Kombinierte Entfeuchtung, Trocknung und Korngrößensteuerung von Feststoffen Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines getrockne- ten, körnigen oder pulverigen Gutes aus einer Suspension oder Aufschlämmung, z. B.

Industrieschlämmen wie Gips, Feinkohle, mineralische Schlämme, organische Fermenter- brühen, Lackschlämme, Klärschlämme o. a, bei dem die kontinuierlich zugegebene Sus- pension zunächst in einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifuge wie z. B. Vollmantelschne- ckenzentrifuge oder Siebschneckenzentrifuge mechanisch entwässert wird, gleichzeitig der stetig entwässerte Dickstoff unmittelbar und ohne Zwischenspeicherung und Dosierung und ohne den Apparat zu verlassen mindestens einer weiteren Behandlung wie z. B. einer Kurzzeittrocknung und/oder Aufbaugranulierung von nur wenigen Sekunden Dauer unter- worfen wird, anschließend pneumatisch zum Abscheider transportiert und dort stetig aus- geschleust wird. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Ausführung eines solchen Kurzzeitverfahrens mit einer Vollmantelschneckenzentrifuge oder Siebschne- ckenzentrifuge zur mechanischen Entwässerung im Innern, einem die Zentrifuge zumindest teilweise umhüllenden Trocknergehäuse, wobei der rotierende Feststoffabwurf der Zentrifu- ge gleichzeitig als Dosierorgan und Zerstäubungsmaschine für den vorentwässerten Fest- stoff in den umhüllenden Trockner wirkt, mit Mitteln zum Ablenken der Partikeiflügbahn in Achsrichtung der Zentrifuge, mit mindestens einem Heißgaseintritt und mindestens einem Auslaß für die getrockneten Feststoffpartikeln und das Trocknungsgas, einer pneumati- schen Förderleitung, einer Nachtrocknung, einem Abscheider mit Austragsorgan'für das getrocknete Gut, einem Gebläse für die Förderung der Gase, einem Gaserhitzer, einer Gasreinigungsstation und einem Auslaß für das Abgas.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der EP 0. 591 299 sowie aus der DE 196 31 605. 7-09 und der DE 44-07 536 A 1 bekannt.

In dieser bekannten Entfeuchtungseinrichtung werden die mit hoher Geschwindigkeit aus der Zentrifuge austretenden Dickstoffpartikeln durch geeignete Mittel, z. B. durch Umlenk- bleche oder durch geeignete Gasströmung in Achsrichtung der Zentrifuge umgelenkt.

Die abgespritzten vorentwässerten Feststoffpartikeln werden vom Trocknungsgas mit hoher Relativgeschwindigkeit umspült und sehr rasch getrocknet. Der Trocknungsraum ist bei- spielsweise ein gestufter konzentrischer Ringraum. Er wird aus dem äußeren Trocknerge- häuse, dem innenliegenden rotierenden Trommelmantel der Zentrifuge oder einem inneren, die rotierende Trommel der Zentrifuge umgebenden nicht rotierenden Gehäuse sowie den beiden Gehäusestimwänden gebildet.

In der DE PS 12 17 983 ist ein Verfahren und die Vorrichtung hierzu zur Wärmebehand- lung eines kömigen oder pulverigen Gutes beschrieben, bei dem das bereits körnige, feuchte Gut in einem Heißluftstrom eingetragen, in einer Wirbelschicht getrocknet, in der Wirbelschicht oder in einer Schlagmühle zerkleinert, gesichtet und das getrocknete Feingut ,/, ausgetragen wird, wobei die gröberen Teilchen vorteilhaft länger in dem System verweilen.

In der DE PS 39 15 082 wird ein Verfahren und eine Anlage zum Entwässern und Trock- nen von Klärschlamm beschrieben, das aus vielen hintereinander geschalteten Einzelappa- raten mit unterschiedlichen zugeordneten Funktionen besteht.

Die DE OS 26 28 948 beschreibt ein Verfahren zum Dehydrieren und Trocknen von fein-, körnigen Produkten aus einer Suspension, das aus einem mechanischen Filter und einem nachgeschalteten rotierenden Kontakttrockner besteht.

In der DE OS 33 40 636 wird ein Verfahren mit Vorrichtung zum diskontinuierlich betriebe- nen kombinierten Entwässern und Trocknen in mehreren hintereinandergeschalteten Appa- raten gezeigt, wobei das Produkt aber in einem Langzeittrockner nachbehandelt werden muß und sich dabei nachteilig verändern'kann.

Es gibt auch eine Reihe von Vorschlägen zum kombinierten Entfeuchten und Trocknen, wie beispielsweise in der DE PS 36 30 920 oder DE PS 948 497, bei der einer Schubzentrifu- ge ein Trockner direkt nachgeschaltet ist.

In der OS DE 1 432 864 ist eine Vorrichtung zur Gewinnung von trockenen Feststoffen aus Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen bekannt, die nach der mechanischen Entwässerung den feuchten Feststoff, z. B. Natriumbisulfit, mit einer rotierenden Zerteileinrichtung zerkleinert vor dem nachgeschalteten, mit heißem Stickstoff betriebenen Stromtrockner.

In der US PS 1 936 866 wird eine Kombination einer Siebzentrifuge mit einem Zentrifugal- trockner zum Entfeuchten und chemischen Verändern von Ammoniumsulfat-Kristallen beschrieben.

In der DE OS 24 55 312 Ist eine Vollmantelschneckenzentrifuge mit einer nachgeschalte- ten Einrichtung zum Entwässern und Waschen von Calciumsulfat-Halbhydrat, das als Abfallprodukt mit im Gips eingebauten schädlichen Verunreinigungen entsteht und deshalb in herkömmlichen Trockenverfahren ohne Qualitätsminderung nicht verarbeitet werden kann, beschrieben. Um die in Abfallgipsen enthaltenen Verunreinigungen zu entfernen, wird der Gips sofort nach Verlassen des Dekanters in Calciumsulfat-Alfa-Halbhydrat umkristal- lisier.

In den aufgeführten Verfahren und Vorrichtungen können entweder nur sehr grobkörnige Feststoffe in den angeführten Siebzentrifugen zentrifugiert und anschließend getrocknet werden, oder die Zahl der für die vorgesehene Behandlung notwendigen einzelnen Appara- te und Fördergeräte ist sehr groß.

Für die Abtrennung der Flüssigkeit aus feinkörnigen Industrieprodukten mit großer spezifi- scher Oberfläche werden Vollmantelschneckenzentrifugen mit Erfolg eingesetzt. Der abge- trennte Feststoffkuchen bindet jedoch relativ große Flüssigkeitsmengen aus der Mutterlau- - ge, die sich in nachgeschalteten Wasch-und Trocknungseinrichtungen nur mit großem Aufwand entfernen läßt, um den Feststoff in reiner Form zu erhalten. Der abgetrennte feinkömige Feststoff beinhaltet eine hohe Restfeuchte und besitzt meist eine klebrige, pastöse Konsistenz, die in den nachgeschalteten Transporteinrichtungen und Apparaten oft zu Verstopfungen führt.

Durch die langen Aufenthaltszeiten während der nachfolgenden Behandlung wie z. B.

Trocknung werden bestimmte Stoffe geschädigt durch chemische Nebenreaktionen, oder die Ausbeute von erwünschten Inhaltsstoffen ist durch fortschreitenden Zerfall während der langen Bearbeitungsdauer geringer, wie z. B. bei der Wirkstoffgewinnung aus biotechnolo- gischen Fermenterbrühen. Bei besonders hochwertigen Produkten, wie z. B. bestimmten Chemieprodukten oder Pharmazeutika, ist durch : die-Vielzahl von verwendeten Apparaten und Fördergeräten die Gefahr der Kontamination und Produktverunreinigung sehr groß. Für diese äußerst empfindlichen Produkte ist die Bearbeitung von Anfang bis zum Ende in einem geschlossenen kombinierten Multifunktionsapparat mit sehr kurzen Behandlungszei- ten und sehr geringen, sich gleichzeitig im Apparat befindlichen Produktmengen im kontinu- ierlichen Prozeß sehr vorteilhaft.

Diese, bei empfindlichen, industriell hergestellten feinkörnigen Suspensionen notwendigen Forderungen, wie kürzeste Behandlungszeit, geringer hold up an Feststoff, hohe Wirkstoff- ausbeuterate, keine Kontamination, Kapselung gegen die Umgebung, mehrere Funktionen in einem einzigen, kontinuierlich arbeitenden Apparat, niedrigen Investitionskosten, werden gegenwärtig vom Stand der Technik nur unzureichend und nicht zufriedenstellend erfüllt.

Beim Entfeuchten von schlammförmigen Feststoff-Flüssigkeitsgemischen durch mechani- sches Entwässern in der Zentrifuge zu einem feuchten Dickstoff und anschließendem Trocknen in dem äußeren Trocknungsraum zu Granulat, muß ein Mindestgrad an mechani- scher Vorentwässerung in der Zentrifuge erreicht werden, damit es bei bestimmten Schlämmen nicht zu unerwünschten Gehäuseverkrustungen kommt. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, sind insbesondere bei sehr schlechter mechanischer Vorentwässerung durch die Zentrifugen oder bei sehr klebrigen und feuchten Dickstoffen Anlagerungen und Ver- krustungen an den Umlenkflächen, im Trocknergehäuse oder in den nachfolgenden Appa- raten möglich. Hierdurch entstehen Störungen und Betriebsunterbrechungen im kontinuier- lichen Trocknungsbetrieb, verbunden mit großen wirtschaftlichen Nachteilen. Bisher ver- sucht man, solche schwierig zu entwässernden Schlämme z. B. durch Zumischen von Zusatzstoffen in ihrem Feuchtigkeits-und Klebeverhalten günstig zu verändern. Die Kosten hierfür sind jedoch beträchtlich.

Ein weiterer Nachteil ist bei feinkörnigen Suspensionen die geringe Größe der getrockneten Partikeln und deren Kornverteilung. Die, durch den Vorgang der Partikelbildung am Fest- stoffabwurf der Zentrifuge erzeugten kleinen Partikeln mit sehr großer spezifischer Oberffä- che, erlauben zwar sehr kurze Trocknungszeiten, jedoch werden für die Lagerung und Weiterverarbeitung des getrockneten Produktes manchmal größere Granulate verlangt.

Insbesondere bei sehr geringen Restfeuchten neigen feinstkörnige getrocknete Schlämme zur Staubentwicklung beim Verladen oder beim Transport.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine kombinierte Entfeuchtungseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der auch bei nur schlecht vorentwässertem Dickstoff, oder auch bei sehr klebrigen Schlämmen keine Anlagerungen und Verkrustungen im Trocknerraum auftreten können, den Aufwand und die Kosten für die gesamte Behandlung, wie mechanische Entfeuchtung, Waschen, chemische Umwandlung, Austreiben flüchtiger Komponenten, Trocknung, Vermeiden von unerwünschten Nebenreaktionen, Keimfreihaltung, Erhöhen der Ausbeute, durch die Kurz- zeitbehandlung in einem kontinuierlich arbeitenden Multifunktionsapparat erheblich zu verringern und die Größe der getrockneten Feststoffpartikeln während des Trocknungsvor- ganges gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Maßnahmen des Kennzeichnungsteils der Patentansprüche 1,43, 2 bis 70, gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht vor, die feine Dispergierung des vorentwässerten Dickstoffes in der Sprühzone der Zentrifuge mit einer hohen Konzentration von bereits getrockneten Partikeln gleichmäßig zu durchsetzen und diese dispergierten Dickstoffpartikeln im Trocknungsgas gut zu verteilen. Die Masse der abgesprühten feuchten kleinen Partikeln im Trocknerraum soll gleichmäßig auf die Oberfläche der in und urn die Sprühzone herum befindlichen tro- ckeneren Partikeln aufgebracht werden. Die Verweilzeit in der Sprühzone der durch Auf- baugranulierung sich vergrößernden und gleichzeitig trocknenden Partikeln ist durch. die Geschwindigkeit des Heißgases einstellbar. Die Relativgeschwindigkeit des heißen Gases gegenüber den ständig oberflächlich angefeuchteten Partikeln soll dabei möglichst groß sein, um ein sehr rasches Abtrocknen der feuchten, sich vergrößernden Feststoffpartikeln in der Wirbelschicht und während des nachfolgenden pneumatischen Transportes sicher- zustellen.

Bei einer Variante der erfindungsgemäßen kombinierten Entfeuchtungseinrichtung sind beispielsweise außerhalb der rotierenden Zentrifugentrommel die Wirkraumwände im Trockner so gestaltet, daß sich eine dichte Wirbelschicht um die Sprühzone herum ausbil- det und keine herausgeschleuderten feuchten Partikeln unmittelbar auf die Trocknerwände treffen. Die von der Zentrifuge dispergierten, feinen, feuchten und klebrigen Partikeln sollen sich auf der Oberfläche der in der Wirbelschicht konzentriert vorhandenen, ständig beweg- ten Partikeln anlagem und diese vergrößern. Durch in den Trocknerraum eingebaute Leit- und Führungsbleche wird die Strömung des Heißgases gezielt beeinflußt, um eine gleich- mäßige Feststoff-und Gasverteilung zu bewirken, um Toträume zu vermeiden und einen intensiven Kontakt des Heißgases mit den feuchten sich ständig vergrößernden Feststoff- partikeln zu gewährleisten.

Gasdurchströmte, perforierte Wände sind ebenfalls geeignet, um in der kombinierten Ent- feuchtungseinrichtung Wandverkrustungen durch feuchte klebrige Dickstoffpartikeln zu verhindern, wenn durch das einströmende Heißgas die klebrigen Partikeln solange von den Wänden ferngehalten werden, bis die Partikeln an ihrer Oberfläche genügend abgetrock- net sind und dann bei niedrigerem Feuchtigkeitsgehalt ihre Adhäsionsneigung verlieren.

Insbesondere bei organischen Schlämmen mit einer. ausgeprägten Leimphase ist die Adhä- sionsneigung in bestimmten Feuchtigkeitsbereichen besonders groß und kann erfindungs- gemäß bei dieser Trocknungseinrichtung in der Wirbelschicht durch Aufbaugranulierung überwunden werden.

Der Trockenraum kann unterteilt sein in Zonen mit unterschiedlichen Gasgeschwindigkei- ten, um die Partikelkonzentration und die Partikelgrößen in den einzelnen Bereichen des Trockenraumes gezielt zu beeinflussen.

Die für die Wirbelbett-Erzeugung erforderliche Gasverteilung und-Geschwindigkeit kann durch die Einströmfläche unterschiedlich gestaltet sein.

Durch Einblasen von bereits getrockneten kleineren Feststoffpartikeln in die Sprühzone der Zentrifuge läßt sich die mittlere Korngröße und die Kornverteilung des Trockenproduktes gezielt steuem. Der von der Zentrifuge kontinuierlich erzeugte, radial nach außen gerichtete Sprühnebel von vorentwässerten feinen Feststoffpartikeln trifft dabei auf die Vielzahl der Oberflächen der eingeblasenen Feststoffpartiketn in der umgebenden Wirbelschicht. Auch die Kornform läßt sich so gezielt beeinflussen. Kleinere Trockenstoffpartikein aus der selek- tierten Wirbelschicht oder aus abgesiebten Fraktionen des Trockenproduktes, können zur Aufbaugranulierung in die Nähe der Sprühzonerückgeführt oder mit dem Heißgas einge- führt werden.

Die durch Aufbaugranulierung gebildeten größeren Partikeln besitzen eine höhere Schwarmsinkgeschwindigkeit und sinken innerhalb der Wirbelschicht nach unten ab oder halten sich bevorzugt in Zonen mit höherer Gas-Aufwärtsgeschwindigkeit auf. Die in den unteren Bereich abgesunkenen größeren Partikeln können bevorzugt durch Fördereinrich- tungen im Gasverteilungsboden aus dem Trocknerraum heraustransportiert werden.

Durch die geometrische Gestaltung. der Zone im Sprühbereich der Zentrifuge kann sicher- gestellt werden, daß sich dort in erster Linie kleinere Partikeln mit geringerer Schwannsink- geschwindigkeit aufhalten können, deren Durchmesser noch vergrößert werden sollte.

Auch die Temperaturverteilung in den einzelnen Wirbelschichtbereichen kann durch einge- führte Heißgase, durch Beheizung der Wandoberflächen oder durch Heizrohre in der Wir- belschicht gesteuert werden.

Durch die Aufbaugranulierung in der Feststoff-Absprühzone einer Zentrifuge, bevorzugt einer Vollmantelschneckenzentrifuge oder einer Zentrifuge mit Siebteil, in der umgebenden Wirbelschicht und die geschilderten Maßnahmen läßt sich gezielt ein Trockenprodukt mit großen Granulaten erzeugen, ohne auf die vorteilhafte kombinierte Entwässerung und Trocknung in einer einzigen Maschine mit sehr hohen Wärmeübergangsraten und großen volumenbezogenen Verdampfungsraten verzichten zu müssen.

Bei einer anderen Variante der erfindungsgemäßen kombinierten Entfeuchtungseinrichtung sind beispielsweise außen an der rotierenden Zentrifugentrommel in den Trocknerraum hineinragende Elemente befestigt, welche die Gasströmung anfachen und für eine starke Gegenströmung und Turbulenz in der Nähe der Sprühzone des Zentrifugen-Feststoffab- wurfes sorgen.

Um die hohe Ausstoßgeschwindigkeit der aus der Entwässerungszentrifuge abgespritzten feinen Feststoffpartikeln zu reduzieren und deren Flugbahn zu begrenzen, können in der Sprühzone feststehende oder bewegte Praiifiächen mit starren oder elastischen Wirkflä- chen eingebaut sein, welche die Zentrifugenabwurfzone ganz oder nur teilweise umgeben, um den Heißgasstrom nicht zu behindern.

Bei mit der Zentrifuge mitrotierenden einzelnen oder ringförmigen Prallflächen empfehlen sich mehrfache Umlenkschüsseln oder-Kegeln, da der Abbremseffekt auf die Feststoff- partikeln nicht so stark ist wie bei nichtrotierenden Prallflächen. Eine mehrfache Umlenkung verteilt den abgespritzten Feststoff auch besser in Umfangsrichtung und in der Breite im Gasstrom. Auch durch ein mehrfaches gegenüberliegend paar weises Versetzen der Fest- stoffabwurföffnungen in Achsrichtung wird eine bessere Verteilung im Gasstrom erreicht.

Die in der Sprühzone eingebauten Prallflächen können auch die herausgesprühten feuch- ten feinen Feststoffpartikeln ganz oder teilweise in andere gasdurchströmten Zonen lenken um bevorzugt noch kleinere Feststoffpartikeln noch weiter aufzubauen oder die Feststoffe im Gasstrom besser zu verteilen. Auch vom Gasstrom abgedeckte Trommelteile der Ent- wässerungszentrifuge, wie beispielsweise bei Siebvollmantelzentrifugen erforderlich, kön- nen durch gezielte Partikelumlenkung mit Feststoff-Sprühnebel versorgt und mit einem Heißgasstrom durchsetzt werden.

Unmittelbar vor, in und über der Sprühzone der Zentrifuge nachgeschaltete erweiterte Trocknungsräume erlauben eine selektive Nachtrocknung der größeren Feststoffpartikeln durch die Ausbildung einer zirkulierenden Wirbelschicht.

Durch downstream nachgeschaltete, in die pneumatische Förderleitung integrierte konvek- tive Flugtrockner vor dem Abscheider oder Langzeit-Transporttrockner nach dem Abschei- der, läßt sich der Trocknungsgrad der Feststoff-Granulate weiter erhöhen. Die Aufent- haltszeit des Feststoffes und die Relativgeschwindigkeit zum trocknenden Heißgas läßt sich durch Aufprallflächen und Umlenkflächen im Nachtrockner durch die Abbremseffekte stark vergrößern.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß anstelle einer Vielzahl von Geräten und Apparaten für die Behandlung von feinkörnigen, industriell herge- stellten Suspensionen und Produkten ein einzelner, kompakt gebauter Multifunktionsappa- rat in kontinuierlicher Arbeitsweise und mit hoher Durchsatzleistung vorliegt, der mehrere, gleichzeitig ablaufende Arbeitsschritte in einem Apparat durchführen kann, die Granulat- größe steuert, die Produktqualität steigert, Verkrustungen verhindert und die Investitions- und Betriebskosten senkt.

Durch die hohen Wärmeübertragungsraten ergeben sich eine Reihe von Vorteilen, wie geringer Energieverbrauch, kleine kompakte Bauweise, kleine Rohrdurchmesser und Appa- rate, sowie niedrige Investitions-und BetriebskosKten.

Durch die Anordnung des Trocknerraumes um und oberhalb der Abspritzzone des vorent- wässerten Feststoffes kann das mögliche Trocknervolumen trotz kleiner Zentrifuge relativ groß gestaltet werden, da das Trocknergehäuse erfindungsgemäß unabhängig von der Gesamtlänge der inneren Entwässerungszentrifuge ist. Die Verdampfungsleistung wird dem hohen Produktdurchsatz der Zentrifuge angepasst.

Durch die Queranströmung des Feststoffabwurfes der Zentrifuge kann die Leistungsfähig- keit und Baugröße des Trockners auch unabhängig von der Baugröße der Entwässerungs- zentrifuge den Erfordernissen angepasst werden.

Bei geringerer mechanischer Vorentfeuchtung durch die Zentrifuge ist eine umso., größere Wasserverdampfungsleistung erforderlich. Die nötigen Trocknungsgasmengen für bei- spielsweise 5 t/h Wasserverdampfungsleistung pro Maschine erfordern sehr große Strö- mungsquerschnitte. Die Zentrifuge mit ihrer Feststoffabspritzzone ist dabei nur noch Pro- dukteintragsorgan und Zerstäubermaschine für den vorentwässerten Dickstoff.

Die gesamte Verdampfungsleistung der Trocknungsanlage wird erfindungsgemäß nicht mehr von der Kombinationsmaschine allein erbracht. Auch die nachgeschalteten Nach- trockner und der pneumatische Transport durch Heißgas in den Leitungen erbringen einen Teil der Trocknerleistung der Anlage.

Wichtig für die Gesamtfunktion ist, daß das vorentwässerte Produkt durch die Multifunkti- onsmaschine in einen pneumatisch transportfähigen Trocknungsgrad übergeführt wird.

Neben diesen Vorteilen der Erfindung sind die Vermeidung von Verkrustungen und Anba- ckungen auch bei schwierig zu entwässernden Schlämmen zu erwähnen. Hierdurch wird der Einsatz-und Anwendungsbereich der kombinierten Entvvässerungs-und Tröcknungs- maschine auch auf Produkte ausgedehnt, die nach der mechanischen Entwässerung Dick- stoffe ergeben, der sehr klebrig sind, oder einen sehr hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen und in anderen Trocknern große Probleme bereiten. Auch durch Anbackungen hervorgeru- fene Betriebsunterbrechungen durch zu feuchte mechanische Vorentwässerung in der Zentrifuge und die damit verbundenen Kosten werden vermieden.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere auch darin, daß die Multi- /' fünktionsmaschine die schwierigen Trocknungsabschnitte der Leimphase i. a. ohne Rückmi- schung zusätzlicher Stoffe überwindet.

Die Nachtrocknung wird dadurch in der Feuchtigkeitsverdampfung stark entlastet.

Weiter ist von Vorteil, daß bereits bestehende Schlammzentrifugen für die Nur-Entwässe- rung in der üblichen Bauweise von Vollmantel-Zentrifugen oder Siebschneckenzentrifugen in erfindungsgemäßer Weise zu Multifunktionsmaschinen nachgerüstet werden können, in denen mechanische Entwässerung, Trocknung und Granulierung durchgeführt werden kann.

Die Erfindung nutzt erstmalig die vorteilhaften Dispergiereigenschaften von kontinuierlich beschickten und abspritzenden Zentrifugen, (worunter Vollmantel-Schneckenzentrifugen, Vollmantel-Düsenzentrifugen, Siebschneckenzentrifugen oder Düsenseparatoren verstan- den werden) als Zerstäubermaschine, so daß erfindungsgemäß einer Schlammzentrifuge anstelle der bisherigen, alleinigen Trennfunktion nunmehr zwei Hauptfunktionen zugeordnet werden : Zum einen die mechanische Abtrennung von Dickstoff aus der Suspension, und zum anderen die Dispergierung und Zerstäubung des abgetrennten Dickstoffes in kleinste Partikel und deren Verteilung und Trocknung durch einen Trocknungsgasstrom. Diese zweite Funktion, nämlich die vorteilhafte Nutzung der Fein-Dispergiereigenschaften des Dickstoffabwurfes einer Schlammzentrifuge in der Bauweise z. B. einer Vollmantel- Zentrifuge, wurde bisher zu Zwecken der Zerstäubungstrocknung technisch nicht genutzt.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden mit den-Ausführungs- beispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 den Längsschnitt eines kombinierten Zentrifugentrockners mit einer Vollmantel- schneckenzentrifuge als Zerstäubungsmaschine, mit einer Feststoff-Wirbelschicht um die gesamte Zentrifugentrommel.

Fig. 2 den kombinierten Zentrifugentrockner von Fig. 1 im Querschnitt Fig. 3 einen kombinierten Zentrifugentrockner mit allen zusätzlichen Anlagenteilen und Peripheriegeräten.

Fig. 4 eine Kombination einer Vollmantelschneckenzentrifuge mit einem Durchströ- mungstrockner mit Feststoffanreicherung nur um die Sprühzone des Decanters herum.

Fig. 5 einen kombinierten Zentrifugentrockner mit einem vertikal angeordneten Dekanter als Sprühmaschine in der Wirbelschicht mit Überlaufwehr für den Feststoff.

Fig. 6 einen Querschnitt eines kombinierten Zentrifugentrockners als eine Kombination des Feststoffabwurfes einer Vollmantelschneckenzentrifuge mit einem zirkulierenden Wirbelschichttrockner ohne Lochblectiboden und mit Feststoff-Ablenkeinrichtungen.

Fig. 7 ein Aniagenschema für selbstinertisierenden Kreisgasbetrieb mit einem Zentrifu- gentrockner und Vorbehandlung der Suspension durch externe Trockengut-Rückmi- schung.

Fig. 8 einen kombinierten Zentrifugentrockner mit einem rotierenden Wirbelbett und interner Feststoff-Rückführung Fig. 9 den Querschnitt zu Fig. 8 Fig. 10 einen schematischen Längsschnitt eines kombinierten Zentrifugentrockners als eine Kombination des Feststoffabwurfes einer Siebschneckenzentrifuge mit zwei unter- schiedlichen Filtratausgängen und einer Kombination von verschiedenen Prallkegeln.

Fig. 11 eine längsseitige Detailansicht zur wärmedehnungsgerechten Auflagerung des \ kombinierten Zentrifugentrockners auf dem Zentrifugenrahmen und zur Abdichtung des Trocknergehäuses gegen die rotierenden Zentrifugenbauteile.

Fig. 12 einen Längsschnitt durch die Sprühzone des kombinierten Zentrifugentrockners als Multifunktionsmaschine mit einer Dispergierhilfe durch ein Gebläserad mit Stiftmühle und hinterlüfteten Prallkegel.

Fig. 13 eine Ansicht der komplettierten Anlage eines kombinierten Zentrifugentrockners mit einem zirkulierenden Wirbelschichttrockner, mit einem zweiten Nachtrockner vor und einer Granuliereinrichtung für das Produkt nach dem Zyklonabscheider.

Der in Fig. 1 im Längsschnitt und in Fig. 2 im Querschnitt dargestellte kombinierte Zentrifu- gentrockner ist eine Entwässerungs-und Trocknungsmaschine und weist eine Vollmantel- Schneckenzentrifuge 1 bekannter Bauart auf. Die Vollmantelschneckenzentrifuge dient neben der mechanischen Entwässerung gleichzeitig als Zerstäubungsmaschine für den vorentwässerten Feststoff und ist mit einer Feststoff-Wirbelschicht um die gesamte Zentri- fugentrommel 1 umgeben. Die Abreinigung außen erfolgt selbsttätig durch Fliehkraft.

Anstelle der dargestellten Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 können auch andere, für die Entwässerung geeignete Zentrifugen, beispielsweise Siebmantel-Schneckenzentrifugen, Vollmantel-Düsenzentrifugen, 3-Phasen-Trennzentrifugen oder Separatoren verwendet werden, bei denen die abgetrennte Feststoffphase anschließend getrocknet werden soll.

Die nachstehend beispielhaft als Entwässerungszentrifuge bezeichnete Vollmantel-Schne- ckenzentrifuge 1 weist einen rotierenden Trommelmantel 2 auf, welcher an seinen axia- len Enden auf Wälzlagern 3 drehbar gelagertist. <DerTrommelmantel 2 verjüngt sich konisch an einem der beiden Enden und ist an feinem verjüngten Ende mit Abwurföffnun- gen 4 versehen, weiche die Abwurfzone 5 für den vorentwässerten Dickstoff 6 bildet.

Der durch ein Schlammrohr 7 in das Innere der Zentrifuge 1 zugeführte flüssige Schlamm 8 wird in der Zentrifuge 1 infolge der Fliehkraft in einen Dickstoff 6 und eine geklärte Flüssigkeit 9 getrennt, die am anderen Ende des Trommelmantels 2 aus der Zentrifuge 1 in ein separates Gehäuse, der Zentratschurre 10, abgespritzt wird.

Der die Zentrifuge 1 direkt umgebende Trockner wird durch ein äußeres Trocknergehäuse 11 und ein, die rotierende Trommel 2 umgebendes nicht dargestelltes inneres Gehäuse 12 oder auch durch die Trommel 2 selbst, sowie durch die beiden Stirnwände 13 und 14 gebildet. Das Trocknungsgas 15 wird durch Heißgasleitungen 16 von unten unter den Wirbelschichtboden 17 eingeleitet. Der Wirbelschichtboden 17 besteht aus einem perfo- rierten Blech mit runden oder schlitzartigen Löchern, die vom Heißgas 18 durchströmt werden. Der beim Durchströmen auftretende Druckverlust soll so groß sein, daß das Heiß- gas 18 in Längs-und Qerrichtung gleichmäßig in den Trocknerraum 19 eintritt. Das freie Loch-Flächenverhältnis des Wirbelschichtbodens 17 wird normalerweise so gewählt, daß sich ein Druckabfall ergibt, der etwa dem Druckverlust der Wirbelschicht selbst entspricht.

Das gleichmäßig eintretende Heißgas 18 umspült und durchsetzt den am ganzen Umfang durch die Dekanter-Feststoffabwurföffnungen 4 in Form von feinen Partikeln dispergierten Dickstoff 6. Es bildet sich eine brodelnde Gas-Feststoff-Wirbelschicht im gesamten Trocknerraum 19 aus, welche die rotierende Vollmantelschneckenzentrifuge 1 von außen voll überströmt und in sich einschließt. Damit der radial austretende Feststoff-Sprühnebel 6, bestehend aus vorentwässerten feuchten Partikeln, nicht die Trocknerwand 13 be- netzt und auch um die klebrigen Partikeln vorzutrocknen, ist auf dem rotierenden Trommel- mantel 2 neben der Abwurfzone 5 ein Gebläserad 20 befestigt, welches Heißgas in Richtung des Feststoff-Sprühnebels 6 bläst und diesen in axialer Richtung ablenkt. Der in die Wirbelschicht hinein dispergierte Feststoff-Sprühnebel 6 lagert sich an den bereits getrockneten Partikeln der in Bewegung befindlichen Wirbelschicht äußerlich an und ver- größert diese Partikeln. Das Heißgas 18 trocknet die außen befeuchteten Partikeln sehr rasch, da eine große spezifische Oberfläche der Feststoff-Partikeln 6 für den Wärme-und Stoffaustausch zur Verfügung steht. Das. am oberen Rand der brodelnden Wirbelschicht austretende, durch die Trocknung abgekühlte Gas 21, wird im oberen Bereich des Trocknergehäuses 11 gesammelt und am Absaugrohr 22 abgesaugt. Dabei werden die leichteren, kleineren Partikeln und der Staub mit dem Gas 21 ausgetragen. Die durch Aufbaugranulierung gebildeten größeren Partikeln 23 sinken innerhalb der Wirbelschicht nach unten zum Wirbelschichtboden 17 und werden von der Transportschnecke 24 ständig ausgetragen. Das bei 16 von unten eingeführte Heißgas 15 wird durch die schräggestellten Wirbelschichtböden 17 entsprechend ihres freien Lochquerschnittes verteilt und strömt mit unterschiedlichen Gasgeschwindigkeiten 18 in den Trocknerraum 19 ein. Absinkende größere Partikeln gelangen durch die Schrägstellung der perforierten Wirbelschichtböden 17 automatiisch in die nicht-oder nur schwach vom Gas durchströmte Transportschnecke 24 und werden ausgetragen. Die Aufwärtsgeschwindigkeit 47 des Gases in der Wirbelschicht kann durch den Neigungswinkel und die Perforierung der bei- den Wirbelschichtböden 17 so gestaltet werden, daß nur durch Aufbaugranulierung ge- wachsene, getrocknete, große Partikeln in die Förderschnecke 24 gelangen.

Durch die Neigung des Wirbelschichtbodens 17 zur Transportschnecke 24 hin werden alle abgesunkenen größeren Partikeln zur Mitte hin gefördert und ausgetragen. Die Größe der absinkenden Partikeln 23 kann über die Geschwindigkeit des Gases 18 gesteuert werden. Je dichter die Feststoffkonzentration im Trocknerraum 19 wird, umso mehr ge- trocknete Partikeln werden aufgrund der geringeren Schwarmsinkgeschwindigkeit mit dem Abgas 21 ausgetragen. Durch die Gestaltung des Trocknergehäuses 11, dem freien Flächenverhältnis des Wirbelschichtbodens 17, der Drehzahl der Schnecke 24 und der Heißgasmenge 15 kann der Trennschnitt der Körner festgelegt werden, die oben bei 22 oder unten bei 24 ausgetragen werden. Das Trocknergehäuse 11 kann nach oben hin auch in nichtdargestellter Weise anstelle der senkrechten Wände erweitert werden. In der Stirnwand 14 kann auch eine Seitenöffnung mit einstellbarem Überfallwehr als zusätzli- cher Feststoffauslaß angebracht sein. Es können um die Abwurfzone 5 herum auch ste- hende, bewegte oder rotierende Aufprallflächen oder Umlenkflächen 25 eingebaut sein.

In Fig. 3 ist ein kombinierter Zentrifugentrockner komplettiert mit anderen Anlagenteilen und Peripheriegeräten beispielhaft dargestellt. Es können selbstverständlich um den kom- binierten Zentrifugen-Wirbelschichttrockner herum auch andere Apparate, Pfade, Kreisläu- fe, Verknüpfungen angeordnet werden, beispielsweise für einmaligen Gas-Durchlaufbe- trieb oder Kreisgasbetrieb. Der Zentrifugentrockner besteht aus dem, in den Trockner zum Teil eingebauten Zentrifugenrotor 1 mit einem Auslaß 10 für die mechanisch abgetrennte Zentratflüssigkeit 9 und einer Feststoffabwurfzone 5 am anderen Ende. Das Trocknerge- häuse 11 ist in Achsrichtung in vier Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt 26 in Nähe der Feststoff-Sprühzone 5 dient zum Einführen von mit Trägergas vermischten, getrock- neten Feststoffpartikeln, die von dem feuchten Feststoffsprühnebel 6 der Zentrifuge 1 ständig äußerlich benetzt werden. Die eingebrachten Trockenstoffkörner sorgen dafür, daß der Sprühnebel 6 ständig umgeben ist von aufnahmefähigen trockenen feien Partikeln der Wirbelschicht. Der von Partikeln eingehüllte feuchte Sprühnebel 6 kann so auch nicht unmittelbar direkt an die Trocknerwände gespritzt werden, er wird durch die Wirbelschicht abgeschirmt. Der zweite Abschnitt 27 des Trocknergehäuses 11 dient zum Einführen von heißem Gas 18 in die Wirbelschicht, das durch den perforierten Wirbelschichtboden 17 in seiner Eintrittsgeschwindigkeit vergleichmäßigt wird. Im dritten Abschnitt 28 wird ebenfalls Heißgas 18 eingeführt, dessen Temperatur oder Leerrohrgeschwindigkeit jedoch unter- schiedlich sein kann. Im vierten Abschnitt 29 wird aus dem Wirbelschichtraum 19 abge- kühltes Gas 21, versetzt mit getrockneten Feststoffpartikeln 30 abgezogen. Das Kreis- gasgebläse 31 sorgt einerseits für den Feststoffumiauf an getrockneten Körnern 30 im Zentrifugentrockner von 29 nach 26, zum anderen aber auch für den Transport von mindestens eines Teils der getrockneten Feststoffkörner zum Abscheider 32, der bei- spielhaft als Zyklon dargestellt ist. Die vom Feststoff befreite Abluft 33 wird zum kleineren Teil durch das Gebläse 34 dem Wäscher 35 zugeführt. Der größere Anteil des entstaub- ten Abgases 36 wird mit heißen Flammgasen 37 wieder vermischt vom Gebläse 38 angesaugt und wieder dem Zentrifugentrockner 11 eingepresst. Die heißen Flammgase 37 werden im Gaserhitzer 39 durch einen Brenner 40 erzeugt, der den Brennstoff 41 mit geringem Sauerstoffüberschuß schadstoffarm verbrennt. Ein Teil des gewaschenen Abgases 43 wird als sauerstoffarmes Kühlgas 44 um den Brenner 40 herum dem Gas- erhitzer 39 wieder eingeführt und gelangt so wieder in den Gaskreislauf. Der überschüssi- ge Gasanteil 45 wird als entstaubtes und gewaschenes Abgas 46 aus der Anlage durch den Kamin abgeblasen. Das im Zentrifugentrockner 11 verdampfte Wasser wird im Wä- scher 35 durch Abkühlung kondensiert und mit dem Waschwasser 48 abgeführt und aus dem Trockner-Kreislauf entfernt.

Wie in der EP 0591 299 näher beschrieben, stellt sich durch die ständige Zufuhr von sauerstoffarmen Flammgasen 37 und durch die Entfernung von feuchten Abgasen 45 aus dem Trocknungssystem eine durch CO2-Selbstinertisierung im Sauerstoffgehalt stark abgereicherte Kreisgasatmosphäre 33 ein. Dadurch werden Staubexplosionen und Selbstentzündung von brandgefährdeten Trockenprodukten verhindert. Das im Abscheider 32 abgetrennte Trockenprodukt 30 wird beispielweise über eine Zellenradschleuse 50 ausgeschleust. Die im Trocknerraum 19 gebildeten größeren Granulate 23 sinken zum Wirbelschichtboden 17 ab und werden durch die Transportschnecke 24 und der Aus- tragsschleuse 51 aus dem Trockner ausgetragen. Die beiden Tockenprodukte, gröbere Pellets 52 und kleinere Pellets 53, können miteinander vermischt werden, oder zu unter- schiedlichen Zwecken getrennt weiterverarbeitet werden. Die Pelletgrößen können in die- sem erfindungsgemäßen kombinierten Zentrifugentrockner durch die möglichen Einstellpa- rameter gezielt gesteuert und in gewünschten Korngrößen produziert werden.

\ Fig. 4 zeigt schematisch im Längsschnitt eine Kombination einer Vollmantelschneckenzent- rifuge 1 mit einem Zentrifugentrockner, bei dem nur die Feststoffabwurf-und Sprühzone 5 der Zentrifuge 1 in den umgebenden Zentrifugentrockner 11 integriert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist dem von der Zentrifuge 1 radial herausgeschleuderten Feststoff- sprühnebel 6 von unten ein heißer Gasstrom 15 entgegengerichtet, um die Feststoffparti- keln nach unten rasch abzubremsen. Auf dem Trommelmantel der Zentrifuge sind zu bei- den Seiten der Feststoff-Abwurfzone 5 nach außen offene, rotierende selbstabreinigende Gebläseräder 20 befestigt, welche an den Feststoffabwurföffnungen 4 das Gas ständig seitlich wegsaugen und an der Abwurfzone 5 einen starken Unterdruck erzeugen. Der Unterdruck 55 gegenüber der Umgebung des Trocknerraumes 19 bewirkt, daß aus der Wirbelschicht partikelbeladenes Gas in der Abwurfzone 5 radial von außen nach innen rasch zuströmt, das dem herausgeschleuderten feststoff-Sprühnebel 6 mit seinen feuch- ten und klebrigen Partikeln entgegengesetzt gerichtet ist. Durch den Gegenstrom aus hei- ßem Gas und feinen trockenen Partikeln. werden die feuchten Feststoffpartikeln sehr rasch abgebremst, umhüllt und in kürzester Zeit getrocknet. Durch die auftretende sehr hohe Relativgeschwindigkeit werden extrem hohe Wärme-und Stoffübergangsraten erzielt. Die spezifische Wasserverdampfungsleistung und volumenbezogene Trocknerleistung sind hierdurch stark vergrößert. Diese Übertragungsleistungen können in einem normalen Wir- belschichttrockner nicht erzielt'warden. Die Relativgeschwindigkeit zwischen Heißgas und feuchten Partikeln betragen in einem normalen Wirbelschichttrockner nach dem Stande der Technik ca. 1-2 m/s, wogegen bei dieser erfindungsgemäßen Anordnung Relative- schwindigkeiten von 30 bis 60 m/s erreicht werden. Durch die geometrische Gestaltung und entsprechende Gasgeschwindigkeit läßt sich der Zentrifugentrockner im Durchlaufbetrieb mit einmaligem Gasdurchlauf betreiben, er kann aber auch mit einem seitlichen Gas-und Produktabzug im Kreisgasbetrieb gefahren werden. Wird das gasdurchlässige Lochblech 17 zur Vergleichmäßigung der Geschwindigkeit des eintretenden Trocknungsgases 15 weggelassen wie in Fig. 6, muß der Öffnungswinkel 54 des Trocknergehäuses 11 ober- halb der Heißgasleitung 16 verkleinert werden und der Zentrifugentrockner baut höher.

In Fig. 5 ist ein Zentrifugentrockner mit einer vertikal angeordneten Vollmantelschnecken- zentrifuge 1 als Feststoff-Sprühmaschine in der Wirbelschicht dargestellt. Anstelle der Vollmantelschneckenzentrifuge 1 könnte ebenso ein Düsendekanter oder ein Düsensepa- rator mit vertikaler Achse eingebaut werden. Die Vollmantelschneckenzentrifuge 1 ist durch die beiden Wälzlager 3 unten und oben gelagert. Der Rahmen 66 für das obere Lager 3 ist als Achsenkreuz durch die Feststoff-Wirbelschicht geführt. Der Vollmantel- schneckenzentrifuge 1 wird der flüssige Schlamm 8 über eine isolierte Leitung 7 zuge- führt. Die abgetrennte Flüssigkeit 9 fließt unten über eine Zentratschurre 10 heraus, der vorentwässerte Feststoff wird oben innerhalb der Wirbelschicht als Feststoffsprühnebel 6 aus den Feststoffabwurföffnungen 4 herausgeschleudert. Die Wirbelschicht schirmt durch die vielen bewegten Partikeln die Trocknerwände 11 vom feuchten Sprühnebel 6 ab. Das Heißgas 15 wird von unten durch Einfuhrschächte 16 unter den Wirbeischichtboden 17 eingepreßt und tritt vergleichmäßigt bei 18 in die Wirbelschicht 19 ein. Durch in der Wir- belschicht befindliche Heizrohre 55 wird dem, durch die Wasserverdampfung sich abkühlenden Heißgas, wieder Wärme zugeführt und auch auf die berührenden Feststoffpartikeln wird durch die Heizrohre 55. Wärme übertragen. Diese Maßnahme erhöht die volumenbezogene Verdampfungsrate wesentlich. Die kleineren getrockneten Feststoffpartikeln 53 werden über ein höhenverstellbares Überfallwehr 56 ausgetragen.

Das staubhaltige Abgas 21 verläßt durch das Absaugrohr 22 den Zentrifugentrockner. In der Wirbelschicht abgesunkene gröbere Partikeln 52 können durch ein Schlitzwehr direkt über dem Wirbelschichtboden 17 abgeführt werden. Die Höhe der Wirbelschicht 58 ist nahe der Sprühzone 6 am höchsten, in Strömungsrichtung zum Trocknerausgang 56 hin ne 6 am höchsten, in Strömungsrichtung zum Trocknerausgang 56 hin wird die Schicht 58 durch Gefälle etwas niedriger.

In Fig. 6 ist im Querschnitt ein kombinierter Zentrifugentrockner als eine Kombination des Feststoffabwurfes einer Vollmantelschneckenzentrifuge 1 mit einem zirkulierenden Wirbel- schichttrockner 11 ohne Lochblechboden dargestellt.

Der dargestellte Zentrifugentrockner ist ähnlich aufgebaut wie in Fig. 4, jedoch befindet die sich ausbildende zirkulierende Wirbelschicht 59 hauptsächlich oberhalb des Zentrifu- genrotors 1. In der unteren Hälfte 57 um den Zentrifugenrotor 1 ist die Geschwindigkeit des eintretenden Heißgases 15 bei 62 so hoch, daß sämtliche nach unten abgeschleu- derten vorentwässerten Feststoffpartikeln 6 vom Heißgas 15 sofort nach oben mitgeris- sen werden. Das Trocknergehäuse 61 um die Feststoffabwurfzone 5 herum ist wie der Diffusorteil einer Gas-Venturidüse nach oben geöffnet aufgebaut. Die engste Stelle in der Venturidüse 62 für das Heißgas 15 ersetzt den Lochblechboden 17 für die Wirbel- schicht. Im oberen konisch erweiterten Trocknerabschnitt 63 bildet sich eine zirkulierende Wirbelschicht 59 aus. Die größeren oder noch feuchteren und damit schwereren Fest- stoffpartikein 52 kehren im oberen Trocknerteil 63 durch die stark verlangsamte Gasge- schwindigkeit ihre nach oben gerichtete Bewegungsrichtung um und sie fallen wieder nach unten in den Trocknerteil 61 mit höherer Aufwärtsgeschwindigkeit. Diese statistisch ablau- fende Zirkulationsbewegung für schwerere Teilchen 52 hält solange an, bis die Partikeln 53. genügend getrocknet, leichter oder zerfallen sind und auch nach oben bei 22 ausge- tragen und in der anschließenden Rohrleitung 64 pneumatisch transportiert werden. Der um den Zentrifugenrotor 1 herum gebaute Teil des Trocknergehäuses 61 ist von den übrigen Teilen des Trocknergehäuses 63,16, durch die beiden elastischen Kompensato- ren 65 getrennt, um Wärmeausdehnungen zu ermöglichen und keine Vibrationen von der Zentrifuge 1 in die angrenzenden Anlagenteile zu übertragen.

Es ist eine stirnseitige Detailansicht des kombinierten Zentrifugentrockners zur wärmedeh- nungsgerechten Auflagerung des Trocknergehäuses 61 des kombinierten Zentrifu- gentrockners auf dem Zentrifugenrahmen 66 dargestellt. Das konisch erweiterte Trockner- gehäuse 61 dehnt sich beim Aufheizen des Trockners stark aus gegenüber den kalt blei- benden Bauteilen 1 bzw. 66 der Entwässerungszentrifuge. Das Trocknergehäuse 61 bestehend aus den konischen Wänden 61 und den beiden, gegen die rotierendenden Bauteile der Zentrifuge abgedichteten Seitenwänden 13 und 14, soll sich trotz allseitiger Ausdehnung in seiner mittleren Lage zur Drehachse 67 und längs wenig verschieben. Es ist deshalb durch seitlich nachgiebige Auflagerelemente 68 mit dem kalten, starren Rah- men 66 der Zentrifuge verbunden. Bei Vergrößerung des Trocknergehäuses bewirken die Federelemente 68 seitliche Rückstellkräfte, welche das Trocknergehäuse 61 trotz Aus- dehnung in seiner ursprünglichen Mittellage zum Drehzentrum halten. Als seitlich federnde Auflagerelemente 68 können gewickelte Stahifedem, Gummifedern, vertikale Biegebolzen, oder vertikale oder schrägstehende BlattfederrLdienen. Die Eigenfrequenzen der Gehäuse- auflagerung 68 müssen schwingungstechnisch so abgestimmt sein, daß es beim Anfah- ' ren, Betrieb und Abstellen der Zentrifuge 1 nicht zu Resonanzschwingungen und-Bewe- gungen kommen kann.

In den Zonen 70 mit dem geringsten Abstand der Feststoff-Abwurfzone 6 von den Trocknerwänden 61 können, neben in Fig. 11 beschriebenen Elementen, in der Abwurf- Zone 5 elastisch aufgelagerte starre Prallflachen 60, oder in sich selbst elastische, nachgiebige oder schwingende Prallflächen 69 eingebaut sein, die sich von Feststoff- Verkrustungen selbst abreinigen. Die ebenen oder gekrümmten Prallflächen 60,69, kön- nen auch schräg zur Sprühebene des Feststoff-Abwurfes eingebaut sein oder wie auch die verkrusteten Trocknerwände 61,16, 63,13, 14 durch einen Antrieb 71 in abreinigende Vibrationen versetzt werden. Zur Freihaltung der dem Rotor 1 nahen Gehäusewände 61 können diese hinterströmt und perforiert sein, vibrieren, es können auch geführte Gasströ- mungen oder gezielte Gasstrahlen benutzt werden.

Fig. 7 zeigt ein Anlagenschema für selbstinertisierenden Kreisgasbetrieb mit einem Zentri- fugentrockner 49 mit zirkulierender Wirbelschicht nach Fig. 6 und einer Vorbehandlung der Suspension 8 durch externe Trockengut-Rückmischung 73 in den flüssigen Schlamm. Der Zentrifugentrockner 49 besteht aus der Entwässerungszentrifuge 1 oder 87 und wird vom Heißgaserzeuger 39 mit Brenner 40 über das Rohr 16 von unten mit Heißgas versorgt. Das getrocknete Produkt wird durch das Absaugrohr 22 zum Zyklonab- scheider 32 transportiert und dort aus dem Gaskreislauf ausgeschleust. Das entstaubte Abgas 33 wird vom Kreisgasgebläse 31 in einen Abgasanteil 43 zum Wäscher 35 und in einen Kreisgasanteil 36 wieder zum Heißgaserzeuger 39 gefördert und mit dem \ Flammgas 37 aus der Verbrennung zum Trocknungsgas 15 gemischt. Beim Ausfall des getrockneten Produktes 30 wird über einen Querstromsichter 74, der das Produkt 30 gleichzeitig kühlt, der Feinanteil 75 und Staub des Produktes 30 durch Querluft 76 abgesaugt und zu einem Abscheider 77 transportiert, der beispielhaft als Zyklon darge- stellt ist, aber auch z. B. ein Staubfilter-Abscheider oder ein Wäscher mit flüssigem Klär- schlamm betrieben, sein kann. Der kontinuierlich anfallende, im Abscheider 77 abgeschie- dene Feinanteil 75 wird durch die Austragsschleuse 51 kontinuierlich der Suspension 8 eingemischt. Wenn nötig, kann der mit drainageförderndem körnigen Trockenstoff angerei- cherten Suspension noch Fäll-oder Flockungshilfsmittel 78 zur besseren nassmechani- schen Klärung in der Zentrifuge 1,87, zudosiert. Die entstaubte Abluft 79 wird ebenfalls dem Wäscher 35 zur Endreinigung zugeführt. Das Abluftgebläse 34 saugt die gesamte Abgasmenge 45 zum Kamin 80. Die geeigneten Abgasmengenanteile können über Re- gelklappen 81 gesteuert werden. Die CO2-Selbstinertisierung und Kondensation der Feuchtigkeit erfolgt ähnlich wie in Fig. 3 beschrieben.

In Fig. 8 ist im Längsschnitt und in Fig. 9 im dazugehörigen Querschnitt ein kombinierter Zentrifugentrockner mit einem rotierenden Wirbelbett und interner kontinuierlicher Gutrück- führung gezeigt. Das Heißgas 15 tritt in mehreren Längsabschnitten 27,28 durch tan- gential angebrachte Einführungsschächte 16 zwischen dem Trocknergehäuse 11 und dem zylindrischen oder kegelstumpfförmigen perforierten Wirbelschichtzylinder 83 rotie- rend ein. Durch den tangentialen Einströmvorgang und die Art der Perforation des Siebzy- linders 83, in Form von Schlitzen, Sicken, Conidurblechen oder beispielsweise Gridboden- geformten Einlaßöffnungen, wird das tangentiale Einströmen des Heißgases 18 und des- sen Rotation im Innem erzwungen. Der vorentwässerte Feststoff wird durch die Abwurföff- nungen 4 der rotierenden Trommel 2 an einem Ende des Trockenraumes eingesprüht.

Um den feuchten Sprühnebel 6 von der Stirnwand 13 fernzuhalten, ist ein kegel-, oder schüsselförmiger Pralltellerring 84 an der Stirnwand 13 oder an der Trommel. 2 ange- bracht, der den Sprühnebel in Achsrichtung umlenkt. Innerhalb des zylinderförmigen perfo- rierten Bleches 83 bildet sich eine rotierende Gas-Feststoff-Wirbelschicht 85 aus, die von dem einströmenden rotierenden Heißgas 18 getragen wird. Die sich ausbildende Schichtdicke 86 der rotierenden Feststoff-Wirbelschicht 85 ist abhängig von den Korn- größen, der Zentrifugalfeldstärke, der Gaseintrittsgeschwindigkeit, den Transportgeschwin- digkeiten in axialer und tangentialer Richtung und der zentrifugalen Schwarmdichte. Der Feststoff-Sprühnebel 6 wird von innen auf die rotierende Wirbelschicht 85 aufgesprüht und vergrößert die bereits rotierenden Feststoffpartikeln. Da die radiale Anströmgeschwin- digkeit der Partikeln durch das Zentrifugalfeld stark erhöht werden kann ohne daß die Teil- chen gleich mitgerissen werden, sind die erzielten Wärme-und Stoffaustauschraten in der rotierenden Wirbelschicht 85 viel höher als in einer Wirbelschicht im Erdschwerefeld. Die fluidisierte, rotierende Wirbelschicht 85 wandert in axialer Richtung durch den Trockner zum Absaugrohr 22 am Trocknerende. Um die Partikelkonzentration und die Schichtdicke der rotierenden Wirbelschicht 85 in der Nähe der Abwurfzone 5 zu erhöhen, werden bei 29 Trockenpartikeln abgezogen und bei 26 in die Wirbelschicht zurückgeführt. Der Abzug 29 und die Einführung 26 kann auch in tangentialer Richtung erfolgen. Den Rücktransport des Gas-Feststoffgemisches übernimmt das Feststoffgebläse 31. Der perforierte Innenzy- linder 83 kann auch teilweise aus Vollblechringen bestehen oder von diesen unterbrochen werden. Die Drehrichtungen der Zentrifugentrommel 2 und der rotierenden Wirbelschicht 85 können gleich-oder gegengerichtet sein.

In Fig. 10 ist ein schematischer Längsschnitt eines kombinierten Zentrifugentrockners 49 als eine Kombination des Feststoffabwurfes einer Siebschneckenzentrifuge 87 mit zwei unterschiedlichen Filtratausgängen dargestellt. Der Siebzentrifugen-Trockner 49 besteht aus dem mit seinem Feststoffabwurf 4 in den Trockner hineinragenden Zentrifugenrotor \ 91, mit einem Auslaß 10 für die mechanisch abgetrennte Klär-Zentratflüssigkeit 9, das konisch geformte Gehäuse 93 für das Siebfiltrat 92 und einer Feststoffabwurfzone 5 am Ende der Siebzone 91. Das Gehäuse 11 des Zentrifugentrockners 49 ist in Achsrichtung in mehrere Abschnitte unterteilt zur Heißgaseinfuhr 16, Produktauslaß 61, Siebfiltratge- häuse 93, Zentratschurre 10. Die Suspension 8 wird, wenn nötig mit Fällungsmittel 78 vermischt, der Siebschneckenzentrifuge 87 durch ein Einlaufrohr 7 zugegeben und tritt bei 88 in den rotierenden Trennraum ein. Im Vollmantelteil 2 der Zentrifuge sedimentiert der Feststoff an den Trommelmantel 2, das Klärfiltrat 9 wird bei Gleichstromzentrifugen 87 über Rücklaufkanäle, bei Gegenstromzentrifugen direkt über Stirnwandöffnungen in die Zentratschurre 10 abgespritzt. Der von der Schnecke 89 am Konus nach innen zum Siebteil 90 der Zentrifuge transportierte vorentwässerte Feststoff drainiert auf dem rotie- renden Sieb 91 weitere Restflüssigkeit ab. Dieses sogenannte Siebfiltrat 92 wird durch das Sieb 91 nach außen in das Siebfiltratgehäuse 93 geschleudert und fließt bei 92 ab.

Die Siebschneckenzentrifuge 87 ist in der Lage, sehr große Feststoff-Massenströme mechanisch weitgehend zu entfeuchten, sofern die feinkörnigen Feststoffe durch das rotie- rende Sieb 91 zurückgehalten werden können. Der über das Sieb 91 geschneckte Fest- stoff wird am Feststoffabwurf 4 herausgeschleudert, am gepanzerten rotierenden Pralike- gel 103 werden Agglomerate zerkleinert, in Umfangsrichtung verteilt und etwas umgelenkt und kommt nach Queranströmung bei 107 in der Abwurfzone 5 mit dem einströmenden Heißgas 15 in Berührung. Der hinterströmte Prallkegel 84 ist hier beispielhaft als eine Kombination eines rotierenden Prallkegels 103 für die Verteilung in Umfangsrichtung und eines äußeren, nicht rotierenden Ablenkkegels 84 dargestellt. Alle abgespritzten Feststoff- partikeln 6 werden nach oben in den Trockner 19 mitgerissen und im oberen Trockner- Diffusorteil 63 in der Geschwindigkeit verlangsamt, ähnlich wie in Fig. 6. Das rotierende Sieb 91 kann als zylindrischer oder leicht konischer Siebkorb ausgeführt sein. Es kann als Schweißspaltsieb, Schlingensieb oder als Laser-feinstgelochtes Blech ausgeführt sein und aus verschleißfestem Edelstahl, Keramik oder Hartmetall bestehen. Die Steigung der Transportschnecke 89 kann im Siebteil 90 der Zentrifuge geringer sein als im Vollmantel- teil 2. Innerhalb des Siebkorbes 91 kann Waschflüssigkeit oder Heißdampf $2 oder Heißgas eingeführt werden, um die mechanische Entfeuchtung im Siebteil 91 zu verbes- sern und um den Feststoff 6 für die gleich nachfolgende Trocknung vorzuwärmen.

Die meist in der Aufbereitungstechnik eingesetzte Siebschneckenzentrifuge ist in der Lage, sehr große Feststoff-Massenströme von ca. 50 t/h und mehr mechanisch auf hohe TR- Werte von z. B. bei Kohle ca. 82 % TR zu entfeuchten, sofern die feinkörnigen Feststoffe durch das Sieb zurückgehalten werden können. Es kann auch am Feststoffabwurf 4 eine nichtdargestellte Rennbahn mit tangentialem Feststoffausgang nach oben oder mit Teilab- schirmung an den Seiten oder nach unten nach dem Stand der Technik zielgerichtet ange- bracht werden. Die Partikeln 6 kommen in der Abwurfzone 5 mit dem einströmenden Heißgas 15 mit großer Relativgeschwindigkeit von 50-80 m/s in Berührung und trock- nen oberflächlich sehr rasch in Millisekunden ab. Alle abgespritzten Feststoffpartikeln 6 werden nach oben in den Trockner 19 mitgerissen und dann in der Geschwindigkeit stark verlangsamt auf ca. 5-15 m/s. Die anwendbaren Temperaturen des eintretenden Heiß- gases 15 sind sehr hoch bis zu 500 °C, da der rotierende Zentrifugenrotor thermisch sehr gut abgeschirmt ist durch das Diffusor-Trocknergehäuse 61 und das konische Siebfiltrat- gehäuse 93. Das heiße Trocknergehäuse 61 ist mechanisch durch die elastischen Aus- dehnungskompensatoren 65 vollkommen entkoppelt von den Trocknerbauteilen und ist durch die Wärmeisolierung 95 abgeschirmt. Das heiße Trocknergehäuse 61,94 ist auch thermisch von dem kalten Siebfiltratgehäuse 93 getrennt. Um Verstopfungen des rotieren- den Siebkorbes 91 durch das feststoffbelastete Siebfiltrat 92 zu verhindern, ist eine Waschdüseneinrichtung 96 innerhalb des Siebfiltratgehäuses 93 angebracht.

Fig. 11 zeigt eine längsseitige Detailansicht aus einer Konstruktionszeichnung ähnlich den Fig. 4,6, 10, zur wärmedehnungsgerechten Auflagerung des kombinierten Zentrifu- gentrockners 49 auf dem Zentrifugenrahmen, zur Abdichtung der heißen Gehäusewände 13 und 14 des kombinierten Zentrifugentrockners 49 gegen die rotierenden Zentrifugen- bauteile und zur Verteilung des Feststoff-Sprühnebels 6 über den gesamten Trockner- querschnitt.

Die durch Wärmedehnung geringfügig verschieblichen Gehäusestirnwände 13 und 14 sind über elastisch verformbare hitzefeste mehrlagige Gewebekompensatoren 97 mit den starren Labyrinthträgern 99 dicht verbunden. Die Labyrinthträger 99 sind starr mit dem Zentrifugenrahmen 66 verschraubt und tragen die berührungsfreien, mit engem Spalt gegen die Rotorteile eingestellten Labyrinthdichtungen 100. Die Labyrinthträger 99 sind wie die Wälzlagergehäuse 3 starr mit dem tragenden Zentrifugerahmen 66 verbunden, wodurch sich die engen, berührungsfreien Labyrinthspalte 101 auch bei Wärmedehnungen oder Bewegungen des Trocknergehäuses 13, 14, 61,94 nicht verändern oder die rotie- renden Rotoroberflächen der Zentrifuge 1,87 nicht berühren können.

Das heiße, sich dehnende Trocknergehäuse 13,14, 61,94 ist über beispielsweise 4 seitlich federnde Bolzen 102 am kalten Zentrifugenrahmen 66 befestigt, so daß trotz Wärmedehnungen des heißen Trocknergehäuses ähnlich wie in Fig. 6 beschrieben, die engen Labyrinthspalte 101 konstant bleiben.

Zur besseren Verteilung der vom Zentrifugen-Feststoffabwurf 4 herausgeschleuderten Feststoffpartikeln 6 über den gesamten Trocknerquerschnitt und zur Vermeidung von Verkrustungen des Trocknergehäuses 61,94 nahe dem Rotor 1,4, ist eine zwei-oder mehrfach wirkende rotierende Aufpralleinrichtung 103 über den einzelnen Feststoff-Ab- wurföffnungen 4 angebracht. Durch den mehrfachen Aufprall und Ablenkung der Flugbahn der Feststoffpartikeln 6 nach dem Verlassen der Abwurföffnungen 4 an hintereinander- geschalteten Prallflächen 103 werden größere Feststoffklumpen leichter zerkleinert und in Umfangsrichtung wird der Sprühnebel besser verteilt.

Die Aufprall-und Umlenkeinrichtung 103 kann in radialer Richtung übereinander am gan- zen Umfang konzentrisch angebracht sein, oder über jeder Abwurföffnung 4 des Zentrifu- genrotors 1 ist ein einzelnes Aufprall-und Ablenkblech 104 mit unterschiedlichen Rich- tungen und Winkeln 105 angebracht. Die verschiedenen Abwurföffnungen 4 können nicht nur am Umfang, sondern auch in Achsrichtung über den Strömungsquerschnitt des Trockners verteilt sein.

Dadurch werden die vorentwässerten ausgestoßenen Feststoffpartikeln 6 über die gesam- te Breite des Trocknergehäuses und im beispielsweise von unten einströmenden Heißgas 15 gleichmäßiger und mit örtlich geringerer Flächenkonzentration verteilt.

Die Aufprall-und Umlenkeinrichtung 103,104 kann eine Kombination sein von mehreren Umlenkelementen, welche alle rotieren oder aus einer Kombination bestehen mit abwech- selnd rotierenden und nichtrotierenden Aufprallelementen.

Der Umlenkwinkel 105 der einzelnen Aufprallelemente 104 kann zur besseren räumlichen Verteilung des von der Zentrifugentrommel bei 4 abgespritzten Feststoffnebels bei jedem Aufprallelement 104 anders ausgeführt sein.

Auch die Ausrichtung der Umlenkflächen kann in Achsrichtung, verdreht dazu, in-oder entgegengesetzt zur Drehrichtung erfolgen, um eine möglichst gute räumliche Volumenver- teilung des abgespritzten Feststoffnebels im durchströmenden Heißgas zu erreichen.

Jede einzelne Auswurföffnung 4 für den Feststoff 6 kann von mindestens einem Auf- prallelement zur gerichteten Ablenkung bedient-werden.

Die Aufprallflächen 104 können einen Verschleißschutz in Form von befestigten Hartstoff- platten oder aufgeschweißten Schichten aufgebracht haben.

Ist der Zentrifugentrockner wie in den oben beschriebenen Figuren 1-10 ausgeführt, kann der Feststoff-Sprühnebel 6 im Trockenraum gut verteilt vom Trocknungsgas 15 mitge- nommen und oberhalb des Rotors 1,87 nachgetrocknet werden.

Fig. 12 zeigt einen Längsschnitt durch die Sprühzone 5 des kombinierten Zentrifu- gentrockners 49 nach den Fig. 4,6, 7,10, 11, als Multifunktionsmaschine mit einer zusätz- lichen Dispergierhilfe durch ein Gebläserad 20 mit Stiftmühle 106 und Prallkegel 84 und zweiter Heißgaseinführung 18 durch den nach unten offenen, nicht rotierenden Prallkegel 84. Für besonders klebrige, von der Zentrifuge 1 mechanisch vorentwässerte Produkte 6 ist eine zusätzliche Zerkleinerung der ausgeworfenen Feststoffpartikeln 6 vorteilhaft.

Durch die nachträgliche, dem Trocknungsvorgang überlagerte Zerkleinerung der Feststoff- partikeln 6 wird ständig neue Oberfläche geschaffen, die dem zuströmenden Heißgas ausgesetzt ist und zu einer raschen Trocknung auch sehr schlecht vorentwässerter Produk- te führt.

Durch die auf dem Rotor 2 der Zentrifuge 1 befindlichen Gebläseschaufeln 20 werden große Heißgasmengen ständig in die Abwurfzone 5 und durch die Zerkleinerungswerk- zeuge 106 geführt. Der nach unten offene Prallkegel 84 leitet zusätzlich einen Teil des von unten einströmenden Trocknungsgases 15 durch den Ringspalt 107 in die Abwurf- und Zerkleinerungszone 5. Die Verhältnisse der beiden von unten einströmenden Trock- nungsgasmengen 15,18 können variiert werden. Es kann auch beispielsweise der Teilstrom 18 ein mit Feststoffstaub 75 beladener Heißgasstrom sein, dessen Feststoff zum Coaten und Umhüllen der klebrigen Feststoffpartikeln 6 dient, um deren Adhäsions- eigenschaften zu ändern.

Beispielhaft ist hier als Zerkleinerungseinheit eine Stiftmühle 106 mit zwei feststehenden und einer mit den Gebläseschaufeln 20 rotierenden Stiftreihe dargestellt. Es können natür- lich auch mehrere Stiftreihen angeordnet werden. In Sonderfällen kann auch die Zerkleine- rungseinheit 106 entfallen und die rotierenden Gebläseschaufeln 20 mit umgekehrter Förderrichtung verstärken den Sog durch den Ringspalt 107 und wirken in verlängerter Form selbst als Zerkleinerungs-und Abkratzwerkzeug für die Verkrustungen an der Prallke- gelfläche 84.

Fig. 13 zeigt eine Ansicht der komplettierten Anlage mit sehr hoher Durchsatzleistung eines kombinierten Zentrifugentrockners 49 mit einem zirkulierenden Wirbelschichttrockner 63, mit einem zweiten Nachtrockner 108 vor-und einer Preßgranuliereinrichtung 109 nach dem Doppel-Zyklonabscheider 32.

Bei geforderten sehr niedrigen Restfeuchten des Endproduktes oder bei sehr großen Mas- senströmen kann es erforderlich sein, eine verlängerte Aufenthalts-und Kontaktzeit des Feststoffes 6 mitdemheißenTrocknungsgas15 biszurAbscheidungimZyklon 32 zu gewährleisten. Eine verlängerte Kontaktzeit der von der Entwässerungszentrifuge 1,87 abgespritzten Feststoffpartikeln 6 mit dem vom Gaserhitzer 39 aufgeheizten, von unten durch die Rohrleitung 16 in den Zentrifugentrockner 49 eingeführten Trocknungsgas 15, ist in dem über dem Zentrifugentrockner 49 aufgesetzten Wirbelschichttrockner 63 mit innen zirkulierender Wirbelschicht 59 gegeben, wie in den Fig. 6,7, 11 näher erläutert.

Das Trocknungsgas 21 fördert das getrocknete Produkt anschließend zu einem weiteren Nachtrockner 108 in dem die Aufenthaltszeit des Produktes künstlich verlängert wird.

In dem gezeigten Zig-Zag-Nachtrockner 108 wird der produktbeladene Gasstrom 21 mehrmals umgelenkt. Aus Trägheitsgründen folgen die Feststoffpartikeln 6 mit tausendfa- cher Massendichte gegenüber dem Gas den Umlenkbewegungen nur ansatzweise. Sie schlagen auf den äußeren Kanalflächen 110 auf die Wand auf und werden stark abge- bremst. Sie reflektieren dort erneut und kreuzen mit großer Reiativgeschwindigkeit vor jedem erneuten Aufprall den Heißgasstrom 21. Durch die große Relativgeschwindigkeit der Partikeln 6 zum Trocknungsgas 21 von ca. 20 m/s wird die Trocknungsgeschwindigkeit der Feststoffpartikeln 6 mehr als verzehnfacht gegenüber der Nachtrocknung in einem pneumatischen Förderrohr-Trockner nach dem Stande der Technik. Die Verweilzeit des Feststoffes 6 im dargestellten Nachtrockner 108 wird drastisch erhöht. Während der Abbrems-und Wiederbeschleunigungsphaseri an jeder Kanalkrümmung 110 ist die Trocknung besonders intensiv. Die Partikelverteilung im Trocknungsgas 21 über den vor- zugsweise rechteckigen Kanalquerschnitt wird verbessert. Die bisher für die Trocknungsge- schwindigkeit sehr schädliche Bildung von hochkonzentrierten Produktsträhnen in runden Rohrquerschnitten wird auch bei großen Rohrabmessungen erfindungsgemäß verhindert.

Zu Wasch-und Reinigungszwecken ist nach dem Abwärtsteil am untersten Krümmer eine Reinigungsklappe 72 vorgesehen. Nach dem Aufwärtsteil des Apparates 108 befindet sich das pneumatische Förderrohr wieder in Höhe des Zykloneinganges. Dieser Zig-Zag- Nachtrockner 108 ist sehr effektiv, durch die einfach geknickten Blechwände 1, 10 sehr kostengünstig herzustellen und in die Anlage leicht zu integrieren.

Das nachgetrocknete Produkt 30 wird anschließend im gezeigten Doppelzyklon 32 abge- schieden und durch die Zellenradschleuse 50 aus dem Gaskreislauf ausgeschleust. Von der Zellenradschleuse 50 wird das Pulver 30 direkt einem Preßgranulator 109 überge- ben, der aus dem Pulver zylinderförmige Preßlinge 52 formt, die von der Transportschne- cke 24 abtransportiert werden. Das entstaubte Trocknungsgas 36 wird, wie in Fig. 3,7, beschrieben, durch das Kreisgasgebläse 31 wieder größtenteils dem Heißgaserzeuger 39 zugeführt. Ein kleiner Teil wird als Abgas 43 dem nicht dargestellten Wäscher zugeführt und anschließend als Kamingas 45 in die Umwelt entlassen.

Bezugszeichen-Liste 1. Vollmantelschneckenzentrifuge 2. Zentrifugentrommel-Mantel 3. Wälzlager 4. Feststoff-Abwurföffnungen 5. Abwurfzone für den Feststoff 6. vorentwässerter Dickstoff 7. Schlammrohr für die Suspensionszufuhr 8. Suspension, flüssiger Schlamm 9. abgetrennte, geklärte Flüssigkeit 10. Zentratschurre 11. äußeres Trocknergehäuse 12. inneres Gehäuse 13. Stirnwand 14. Stirnwand 15. Trocknungsgas 16. Heißgasleitung 17. gasdurchlässiges Lochblech, Wirbelschichtboden 18. Heißgas 19. Trocknerraum 20. Gebläserad 21. abgekühltes Trocknungsgas 22. Absaugrohr 23. Größere Feststoffpartikeln 24. Transportschnecke 25. Aufprallflächen 26. Abschnitt im Trocknergehäuse 27. Abschnitt im Trocknergehäuse 28. Abschnitt im Trocknergehäuse 29. Abschnitt im Trocknergehäuse 30. getrocknete Feststoffpartikeln 31. Kreisgasgebläse 32. Abscheider für Feststoff 33. Abluft feststofffrei 34. Gebläse 35. Wäscher 36. Abgas entstaubt 37. Flammgas aus Verbrennung 38. Gebläse 39. Gaserhitzer 40. Brenner 41. Brennstoff 42. entfällt 43. Abgas 44. Kühlgas 45. Kamingas 46. Abgas 47. Aufwärtsgeschwindigkeit des Trocknungsgases 48. Waschwasser 49. Zentrifugentrockner gesamt 50. Zellenradschleuse 51. Austragsschleuse 52. Gröbere Pellets 53. Kleinere Pellets 54. Diffusor-Öffnungswinkel 55. Heizrohre für Trocknungsgas und Wirbelschicht 56. Überfallwehr 57. Untere Hälfte der Wirbelschicht 58. Höhe der Wirbelschicht 59. Zirkulierende Wirbelschicht 60. Prallflächen vibrierend aufgelagert 61. Trocknergehäuse-Diffusorteil 62. Trocknergehäuse engste Stelle 63. Oberer Trocknerteil 64. Rohrleitung 65. Vibrations-Kompensatoren 66. Zentrifugenrahmen 67. Drehachse der Zentrifuge 68. Auflagerelemente seitlich nachgiebig 69. Prallflächen in sich elastisch nachgiebig 70. Zone mit engstem Durchströmungsquerschnitt 71. Abreinigungsantrieb 72. Reinigungsklappe 73. Trockengut-Rückmischung 74. Querstromsichter und Kühler 75. Feinanteil des Produktes 76. Quer-und Kühlluft 77. Staubabscheider 78 : Flockungshilfsmittel 79. Abluft 80. Kamin 81. Regelklappen 82. Heißdampf 83. Siebzylinder mit tangentialen Öffnungen 84. Prallteller nicht rotierend 85. Wirbelschicht rotierend 86. Schichtdicke 87. Siebschneckenzentrifuge 88. Einlaufkammer 89. Zentrifugenschnecke 90. Siebteil der Zentrifuge 91. Siebkorb 92. Siebfiltrat 93. Siebfiltratgehäuse 94. konische Trocknerwand 95. Wärmeisolierung 96. Waschdüsen 97. Gewebekompensator 98. entfällt 99. Labyrinthträger 100. Labyrinthdichtung 101. Labyrinthspalte 102. federnde Stützbolzen 103. Aufpralleinrichtung 104. Aufprall-und Ablenkblech 105. Neigungswinkel des Ablenkbleches 106. Zerkleinerungseinheit 107. Ringspalt 108. Zig-Zag-Nachtrockner 109. Preßgranulator 110. Aufschlagflächen