Verfahren und Einrichtung zum Betrieb einer Mahlanlage

Abstract

 Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage, die vom Produkt und einem Trägergas durchströmt wird, bei welchem als Trägergas ein im Kreislauf geführtes Inertgas verwendet wird; vorzugsweise wird das Inertgas vor der Rückführung in die Mühle (1) gekühlt und/oder getrocknet; um auf den Druck im Inertgaskreislauf Einfluß nehmen zu können, wird ein Teilstrom des Inertgases mit Hilfe eines in einer Zweigleitung (17, 18) angeordneten Kompressors (21) auf einen über dem Druck im Hauptkreislauf liegenden Druck komprimiert und über eine regelbare Drossel (23) dem Hauptkreislauf wieder zugeführt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage, die vom Produkt und einem Trägergas durchströmt wird, bei welchem als Trägergas ein Inertgas verwendet wird. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

[0002] Mit Trägergasen arbeitende Mühlen sind vielfach bekannt. Bei einigen Mühlentypen wird das Trägergas in Mahlkammern derart verwirbelt, daß das Produkt überwiegend aufgrund von gegenseitigen Zusammenstößen auseinanderbricht. Eine solche Zerkleinerung ist wesentlich schonender als die durch das Zusammentreffen von Mahlgut mit feststehenden oder rotierenden Maschinenteilen bewirkte Zerkleinerung.

[0003] Bei der Vermahlung staubexplosionsgefährlicher Produkte ist es bereits bekannt, als Trägergas ein Inertgas, z.B. Stickstoff (N₂), einzusetzen. Der Mühle wird das Inertgas an Stelle von Luft zugeführt. Im nachgeordneten Abscheider erfolgt die Trennung des gemahlenen Gutes vom inerten Trägergas, das in die Atmosphäre abgeblasen wird. Mit dieser Betriebsweise ist ein hoher Inertgasverbrauch verbunden, und zwar insbesondere dann, wenn die Zerkleinerung überwiegend in Trägergaswirbeln stattfindet, da Mühlen dieser Art einen hohen Trägergasbedarf haben.

[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage der eingangs erwähnten Art den Inertgasverbrauch erheblich zu reduzieren.

[0005] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Inertgas im Kreislauf geführt wird. Bei einem Betriebsverfahren dieser Art beschränken sich die Inertgasverluste auf durch Undichtigkeiten nach außen dringende Inertgasmengen, die jedoch klein gehalten werden können.

[0006] Da das Trägergas in der Regel die während des Mahlprozesses entstehende Wärme aufnimmt, ist es vorteilhaft, das Inertgas vor der Rückführung in die Mühle innerhalb eines Kühlers auf eine für den jeweiligen Mahlprozess gewünschte Temperatur zu bringen. Hat das Inertgas während des Mahlprozesses Feuchtigkeit aufgenommen, dann ist es zweckmäßig, die Feuchtigkeit vor dem Wiedereintriff des Gases in die Mühle zu entfernen. Dieses kann in einem separaten Trockner, zweckmäßig aber im Kühler durch gleichzeitige Kondensation der Feuchtigkeit durchgeführt werden.

[0007] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand einer in der Figur dargestelten Mahlanlage erläutert werden.

[0008] Die dargestellte Mahlanlage umfaßt die Mühle 1, der über den Speisetrichter 2 das Mahlgut und bei 3 das Inertgas, z.B. Stickstoff, zugeführt wird. Nach dem Mahlprozess verläßt das Mahlgut-Inertgas-Gemisch die Mühle 1 durch den Auslaß 4 und strömt durch die Leitung 5 zum Zyklon-Abscheider 6. Diesem Abscheider 6 ist ein weiterer Abscheider 7 nachgeordnet, der als Filterzyklon ausgebildet ist. Das im Abscheider 6 angefallene Mahlgut wird mit Hilfe einer Schnecke 8 in einen Trichter 9 transportiert, in den auch das Mahlgut aus dem Filterzyklon 7 gelangt. Der Entleerung des Trichters 9 dient eine Zellradschleuse 11.

[0009] An den Gasaustritt 12 des Zyklons 7 ist über die Leitung 13 der Ventilator 14 angeschlossen, der das Inertgas über die Leitung 15 zur Mühle 1 zurückfördert und den Kreislaufstrom aufrecht erhält. In der Leitung 15 ist ein Kühler 16 angeordnet, in dem die Inertgase auf die gewünschte Mühleneintrittstemperatur abgekühlt werden. Zusätzlich kann der Kühler 16 so ausgebildet sein, daß er der Trocknung der Inertgase durch Kondensation dient. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in der Leitung 15 einen separaten Trockner (nicht dargestellt) vorzusehen.

[0010] Parallel zur Leitung 15 ist eine Zweigleitung vorgesehen, die die Leitungsabschnitte 17 und 18 umfaßt. In dem Leitungsabschnitt 17, in den ein Teil des im Kreislauf geführten Inertgases gelangt, sind nacheinander ein Staubfilter 1 9, ein Kompressor 21 und ein Speichertank 22 angeordnet. In dem Leitungsabschnitt 18, die den Speichertank 22 mit der Leitung 15 verbindet, befindet sich eine Drossel 23, deren Querschnitt in Abhängigkeit vom Druck im stromab gelegenen Teil der Leitung 18 (Meßgerät 24) und damit vom Druck in der Leitung 15 regelbar ist.

[0011] Mit Hilfe der Zweigleitung 17, 18 und der darin angeordneten Vorrichtungen 19 bis 24 ist es möglich, Einfluß auf den im Inertgaskreislauf herrschenden Druck zu nehmen und damit nicht nur Inertgasverluste auszugleichen, sondern auch den für das jeweilige Mahlgut optimalen Druck in der Mühle 1 einzustellen. Wird zum Beispiel im Speichertank 22 ein Inertgasdruck von einigen bar aufrecht erhalten und das Drosselventil 23 so eingestellt, daß es für die Aufrechterhaltung eines Druckes von 1,5 bar in der Leitung 15 sorgt, dann wird die Mühle 1 im Überdruckbereich betrieben, was für viele Produkte von Vorteil ist.

[0012] Das komprimierte Inertgas im Speichertank 22 kann zusätzlich der Abrüttelung des Filterzyklons 7 dienen. Dazu ist an den Leitungsabschnitt 18 die Leitung 25 mit dem Ventil 26 angeschlossen, die zum Druckluftverteiler 27 oberhalb des Filterzyklons 7 führt. In an sich bekannter Weise erfolgt die Reinigung der im Zyklon 7 befindlichen Filterschläuche durch Druckimpulse. Das hierfür benutzte Inertgas geht ebenfalls nicht verloren, da es in den Kreislauf zurückgeführt wird.

[0013] Da Undichtigkeiten der Mahlanlage nicht ganz vermieden werden können, besteht die Gefahr, daß sich das im Kreislauf strömende Inertgas nach und nach mit Sauerstoff anreichert, und zwar insbesondere dann, wenn im Kreislauf, z.B. unmittelbar vor dem Ventilator 14, Drücke von weniger als 1 bar auftreten. Es ist deshalb zweckmäßig, den O₂-Anteil ständig zu überwachen und bei zu hohem O₂-Anteil reines Inertgas in den Kreislauf einzudosieren.

[0014] Bei der in Figur dargestellten Mahlanlage geschieht das mit Hilfe des Inertgastanks 28, der über die Leitung 29 mit dem Ventil 31 an die Leitung 15, und zwar unmittelbar vor dem Gaseintritt 3 der Mühle 1, angeschlossen ist. Das Ventil 31 ist ein Regelventil, das mit einer O₂-Meßstelle 32 (32ʹ) über die elektrische Leitung 33 (33') in Verbindung steht. Sobald die Meßstelle Sauerstoffwerte registriert, die einen Maximalwert (z.B. 8 %) überschreiten, wird das Ventil 31 geöffnet und Inertgas eindosiert, und zwar so lange, bis ein Minimalwert (z.B. 6 %) erreicht wird. Über im einzelnen nicht dargestellte Überdruckventile wird der eventuell dadurch in der Anlage auftretende Überdruck abgebaut.

[0015] Die Sauerstoffmeßstelle sollte am besten direkt im Hauptkreislauf angeordnet sein. Dort ist sie jedoch durch den Staubgehalt des Gases gefährdet. Es ist deshalb zweckmäßig, sie in einem Bypass zur Leitung 15 anzuordnen, und zwar hinter einem Staubfilter. Bei der dargestellten Mahlanlage ist sie im Leitungsabschnitt 17 hinter dem Staubfilter 19 angeordnet, welcher gleichzeitig den Kompressor 21 vor Staub schützt. Natürlich sind auch andere Stellen für die Anordnung der O₂-Meßstelle in der Mahlanlage denkbar. Beispielsweise kann sie am Leitungsabschnitt 18 angeschlossen sein (vgl. gestrichelte Darstellung der Meßzelle 32ʹ).

[0016] Zur Vermeidung des Eindringens von Fremdluft bzw. des Entweichens von Kreisgas aus dem System an den Stellen des Produktionseintrittes und des Produktaustrittes, muß durch Steuerung über Füllstandsanzeiger immer ein bestimmtes Produktniveau gehalten werden. Des weiteren werden die Zellenradschleuse (gasdicht) auf der Austrittseite und die Mühlenzufuhrschnecke mit Trichter auf der Eintrittsseite als solche als Sperren angesehen. Ist es nicht möglich (produktionsbedingt), ein Produktniveau zu halten, muß an den Produktein- und austritten ein gasdichter Abschluß geschaffen werden.

Ansprüche

1) Verfahren zum Betrieb einer Mahlanlage, die vom Produkt und einem Trägergas durchströmt wird, bei welchem als Träge rgas ein Inertgas verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas im Kreislauf geführt wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Inertgas vor der Rückführung in die Mühle (1) gekühlt und/oder getrocknet wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Inertgaskreislauf (Hauptkreislauf) im Überdruckbereich gefahren wird.

4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des Inertgases mit Hilfe eines in einer Zweigleitung (17, 18) angeordneten Kompressors (21) auf einen über dem Druck im Hauptkreislauf liegenden Druck komprimiert wird und über eine regelbare Drossel (23) dem Hauptkreislauf wieder zugeführt wird.

5) Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abrüttelung eines der Mühle (1) nachgeordneten Filterzyklons (7) komprimiertes Inertgas verwendet wird.

6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der O₂-Gehalt des im Kreislauf strömenden Inertgases überwacht wird und daß bei zu hohem O₂-Anteil reines Inertgas in den Kreislauf eindosiert wird.

7) Einrichtung zur Durchführung des Betriebsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Mühle und mindestens einem der Mühle nachgeordneten Abscheider, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasauslaß (12) des Abscheiders (7) über einen Ventilator (14) mit dem Gaseinlaß (3) der Mühle (1) verbunden ist.

8) Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilator (14) und der Mühle (1) ein Kühler (16) und/oder Trockner angeordnet ist.

9) Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mühle (1) ein Filterzyklon (7) nachgeordnet ist.

10) Einrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der der Aufrechterhaltung des im Kreislauf geführten Inertgasstromes dienende Ventilator (14) dem bzw. den Abscheidern (6, 7) nachgeordnet ist.

11) Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zweigleitung (17, 18) ein Kompressor (21), ein Speichertank (22) und ein Drosselventil (23) angeordnet sind.

12) Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor dem Kompressor (21) ein Staubfilter (19) in der Zweigleitung (17, 18) befindet.

13) Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverteiler (27) des Filterzyklons (7) über eine Leitung (25) mit dem Ventil (26) mit dem Speichertank (22) in Verbindung steht.

14) Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Überwachung des Sauerstoffgehalts des im Kreislauf geführten Inertgases mit einer O₂-Meßstelle (32) ausgerüstet ist.

15) Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die O₂-Meßstelle (32) mit einem Regelventil (31) in Verbindung steht, das der Eindosierung von reinem Inertgas aus einem Speichertank (28) in den Kreislauf dient.

16) Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die O₂-Meßstelle in einem Bypass (17, 18) zum Inertgaskreislauf, und zwar hinter einem Staubfilter (19), angeordnet ist.

Zeichnung