Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Produkte

Abstract

 Es wird ein selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung beschrieben. Der Abscheider besteht wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil (8) mit einem Abscheideraum (3), einem Produkteinlass (2), einem Fluidauslass (5) und aus einem konischen Unterteil (6) mit einem unterhalb des Unterteiles (6) anschließenden Feststoffauslass (7), wobei wenigstens die Seitenwand (4) des Oberteiles (8) aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen Werkstoff hergestellt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen selbstreinigenden Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung, mit dem kohäsive bzw. adhäsive Produkte anbackungsfrei abgeschieden werden können. Der Abscheider wird hierbei ohne zusätzlichen Abreinigungsmechanismus betrieben und eignet sich insbesondere zur Abscheidung von verwogenen Produkten aus pneumatischen Förderleitungen, wenn eine hohe Dosiergenauigkeit von der Förderung und Abscheidung gefordert wird.

[0002] Abscheider für pneumatische Förderanlagen für Feststoffe durch Rohrleitungen sind in der Literatur bekannt und mehrfach ausführlich beschrieben (Beispiele: R.D. Marcus et al.: "Pneumatic conveying of solids" St. Edmundsbury Press, Seite 361-409, Bury St. Edmunds, GB, 1990; W. Siegel: "Pneumatische Förderung", Vogel Buchverlag, Seite 243 - 259, Würzburg, D, 1991).

[0003] Hierbei wird häufig die Abscheidung mittels Zyklon erwähnt, die bereits seit Ende des letzten Jahrhunderts grundsätzlich bekannt ist (vergl.: R. Nagel: "Der Zyklon als Staubabscheider", BWK Bd. 3, Nr. 10, S. 331 - 335, Oktober 1951).

[0004] Nachteilig bei dieser Methode ist, dass der Einsatz auf gut fließfähige Produkte beschränkt ist, da diese ansonsten an der Wand des Abscheiders haften bleiben und somit nicht vollständig ausgetragen werden können. Dies gilt auch für den Fall, dass die Anbackungen bei chargenweisen Förderungen in unregelmäßigen Zeiträumen wieder abplatzen, da in diesem Fall Schwankungen in der ausgetragenen Produktmenge zwischen den einzelnen Förderzyklen auftreten.

[0005] Um Anbackungen zu vermeiden, werden üblicherweise doppelwandige Abscheider mit pneumatischer Reinigung oder mechanischer Reinigung mittels Rüttler, Klopfer, oder Paddel-Einrichtung [entsprechend den Siloaustragshilfen nach D. Schulze "Austragsorgane und Austragshilfen", Preprints, Vortrags- und Diskussionstagung "Agglomerations- und Schüttguttechnik", S. 139 - 166, Baden-Baden 1991] beschrieben oder Zyklone mit zusätzlicher Vibrationsvorrichtung [JP 92-215316] eingesetzt.

[0006] Nachteilig bei diesen Systemen ist die zusätzliche und aufwendige Reinigungseinheit zur Vermeidung von Anbackungen.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abscheider für pneumatische Förderanlagen zu entwickeln der selbstreinigend ist und mit dem insbesondere kohäsive bzw. adhäsive Produkte ohne Anbackungen an den Abscheiderwänden nahezu vollständig abgeschieden werden können.

[0008] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung eingesetzt wird, der wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil mit einem Abscheideraum, einem Produkteinlass, einem Fluidauslass und aus einem konischen Unterteil mit einem unterhalb des Unterteiles anschließenden Feststoffauslass besteht, und dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens die Seitenwand des Oberteiles aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen Werkstoffbesteht.

[0009] Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des Produkteinlasses tangential zum zylindrischen Oberteil des Abscheiders angeordnet ist.

[0010] In einer bevorzugten Form des Abscheiders ist der Fluidauslass als Tauchrohr ausgebildet, das wenigstens bis unterhalb der Unterkante des Einlasses in den Abscheideraum ragt.

[0011] Eine besondere Form des Abscheiders ist dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil zur Senkrechten der Wand des Oberteiles um einen Winkel von < 45°, insbesondere von <30° geneigt ist.

[0012] Das Fördermedium verlässt den Abscheider vorzugsweise durch eine zentrische Deckelöffnung, besonders bevorzugt ohne Tauchrohr. Das Produkt kann vorzugsweise über eine zentrische Bodenöffnung abgezogen werden.

[0013] Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Abscheiders wird eine Produktanbackung an der Innenwand des Abscheideraumes durch auftretende Vibrationen der Wand auf Grund des Förderimpulses unterbunden. Unterstützend kommt hinzu, dass sich der Abscheider während des Förderzyklus aufbläht, jedoch nach Abschalten der Förderluft wieder in sich zusammenzieht. Beide Einflussfaktoren lassen kurzzeitig auftretende Anbackungen unmittelbar wieder abplatzen.

[0014] Als Wandmaterial kommen alle an sich bekannten elastischen Werkstoffe in Betracht. Vorzugsweise können antistatische, elektrisch leitfähige oder korrosionsbeständige Materialien eingesetzt werden. Besonders bevorzugt sind gummielastische Kunststoffe aus Polyurethan (PU), Polyvinylchlorid (PVC), Silikon, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk (z. B. EPDM-Kautschuke) oder Polyethylen (PE).

[0015] Anschlusselemente (z.B. der Einlassstutzen) sind vorzugsweise Flansch- oder Klemmverbindungen und müssen nicht notwendigerweise aus dem gleichen Werkstoff wie die Abscheiderwand selbst gefertigt sein.

[0016] Die Produktzuführung erfolgt vorzugsweise über eine Schlauchleitung, besonders bevorzugt eine Polyurethan-Schlauchleitung.

[0017] Der Feststoffabzug erfolgt vorzugsweise über einen Schieber oder einen Hahn, besonders bevorzugt einen Kugelhahn.

[0018] Das Förderfluid ist Luft oder Stickstoff und wird vorzugsweise beim Austritt aus dem Auslassstutzen einem Filter zugeführt, der sowohl auf den Abscheider aufgesetzt, als auch über eine zusätzliche Leitung, vorzugsweise eine Schlauchleitung, mit dem Abscheider verbunden sein kann.

[0019] Besonders bevorzugt wird eine Druckgefäßförderung mit mehrfachem Nachblasen eingesetzt.

[0020] Überraschenderweise wurde festgestellt, dass der Förderimpuls von der dem Abscheider vorgeschalteten pneumatischen Förderung ausreicht, um auch bei extrem kohäsiven bzw. adhäsiven Produkten Anbackungen an der Abscheiderinnenwand nahezu vollständig zu vermeiden.

[0021] Der elastische Werkstoff der Seitenwand des Abscheiders ist insbesondere aus der Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk, z.B. EPDM-Kautschuk ausgewählt.

[0022] Ein besonders einfach selbstreinigender Abscheider ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werkstoffbesteht wie die Seitenwand.

[0023] Weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Abscheiders zur Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.

[0024] Insbesondere eignet sich der erfindungsgemäße Abscheider für den Einsatz in pneumatischen Fördersystemen, bei denen das Produkt vor der Förderung verwogen wird, somit bei der Förderung und Abscheidung keine Produktmengenschwankungen auftreten dürfen. Besonders bevorzugt sind Anwendungen zur Förderung von Pulvern und Granulaten mit Feinkornanteil.

[0025] Dies können z. B. Pigmente im Mischer sein.

[0026] Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert, ohne dass dadurch die Erfindung im einzelnen eingeschränkt wird.

[0027] Es zeigen:

Figur 1

den schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abscheider

Figur 2

den schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abscheider aufder Höhe des Produkteinlasses

Beispiele

[0028] Die für die Beispiele verwendete Abscheidevorrichtung hat folgenden Aufbau (siehe Fig. 1). Der Abscheider ist in ein zylindrisches Oberteil 8 und ein konisches Unterteil 6 aufgeteilt. Oberteil 8 und Unterteil 6 umfassen einen Abscheideraum 3. Am zylindrischen Oberteil 8 ist ein Einlass 2 für das abzuscheidende Produkt, und ein Auslass 5 für das abgetrennte Transportfluid vorgesehen. Der Einlass 2 ist mit einer nichtgezeichneten Förderleitung verbunden. Unterhalb des konischen Unterteiles 6 ist ein Feststoffauslass 7 angebracht.

[0029] In den folgenden Beispielen wurde ein Abscheider mit einem Oberteil 8 aus Mipolan (ein Weich-PVC) mit einer Wandstärke (Ziffer 4) von 8 mm eingesetzt. Das weiche Oberteil 8 wird durch das Zylindergehäuse 9 und den Flansch 10 mechanisch abgestützt.

[0030] Es wurde das Förder- und Abscheideverhalten des Abscheiders mit zwei verschiedenen Eisenoxiden untersucht. Die beiden Typen unterscheiden sich in ihrer Fließfähigkeit, ihrer Kohäsivität und ihrer Festigkeit.

[0031] Es wurden 30 Versuche mit jeweils 5 kg Produkt dosiert, gefördert, abgeschieden und einzeln gegengewogen.

[0032] Die gleichen Versuche wurden auch mit einem konventionellen Metallabscheider durchgeführt und anschließend ausgewertet.

[0033] Im Anschluss an die Versuche wurde die komplette Abscheideanlage in ihre Einzelkomponenten zerlegt und diese gereinigt, wobei die Anhaftungen an den einzelnen Komponenten aufgefangen und verwogen wurden.

[0034] Es wurden dabei folgende Mengen an Anhaftungen am Abscheider festgestellt:

	Produkt Typ 1	Produkt Typ 2
- Metallabscheider:	607 g	295 g
- Erfindungsgemäßer Abscheider:	44 g	26 g

[0035] Während die Anhaftungen bei dem bekannten Metallabscheider aufeine bis zu 8 mm dicke Schicht zurückzuführen sind, ergibt sich die Menge der Anhaftung bei dem erfindungsgemäßen Abscheider aus einer Staubschicht, deren Dicke unterhalb des messbaren Bereiches liegt.

[0036] Die Anhaftungsmengen erhöhen sich bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Abscheiders lediglich unwesentlich bei der Förderung von mehr als 20 t kohäsivem Pigment.

Ansprüche

1. Selbstreinigender Abscheider für kohäsive bzw. adhäsive Feststoffe aus einem fluidgeförderten Feststoffstrom auf Basis einer zyklonartigen Abscheidung, bestehend wenigstens aus einem zylindrischen Oberteil (8) mit einem Abscheideraum (3), einem Produkteinlass (2), einem Fluidauslass (5) und aus einem konisch nach unten zulaufenden Unterteil (6) mit einem unterhalb des Unterteiles (6) anschließenden Feststoffauslass (7), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Seitenwand (4) des Oberteiles (8) aus einem elastischen, insbesondere einem gummielastischen Werkstoff besteht.

2. Abscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse des Produkteinlasses (2) tangential zum zylindrischen Oberteil (8) des Abscheiders angeordnet ist.

3. Abscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidauslass (5) als Tauchrohr ausgebildet ist, das wenigstens bis unterhalb der Unterkante des Einlasses (2) in den Abscheideraum (3) ragt.

4. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (6) zur Senkrechten der Wand (4) des Oberteiles (8) um einen Winkel von <45°, insbesondere von <30° geneigt ist.

5. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Werkstoff aus der Reihe Polyurethan, Polyvinylchlorid, Silikon, Polyethylen, synthetischer oder nicht synthetischer Kautschuk, z.B. EPDM-Kautschuk ausgewählt ist.

6. Abscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (9) des Abscheiders ebenfalls aus dem gleichen elastischen Werkstoff besteht wie die Seitenwand (4).

7. Verwendung des Abscheiders nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Abscheidung von Feststoffen in pneumatischen Förderanlagen.

Zeichnung