Aus der DE 31 17 892 A1 ist ein Strahlschichtapparat zur Herstellung von Granulaten bekannt, bei dem eine Flüssigkeit in die Feststoffströmung des Strahlschichtgranulators eingebracht wird. Der Strahlschichtapparat weist einen runden Querschnitt auf, dessen unterer Teil konisch verengt ausgebildet ist. In den zentralen konischen Teil des Strahlschichtgranulators mündet ein Gaskanal, in dem eine Düse zum Eindüsen der Flüssigkeit angeordnet ist. Durch den Gaskanal wird ein entsprechendes Gas zur Aufrechterhaltung der Strahlschicht zugeführt. Das zentral zugeführte Gas reißt die über die Düse eingebrachte Flüssigkeit und ein Teil des im Strahlschichtgranulator befindlichen Materials mit, wobei ein Strahlkanal entsteht in dem die Materialteilchen mit der Flüssigkeit benetzt werden. Über den konusförmigen Boden wird das besprühte Material wieder dem Strahlkanal zugeführt, so dass es zu einem Partikelumlauf kommt. Nach Erreichen einer entsprechenden Granulatgröße werden diese aus dem Strahlschichtgranulator ausgetragen.

Nachteilig bei dieser Art von Strahlschichtgranulator ist, dass die Zuführung des Gases zur Erzeugung der Strahlschicht und die einzubringende Flüssigkeit an einer gemeinsamen Stelle im unteren Teil des Strahlschichtgranulators zugeführt wird. Eine gleichmäßige Benetzung von allen zu behandelnden Material- teilchen mit Flüssigkeit ist schwer bzw. nicht zu realisieren.

Einige Materialteilchen werden mit zuviel und andere mit zuwenig Flüssigkeit besprüht, so dass ein Endprodukt mit gleicher Korngröße und gleichem Materialaufbau nicht erzielt wird. Außerdem sind diese Anlagen nur zur Granulation von geringen Materialdurchsätzen geeignet. Bei größeren Durchsätzen treten Probleme hinsichtlich der Erzeugung und der Aufrechterhaltung der Strahlschicht auf.

Vorbekannt ist durch die Schrift DE 100 04 939 C1 ein Strahlschichtapparat zur Fluidisierung und thermischen Behandlung von weitgehend beliebig geformter und in ihren Partikelabmessungen sowie Partikelmassen unterschiedlich bestehenden Materialien. Der Strahlschichtapparat zur Batch oder einer kontinuierlichen Prozessführung besteht aus einer im unterem Bereich des Strahlschichtapparats angeordneten Zuluftkammer in der das Fluidisierungsmittel, wie beispiels- weise Luft, zugeführt wird. Das Fluidisierungsmittel wird mittels einer zwischen Zuluftkammer und Fluidisierungsbereich angeordneten steuerbaren Gasanströmeinrichtung dem Fluidi- sierungsbereich des Strahlschichtapparats zugeführt. Der Fluidisierungsbereich wird durch die im unteren Bereich angeordnete Gasanströmeinrichtung sowie durch eine Strahleinströmwand, einer der Strahleinströmwand gegenüber- liegender Strahlrückstromwand sowie den Seitenwänden gebildet.

Die Strahleinströmungswand und die Strahlrückstromwand sind gegenüber der Senkrechten geneigt, so dass sie einen Konus bilden. Dadurch entsteht oberhalb der Strahleinströmungswand und der Strahlrückstromwand ein erweiterter Querschnitt des Strahlschichtapparats, der als Expansionsbereich für das Fluidisierungsmittel dient und der mit einem Austrag für die Abluft versehen ist. Der Strahlschichtapparat kann dabei einseitig oder doppelseitig, das heißt mit einem doppelten Konus, ausgebildet sein. Durch die Anordnung der Strahlein- strömungswand und der Strahlrückstromwand sowie durch die Zuführung des Fluidisierungsmittels durch die Gasanström- einrichtung entsteht in dem Fluidisierungsbereich eine Art Feststoffrotation in der eine entsprechende Materialbehandlung erfolgt.

Ein Aufbringen von Flüssigkeiten in die Feststoffströmung ist mit dieser Art von Strahlapparaten nicht vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Strahlschichtapparat ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine Flüssigkeit gezielt und einstellbar auf das Material in der Strahlschicht zur Herstellung von beschichteten Granulaten, zum Befeuchten von Materialteilchen und der Granulation und Agglomeration von unterschiedlichen Materialien für die verschiedensten Industriezweige aufgebracht werden kann, so dass ein Endprodukt mit annähernd gleicher Korngröße und gleichen Materialeigenschaften auch bei großen Materialdurchsätzen entsteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 und für die Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 11 gelöst.

Durch die Ausbildung wenigstens einer in axialer Richtung des Reaktionsraumes des Strahlschichtapparates liegenden kreisähn- lichen Feststoffströmung bei der die zur Ausbildung der Feststoffströmung benötigte Zuluft über einen im unteren Bereich und in axialer Richtung des Reaktionsraumes liegenden Spalt zugeführt und die Flüssigkeit mittels einer oder mehreren Ein-und/oder Mehrstoffdüsen an einer oder mehreren Stellen in die Feststoffströmung eingebracht wird, können die Strömungsbedingungen im Bedüsungsbereich eingestellt werden, so dass die Flüssigkeit gezielt und einstellbar in die Feststoffströmung aufgebracht werden kann. Das dabei entstehende Endprodukt zeichnet sich durch annähernd gleiche Korngröße mit gleichen Materialeigenschaften aus. Durch das Aufsprühen von reinen Flüssigkeiten, Lösungen, Schmelzen oder dgl. durch ein oder mehrere Ein-und/oder Mehrstoffdüsen in die Feststoffströmung können unterschiedliche Endprodukte herge- stellt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der Vorrichtung das zu behandelnde Material verschiedenartigen Technologien wie Granulation, Agglomeration, Befeuchten und Beschichten unterzogen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran- sprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihrer Wirkung erläutert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs- beispiels näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen : Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Strahlschichtapparat im Schnitt, Fig. 2 eine Variante des erfindungsgemäßen Strahl- schichtapparats in perspektivischer Darstellung, Fig. 3 eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Strahlschichtapparates im Schnitt und Fig. 4 mehrere nebeneinander angeordnete Reaktionsräume des erfindungsgemäßen Strahlschichtapparates in perspek- tivischer Darstellung.

In der Figur 1 ist ein Strahlschichtapparat dargestellt, dessen Apparatequerschnitt 9 einen rechteckigen Querschnitt aufweist.

In der Figur 2 ist ein Ausschnitt des in Figur 1 gezeigten Strahlschichtapparates perspektivisch dargestellt. Der grund- sätzliche Aufbau des Strahlschichtapparates besteht aus einer Zuluftkammer 8, einem darüber angeordneten querschnitts- erweiternden Expansionsbereich 14 und einer Entstaubungsanlage 19. In dem Gehäuse 4 des Strahlapparates ist im unteren Teil der Zuluftkammer 8 eine Zufuhr für die Zuluft 10 angeordnet, während im oberen Bereich des Strahlschichtapparats ein Abzug für die Abluft 11 angeordnet ist. Die Entstaubungsanlage 19 ist mit einer an sich bekannten Filterabreinigung 18 versehen, die den abgeschiedenen Staub in den Reaktionsraum 26 des Strahlschichtapparates zurückführt.

Im Bereich der Zuluftkammer 8 sind im Gehäuse 4 des Strahlschichtapparates in axialer Richtung gesehen wenigstens eine Strahlrückstromwand 2 und eine Strahleinströmungswand 3 angeordnet, die den eigentlichen Reaktionsraum 26 des Strahlschichtapparates begrenzen. In der Figur 1 ist eine Vorzugsvariante der Ausbildung des Reaktionsraums 26 dargestellt, bei der der untere Bereich des Reaktionsraumes 26 in axialer Richtung durch zwei geneigt angeordnete Strahlrückströmungswände 2 begrenzt wird denen unter Bildung von zwei axial verlaufenden Spalten 1 jeweils eine geneigt angeordnete Strahleinströmungswand 3 zugeordnet ist, die im oberen Bereich miteinander verbunden sind. Der untere Bereich des Reaktionsraums 26 kann aber auch nur durch eine geneigt angeordnete Strahlrückströmungswand 2 und einer gegenüber- liegenden geneigt angeordnete Strahleinströmungswand 3 unter Bildung eines axial durch den Reaktionsraum 26 verlaufenden Spaltes 1 zur Zuführung von Zuluft 10 gebildet werden. In dem Spalt 1 sind regelbare Verstelleinrichtungen zur Einstellung der Menge und der Geschwindigkeit der dem Reaktionsraum 26 zugeführten Luftströmung 12 angeordnet. Der Spalt 1 ist derart ausgebildet, dass die Luftströmung 12 der Zuluft 10 gegen den unteren Bereich der Strahleinströmwand 3 geleitet wird.

Die Zuführung des zu behandelnde Materials in dem Reaktionsraum 26 erfolgt über einen Materialeintritt 13, wobei sich unter Einwirkung der zugeführten Luftströmung 12 eine in axialer Richtung des Reaktionsraumes 26 liegende kreisähnliche Feststoffströmung 15 ausbildet. Der Materialeintritt 15 mündet vorzugsweise im Bereich einer nach unten gerichteten Strömung 24 der Feststoffströmung 15 in den Reaktionsraum 26. Über einen Feststoffaustrag 5 verlässt das Material den Reaktionsraum 26, wobei der Feststoffaustrag 5 im Bereich des Übergangs der Querströmung 23 zu der nach unten gerichteten Feststoffströmung 24 der Feststoffströmung 15 angeordnet ist.

Zur Einbringung von Flüssigkeit in die Feststoffströmung 15 münden an verschiedenen Stellen oberhalb des Spaltes 1 ein oder mehrere Düsen 6,7, 17 in den Reaktionsraum 26. Dabei sind die Düsen 7 in Richtung der nach oben gerichteten Strömung 22 wirkend, die Düsen 6 entgegen der Richtung der nach oben gerichteten Strömung 22 wirkend und die Düsen 17 im Bereich der nach unten gerichteten Strömung 24 angeordnet. In axialer Richtung des Reaktionsraumes 26 münden mehrere nebeneinander angeordnete Düsen 6 und/oder 7 und/oder 17 in den Reaktionsraum 26 des Strahlschichtapparates.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist im unteren Bereich des Reaktionsraums 26 zwischen der Strahlrückströmwand 2 und der Gehäusewand 3 ein axial verlaufendes Trennblech 16 angeordnet, dessen Unterkante beabstandet zur Strahlrückströmwand 2 angeordnet ist.

In der Figur 3 ist ein Strahlschichtapparat ohne integrierter Entstaubungsanlage 19 dargestellt. Dabei wird die staubbeladene Abluft 20 als Abluft 11 aus dem Strahlschichtapparat ausgetragen und in einer nachgeschalteten separaten nicht dargestellten Entstaubungsanlage entstaubt.

In der Figur 4 ist ein mehrstufiger Strahlschichtapparat dargestellt, der aus mehreren nebeneinander angeordneten Reaktionsräumen 26 gebildet wird. Dabei sind zwei nebeneinander angeordnete Reaktionsräume 26 über einen gemeinsamen Überlauf, der bei den ersten Reaktionsraum als Feststoffaustrag 5 und bei dem zweiten Reaktionsraum als Feststoffeintritt 13 ausgebildet ist, miteinander verbunden. Dabei kann der untere Bereich der Zuluftkammer 8 durch Anordnung von Trennwänden 25 in mehrere Segmente unterteilt werden, die ein oder mehrere Reaktionsräume 26 umfassen. In den dabei unter den Reaktionsräumen 26 entstehenden Räumen kann Zuluft 10 in unterschiedlicher Menge, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit zugeführt werden.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Strahlschichtapparates wird anhand des nachfolgend erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen von Flüssigkeiten in eine Feststoffströmung eines Strahlschicht- apparates zur Herstellung von beschichteten Granulaten, zum Befeuchten von Materialteilchen und der Granulation und Agglomeration von unterschiedlichen Materialien für die verschiedensten Industriezweige wird wenigstens eine in axialer Richtung des Reaktionsraumes 26 liegende kreisähnliche Feststoffströmung 15 erzeugt, in die eine Flüssigkeit eingedüst wird. Dabei wird die Feststoffströmung 15 mit einer nach oben gerichtete Strömung 22 mit hoher Strömungsgeschwindigkeit, mit einer Querströmung 23 mit geringerer Strömungsgeschwindigkeit und mit einer nach unten gerichtete Strömung 24, die eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als die Querströmung 23 besitzt, durch Zuführen von Zuluft 10 über einen im unteren Bereich und in axialer Richtung des Reaktionsraumes liegenden Spalt 1 und durch die eingedüste Flüssigkeit gebildet. Die nach unten gerichtete Feststoffströmung 24 im Reaktionsraum 26 wird durch Schwerkraftwirkung erzeugt.

Das zu behandelnde Material wird durch die kreisähnliche Feststoffströmung 15 durch den langgestreckten Reaktionsraum 26 vom Materialeintritt 13 zu dem Feststoffaustrag 5 transportiert, wobei das Material über die in axialer Richtung des Reaktionsraumes 26 hintereinander angeordneten Düsen 6 und/oder 7 und/oder 17 mit Flüssigkeit besprüht wird. Die Flüssigkeit wird dabei mittels Ein-und/oder Mehrstoffdüsen 6, 7,17 an einer oder mehreren Stellen in die Feststoffströmung 15 eingebracht. Entsprechend dem herzustellenden Endprodukt wird eine reine Flüssigkeit, Lösungen, Schmelzen oder dgl. in die Feststoffströmung 15 aufgesprüht. Durch entsprechend eingestellte Strömungsverhältnisse im Reaktionsraum 26 und durch die Zuführung der Flüssigkeiten in die Feststoffströmung 15 wird entsprechend dem herzustellenden Endprodukt ein Befeuchten, Beschichten oder eine Granulation oder Agglomeration des Materials vorgenommen.

Zur Ausbildung der Feststoffströmung 15 mit einem gewünschten Strömungsprofil ist die Menge und die Strömungsgeschwindigkeit der dem Reaktionsraum 26 zugeführten Zuluft 10 und/oder der Luftströmung 12 regelbar einstellbar, wobei vorteilhafter Weise im Reaktionsraum 26 zwei gegenläufig kreisähnliche Feststoffströmungen 15 erzeugt werden. Unterstützt wird die Bildung der Feststoffströmung 15 durch das Einsprühen der Flüssigkeit und durch die angeordneten Trennbleche 16. Durch den entstehenden Spalt zwischen dem Trennblech 16 und der Strahlrückströmwand 2 wird das Material der nach unten gerichteten Strömung 24 direkt der über den Spalt 1 zugeführten Luftströmung 12 aufgegeben, wodurch auch gleichzeitig eine Stabilisierung der nach oben gerichteten Strömung 22 erreicht wird. Außerdem wird durch das Trennblech 16 ein unerwünschtes Überströmen des Materials zwischen der nach unten gerichteten Strömung 24 und der nach oben gerichteten Strömung 22 insbesonders bei einer hohen Materialbeaufschlagung der Feststoffströmung 15 vermieden.

Die Materialzuführung in den Reaktionsraum 26 erfolgt über den Materialeintritt 13 im Bereich der nach unten gerichteten Feststoffströmung 24, während der Materialaustrag des Fertigproduktes aus dem Reaktionsraum 26 oder ein Materialtransport in einen weiteren nachgeschalteten Reaktionsraum 26 im Bereich des Übergangs der Querströmung 23 zu der nach unten gerichteten Feststoffströmung 24 erfolgt.

Zum Schutz der Umwelt oder nachfolgender Ausrüstungen vor einer Kontamination durch das zu behandelnde Material ist die Entstaubungsanlage 19 ein integrierter Bestandteil des Strahlschichtapparates. Die Entstaubung der staubbeladenen Abluft 20 erfolgt beispielsweise in einem Schlauch-oder Patronenfilter, während der abgeschiedene Staub 21 der Feststoffströmung 15 wieder zugeführt wird und damit an dem weiteren Behandlungsprozess teilnimmt.

Zusammenfassend lässt sich folgendes feststellen : Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Flüssigkeiten in eine Feststoffströmung eines Strahlschicht- apparates mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen und eine dazugehörige Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 11 genannten Merkmalen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für einen Strahlschichtapparat ein Verfahren und eine dazugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine Flüssigkeit gezielt und einstellbar auf das Material in der Strahlschicht zur Herstellung von beschichteten Granulaten, zum Befeuchten von Materialteilchen und der Granulation und Agglomeration von unterschiedlichen Materialien für die verschiedensten Industriezweige aufgebracht wird, so dass ein Endprodukt mit annähernd gleicher Korngröße und gleichen Materialeigenschaften auch bei großen Material- durchsätzen entsteht.

Erfindungsgemäß wird das durch die Ausbildung wenigstens einer in axialer Richtung des Reaktionsraumes des Strahlschicht- apparates liegenden kreisähnlichen Feststoffströmung erreicht, bei der die zur Ausbildung der Feststoffströmung benötigte Zuluft über einen im unteren Bereich und in axialer Richtung des Reaktionsraumes liegenden Spalt zugeführt und die Flüssigkeit mittels einer oder mehreren Ein-und/oder Mehrstoffdüsen an einer oder mehreren Stellen in die Feststoffströmung eingebracht wird. Dadurch können die Strömungsbedingungen im Bedüsungsbereich eingestellt werden, so dass die Flüssigkeit gezielt und einstellbar in die Feststoffströmung aufgebracht werden kann. Das dabei entstehende Endprodukt zeichnet sich durch annähernd gleiche Korngröße mit gleichen Materialeigenschaften aus. Durch das Aufsprühen von reinen Flüssigkeiten, Lösungen, Schmelzen oder dgl. durch ein oder mehrere Ein-und/oder Mehrstoffdüsen in die Feststoffströmung können unterschiedliche Endprodukte herge- stellt werden.

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten in eine Feststoffströmung eines Strahlschichtapparates Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 Spalt 2 Strahlrückströmungswand 3 Strahleinströmungswand 4 Gehäuse 5 Feststoffaustrag 6 Düse 7 Düse 8 Zuluftkammer 9 Apparatequerschnitt 10 Zuluft 11 Abluft 12 Luftströmung 13 Materialeintritt 14 Expansionsbereich 15 Feststoffströmung 16 Trennblech 17 Düse 18 Filterabreinigung 19 Entstaubungsanlage 20 staubbeladene Abluft 21 abgeschiedener Staub 22 nach oben gerichtete Strömung 23 Querströmung 24 nach unten gerichtete Strömung 25 Trennwände 26 Reaktionsraum