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Verfahrenstechnik 12/2017

Verfahrenstechnik 12/2017

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Sanfte Homogenisierung Mischtechnik zur Aufbereitung von Feststoffen Aroma oder Änderung der Produktcharakteristika. Die Geschwindigkeit an jedem Punkt innerhalb der Anlage ist niemals höher als 1 m/s. Während die maximale Chargengröße üblicherweise der Hälfte des Volumens der rotierenden Trommel entspricht, beträgt die mischbare Mindestmenge hier lediglich 10 % einer Charge. Dies erlaubt Flexibilität und öffnet die Möglichkeit, Vormischungen im gleichen Mischer vorzunehmen. Der Energiebedarf ist mit üblicherweise 2 W/kg bei einem in nur 3 min gemischten Produkt sehr niedrig. Oder anders ausgedrückt: An einem 500-kg-Chargenmischer ist ein 2,2-kW-Motor installiert, von dem tatsächlich weniger als 1 kW verwendet wird. Das Verfahren kann hierbei nicht nur zur Verarbeitung von Chargen, sondern auch im kontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden. Beschichtung, Imprägnierung und Einweichung von Feststoffen Das Mischprinzip beruht auf einem langsam rotierenden Behälter, der ein schonendes Mischen von Pulvern und Granulaten mittels Schwerkraft ermöglicht. Dabei können gleichzeitig Flüssigkeiten eingebracht werden, auch eine thermische Behandlung ist möglich. Autoren: Bastiaan Soeteman, geschäftsführender Inhaber, Dr. Michael Kaiser, Vertrieb Deutschland, beide Lindor Products B.V., BC Dordrecht, Niederlande D er Gentle-touch-Mischer besteht aus einem Einlass, einer Trommel in horizontaler Bauform und einem feststehenden Auslass. Das Produkt wird über den Einlass in die langsam rotierende Trommel gefördert. Während des Mischprozesses fließt das Produkt in Längs- und Querrichtung über speziell ausgerichtete und gefertigte Schaufeln. Die Partikel werden angehoben, gleiten auf einer Schaufel hinab und verbleiben schließlich in einem sich endlos bewegenden Partikelbett, fließen zurück zum Einlassbereich und erwarten dort den nächsten Durchlauf. Rotation und Schwerkraft mischen das Produkt völlig willkürlich, wobei alle Partikel in ständiger Bewegung sind. Diese Technik ermöglicht eine Homogenisierung innerhalb weniger Minuten. Nach Öffnung des Auslasses gleitet das Produkt über die Schaufeln aus der Mischtrommel in die nächste Verarbeitungsstufe. Die Entleerungsrate liegt normalerweise bei über 99,8 %. Es gibt keine Rührwerke, Paddeln, Schnecken, Messer oder irgendwelche anderen beweglichen Teile. Folglich gibt es praktisch keine Scherkräfte, Reibungen oder Bruch, ebenso wenig wie potenzielle Verklumpungen durch Hitze oder Temperaturanstieg, Verschmierung, Verlust von Durch spezielle Einsprühvorrichtungen können während des Mischens Flüssigkeiten über den Pulvern oder Granulaten für Beschichtungen, Einfärbungen, Aromatisierungen oder Imprägnierungen zerstäubt werden. Je nach ausgewähltem Verfahren (einphasig, zweiphasig oder Ultraschall) kann der aufgebrachte Flüssigkeitsanteil zwischen 0,01 und 60 % variieren und da das Produkt immer in Bewegung ist und die Besprühung über eine feststehende Düse erfolgt, ist die Benetzung immer gleichmäßig und homogen. Ursprünglich war das Gentle-touch-System ein reines Mischverfahren, aber im Laufe der Zeit kamen mehr und mehr Funktionen hinzu, neben der Flüssigkeitseinspritzung dann auch solche wie Trocknen, Heizen, Desinfizieren, Kühlen oder Gefrieren. Dadurch hat der Mischer sich zu einem Reaktionsbehälter weiterentwickelt. Wegen der Rotation des Behälters und der speziellen Formgebung der Schaufeln befindet sich das gesamte Produkt innerhalb des Behälters immer in einer „sanften Phase“. Der Reaktor kann im Bedarfsfall auch mit Inertgas, unter Vakuum oder leichtem Druck betrieben werden. Das Produkt fließt während der Durchführung des jeweiligen Verfahrensschrittes sanft durch den Behälter. Die Verfahrensschritte können gleichzeitig oder hintereinander erfolgen. Der Reaktionsbehälter kann – geeignet für Dampfbeheizung bis zu 8 bar (170 °C), Heißwasser bis zu 120 °C 14 VERFAHRENSTECHNIK 12/2017

Nach Öffnung des Auslasses gleitet das Produkt aus der Mischtrommel Schüttguttechnik GmbH & Co. KG Wir sind Optimierer für: • Schüttgutförderung • Lagerung und • Dosierung oder Thermoöl – mit doppelwandig ausgeführtem Behälter und/oder Schaufeln gefertigt werden. Alternativ ist es auch möglich, Heißluft mit bis zu 350 °C unmittelbar in die Mischtrommel in Gegenrichtung zum Produktlauf einzuleiten. Ein wesentlicher Einsatzbereich des Systems ist das homogene Mischen von Granulat, um durch die Extrusion entstandene Farb- oder Qualitätsunterschiede auszugleichen. Ein Trommelmischer mit einer hohen Kapazität (bis zu 30 t oder 25 000 l) kann die Extruder-Produktion von 8 h verarbeiten. Die Homogenisierung dieser Charge im Mischer gewährleistet die gleichbleibende Qualität des Granulats. Verarbeitung vernetzbarer Kunststoffcompounds Für einen führenden Hersteller von Compoundieranlagen wurde ein beheizbarer Mischer zur Verbesserung der spezifischen Eigenschaften vernetzbarer Kunststoffcompounds als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Hochspannungskabelisolationen konzipiert. Hierzu werden Mischer mit beheizter Trommel eingesetzt, in der die Imprägnierung abläuft, indem das warme Granulat mit einem vernetzenden Kontaktmittel besprüht wird. Der Mischer ist mit speziellen kontaktlosen Dichtungen ausgestattet. Die notwendige Reinheit der Compounds mit einer Verunreinigung < 1 ppm stellt dabei hohe Anforderungen an die Trommeldichtungen. Die beheizte Mischtrommel hält die Produkttemperatur während des Besprühungs- und Umwandlungsprozesses konstant. Dazu zirkuliert heißes Wasser durch den Doppelmantel und erwärmt das Produkt. Die Injektionslanze zur Flüssigkeitsdosierung des hierzu verwendeten Peroxids ist ebenfalls ummantelt und mit Warmwasser beheizt. Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit in der späteren Weiterverarbeitung und Montage werden Dichtungselemente aus Elastomeren mit dem Gentle-touch-System mit Talkum bepudert oder mit Silikonöl benetzt. Wesentliche Anforderungen sind die Bedienungssicherheit, eine nahezu vollständige Entleerung, eine einfache und vollständige anschließende Reinigung und eine störungsfreie Befüllung, ohne dass die Formlinge sich z. B. im Eintritt verhaken oder verblocken. Besondere Anforderungen an die Konzipierung des Systems ergeben sich daraus, dass das Talkum in sehr feinkörniger Pulverform anfällt und deshalb zu starker Staubentwicklung neigt. Für die Zugabe des Silikonöls wird üblicherweise ein Drei-Phasen-Injektor vorgesehen. Das Talkumpulver wird dagegen direkt mit dem Trägermaterial über den Produkteinlass zugegeben und verteilt sich unmittelbar danach homogen in der Mischtrommel, da die Befüllung immer bei bereits drehender Mischtrommel erfolgt. Tendenzen zu Pulverrückständen und zum Aufbau von Nestern gibt es während des gesamten Mischprozesses nicht. Durch die gegenüber herkömmlichen Verfahren deutlich verbesserte und beschleunigte Homogenisierung kann die benötigte zuzuführende Talkum- oder Ölmenge signifikant reduziert werden. Nach der Entleerung werden die Formteile nahezu rückstandsfrei entladen. Die verbleibenden nur geringen Talkumpuderreste an Schaufeln und Innenwand der Mischtrommel können leicht mittels eines Lappens gereinigt werden. Dabei können extra-große Wartungs- und Beobachtungsklappen mit Gasdruckzylinderunterstützung vorgesehen werden, um den Zugang ins Innere und die Reinigung zu erleichtern. Der verbleibende Rest an Silikonöl wird dadurch minimiert, dass das System so ausgelegt ist, dass die Injektion erst ab einem gewissen Füllstand erfolgt und der Injektor so ausgerichtet ist, dass die Flüssigkeit auf das Produkt und nicht auf die Schaufeln oder die Behälterinnenwand aufgegeben wird. www.lindor.nl Hier: BIG-BAG-Befüllstation mit Verwiegung, Verdichtung und integriertem Vakuumfördergerät Unsere Kompetenzen: • Dosieren von Pulvern, Granulaten, Flüssigkeiten • BIG-BAG-Entleerstation/ -Befüllstation • Silo- und Fördertechnik für Schüttgut • Vakuum- bzw. Saugförderung • pneum. Förderung als Druckförderung • Anlagenbau und Engineering • Automatisierung • Mietanlagen AGS-Schüttguttechnik GmbH & Co. KG Großer Kamp 10 –12 · 32791 Lage Telefon: 0 52 32 - 6 91 90 - 200 Telefax: 0 52 32 - 6 91 90 - 10 info@ags-st.de www.ags-schuettguttechnik.de

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