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Verfahrenstechnik 6/2016

Verfahrenstechnik 6/2016

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Alles in einem Mischen, granulieren, kneten und dispergieren in einer Maschine Thomas Lansdorf Üblicherweise bewegen in Mischern die Werkzeuge das Mischgut und der Behälter steht fest. Im Gegensatz dazu wird bei einem fortschrittlichen Mischer das Material durch einen drehenden Behälter transportiert und so dem Mischwerkzeug zugeführt. Damit ist nicht nur einfaches Mischen, sondern auch Granulieren, Coaten, Kneten und Dispergieren in der gleichen Maschine möglich. Autor: Thomas Lansdorf, Vertrieb, Maschinenfabrik Gustav Eirich GmbH & Co KG, Hardheim Das Funktionsprinzip des Eirich-Mischers unterscheidet sich von anderen Systemen: Das Mischwerkzeug kann schneller laufen, bis mehr als 30 m/s. Der Leistungseintrag kann gezielt dem Mischgut angepasst werden. Optimale Misch- und Dispergier effekte werden dadurch ohne Messerköpfe erreicht. Während einer Um drehung des Behälters ergibt sich eine vollständige Material umwälzung; der Mischer vermengt damit ohne Entmischen. Verschiedene Konsistenzen sind in ein und demselben Mischer verarbeitbar. Das Upscaling ist einfach. Es werden Mischgüten erreicht, die meist anderen Systemen nicht zugänglich sind. Eirich-Mischer kommen in einer Vielzahl von Branchen zum Einsatz, wenn andere Mischer ihre Grenzen erreichen und hohe Produktqualitäten gefordert sind. Sie zeichnen sich durch eine wirtschaftliche Fahrweise aus, weil man mehrere Prozessschritte (z. B. Mischen und Kneten) in einem einzigen Aggregat zusammenlegen kann. Baugrößen bis 5 m³ kommen bei Herstellern hochwertiger Putze zum Einsatz. Kleine Mischer bereiten keramische Dentalmassen und Kosmetika auf. Hier kommt dem Pigment aufschluss große Bedeutung zu. Für hygienische Anwendungen stehen spezielle Modelle zur Verfügung. „Die Aufbereitungsanlage von Remondis Industrie Service recycelt in Bramsche Spraydosen und wird vom Bundesumweltamt als BVT-Anlage im ‚Merkblatt über die besten verfügbaren Techniken für Abfallbehandlungsanlagen‘ geführt. In einem aufwändigen Trennverfahren gewinnen wir Aluminium, Weißblech, Inhaltsstoffe und Treibgase zurück. So ist die maximal mögliche Stoffverwertung garantiert. Herzstück der Anlage ist ein Evactherm-Vakuummischer von Eirich, der seit 1993 problemlos arbeitet.“ Benedikt Gerbrand, technischer Niederlassungsleiter, Remondis Industrie Service GmbH Erst mischen, dann granulieren Grundsätzlich sind zwei Wege möglich, die Aufbaugranulation und die Granu lat erzeugung aus Filterkuchen oder Schlämmen unter Zugabe von Trocken stoff. Beide Möglichkeiten kommen bei der Herstellung von (organo-)mineralischen Düngemitteln zum Einsatz. Bei anderen Produkten wie Fliesenpressmassen, Bremsbelagsmassen oder Molekularsieben überwiegt die Aufbaugranulation; die Ausgangsstoffe werden gemischt und unter Zugabe von Flüssigkeiten granuliert. Weitere Beispiele sind Anwendungen im Bereich des Recyclings; Schlämme und Stäube werden zu Granulaten verarbeitet, die in Folgeprozessen aufgegeben werden können; z. B. Zinkrückgewinnung aus Konverterstäuben oder Eisenrückgewinnung aus Stahlwerksstäuben und -schlämmen. 12 VERFAHRENSTECHNIK 6/2016

GEFÄHRLICH? Schleifmittelkörnungen (z. B. Korund) werden silanisiert, d. h. im Mischer mit silizi umorganischen Verbindungen gecoatet. In der Metallurgie eingesetzter Branntkalk wird mit Silikonöl gecoatet und ist dann pneumatisch förderbar. Fliesenfugenmörtel werden z. B. mit Stearaten hydrophobiert. Sand wird mit siliziumorganischen Verbindungen gecoatet und damit wasserundurch lässig. Flotiertes Eisenerz wird in Mischern bis 12 m³ mit Bentonit gecoatet, als Vorstufe der Pelletierung; Durchsatz bis 1200 t/h; die Mischer laufen im Konti-Betrieb mehrere Monate ohne Stopp. So wie seit Jahrzehnten Massen für Dachund Mauerziegel geknetet werden, werden heute Katalysatormassen aufbereitet, mit Prozesszeiten oft unter 10 min. Auch bei Kohlen stoffmassen (Arbeitstemperatur 180 °C) oder Dichtungsmassen bringt der Mischer beste Ergebnisse. Beim Dispergieren wird im Unterschied zur gängigen Verfahrensweise nicht die flüssige Phase vorgelegt, sondern die Trockenstoffe. Unter Zusatz von wenig Flüssigkeit wird in die plastische Phase überführt und intensiv geknetet. Wenn die gewünschte Aufschlussgüte erreicht ist, wird weiter Flüssigkeit zugegeben, bis die gewünschte Viskosität erreicht ist. Große Mischer bereiten so in kurzer Zeit Papierstreichmassen, Gießund Sprühschlicker, Schaumbeton oder Kohle-Wasser-Suspensionen auf; kleinere Mischer verarbeiten Massen für Schaumkeramik oder Li-Ionen-Akkumulatoren. Heizen und kühlen Wenn Mischgut temperiert, gekühlt oder erwärmt werden muss, stehen jeweils verschiedene Methoden zur Verfügung. Kühlen Das Mischgut wird durch einen drehenden Behälter transportiert und so dem Mischwerkzeug zugeführt kann z. B. durch Eindüsen von Kohlensäureschnee oder flüssigem Stickstoff erfolgen; es gibt keine lokalen Erfrierungen, die Mischguttemperatur kann genau eingestellt werden. Analog ergeben sich beim Erwärmen mit Heißdampf keine lokalen Überhitzungen. Aufheizen des Mischguts kann auch über eine Beheizung des Mischbehälters erfolgen; da das gesamte Mischgut innerhalb von nur einer Umdrehung des Behälters vollständig umgewälzt wird, ergibt sich eine schnelle und gleichmäßige Heizwirkung. Mittels induktiver Beheizung sind Mischungstemperaturen bis 250 °C möglich. Dies ist z. B. für die Elektroden- und Graphitindustrie von Interesse, wo nun Bindemittelschmelzen verarbeitet werden können. Zum Trocknen stehen – oft in Verbindung mit Ex-Schutz – Mischer in Baugrößen zwischen 1 l und 7 m³ mit Vakuumtechnik zur Verfügung. Diese ermöglichen z. B. das Trocknen von Lackschlämmen; für das Spraydosen-Recycling ist dies als die am besten verfügbare Technik beschrieben; das Treibgas wird zurückgewonnen, der Mischer entleert Metallschrott und Farbgranulat. In vielen Vakuum-Anwendungen erweist sich der Eirich-Mischer als wirkungsvoller Rotationsverdampfer, der zusätzlich Mischen, Granulieren, Kneten, Erwärmen, Trocknen und Kühlen in einem Aggregat ermöglicht. Bei der Herstellung von Bleipastiermassen für Bleiakkus arbeitet der Mischer mit Rückflusskühlung. Bei der Umsetzung von Bleioxid mit Schwefelsäure kann damit der Wasser- und Temperaturhaushalt genau eingestellt werden, die Akkus haben dann höhere Kapazität und Lebensdauer. Weitere Anwendungen liegen in der Kühltrocknung von Gießereiformsand, der Heißdampftrocknung von Galvanikschlämmen und Ferriten, der Aufbereiten von Reibbelagsmassen, der Herstellung von flüssigen und festen Ersatzbrennstoffen aus Industrieabfällen sowie der (Metall-)Seifenherstellung, bei der mehrere bisherige Verfahrensschritte (von Reagieren bis zum Kühlen und Einmischen von Zusatzstoffen) in nur einem Aggregat abgearbeitet werden. Es gibt eine Vielzahl von Misch-, Granulier-, Knet- und Dispergier-Systemen. Der Betreiber entscheidet, was für seine Aufgabenstellung die beste und kostengünstigste Methode ist. Im Eirich-Technikum können vorab Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit des Mischsystems für die jeweilige Anwendung geprüft werden. www.eirich.com DANN PROSAFE! Absolute V ProSafe Die sicherste Lösung! ProSafe Serie ✔ Konform mit EC 1935/2004 für Lebensmittelkontakt ✔ Entspricht den Hygieneanforderungen laut VDI 6022 ✔ Frei von Formaldehyd, Phthalaten, Halogenen & Bisphenol-A ✔ Alle Konformitäten in einem Zertifikat Atmen Sie auf mit camfil.com/prosafe

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