Anlagenbau & Prozesstechnik

Drei in einem

Rührbehälter mit beheizbarem Rührorgan ermöglicht Rühren, Mischen und Trocknen

13.03.2017 -

Thaletec löste eine komplexe Rühr- und Mischaufgabe mittels eines Spezialapparates auf der Basis eines AE 630 Rührbehälters mit einem emaillierten, beheizbaren Unterkessel.

In einem Rührbehälter soll ein leichter Feststoff in Pulverform vorgelegt werden. Nachdem ein Füllgrad von über 80 % erreicht ist, wird eine starke Säure hinzugegeben, die mit weiteren flüssigen Additiven versetzt ist. Das Rührwerk hat dann die Aufgabe, die Flüssigkeit homogen im Feststoff zu verteilen. Dabei entsteht eine breiartige, fließfähige Feststoffsuspension. Schließlich absorbiert der Feststoff die Flüssigkeit nahezu vollständig, sodass der Behälterinhalt eine schlammartige Konsistenz mit hoher Viskosität annimmt. Im letzten Verfahrensschritt muss der nicht absorbierte, freie Flüssigkeitsanteil aus dem Feststoff entfernt und der Feststoff getrocknet werden.
Der emaillierte Spezialapparat auf der Basis eines AE 630 Rührbehälters mit einem emaillierten, beheizbaren Unterkessel, den Thaletec einsetzte, wurde mit einem beheizbaren Balkenrührer mit dreieckigem Rührflügelprofil ausgerüstet.

Detaillierte Konzeption
Um das Rühr- und Mischwerkzeug richtig zu dimensionieren, wurden in einem ersten Schritt Vorversuche mit dem vom Kunden bereitgestellten Feststoff und Wasser als flüssiger Phase durchgeführt. Durch Erfassung des Drehmomentes an der Rührwelle – in Abhängigkeit vom Prozessschritt – war eine sichere Dimensionierung des Antriebs hinsichtlich Leistung, Drehzahl und Drehmoment möglich.
In einem zweiten Schritt erfolgte die detaillierte Konzeption des gesamten Apparates hinsichtlich der Hauptabmessungen, des Stutzenbildes und der Gestaltung des achtstufigen Rührorganes. Aus weiteren Vorversuchen war bekannt, dass ein ausschließliches Beheizen des Behälters über den Doppelmantel zu keinem befriedigenden Trocknungsergebnis führen würde. Denn die Feststoffe würden nur sehr langsam umgewälzt werden und somit nicht hinreichend mit der Wandung des Apparates in Berührung kommen.
Daher sah das thermische Konzept (Abb. 3)von Anfang an einen beheizbaren Rührer vor. Der Rührer verfügt über eine Drehdurchführung am oberen Wellenende sowie ein Röhrensystem im Inneren der Rührwelle, welches das Wärmeträgeröl gezielt in die Rührerflügel leitet. Die Rührflügel an sich wurden als emailtechnisch optimierte Dreiecksprofile gestaltet, welche eine ausreichende Förderwirkung für den Feststoff im Rührbehälter aufweisen.
Des Weiteren ist der Apparat mit einem konischen unteren Boden ausgeführt, um das Austragen des getrockneten Feststoffes zu erleichtern. Zudem ist der Bodenauslauf im Vergleich zu der DIN-genormten Ausführung der Apparategröße 630 l zwei Nennweiten größer gefertigt. Auch dieses Merkmal erleichtert den Austrag des fertigen Produktes.
Der Rührapparat ist bei dem Kunden nunmehr seit über drei Jahren erfolgreich in Betrieb. Im Vergleich zu einem vorher eingesetzten Doppelkonustrockner konnte die Trocknungsleistung beinahe verdoppelt werden. Darüber hinaus konnte der Apparat optimal in ein neues, hoch automatisiertes Anlagenkonzept integriert werden. Dies wäre mit dem Doppelkonustrockner nicht möglich gewesen.

Weitere Lösungen
Um die Hauptfunktion des Rührapparates optimal umsetzen zu können, entschied sich der Kunde für weitere Detaillösungen aus dem Zubehörprogramm des Herstellers aus Thale:

  • Emaillierung mit abrasionsbeständigem Email Thaletec Abrisist
  • Schnellöffnungsdeckel Thaletec Quickport für die Probenentnahme

Abrasionsbeständiges Email - Thaletec Abrisist
Da es sich bei den Feststoffen durchaus um abrasiv wirkende Partikel handelt, entschied sich der Kunde, alle produktberührten Teile mit dem hoch verschleißfesten Thaletec Abrisist emaillieren zu lassen. Im Vergleich zu Standard-Emails besitzt Abrisist die nahezu doppelte Verschleißfestigkeit. Dies trägt bei Prozessen mit Feststoffanteil zu einer Verlängerung der Lebensdauer des Apparates bei.
Schnellöffnungsdeckel Thaletec Quickport
Für eine schnelle und einfache Probenentnahme entschied sich der Kunde für die Verwendung des Schnellöffnungsdeckels Thaletec Quickport. Dieser Schnellöffnungsdeckel wird mit nur drei Knebelschrauben schnell und sicher verschlossen. Der Dichteinsatz aus PTFE kann einfach entnommen und gereinigt werden.

Schlussfolgerung
Dieses Beispiel zeigt, dass in vielen Fällen nicht Lösungen von der Stange, so genannte „Standardlösungen“, die optimale Lösung für eine vom Kunden vorgegebene Aufgabenstellung darstellen.

Contact

Thaletec GmbH

Steinbachstraße 3
06502 Thale

+49 3947 778 0
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