Geschrieben am 12. Januar 2018 von Carrier Vibrating
Veröffentlicht in Powder & Bulk Solids
Vor kurzem wandte sich ein internationales Salzvertriebsunternehmen an das Ingenieurteam von Carrier Vibrating Equipment Inc., um eine Lösung für eine einzigartige Anforderung zu finden. Das Unternehmen wollte eine Maschine, die in der Lage war, zwei separate Produkte herzustellen: gebrochenes Steinsalz und Speisesalz.
Es sollte jeweils nur eine Salzsorte verarbeitet werden, weshalb das Unternehmen nicht zwei verschiedene Anlagen anschaffen wollte, von denen eine immer untätig blieb. Es stellte sich heraus, dass die verschiedenen Salze ähnliche Anforderungen an die Trocknung stellten, aber die Komplikation lag in der Art und Weise, wie das Endprodukt verpackt werden sollte, und das System musste dementsprechend ausgelegt werden.
Das Steinsalz sollte für spätere Großtransporte gelagert werden, aber das Speisesalz sollte sofort in eine Verpackungsanlage zum Absacken gelangen. Die Lösung war ein vibrierendes Wirbelschichttrocknungssystem, das sich schnell an Produktänderungen anpassen ließ. Die flexiblen Konstruktionsanforderungen des Unternehmens passten perfekt zum technischen Know-how von Carrier.
Hintergrund
Der Kunde hatte bereits getrocknetes Stein- und Speisesalz in großen Mengen von Salzproduzenten in Übersee gekauft und wollte seine Kosten senken, indem er teilweise getrocknetes und noch feuchtes Salz kaufte und selbst trocknete. Das Feuchtsalz war zu einem deutlich niedrigeren Preis erhältlich als das bereits getrocknete Salz, und die Einsparungen rechtfertigten nachweislich die Investition in die Trocknungsanlage.
Es gibt drei Hauptarten von Salz, die nach der Art der Verarbeitung und Trocknung unterschieden werden. Jede dieser Arten erfordert unterschiedliche Spezifikationen für die Verarbeitung, und das Endprodukt wird für verschiedene Anwendungen verwendet.
Steinsalz entstand unterirdisch durch die Verdunstung alter Meere und wird in der Regel aus diesen abgelagerten Salzflözen abgebaut. Dies geschieht in der Regel mit Dynamitsprengungen und großen Schaufelmaschinen, und die Steinsalzbrocken werden zerkleinert und zu einer brauchbaren Größe verarbeitet.
Solarsalz entsteht, wenn salzhaltige Sole in flache, flache Teiche gepumpt wird und in der Sonne verdunstet, wobei Salzablagerungen zurückbleiben. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis sich genügend Salz abgelagert hat, um geerntet werden zu können. Dann wird das Salz mit speziellen Maschinen vom Teichboden abgeschabt und der Verarbeitung zugeführt.
Tafelsalz wird aus Sole hergestellt, die durch eine Zentrifuge geleitet und durch Verdampfer gepresst wird, bis sie kristallisiert. Anschließend wird sie gewaschen und gespült, und der Vorgang wird so lange wiederholt, bis sie sauber und frei von Verunreinigungen ist. Anschließend wird es in einem Trockner auf den für den Transport und die Verwendung erforderlichen Feuchtigkeitsgrad gebracht.
Herausforderung
Um Salz gründlich zu trocknen und für die verschiedenen Verwendungszwecke vorzubereiten, muss es auf hohe Temperaturen erhitzt werden, wodurch die innere Feuchtigkeit an die Oberfläche der einzelnen Salzpartikel getrieben wird, wo sie dann verdampfen kann. Da das Speisesalz unmittelbar nach dem Trocknen in Säcke verpackt wurde, hätte diese hohe Hitze zu Problemen geführt, da die Säcke, in die es verpackt wurde, möglicherweise geschmolzen wären. Dadurch würden große Mengen an Produkt verschwendet und die Abfüllzeiten verlangsamt.
Außerdem ist das heiße Speisesalz nicht sofort nach dem Verlassen des Trockners völlig feuchtigkeitsfrei, sondern setzt den Trocknungsprozess fort und gibt bei der Abkühlung Wasserdampf ab. Dieser Verdunstungskühleffekt führt zu Problemen, wenn das heiße Salz bereits in einem versiegelten Beutel verpackt ist, da der Wasserdampf vom Salz wieder aufgenommen wird, was zu festen Klumpen und Problemen bei der Qualitätskontrolle des verpackten Produkts führt.
Beides ist bei lose gelagertem Steinsalz nicht der Fall, da es noch heiß aus dem Trockner kommen und im Freien weiter abkühlen kann. Um die Probleme mit dem Tafelsalz zu umgehen, muss es nach der Trocknung einen Kühler durchlaufen, der es auf eine sichere Temperatur bringt und den Wasserdampf, den es beim Abkühlen abgibt, entfernt. Das Unternehmen benötigte ein Salztrocknungssystem, das den unterschiedlichen Anforderungen dieser beiden Salze gerecht werden konnte.
Kundenspezifische Lösung
Der Kunde schickte Proben seiner Salzprodukte an das Carrier-Testlabor in Louisville, KY, und wurde eingeladen, den Tests beizuwohnen, die durchgeführt wurden, um die erforderlichen Trocknungstemperaturen und Verweilzeiten für seine Salzprodukte zu bestimmen. Diese umfangreichen Labortests sind erforderlich, um die Produkte zu bewerten und die beste und kostengünstigste Lösung anzubieten.
Nach Prüfung des Prozesses und der Testdaten wurde ein vibrierender Wirbelschichttrockner/-kühler als beste Wahl für diese Anwendung ermittelt. Im Gegensatz zu anderen Trocknertypen kann eine vibrierende Wirbelschicht eine Kühlsektion enthalten, um die Temperatur des Kochsalzes für die Absackung zu senken und die Feststoffe schonend zu behandeln, was den Produktabbau oder die Bildung von Feinanteilen reduziert. Das Ingenieurteam von Carrier begann mit der Entwicklung einer kundenspezifischen Konstruktion, die es dem Kunden ermöglicht, die Maschine bei einem Produktwechsel zwischen zwei Trocknungsprozessen zu wechseln. Die gesamte Länge des Fließbetts kann als Trockner für die Verarbeitung von Steinsalz genutzt werden, wodurch eine höhere Produktionsrate erzielt wird. Für die Verarbeitung von Speisesalz kann das System dann so umgerüstet werden, dass nur ein Teil als Trockner dient und der Rest als Kühlzone, in der die Temperatur auf einen sicheren Bereich gesenkt und die Restfeuchtigkeit entfernt wird.
Ergebnis
Das endgültige Design des vibrierenden Wirbelschichttrockners/-kühlers entsprach den unterschiedlichen Anforderungen des Kunden für seine Salzproduktion. Die Möglichkeit, von einem Trockner in voller Länge auf eine Einheit mit getrennten Trocknungs- und Kühlzonen umzuschalten, wurde durch den Einsatz automatischer Kanalklappen und eines Plenumabschnitts erreicht, der die Maschine in zwei Zonen unterteilt. Das gesamte vibrierende Fließbett wurde isoliert, um die Energieeffizienz zu verbessern, ein Aspekt, der dem Kunden ebenfalls am Herzen lag. Die Konstruktion umfasste auch Isolierfedern aus Gummi, um eine einfache Reinigung zu ermöglichen und das System abspritzen zu können, um eventuelle Salzansammlungen zu entfernen.
Bei der Trocknung von Steinsalz wurde die gesamte Luft mit einem Erdgasbrenner erwärmt und bei geöffneter Klappe in beide Zonen des Plenums geblasen. Bei der Verarbeitung von Speisesalz wurde die Klappe geschlossen und ein separates Gebläse sorgte für kühlere Luft in der Kühlzone. Die SPS des Kunden wurde so programmiert, dass die Einstellung bei Bedarf schnell geändert werden konnte. Die endgültige Leistung der Anlage betrug 20 t/h getrocknetes und gekühltes Speisesalz, das sofort in Säcke abgefüllt werden konnte, und die dreifache Leistung von 60 t/h getrocknetem Steinsalz, das als Schüttgut gelagert werden sollte.
