EP0341646B1

Process and apparatus for drying a liquid layer deposited onto a moving carrier material

Abstract

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EP0341646B1, drawing sheet 1
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Expired 9 May 2009, 17.4 years ago.

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38 claims: 3 independent, 35 dependent

  1. 1
    Verfahren zum Trocknen einer auf einem durch eine Trocknungszone bewegten Trägermaterial aufgebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungsmittelkomponenten und nicht-verdampfbare Komponenten enthält, wobei ein Gas in Längsrichtung des Trägermaterials parallel zu der Flüssigkeitsschicht strömt und in Strömungsrichtung innerhalb der Trocknungszone beschleunigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas gleich- oder gegensinnig zur Laufrichtung des flächenhaften Trägermaterials entlang und parallel zu der Flüssigkeitsschicht strömt und in Strömungsrichtung innerhalb der gesamten Trocknungszone beschleunigt wird, daß die Eintrittsgeschwindigkeit v₁ der Gasströmung auf eine Endgeschwindigkeit v₂ gesteigert wird, die bis zu dem 1000-fachen Wert der Eintrittsgeschwindigkeit v₁ beträgt, und daß die Geschwindigkeitsverteilung der Gasströmung in den einzelnen Querschnitten der Trocknungszone quer zur Laufrichtung des Trägermaterials konstant eingestellt wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas erwärmt ist und der Gesamtgasstrom an einem Ende der Trocknungszone abgesaugt wird.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungszone so ausgestaltet ist, daß im Eintrittsquerschnitt und in der Trocknungszone auftretende Störungen, wie Wirbel und Turbulenzen in der Gasströmung, ausgedämpft werden, so daß die Gasströmung laminar wird.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmung der Trocknungszone mit einem konstanten Gasvolumenstrom erfolgt, wobei der Querschnitt der Trocknungszone in Laufrichtung des Trägermaterials ständig verkleinert wird.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom in Laufrichtung des Trägermaterials ständig erhöht wird, bei gleichbleibendem Querschnitt der Trocknungszone.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom in Laufrichtung des Trägermaterials ständig erhöht wird, bei abnehmendem Querschnitt der Trocknungszone.
  7. 7
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial senkrecht durch die Trocknungszone hindurchläuft und daß eine Seite des Trägermaterials eine Flüssigkeitsschicht trägt, die getrocknet wird.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial beidseitig mit Flüssigkeitsschichten versehen ist und daß beide Seiten des Trägermaterials durch gegensinnig zur senkrechten Laufrichtung des Trägermaterials strömendes Trocknungsgas getrocknet werden.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit auf seiner Unterseite aufgetragener Flüssigkeitsschicht horizontal oder schräg durch die Trocknungszone hindurchläuft und daß das Trocknungsgas unterhalb des Trägermaterials entlang der hängenden Flüssigkeitsschicht strömt.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchströmung der Trocknungszone mit einem konstanten Gasvolumenstrom erfolgt, wobei der Querschnitt der Trocknungszone gegen die Laufrichtung des Trägermaterials ständig kleiner wird.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom gegen die Laufrichtung des Trägermaterials, bei gleichbleibendem Querschnitt der Trocknungszone, ständig erhöht wird.
  12. 12
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasvolumenstrom gegen die Laufrichtung des Trägermaterials, bei abnehmendem Querschnitt der Trocknungszone, ständig erhöht wird.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial unten durch den Trocknereinlaß in die Trocknungszone eintritt, diese oben durch den Trocknerauslaß verläßt und daß der von oben nach unten gerichtete Gesamtgasstrom nahe dem Trocknereinlaß abgesaugt wird.
  14. 14
    Vorrichtung zum Trocknen einer auf einem bewegten Trägermaterial aufgebrachten Flüssigkeitsschicht, die verdampfbare Lösungsmittelkomponenten und nicht-verdampfbare Komponenten enthält, mit einem Trocknungskanal aus Kanaldeck- und -grundfläche, durch den in Längsrichtung das Trägermaterial hindurchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kanaldeckfläche (7) gegenüber der Kanalgrundfläche (3;31) über die Gesamtlänge des Trocknungskanals (2) parallel bzw. geneigt erstreckt, daß die Kanaldeckfläche (7) eine gasdurchlässige Fläche ist, durch die hindurch ein Trocknungsgasstrom auf das durchlaufende flächenhafte Trägermaterial (4) gerichtet ist und daß die Stärke des Trocknungsgasstroms in Längsrichtung des Trocknungskanals (2) durch die variabel einstellbare Gasdurchlässigkeit der Kanaldeckfläche (7) und/oder durch auf der Oberseite der Kanaldeckfläche (7) angeordnete Dosiereinrichtungen (21;24) für das zuzugebende Gas veränderbar ist.
  15. 15
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) horizontal verläuft und daß die Kanaleinlaßhöhe (h₁) des Trocknungskanals (2) größer als die Kanalauslaßhöhe (h₂) ist.
  16. 16
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß an den Trocknungskanal (2) eine Gasaustauschkammer (15) anschließt, die ein Gebläse (12) enthält, dessen Gebläseausgang (16) gegen einen Wärmetauscher (17) gerichtet ist, der in einer Zwischenwand (10) zwischen der Gasaustauschkammer (15) und einem oberhalb des Trocknungskanals (2) befindlichen Trocknungsraum (5) angeordnet ist.
  17. 17
    Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustauschkammmer (15) in ihrer Bodenfläche (18) und in ihrem oberen Gaseinlaß (19) jeweils eine Drosselvorrichtung (13;14) aufweist.
  18. 18
    Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (12) ein zweiflutiges Umwälzgebläse mit Rückschaufeln ist und daß die über die Rückschaufeln zugegebene Frischluft in den Trocknungsraum (5) gefördert wird.
  19. 19
    Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungskanalquerschnitte rechteckförmig sind und daß sich die Kanalhöhe von der Kanaleinlaßhöhe (h₁) linear auf die Kanalauslaßhöhe (h₂) verringert.
  20. 20
    Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) eine in Längsrichtung sich verjüngende, trompetenförmige Geometrie aufweist, die zu einer Beschleunigung des Gasstroms in Strömungsrichtung führt.
  21. 21
    Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) in einen Durchlaufkanal (20) übergeht, daß die Unterseite der Bodenfläche (18) der Gasaustauschkammer (15) zugleich die Deckfläche des Durchlaufkanals ist, daß nach der Gasaustauschkammer (15) ein Sauggebläse (9) oberhalb der Deckfläche des Durchlaufkanals angeordnet ist, dessen Ansaugöffnung in der Deckfläche liegt und in dessen Auslaß (11) eine Drosselvorrichtung (8) angeordnet ist.
  22. 22
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtungen (21) aus Kästen mit zwei gegeneinander verschiebbaren Lochblenden (22, 23) bestehen, deren Öffunungsquerschnitte einstellbar sind.
  23. 23
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinrichtungen (24) Lamellen (25) enthalten, die zueinander verstellbar sind.
  24. 24
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaldeckfläche (7) aus einem durchgehenden, gasdurchlässigen Filter besteht.
  25. 25
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaldeckfläche (7) aus aneinandergereihten gleichdicken Filtermatten (26) mit gleichbleibender oder unterschiedlicher Durchlässigkeit besteht.
  26. 26
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaldeckfläche (7) aus aneinandergereihten Filtermatten gleicher Konsistenz und unterschiedlichen Dicken besteht.
  27. 27
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wobei die Durchlässigkeit der Kanaldeckfläche (7) in Längsrichtung von einem Maximalwert im Bereich des Kanaleinlasses (27) auf einen Maximalwert im Bereich des Kanaleinlasses (28) ansteigt.
  28. 28
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bodenfläche (31) oder in Seitenwänden der Trocknungsvorrichtung knapp oberhalb der Bodenfläche, Öffnungen (32) zum Absaugen der in unmittelbarer Nähe der Seitenwände befindlichen Gasschichten vorhanden sind.
  29. 29
    Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenfläche (31) der Trocknungsvorrichtung gegenüber der Gasaustauschkammer (15) eine Öffnung (32) aufweist, die mit dem gleichen Saugdruck beaufschlagt ist, wie er in der Gasaustauschkammer herrscht.
  30. 30
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Kanaleinlaß (27) des Trocknungskanals (2) eine Abdichtmatte (36) angeordnet ist.
  31. 31
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanaleinlaßbreite (b1) des vertikalen Trocknungskanals (2) kleiner als die Kanalauslaßbreite (b2) ist.
  32. 32
    Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungskanalquerschnitte rechteckförmig sind und daß sich die Kanalbreite von der Kanaleinlaßbreite (b1) nach oben hin linear auf die Kanalauslaßbreite (b2) vergrößert.
  33. 33
    Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) eine sich nach unten hin trompetenförmig verengende Geometrie aufweist, die zu einer vertikal nach unten hin zunehmenden beschleunigung des oben einströmenden Gasstromes führt.
  34. 34
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungskanal (2) einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wobei die Durchlässigkeit der Kanaldeckfläche (7) in Vertikalrichtung von einem Minimalwert nach dem Kanalauslaß (28) auf einen Maximalwert nahe dem Kanaleinlaß (27) ansteigt.
  35. 35
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsspalt in den Kanaleinlaß (27) auf der einen Seite von einer Lamellendichtung (38) gegen ein bewegtes Trägermaterialband (4) begrenzt ist und daß die Lamellendichtung (38) sich auf der vertikalen, dem Trägermaterialband (4) zugewandten Außenseite eines Absaugkastens (37) befindet, der den Trocknungskanal (2) im Bereich des Kanaleinlasses (27) nach unten hin abschließt.
  36. 36
    Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß gegenünber dem Absaugkasten (37) auf der anderen Seite des Trägermaterialbandes eine Unterdruckkammer (41) angeordnet ist, die eine dem Trägermaterialband (4) zugewandte poröse Platte (42) aufweist.
  37. 37
    Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsspalt in den Kanaleinlaß (27) auf der einen Seite von einer Rakeldichtung (43) gegen ein beweges Trägermaterialband (4) begrenzt ist und daß die Rakeldichtung (43) sich auf der vertikalen, dem Trägermaterialband (4) zugewandten Außenseite eines Absaugkastens (37) befindet.
  38. 38
    Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanalauslaß (28) durch eine Lamellendichtung (40), bis auf einen schmalen Spalt, gegen das bewegte Trägermaterialband (4) begrenzt ist und daß die Lamellendichtung auf der vertikalen, dem Trägermaterialband (4) zugewandten Außenseite eines Einströmkastens (39) angeordnet ist, der den Trocknungskanal (2) im Bereich des Kanalauslasses (28) nach oben hin abschließt und durch den der Trocknungsgasstrom in den Trocknungskanal (2) unter Druck einströmt.
Independent claims38