Trocken auf Kurs

Lagern und Fördern hygroskopischer Schüttgüter

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17.02.2009 Zucker ist stark hygroskopisch, weshalb die Lagerung in Außensilos im Hinblick auf Verklumpungen und Verkrustungen vor 30Jahren noch als riskant erschien. Inzwischen liegen drei Jahrzehnte Erfahrungen mit metallischen Außensilos für Kristallzucker vor, die mit pneumatischer Förderung und Dosierung gebaut wurden. Worauf es ankommt, erfahren Sie hier.

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Bei der Anlieferung im luftdicht geschlossenen Silofahrzeug oder Bulk-Container, aber auch in Big-bags, befindet sich das hygroskopische Produkt im Feuchtegleichgewicht mit seiner umgebenden Luft. In diesem Zustand ist Zucker stabil und rieselfähig. Jetzt ist es wichtig, dass für die pneumatische Förderung in das Vorratssilo getrocknete Druckluft verwendet wird. Die Drucklufttemperatur sollte etwa der Produkttemperatur entsprechen. Bei abriebempfindlichen Produkten hat sich dafür das Truck-Discharge-System nach dem Puls-Pneu-Verfahren bewährt.

Bei Letzterem wird die kontinuierliche Materialsäule am Senderausgang durch Druckluftimpulse in Luftpolster und Materialpfropfen aufgeteilt. Die Luftpolster wirken als Energiequelle zum Verschieben des jeweils vor ihnen liegenden Materialpfropfens. In die Förderleitung sind Relaisstationen eingebaut, welche die Pfropfen auf Distanz halten.
Durch die langsame Förderung in Pfropfenform wird vermieden, dass Feinanteile entstehen, die zwischen den Körnern als Bindemittel auftreten könnten. Bei Beendigung des Füllvorgangs wird die Füllleitung verschlossen und der Silofüllstand mit trockener Druckluft überlagert, so dass auch bei Abkühlung bzw. größeren Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht kein Kondensat im Silokopf entsteht.
Das Silo wird streng nach Massenfluss-Gesichtspunkten gestaltet. Durch den Einsatz eines Vibrationsbodens wie dem Extra-Vib entsteht im Silo Massenfluss ohne tote Zonen mit gleichmäßiger Materialbewegung über den gesamten Siloquerschnitt. Bei hygroskopischen Produkten, die dazu neigen, Agglomerate, Knollen oder Verkrustungen zu bilden, kommt ein integrierter Vibrationsrost zum Einsatz, der Agglomerate auflöst und Knollen und Krusten zerkleinert. Nachgeschaltete Dosierorgane, wie z.B. Dosierschnecken, sind ebenfalls vollkommen geschlossen und werden je nach Übergabesituation an den anschließenden Prozess mit trockener Luft gespült.

Umgang mit Blockbildung in Big-bags

Auch bei der Entnahme aus Big-bags muss mit trockener Luft überlagert werden. Häufig treten hier aber Verfestigungen durch äußere Kräfte bzw. Verklumpungen auf. Als Austragshilfe haben sich Vibrationsböden und Walkvorrichtungen bewährt. Zur Blockbildung kommt es, wenn im verpackten Zustand z.B. innere Feuchte der Körner an die Kornoberfläche wandert und diese befeuchtet. Es bildet sich dann ein Kornverbund, der verkrustet. Eine andere Möglichkeit ist, dass die Kornoberfläche durch den Zutritt von atmosphärischer Luft befeuchtet wird, was wiederum zum Verbund führt. Wandert die Feuchtigkeit weiter ins Innere des Korns, trocknet es an der Oberfläche ab und die Verbindungsstelle verkrustet. Besonders gefährlich sind feuchte Feinanteile zwischen den Körnern, weil diese zum großflächigen „Kleber“ werden. Ein solcher Block kann erstaunlich massiv sein. Als Entleervorrichtung für solche „Ein-Block-Big-bags“ hat sich die Vibrationsschüssel mit integrierten Messern bewährt.

Eine gänzlich andere Situation herrscht bei der industriellen Herstellung von Kristallzucker. Hier muss oft in Silos mit hundert Tonnen Kapazität zwischengelagert werden. Erst wenn das einzelne Korn durchgetrocknet ist, kann sich mit der umgebenden Luft ein Feuchtigkeitsgleichgewicht einstellen. Bis dies passiert ist, muss das Produkt in Bewegung gehalten werden, damit Verbindungen zwischen den Granulatkörnern immer wieder zerstört werden.

Entweder muss also das gesamte eingelagerte Volumen ohne tote Zonen im Massenfluss gehalten werden, oder es sind in kurzen Abständen immer wieder kleine Teilmengen im Massenfluss abzuziehen und wenn nötig zu rezirkulieren. Da der Massenfluss für diese Rezirkulation klein gehalten werden soll, ist es schwierig, die gesamte eingelagerte Masse in Bewegung zu bringen. Für eine derartige Aufgabenstellung wurde unlängst der größte jemals gebaute Vibrationsaustragsboden Extra-Vib für ein Silo mit 12m Durchmesser geliefert.

Heftausgabe: Februar-März 2009

Über den Autor

H.J. Linder , Geschäftsführer S.S.T. Schüttguttechnik
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