DE2461784C3 - Verfahren zum Behandeln fließbaren Gutes mittels Elektronenstrahlen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln fließbaren Gutes mittels Strahlen, wobei das Gut in dünner Schicht durch den bestrahlten Bereich hindurchgeführt wird und das Gut den bestrahlten Bereich im freien Fall durchläuft.

Aus der DT-PS 8 05 755 ist bereits bekannt, das Gut mittels einer rotierenden Trommel in einer dünnen Schicht auf dessen Umfang auszubreiten und die Strahlung in radialer Richtung der Trommel auf das Gut zu richten. Nimmt die erforderliche Durchsatzmenge zu, so muß entweder die Drehzahl oder der Durchmesser der Trommel vergrößert werden. Dabei darf aber die Radialbeschleunigung des Gu«es die Beschleunigung des freien Falles nicht überschreiten, weil sonst das Gut von der Trommel abgeschleudert wird. Es bleibt die Möglichkeit, eine größere Tronimellänge zu wählen. Eine große Trommellänge bedingt aber eine große Pendelamplitude des Elektronenstrahles, so daß eine gleichmäßige Bestrahlung des Gutes nicht gewährleistet ist. Weiterhin bedarf eine lange Trommel mehr Platz und erfordert konstruktive Maßnahmen hinsichtlich Durchbiegung.

Aus der DT-PS 8 32 602 ist es weiterhin bekannt, fließfähiges Gut längs Strahlung abgebenden Wänden im freien Fall fallen zu lassen. Dabei weist das Gut ein bestimmtes Geschwindigkeitsprofil auf, das sich dadurch ergibt, daß der Strahl des fließfähigen Gutes an seinen Rändern Reibungskräften unterworfen ist. Dieses Geschwindigkeitsprofil führt zu einer unterschiedlichen Verweilzeit der einzelnen Volumenelemente des Strahles in der eigentlichen Bestrahlungszone. Bei Verwendung von Elektronenstrahlen, die nur eine geringe Eindringtiefe aufweisen wirkt sich diese Erscheinung noch ungünstiger aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs definierten Art zu schaffen, das es ermöglicht, große Durchsatzmengen zu bewältigen, ohne daß eine entsprechend längere Trommel verwendet werden muß. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs definierten Art zu schaffen, das eine gleichmäßige Behandlung des Gutes in der Besirahlungszone gewährleistet. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Gut vor dem Eintritt in den bestrahlten Bereich durch mindestens eine rotierende Walze beschleunigt wird und die Bestrahlung mittels Elektro

nen erfolgt. .

Durch die Beschleunigung des Gutes nr.it Hilfe von rotierenden Walzen, läßt sich das Geschwindigkeitsprofii unter Umständen sogar umkehren, d.h. die Randzonen des Gutstrahles strömen schneller als die Miiielzone. Hierdurch läßt sich die Verteilung der Strahlendosis ausgleichen. Das Problem stellt sich nicht bei sogenannter Gammastrahlung, da diese dicke Schichten ohne weiteres durchdringt,
,o Es ist ebenfalls möglich, das Gut durch zwei in entgegengesetztem Sinn rotierende Walzen zu beschleunigen, deren Umfangsgeschwindigkeit so groß ist, daß die Radialbe<;chleunigung des Gutes größer ist als die Erdbeschleunigung.

Das Verfahren wird anhand einiger in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele von Vorrichiungen zum Durchführen des Verfahrens erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 eine abgewandelte Vorrichtung.

Bei der Vorrichtung nach F i g. I wird die aus einem Trichter ausfließende Schicht des Gutes durch zwei Walzen dosiert. Dies hat den Vorteil, daß keine Auslaufkanten anwesend sind, an der sich Gut und eventuelle Verunreinigungen aufbauen oder gar verklemmen können. Ein Trichter 20 ruht auf zwei Walzen 21 und 22. Der Trichter besteht aus zwei parallel zu den Achsen der Walzen verlaufenden Wänden 23 und zwei sechseckigen Stirnwänden 24. Die Oberkante dieser

Stirnwände verbindet die Oberkante der Wände 23. An diese schließen sich zwei kurze, parallele, mit den Wänden 23 verbundene Kanten an, worauf als vierte und fünfte Seite zwei konkave, dem Radius der Walzen 2i und 22 entsprechende Kanten anschließen, deren untere Enden auf der Höhe der Achsen der Walzen durch eine waagrechte Kante verbunden sind und deren Länge dem Abstand der Walzen entspricht. Oberhalb des Trichters 20 verläuft eine Speiserinne 28, aus der zu bestrahlendes Gut in den Trichter überströmt. Das Gut verläßt die Walzen in einer dünnen, flachen Schicht 42. Durch die Beschleunigung des Gutes durch die Walzen wird erreicht, daß das Geschwindigkeitsprofil des fallenden Gutes so verläuft, daß es eine gleichmäßige Strahlendosis empfängt. Unterhalb der Walzen sind zwei Schalen 30 bzw. 31 angeordnet, die Spritzer des zu bestrahlenden Gutes auffangen und seitlich wegführen. Unterhalb der Schalen 30 und 31 befinden sich zwei Elektronenstrahlenerzeuger 40 bzw. 41, deren Elektronenstrahlen quer zur Schicht 42 des Gutes gerichtet sind. Die Elektronenstrahlenerzeuger sind mit einem Ablenksystem für den Strahl versehen, so daß dieser mindestens in horizontaler Richtung über die Breite der Schicht des fallenden Gutes pendelnd bewegt werden kann. Die vertikale Ausdehnung a des Elektronenstrahles ist im Bereich des fallenden Gutes vorzugsweise ein mehrfaches größer als der vom Gut zwischen einer Hin- und Herbewegung des Elektronenstrahles zurückgelegte Weg, so daß es gleichmäßig bestrahlt wird.

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform nach welcher eine in etwa dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entsprechende Vorrichtung um 90° gedreht ist, so daß das durch Walzen 50 und 51 geführte Gut als im wesentlichen horizontale Schicht 52 längs ballistischer Bahn einen Elektronenstrahl 53 einer ElcktronenstmhlqueHe 54 durchquert. Die Umfangsgeschwindigkeit uder unteren Walze 50, die einen Radius r hat, ist so groß gewählt, daß die Radialbeschleunigung u²/r am Umfang der Walze die Beschleunigung #-9.81 m/sek² des freien Falles

erheblich übersteigt. Das bestrahlte Gut wird in einer Schale 55 aufgefangen. Spritzer des Gutes werden in einer Schale 56 gesammelt. Der Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß der Elektronenstrahlerzeuger mit vertikaler Achse angeordnet ist, was konstruktive Vorteile bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Behandeln fließbaren Gutes mittels Strahlen, wobei das Gut in dünner .«.'ht durch den bestrahlten Bereich hindurchgefüh. ι wird und das Gut den bestrahlten Bereich im freien Fall durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut vor dem Eintritt in den bestrahlten Bereich durch mindestens eine rotierende Walze beschleunigt wird und die Bestrahlung mittels Elektronen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut durch zwei in entgegengesetztem Sinne rotierende Walzen beschleunigt wird, deren Umfangsgeschwindigkeit so groß ist, daß die Radialbeschleunigung am Trommelumfang größer ist als die Erdbeschleunigung.