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Im Nebenschluss zu einem Flüssigkeitshauptstrom angeordnete Vorrichtung zur Herstellung und Weiterbeförderung einer Lösung
Die Erfindung betrifft eine im Nebenschluss zu einem Flüssigkeitshauptstrom angeordnete Vorrichtung zur Herstellung und Weiterbeförderung einer Lösung, welche sodann dem Flüssigkeitshauptstrom in einer diesem proportionalen Menge zugeführt werden soll, insbesondere zur Herstellung von Lösungen für die chemische Wasserreinigung.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ist ein mit dem zu lösenden Stoff gefülltes Gefäss vorgesehen, durch das die Flüssigkeit, welche die Lösung bewirkt, hindurchfliesst. Das Gefäss ist im Nebenschluss an die Hauptleitung angeschlossen, wobei am Boden des Gefässes eine an die Eintrittsleitung anschliessende Filterdüse und am Kopf des Gefässes eine mit dem Saugstutzen eines in der Hauptleitung angeordneten Strahlapparates verbundene Filterdüse angeordnet sind. Bei dieser Vorrichtung muss der Hauptstrom dann abgeschaltet werden, wenn die im Gefäss befindliche zu lösende Substanz verbraucht ist.
Ferner kann es bei dieser bekannten Vorrichtung trotz konstanter Proportionalität zwischen Haupt- und Nebenstrom nicht vermieden werden, dass die dem Hauptstrom zugeführten Mengen an gelöstem Material mit abnehmender Menge von Festkörpern im Gefäss ebenfalls abnehmen.
Nach einem andern Vorschlag ist eine Vorrichtung zum Lösen von festen Stoffen in Flüssigkei- ten bekannt, die aus zwei unten und oben miteinander in Verbindung stehenden Gefässen besteht, wobei an der unteren Verbindungsstelle ein regelbares Ventil angeordnet ist. Hiebei ist der zu lösende Stoff im oberen Teil des einen Lösegefässes angeordnet.
Es ist nun eines der Ziele der Erfindung, die lästige Stillegung der Vorrichtung, sobald die Lösung erschöpft ist, möglichst zu verkürzen, so dass dem Hauptstrom praktisch stets dieselbe Feststoffmenge zugeführt werden kann. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art in den Nebenstrom zwei durch eine vom Flüssigkeitsdruck verstellbare Trennwand, z. B. eine biegsame Trennmembran, getrennte Räume eingeschaltet sind, die wechselweise an den Zufluss und den Abfluss des Nebenstromes anschliessbar sind, und dass zumindest der jeweils an den Zufluss angeschlos- sene Raum mit einer das Lösungsmittel enthaltenden Lösekammer in Verbindung steht.
Die Zeit zum Auffüllen der Lösekammer mit frischem Material-wozu die Vorrichtung aus dem Nebenstrom ausgeschaltet werden mussist im Vergleich zu der Zeit, in der sich in der Lösung ein Sättigungsgleichgewicht einstellt, äusserst kurz. Während sich nun in dem einen Raum die Lösung des eingebrachten Stoffes vollzieht, wird der Hauptstrom von dem andern Raum aus, in dem sich bereits eine Lösung der gewünschten Konzentration befindet, gespeist.
Dadurch, dass die Lösekammern mit der zuströmenden Flüssigkeit in ständiger Verbindung stehen und damit dem gleichen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt sind, geht der Lösevorgang der festen Substanz bereits beim Zuströmen der Flüssigkeit in den Behälter vor sich. Die Lösung braucht somit nicht mehr in einem besonderen, unabhängigen Behälter bereitet zu werden. Nach Entleerung des einen Raumes, die durch eingebaute Strömungsmesser oder durch Schaugläser leicht festgestellt werden kann, ist die Vorrichtung schnell wieder betriebsbereit, da die auf der andern Seite der Membran befindliche Flüssigkeit die zu lösende Substanz bereits gelöst enthält.
Es brauchen daher bei aus dem Nebenstrom ausgeschalteter Vorrichtung die entsprechenden Lösekammern nur noch mit der festen Substanz beschickt, der andere Raum der Vorrichtung zwecks Abgabe der Lösung mit der Hauptstromleitung verbunden und umgekehrt die Flüssigkeitszuführung an den soeben entleerten Raum angeschlossen zu werden.
Zweckmässigerweise sind die im Innern eines Gefässes vorgesehenen Lösekammern in dessen oberem Teil angebracht. Dadurch ergibt sich eine selbsttätige Lösung der Substanz auch bei stillstehender Flüssigkeit, da die spezifisch schwerere Lösung stets nach unten sinkt, und die leichtere, noch keine gelöste Substanz enthaltende Flüssigkeit immer wieder an die zu lösende Substanz herangeführt wird.
Man kann auch die Lösekammern oberhalb des Gefässes in einem besonderen, mit dem letzteren verbundenen Raum anordnen. Auch bei dieser Anordnung ist stets die Gewähr dafür gegeben, dass die spezifisch schwerere Lösung in das Gefäss ab-
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sinkt, und dass stets frische Flüssigkeit in die Lösekammer gelangt.
Im allgemeinen wird man die Leitungen, die zum Gefäss führen, und das Gefäss selbst mit der Hauptstromleitung verbinden, über einen gemeinsamen Umschalthahn führen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mit einem Handgriff die Umschaltung der Stromrichtung im Gefäss vorzunehmen. Zweckmässigerweise enthält dieser Umschalthahn eine dritte Schaltstellung, in welcher das Gefäss von der Hauptstromleitung ganz abgeschaltet ist. In dieser Stellung werden die Lösekammern mit der Substanz gefüllt, und hernach wird das dazu geöffnete Gefäss wieder druckfest verschlossen. Auf diese Weise ist es also möglich, das Gefäss rasch zu beschicken und die Strömungsrichtung umzukehren.
Trennmembranen eignen sich besseralsTrennkolben od. dgl. Die Trennmembran im Gefäss kann die übliche Umstülpform aufweisen. Sie kann aber auch gemäss einer bevorzugten Ausführungsform die Gestalt eines weiten Schlauches haben, dessen Enden an der oberen und unteren Wandung des Gefässes dicht befestigt sind. Zweckmässigerweise wird solch ein Membranschlauch koaxial in ein zylindrisches oder nahezu zylindrisches oder auch fassförmiges Gefäss eingebaut. Man kann aber auch zwei Membranschläuche in ein gemeinsames Gefäss einbauen. Ein solches Gefäss muss natürlich dann eine entsprechend geänderte Gestalt aufweisen. Die Lösekammern einer solchen Vorrichtung haben im allgemeinen die Form von mit der Spitze nach unten zeigenden Kegeln und sind innerhalb der Schläuche angeordnet. Die Arbeitsweise solcher Gefässe mit zwei Membranschläuchen ist folgende.
Durch den Zustrom der Frischflüssigkeit in den einen Membranschlauch wird dieser ausgeweitet.
Da das Gefäss ausserhalb der Schläuche mit einem neutralen flüssigen Medium gefüllt ist und das Gefäss nach aussen hin abgeschlossen ist, wird der andere Membranschlauch infolgedessen zusammengepresst, und die innerhalb des letzteren befindliche Lösung an die Hauptstromleitung abgegeben.
Hat der erste Schlauch seine maximale Ausdehnung erreicht bzw. der zweite Schlauch die maximale Schrumpfung, dann ist ein Dosierprozess beendet und die Flüssigkeitszu-bzw.-abfuhr kann umgeschaltet werden. Nun spielt sich der umgekehrte Vorgang bis zur nächsten Umschaltung ab.
Man kann die beiden Membranschläuche auch in zwei einzelnen, durch eine oder mehrere Leitungen miteinander verbundenen Gefässen unterbringen. In solch eine Verbindungsleitung kann man eine Sperr-oder Regelvorrichtung einbauen, mit deren Hilfe man den Dosiervorgang entweder regulieren oder ganz unterbrechen kann.
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