CH374877A

CH374877A - Verfahren zum Mischen von Stoffen in einem Mischgefäss und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Info

Publication number: CH374877A
Application number: CH671861A
Authority: CH
Inventors: Barend Van Munster Lourens
Original assignee: Vometec Nv
Priority date: 1960-06-10
Filing date: 1961-06-09
Publication date: 1964-01-31
Also published as: NO116224B; LU40219A1; US3159383A; ES268477A1

Description

Verfahren zum Mischen von Stoffen in einem Mischgefäss und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von Stoffen in einem Mischgefäss mit einem gasdurchlässigen Hilfsboden, durch welchen ein gasförmiges Medium nach oben in das Mischgutbett mit einer Einströmgeschwindigkeit eingeblasen wird, die das Mischgutbett in einen aufgelockerten Zustand versetzt, und wobei ein zweites gasförmiges Medium an mindestens einer Stelle des Bodens direkt in das Mischgutbett mit einer solchen Einströmgeschwindigkeit nach oben eingeblasen wird, dass die im Bereich dieses Gasstromes befindlichen Mischgutteilchen über das Niveau des Mischgutbettes hinaus bewegt werden.

Solche Verfahren sind bereits bekanntgeworden.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass es mit den bekannten Verfahren dieser Art schwierig war, einwandfreie Mischergebnisse zu erzielen. War die Einströmgeschwindigkeit des direkt in das Mischgutbett eingeblasenen Mediums nur wenig grösser als diejenige des durch den gasdurchlässigen Hilfsboden einströmenden Mediums, wurde ein schlechter Wirkungsgrad erzielt. Wurde mit wesentlich erhöhter Einströmgeschwindigkeit direkt in das Mischgut eingeblasen, so wurden Mischgutteilchen bis an den Deckel des geschlossenen Mischgefässes geblasen und blieben dort haften.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das diese Nachteile nicht aufweist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man die Einströmgeschwindigkeit des durch den porösen Hilfsboden einströmenden Mediums kleiner als die Schwebegeschwindigkeit für die leichtesten Mischgutteilchen bemisst und dass man die Einströmgeschwindigkeit des direkt in das Mischgutbett eingeblasenen Mediums derart bemisst, dass die durch den Gasstrom mitgenom- menen Mischgutteilchen in einen sich allmählich erweiternden Teil des Mischgefässes gelangen, in dem die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums abnimmt, so dass die Mischgutteilchen sich in der Wandzone des Mischgutbehälters wieder in das Mischgutbett zurückbewegen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfassend ein im unteren Teil das Mischgut aufzunehmen bestimmtes Mischgefäss mit einem gasdichten Hauptboden und einem über diesem angeordneten gasdurchlässigen Hilfsboden, eine in den Raum zwischen den beiden Böden mündende Zufuhrleitung für ein erstes gasförmiges Medium und mindestens eine durch den gasdurchlässigen Boden verlaufende, direkt in das Mischgefäss mündende Zufuhrleitung für ein zweites gasförmiges Medium.

Die Erfindung besteht darin, dass das Mischgefäss an der den beiden genannten Böden abgekehrten Seite einen sich allmählich erweiternden Teil aufweist, dessen Endquerschnitt ein Mehrfaches des Querschnittes des unmittelbar an die Böden anschliessenden Teiles des Mischgefässes beträgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Mischvorrichtung mit weiteren Einzelheiten schematisch dargestellt. Anhand derselben wird das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Mischvorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einlassleitung für ein gasförmiges Medium, mit einer Vorrichtung zum Beimengen einer Flüssigkeit,
Fig. 3 und 4 eine Draufsicht und einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Bodenteils einer Mischvorrichtung.

Die Mischvorrichtung nach Fig. 1 weist ein zylindrisches Mischgefäss 1 auf, an das sich ein sich konisch erweiternder Teil 9 anschliesst, der schliesslich wieder in einen zylindrischen Teil 10 übergeht. Die Quer schnittsfläche des Teiles 10 ist um ein Mehrfaches grösser als die Querschnittsfläche des Mischgefässes 1.

Das zylindrische Mischgefäss 1 ist an seinem unteren
Ende durch einen massiven Boden 2 abgeschlossen.

Über diesem befindet sich ein poröser Hilfsboden 3, dessen Durchlässigkeit derart ist, dass Druckluft oder
Gase durchströmen können, jedoch die Mischgut teilchen nicht durchtreten können. In den Raum 5 zwischen den Böden 2 und 3 mündet ein Rohr 4. Ein weiteres Rohr 6, das mit einem Rohr 8 verbunden ist, verläuft axial durch den Boden 2 und den Raum 5. Es mündet in den Boden 3, so dass eine Austrittsöffnung
7 in das Mischgefäss 1 vorhanden ist.

Das Mischgefäss 1 wird teilweise, etwa bis zur
Höhe 12 mit dem zu mischenden Gut gefüllt, das durch nicht gezeichnete Öffnungen im Deckel des
Teiles 10 eingebracht werden kann. Zum Mischen des eingefüllten Gutes wird nun durch die Rohre 4 und 8 entsprechend den Pfeilen A und B ein gas förmiges Medium, z. B. Druckluft eingeblasen. Die
Druckluftströme A und B weisen verschiedene Ge schwindigkeiten auf. Durch die Leitungen 8 und 6 wird ein kräftiger Druckluftstrom mit einer solchen
Eintrittsgeschwindigkeit in das Mischgefäss 1 gebla sen, dass auch die schwersten im Bereich dieses Luft stromes befindlichen Mischgutteilchen, wie durch die Pfeile D dargestellt, in den sich erweiternden Teil 9 des Mischgefässes bewegt werden.

Durch den sich auf ein Mehrfaches erweiternden
Querschnitt des Mischgefässes in diesem Teil vermin dert sich die Strömungsgeschwindigkeit der Druckluft, so dass die Mischgutteilchen, wie durch die Pfeile E angedeutet, umkehren und in der äusseren Zone des
Mischgefässes wieder in den zylindrischen Teil 1 zu rückfallen.

Der gleichzeitig durch die Leitung 4 in den Raum
5 eintretende Druckluftstrom A weist eine geringe
Eintrittsgeschwindigkeit auf. Diese wird derart be messen, dass die durch den porösen Hilfsboden 3 in das Mischgefäss 1 eintretende Luft zwar das Mischgut durchströmt, wie dies durch die gestrichelten Pfeile
C dargestellt ist, und in aufgelockerten Zustand ver setzt, jedoch die einzelnen Mischgutteilchen nicht über das Niveau 12 hinaus bewegt. Die Einströmge schwindigkeit dieses Luftstromes soll somit kleiner als die Schwebegeschwindigkeit für die leichtesten Misch gutteilchen sein.

Auf diese Weise wird eine innige Durchmischung des Mischgutes erzielt, indem die Mischgutteilchen immer wieder im mittleren Teil des Mischgefässes in die Höhe geschleudert werden, dann im Bereiche der
Wand des Mischgefässes wieder nach unten fallen, bis sie schliesslich von neuem in den Bereich des starken
Luftstromes gelangen und wieder nach oben ge schleudert werden.

In gewissen Fällen kann es vorkommen, dass sehr leichte Mischgutteilchen bis in den Bereich des er weiterten zylindrischen Teils 10 des Mischgefässes gelangen, obwohl dies nach Möglichkeit vermieden werden soll (vergleiche Pfeile F). Im Teil 10 können deshalb Fänger 11 für diese sehr leichten Teilchen vorgesehen sein. Diese Teilchen dringen entsprechend den Pfeilen G in die Fänger 11 ein und werden von diesen zurückgehalten.

In Fig. 1 ist ferner die Möglichkeit angedeutet, in das Mischgefäss 1 über ein Rohr 13 auch eine Flüssigkeit in Richtung des Pfeils H einzuführen, wobei diese Flüssigkeit einen der zu mischenden Bestandteile bildet. Dadurch, dass das Rohr 13 mit einem nicht dargestellten venturirohrartigen Teil nahe seinem Auslass im Rohr 6 versehen wird, saugt im Rohr 6 der Gas- oder Luftstrom bei hoher Geschwindigkeit selbsttätig Flüssigkeit aus dem Rohr 13 an und verteilt diese sehr fein in dem Gas- oder Luftstrom, welcher bei 7 in das Mischgefäss 1 eintritt. Dies fördert in grossem Masse die innige Vermischung der Flüssigkeit mit den anderen am Mischprozess beteiligten Stoffen.

Eine besondere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Einführen von Flüssigkeit in das Mischgefäss ist in Fig. 2 dargestellt. In diesem Fall ist das Rohr 6 selbst mit einem venturirohrartigen Teil 14 versehen, der Einlassöffnungen 16 in der engsten Zone 15 aufweist. Der Teil 14 ist von einem kastenartigen Flüssigkeitsbehälter 17 umgeben, welcher flüssigkeitsdicht mit der Wand des Rohres 6 verbunden ist. Ein Rohr 18 mündet mit einem Ende in den Flüssigkeitsbehälter 17, während sein anderes Ende in die Flüssigkeit 19 eines Flüssigkeitsbehälters 20 eintaucht.

Der Gas- oder Luftstrom entsprechend den Pfeilen B saugt nun die Flüssigkeit 19 in den Behälter 17 entsprechend den Pfeilen K und füllt diesen Behälter bis über die Offnungen 16, während die Flüssigkeit durch die Öffnungen 16 in das Rohr eintritt, in welchem die Flüssigkeit im Gas- oder Luftstrom sehr fein verteilt wird (vergleiche die Pfeile L).

Anstatt eines einzigen Rohres 6 zum Einführen eines gasförmigen Mediums in das Mischgefäss, wie in -Fig. 1 dargestellt, können auch mehrere solche Rohre vorgesehen werden. Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch den unteren Teil eines Mischgefässes 23, in welches durch vier Rohre 22 mit Mündungen 21, z. B. Druckluft mit einer so grossen Eintrittsgeschwindigkeit eingeblasen wird, dass die im Bereiche dieser Luftströme befindlichen Mischgutteilchen in den nicht dargestellten, sich konisch erweiternden Teil des Mischgefässes bewegt werden. Der nicht poröse Boden des Mischgefässes setzt sich aus einem konischen Teil 24 und einem ebenen Teil 25 zusammen, parallel zum konischen Teil 24 verläuft der ebenfalls konische und poröse Hilfsboden 28, der unten in eine Auslass öffnung mündet, die durch einen Schliesskegel verschlossen ist.

Zwischen dem Hilfsboden 28 und den nicht porösen Boden 24, 25 wird durch eine nicht gezeichnete Leitung die Druckluft zugeführt, die be stimmt ist, das Mischgut in aufgelockertem Zustand zu halten. Das fertig gemischte Gut kann durch Öffnen des Schliesskegels 26 mittels einer Betätigungsstange 27 aus dem Mischbehälter 23 entleert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Mischen von Stoffen in einem Mischgefäss mit einem gasdurchlässigen Hilfsboden, durch welchen ein gasförmiges Medium nach oben in das Mischgutbett mit einer Einströmgeschwindigkeit eingeblasen wird, die das Mischgutbett in einen aufgelockerten Zustand versetzt und wobei ein zweites gasförmiges Medium an mindestens einer Stelle des Bodens direkt in das Mischgutbett mit einer solchen Einströmgeschwindigkeit nach oben eingeblasen wird, dass die im Bereich dieses Gasstromes befindlichen Mischgutteilchen über das Niveau des Mischgutbettes hinaus bewegt werden, dadurch gekennzeichnet,

dass man die Einströmgeschwindigkeit des durch den porösen Hilfsboden einströmenden Mediums kleiner als die Schwebegeschwindigkeit für die leichtesten Mischgutteilchen bemisst und dass man die Einströmgeschwindigkeit des direkt in das Mischgutbett eingeblasenen Mediums derart bemisst, dass die durch den Gasstrom mitgenommenen Mischgutteilchen in einen sich allmählich erweiternden Teil des Mischgefässes gelangen, in dem die Strömungsgeschwindigkeit des Mediums abnimmt, so dass die Mischgutteilchen sich in der Wandzone des Mischgutbehälters wieder in das Mischgutbett zurückbewegen.

II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, umfassend ein im unteren Teil das Mischgut aufzunehmen bestimmtes Mischgefäss mit einem gasdichten Hauptboden und einem über diesem angeordneten gasdurchlässigen Hilfsboden, eine in den Raum zwischen den beiden Böden mündende Zufuhrleitung für ein erstes gasförmiges Medium und mindestens eine durch den gasdurchlässigen Boden verlaufende, direkt in das Mischgefäss mündende Zufuhrleitung für ein zweites gasförmiges Medium, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischgefäss an der den beiden genannten Böden (2, 3) abgekehrten Seite einen sich allmählich erweiternden Teil (9) aufweist, dessen Endquerschnitt ein Mehrfaches des Querschnittes des unmittelbar an die Böden (2, 3) anschliessenden Teiles des Mischgefässes (1) beträgt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der das Mischgutbett aufzunehmen bestimmte Teil (1) des Mischgefässes zylindrisch und der sich allmählich erweiternde Teil (9) konisch ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den gasdurchlässigen Boden (3) verlaufende, direkt in das Mischgefäss mündende Zufuhrleitung (6) in der Längsachse des Mischgefässes angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Hilfsboden (28) konisch ausgebildet ist und in eine durch einen Schliesskegel (26) verschliessbare Auslassöffnung mündet, und dass mehrere direkt in das Mischgefäss (23) mündende Zufuhrleitungen (22) gleichmässig um den Schliesskegel (26) herum verteilt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine direkt in das Mischgefäss mündende Zufuhrleitung (6) für ein gasförmiges Medium mit Mitteln (14 bis 20) zur Zufuhr einer Flüssigkeit ausgerüstet ist.