CH413795A

CH413795A - Vorrichtung zum Dispergieren

Info

Publication number: CH413795A
Application number: CH1353364A
Authority: CH
Inventors: Kaspar Jan; Bicik Vladislav; Soudek Josef; Pokorny Stanislav
Original assignee: Kaspar Jan; Bicik Vladislav; Soudek Josef; Pokorny Stanislav
Priority date: 1963-10-19
Filing date: 1964-10-19
Publication date: 1966-05-31
Also published as: SE309026B; GB1049685A; AT256052B

Description

Vorrichtung zum Dispergieren
Die Verarbeitung fester Materialien zu Suspensionen mit einer Teilchengrösse von 1-0, 1 Mikron kann in verschiedenen Einrichtungen erfolgen, von denen die sogenannten Sandmühlen am bekanntesten sind.

Die Dispergierwirkung erreicht man in diesen Vorrichtungen durch kombinierte Stosswirkung und Reibung der Mahlkörper, die in der Suspension intensiv mechanisch in einem senkrechten Gefäss gerührt werden. Wegen des Abriebwiderstandes verwendet man als Rührer Plattenscheiben. Eine bekannte Vorrichtung besitzt ein senkrecht stehendes Gefäss mit einem ebenfalls senkrecht angeordneten Rührer und ein Stutzen für die Zuführung der Suspension. Diese wird über den Stutzen in das Gefäss eingebracht und über ein Sieb durch einen zweiten Stutzen abgeführt.

Durch das Sieb werden die Mahlkörper abgefangen, die im Gefäss verbleiben.

Die Wirkung der Dispergierung ist unter anderem abhängig von der Grösse der Mahlkörper, dem Verhältnis von Mahikörpermenge zur Menge der Suspension, der Viskosität der Suspension und der Intensität des Rührens.

Die Geschwindigkeit des Durchflusses der Suspension durch das Sieb ist direkt abhängig vom Druck und von der Grösse des Siebes und indirekt abhängig von der Viskosität der Suspension.

Bekannt sind Sandmühlen, die nach oben offen sind, so dass die Suspension durch das Sieb lediglich durch die Wirkung des hydromechanischen Druckes durchgedrückt wird, der durch die Rotation des In haltes des Gefässes entsteht.

Es wurde festgestellt, dass die Dispergierung gemäss der Beziehung Ud= 1-(1- Udo)' t-i verläuft, wo Ud = die kumulative Häufigkeit der Teilchen ist, die kleiner sind als die Grösse d, Und0 = die anfängliche, kumulative Menge der disper gierten Teilchen, T = die Zeit der Dispergierung, = = die Zerfaliskonstante.

Es wurde dann weiters auch eine allgemeine Ab hängigkeit zwischen der Konstante A und dem Verhältnis p der Menge der Dispergierkörper zur Sus pensionsmenge abgeleitet (siehe Fig. 3). Für den Abschnitt 0-1 dieser Kurve gilt die Beziehung
EMI1.1

Es wurde festgestellt, dass in einem stehenden Gefäss der Inhalt im ganzen Raum nicht vollkommen durchgemischt ist, so dass am Boden des Gefässes das Verhältnis der Menge der Mahlkörper zur Menge der Suspension wesentlich grösser als im oberen Teil l der Einrichtung ist Dies hat einen sehr ungünstigen Einfluss auf die Intensität der Dispergierung, da optimale Verhältnisse nur in einem Teil des Raumes bestehen.

Die Leistung der bekannten Dispergiervorrichtung ist darum immer kleiner, als dem Optimum entspricht.

Weiter wurde festgestellt, dass beim Einstellen des Rührens die Mahlkörper am Boden sedimentieren.

Beim Inbetriebsetzen des Rührers muss die Einstel lung der Gleichgewichtsbedingungen abgewartet wer den, was Minuten und länger dauern kann und erhöhte Anforderungen an die Leistung des Motors stellt Diese Schwierigkeiten-sind um so grösser, je grö sser die Einrichtung ist.

Die Vorrichtung gemäss der Erfindung soll die angegebenen Nachteile beheben. Sie ist zum Dispergieren von Suspensionen bis zur kolloidalen Feinheit durch Stosswirkung in einer mechanisch gerührten Mischung aus Mahlkörpern und der Suspension bestimmt und besitzt ein mit Abdeckung versehenes zylind, risches Gefäss, das eine mit mindestens einem Rührer versehene Welle sowie einen Stutzen für die Zufuhr der Suspension aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Axen des Gefässes und der Welle waagrecht verlaufen oder eine Neigung von höchstens 450 zur Horizontalen aufweisen, wobei Dichtungsmittel an der Welle vorgesehen sind, um ein Austreten des Gefässinhaltes zu vermeiden.

In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 das Schema einer bekannten Anlage,
Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemä ssen Vorrichtung,
Fig. 3 ein Diagramm zur oben angegebenen Gleichung (1) und
Fig. 4 bis 6 Schemata für weitere Ausführungsformen der erfindungsgemässen Vorrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch eine bekannte Vorrichtung dargestellt, die aus einem Gefäss 1, einem Rührer 2, einem Stutzen 3 für die Zufuhr der Suspension, einem Sieb 4 und einem Stutzen 5 für die Abfuhr der verarbeitenden Suspension besteht.

Die Suspension wird kontinuierlich durch den Stutzen 3 auf einer Seite des Gefässes 1 zugeführt und über das Sieb 4 im Stutzen 5 auf der anderen Seite abgeführt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung gemäss Fig. 2 besteht aus dem Gefäss 1, an dem die Deckel 2 und 11 befestigt sind. Der Deckel 2 ist mit der Stopfbüchse 3, die die Welle abdichtet, und mit dem Stutzen 4 für die Zufuhr der Mahlsuspension versehen.

Am Gefäss befindet sich der Ansatzstutzen 5, in den die Büchse 6 mit dem Sieb 7 und das Rohr 8 für die Abfuhr der gemahlenen Suspension eingesetzt sind.

Auf der Welle 9 sind die Scheiben 10 aufgesetzt, gegebenenfalls auch eine andere Art von Rührern. Die Achse des Gefässes ist waagrecht, eventuell schwach geneigt (Neigung bis 450). Die Intensität des Rührens und damit die spezifische Raumleistung der Einrich- tung kann wesentlich durch Einbau von ein oder zwei feststehenden geraden oder bombierten Scheiben 12 und 13 erhöht werden, die am Gefäss 1 immer zwischen zwei rotierenden Scheiben 10 angeordnet sind, gegebenenfallls mit Armen 14 gemäss den Fig. 4, 5 und o.

Die Einrichtung arbeitet folgendermassen:
In das Gefäss wird durch den Stutzen 4 die gemahlene Suspension zugeführt, die in der Vorrichtung intensiv mit den vorgelegten Körpern durch die Rührscheiben 10 gerührt wird. Nach dem Durchgang durch die Vorrichtung geht die Suspension über das Sieb 7 in den Raum der Büchse 6, aus dem sie durch das Rohr 8 abgeführt wird. Auf dem Sieb werden die Mahlkörper zurückgehalten, die wieder in den Inhalt des Gefässes eingerührt werden. Der Schutz der Stopfbüchse kann in verschiedener Weise erfolgen z. B. gemäss dem tschechoslowakischen Patent Nr. 1011 316.

Die angeführte Vorrichtung kann so betrieben werden, dass das Sieb, durch das die Suspension durchgeht, am Deckel 11 befestigt und gegebenenfalls in Form eines Zylinders in das Gefäss 1 dicht beim Dek kei eingelegt ist. Die Anordnung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist handhabungsmässig bei der Kontrolle und beim Austausch des Siebes vorteilhaft. Die Vorteile dieser Anordnung sind hauptsächlich folgende: Im ganzen Raum der Einrichtung bestehen für das Dispergieren optimale Bedingungen, so dass eine erhöhte Dispergierwirkung erreicht wird.

Das Durchrühren des Inhaltes der Einrichtung durch den Einfluss der gleichmässigen Sedimentation der Mahlkörper in den einzelnen Mahlzonen ist leich ter, so dass ein Motor geringerer Leistung genügt.

Die spezifische Raumleistung der Einrichtung ist bei weitem weniger abhängig von der Grösse der Einrichtung, wodurch sich praktisch ohne Einschränkung die Möglichkeit ergibt, die Grösse der Einrichtung gemäss der geforderten Leistung zu wählen. Die Einrich tung kann mit Vorteil ; auch zum Dispergieren fester Teilchen bei gleichzeitiger Durchführung der Reaktion der Flüssigkeit mit der festen Phase verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Dispergieren von Suspensionen bis zur kolloidalen Feinheit durch Stosswirkung in einer mechanisch gerührten Mischung aus Mahlkör- pern und der Suspension, wobei die Vorrichtung ein mit Abdeckung versehenes zylindrisches Gefäss besitzt, das eine mit mindestens einem Rührer versehene Welle sowie einen Stutzen für die Zufuhr der Suspension aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Axen des Gefässes und der Welle waagrecht verlaufen oder eine Neigung von höchstens 450 zur Horizontalen aufweisen, wobei Dichtungsmittel an der Welle vorgesehen sind, um ein Austreten des Gefässinhaltes zu vermeiden.

UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (1) mit einem Ansatz (5) versehen ist, in dem eine Büchse (6) mit einem Sieb (7) und einem Rohr (8) für die Abfuhr der gemahlenen Suspension vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (1) mit feststehenden Scheiben (12, 13) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmittel eine Stopfbuchse ist.

4. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (12, 13) mit Armen (14) versehen sind.