CH467103A - Hydraulischer Klassierer insbesondere für Kristalle, und Verfahren zu seinem Betrieb - Google Patents

Hydraulischer Klassierer insbesondere für Kristalle, und Verfahren zu seinem Betrieb

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CH467103A
CH467103A CH1051262A CH1051262A CH467103A CH 467103 A CH467103 A CH 467103A CH 1051262 A CH1051262 A CH 1051262A CH 1051262 A CH1051262 A CH 1051262A CH 467103 A CH467103 A CH 467103A
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CH
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vessel
column
slurry
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particles
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Application number
CH1051262A
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English (en)
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G Bernhardi Tom
Original Assignee
Whiting Corp
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/62Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by hydraulic classifiers, e.g. of launder, tank, spiral or helical chute concentrator type
    • B03B5/623Upward current classifiers

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description


  Hydraulischer     Klassierer    insbesondere für     Kristalle,    und Verfahren zu seinem Betrieb    Die Erfindung betrifft einen hydraulischen     Klassierer,     insbesondere für Kristalle, und ein Verfahren zu seinem  Betrieb.  



  Bekanntlich ist es bei der herkömmlichen     Klassierung     durch verhindertes Absetzen erforderlich, dass die     Grös-          se    des Flüssigkeitsstroms ausreicht, selbst die gröbsten  Teilchen fliessfähig zu halten. Dadurch wird der     Klassier-          Bodenstrom,        d.h.    der grobe Anteil, auf diejenigen Teil  chen beschränkt, deren freie     Absetzgeschwindigkeit     gleich oder grösser ist, als die zum     Fliessfähighalten    der  gröbsten Teilchen erforderliche Aufwärtsgeschwindigkeit  des Flüssigkeitsstroms.

   Aufgrund dieser Beschränkungen  ist es häufig erforderlich, zwei oder mehr herkömmliche       Klassierstufen    anzuwenden, um eine Trennung der feinen  Kristalle bzw. Teilchen am gewünschten Punkt zu errei  chen.  



  Der hydraulische     Klassierer,    insbesondere für Kristal  le, mit gesteuertem Umlauf einer aus Flüssigkeit und dem       Klassiergut    bestehenden Aufschlämmung, mit einem     Ge-          fäss    mit einem mechanischen Umlaufmittel für die Zirku  lation der Aufschlämmung innerhalb des Kessels, ist  gekennzeichnet durch mindestens eine     Schlämmsäule    im  Gefäss mit einem Kanal von gleichförmigem Querschnitt  über mindestens einen wesentlichen Teil seiner Höhe,

   der  nahe seinem unteren Ende zur Verbindung mit der  Aufschlämmung einen Einlass und einen Auslass wenig  stens über einen wesentlichen Teil der Höhe über dem  unteren Ende des Kanals vom gleichförmigem Quer  schnitt zum Abziehen der Aufschlämmung aus dem  Gefäss aufweist.  



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren zum Betrieb des  hydraulischen     Klassierers,    wobei ein Hauptteil der Flüs  sigkeit im Umlauf gehalten wird und ein Magma an  feinem     Klassiergut    enthält, dessen Partikeln eine vorbe  stimmte Grösse nicht überschreiten, und wobei ein Teil  der Partikeln bis und     einschliesslich    dieser vorbestimm  ten Grösse abgetrennt und ausgeschieden wird, ist da  durch gekennzeichnet, dass die Trennung dieser Partikeln  dadurch erfolgt, dass das Magma einer nach oben  gerichteten, abgegrenzten Strömung von im wesentlichen  gleichförmiger Geschwindigkeit ausgesetzt wird, die im  stande ist,

   den genannten Teil der Partikeln bis und         einschliesslich    der vorbestimmten Grösse in Schwebe zu  halten und mitzureissen.  



  In den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen  der     erfindungsgemässen    Vorrichtung beispielsweise dar  gestellt. Es zeigen:       Fig.    1 einen lotrechten Querschnitt durch eine Aus  führungsform einer Vorrichtung zum Klassieren von in  einer Flüssigkeit suspendierten Festteilchen,       Fig.2    einen lotrechten Querschnitt durch eine an  dere Ausführungsform der Vorrichtung zum Auskri  stallisieren von Kristallen aus einer Flüssigkeit und  Klassieren dieser Kristalle, wobei die dazugehörigen  Geräte schematisch dargestellt sind,       Fig.    3 einen lotrechten Querschnitt durch eine weitere  Ausführungsform der Vorrichtung zum Auskristallisie  ren von Kristallen aus einer Flüssigkeit und Klassieren  dieser Kristalle,

   die insbesondere für     Kristallisationsver-          fahren    geeignet ist,     bei    denen die Übersättigung in einer  unter Unterdruck bzw. Vakuum stehenden     Dampf/Flüs-          sigkeit-Grenzfläche    auftritt und bei dem die für das  Anwachsen der Kristalle auf die gewünschte Grösse  erforderliche     Verweilzeit    verhältnismässig lang ist, wo  durch ein beträchtliches     Verweilvolumen    erforderlich  wird, und       Fig.4    einen lotrechten Querschnitt durch eine Vor  richtung zum Auskristallisieren von Kristallen aus einer  Flüssigkeit und Klassieren dieser Kristalle,

   bei dem die  Kristalle durch Absorption eines Gases durch einen  Bestandteil der Flüssigkeit an einer     Dampf/Flüssigkeit-          Grenzschicht    gebildet werden können.  



  Die in     Fig.    1 dargestellte Vorrichtung zum Klassieren  von in einer Flüssigkeit suspendierten Festteilchen be  steht im wesentlichen aus einem oben entweder offenen  oder verschlossenen Gefäss 5 mit kreisförmigem Quer  schnitt, in welchem ein Saugrohr 6 in an sich bekannter  Weise, beispielsweise mit Hilfe eines Speicherkranzes,  koaxial angeordnet ist. Das untere Ende des Rohres 6  besitzt einen gewissen Abstand vom konkaven Kesselbo  den. Wie in     Fig.    1 angedeutet, liegt der normale Flüs  sigkeitspegel oberhalb des oberen Endes des Saug  rohres. Nahe dem unteren Ende des Saugrohres 6 ist eine  mechanische Umlaufeinrichtung in Form eines Schaufel-           rades    7 angeordnet, die auf herkömmliche Weise durch  eine den Kesselboden durchsetzende Welle 8 angetrieben  werden kann.

   Das untere Ende des Saugrohres 6 ist mit  einer eine über dem Schaufelrad 7 liegende     Mittelöffnung     aufweisenden Platte 9 versehen. Im oberen Zylinderab  schnitt des Kessels 5 ist in an sich bekannter Weise,  beispielsweise mit     Hilfe    eines Speichenkranzes, ein     Leit-          blech    in Form eines offenen Zylinders 10 angebracht, das  zusammen mit der angrenzenden Zylinderwand des Kes  sels 5 eine     Schlämmsäule    mit von ihrer Unter- bis zur  Oberseite praktisch gleichbleibendem, kreisförmigem  Querschnitt bildet.  



  Der einen geringeren Durchmesser aufweisende Bo  denabschnitt 11 des Kessels 5 ist über einen     kegelstumpf-          förmigen    Abschnitt 13 mit dem einen grösseren Durch  messer besitzenden Oberabschnitt 12 verbunden. Wie  ersichtlich, ist das Leitblech 10 ungefähr oberhalb des       kegelstumpfförmigen    Abschnittes 13 angeordnet. Der  Zweck und Vorteil dieser speziellen Anordnung wird im  Zusammenhang mit der Beschreibung der Arbeitsweise  des Gerätes erläutert werden.  



  Das zu behandelnde bzw. zu klassierende Material,  beispielsweise eine Erz, Salz usw. enthaltende     Auf-          schlämmung,    wird durch einen Speiseeinlauf 14 in das  Gefäss 5 eingeführt, der nicht unbedingt an der in     Fig.    1  eingezeichneten Stelle in das Gefäss einzumünden  braucht, sondern auch an einer anderen Stelle des  Gerätes angebracht werden kann, solange er nicht     dessen     Arbeitsweise beeinträchtigt. Die feinen Teilchen werden  neben dem oberen Ende der     Schlämmsäule    durch einen  oder mehrere     Feinteilchen-Ausläufe    15 aus dem Gefäss 5  entfernt, während die groben Teilchen an dessen Unter  seite durch einen Auslauf 16 abgeleitet werden.  



  Im Betrieb wird das Gefäss 5 bei umlaufendem  Schaufelrad bis etwa zur angegebenen Höhe mit dem zu  behandelnden Material gefüllt. Durch das Schaufelrad 7  wird ein geschlossener Strömungskreislauf erzeugt und  aufrechterhalten, dessen spiralige     Form    in     Fig.    1 durch  die ausgezogenen Pfeile dargestellt ist. Die Flüssigkeit  strömt durch das Saugrohr 6 abwärts und breitet sich  dann unter dem Einfluss des Schaufelrades 7 nach aussen  über dem Boden aus und wird durch die Seitenwände des  Abschnittes 11 mit geringerem Durchmesser abgelenkt,  so dass sie zwischen dem Leitblech 10 und der Aussen  seite des Saugrohres 6 aufwärts strömt. Am oberen Ende  des Saugrohres verläuft die Strömung über dessen Rand  hinweg in dieses hinein, wie durch die Pfeile angedeutet  ist.

   Das Schaufelrad 7 wird mit einer solchen Geschwin  digkeit angetrieben, dass die Strömungsgeschwindigkeit  der     Flüssigkeit    ausreicht, die grössten Teilchen bzw.  Kristalle in der Schwebe zu halten, jedoch die Ausbildung  der innerhalb der durch das Leitblech 10 und der  lotrechten Wand des Kessels 5 gebildeten     Schlämmsäule     vorhandene Ruhezone nicht behindert oder diese Zone  stört. Unter diesen Bedingungen stehen das untere Ende  des Leitbleches 10 sowie das untere Ende der     Schlämm-          säule    in Verbindung mit dem geschlossenen Strömungs  kreislauf, jedoch nur an dessen äusserem Rand. Weitere  Aufschlämmung bzw.

   Material wird in solchen Mengen  bzw. mit einer derartigen     Zufuhrgeschwindigkeit    in das  Gehäuse 5 eingeleitet, dass der gewünschte Betriebspegel  in diesem erhalten bleibt und ein Ausgleich für das durch  die     Feinteilchen-Ausläufe    15 und den     Grobteilchen-          Auslass    16 abgegebene Material geschaffen wird.  



  Da der Einlauf bzw. das untere Ende der     Schlämm-          säule    sich am Rand bzw. Umfang der geschlossenen       Haupt-Strömungsbahn    befindet, unterliegt er nicht den    dort herrschenden Strömungsgeschwindigkeiten, so     dass     nur wenige, falls überhaupt, grössere Teilchen bzw.  Kristalle dieses untere Ende bzw. diesen Einlauf errei  chen, vielmehr werden nur die Teilchen bzw. Kristalle  mittlerer und kleinerer Grösse gegen die     Schlämmsäule     getragen.

   Aufgrund der mit vorbestimmter Geschwindig  keit erfolgenden     Feinteilchenabgabe    durch den Auslauf  15 wird innerhalb der in der     Schlämmsäule    vorhandenen  Ruhezone durch den Aufwärtsstrom der     Flüssigkeit    eine  sich hin- und herbewegende Schichtung hervorgebracht.  In dieser sich hin- und herbewegenden Schichtung wer  den Teilchen unterschiedlicher Grösse nach ihrer Grösse  geschichtet übereinander angeordnet, wobei nur die ge  wünschten Feinteilchen die Oberseite erreichen. Die       Qestrichelt    gezeichneten Pfeile geben die Strömung in die  Unterseite der     Schlämmsäule    an.  



  Die in     Fig.    2 dargestellte Vorrichtung zum Auskristal  lisieren von Kristallen aus einer     Flüssigkeit    und Klassie  ren dieser Kristalle weist ein Gefäss 20 auf, das in seinem       Mittelabschnitt    zylindrische Form     besitzt    und einen ke  gelförmigen Boden 21 aufweist, von dessen unterem  Ende eine Säule 22 mit geringerem Durchmesser nach  unten absteht, welche einen später genauer beschriebenen       Produkt-Klassierstutzen    bildet.

   Das Gefäss 20 setzt sich  nach oben hin in eine     zylindrische    Säule 23 von     grösse-          rem        Durchmesser    mit geschlossener Oberseite fort, die,  wie dargestellt, vom Oberrand des Gefässes 20 abwärts in  das Gefäss hineinreicht. Die Seite bzw. Aussenfläche der  Säule 23 ist über einen     kegelstumpfförmigen    Abschnitt  24 mit dem oberen Ende des Gefässes 20 verbunden, der  die Säule festhält.

   Ein Saugrohr 25 ist in an sich  bekannter Weise beispielsweise mit Hilfe eines Speicher  kranzes 29     koaxial    zu diesem     im        Inneren    des Gefässes 20  und der Säule 23 angeordnet und ist mit einem an einer  Welle 27 angebrachten Schaufelrad 26 versehen.

   Die  Welle 27 wird beispielsweise durch einen Elektromotor  auf herkömmliche Weise     angetrieben.    Das Schaufelrad 26  dient zum Hervorbringen und Aufrechterhalten     einer     geschlossenen,     toroidalen        Druckflüssigkeitsströmung,     welche zunächst aufwärts durch das Saugrohr 25 strömt,  und danach ihre Richtung     umkehrt    und an der     Saugrohr-          Aussenseite    abwärts strömt, wobei sie durch den kegel  förmigen Boden 21 abgelenkt wird und zur Unterseite  des Saugrohres 25 zurückkehrt. Falls gewünscht kann die  Wirkrichtung des Schaufelrades 26 auch umgekehrt wer  den.

   Wie ersichtlich bildet der sich im Gefäss 20  befindliche untere Abschnitt der Säule 23 ein zylindri  sches Leitblech, welches mit den     zylindrischen    Seiten  wandabschnitten des Gefässes 20 zusammenwirkt, um  eine     Schlämmsäule    mit von ihrer Unter- bis zu ihrer  Oberseite gleichbleibendem, kreisförmigem Querschnitt  zu bilden. Wie bei der im Zusammenhang     mit        Fig.    1  dargestellten und erläuterten     Vorrichtung    ist das untere  Ende der     Schlämmsäule    nicht der vollen Strömung der  geschlossenen Kreisbahn ausgesetzt, sondern wird höch  stens durch deren Ränder     beeinflusst.     



  Die Vorrichtung gemäss     Fig.    2 weist an     ihrem    oberen  Ende einen Gas- bzw.     Dampfauslauf-Anschluss    28 auf,  mit dessen Hilfe Dampf bzw. Gas auf bekannte Weise  von dem über dem Flüssigkeitspegel liegenden Raum zu  einem Kondensator oder dgl. abgesaugt werden kann.  Das Gefäss 20 ist neben dem oberen Ende der     Schlämm-          säule    mit mindestens einem     Feinteilchen-Auslaufan-          schluss    30 und neben dem Bodenende des Stutzens 22 mit  einem Grobteilchen- bzw.     Kristall-Auslaufanschluss    31  versehen.

   Ein Speiseanschluss 32, dessen inneres Ende  unterhalb des Saugrohres 25 aufwärts gebogen ist, tritt      durch den kegelförmigen Boden 21 in das Gefäss 20 ein.  Weiterhin ist bei 33 ein zweiter Speiseanschluss am  unteren Ende der abwärts gerichteten Säule bzw. des       Klassierstutzens    22 eingezeichnet.  



  Im Betrieb der Vorrichtung wird der     Feinteilchen-          strom    vom Auslaufanschluss bzw.     -anschlüssen    30 abge  saugt und mit Hilfe einer     Zentrifugalpumpe    34 zur  Oberseite eines     Abseizbehälters    35 bekannter Bauart  geleitet. Die Pumpe 34 steuert die Geschwindigkeit der  Aufwärtsströmung in der Schlammsäule, so dass nur  Teilchen mit mindestens einer gewissen vorbestimmten  Feinheit abgezogen werden. Es können durch Ventile zur  Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit verwendet wer  den.

   In das obere Ende des     Absetzbehälters    ist ein  zylindrisches Leitblech 36 eingesetzt, das sich bis unter  halb des     Auslassanschlusses    37 über die klare Flüssigkeit  erstreckt. Eine Pumpe 38 fördert die die Feinteilchen  enthaltende Lösung vom Boden des     Absetzbehälters    35  an einen     Wärmeaustauscher    bzw. Erhitzer 40 weiter, in  welchem die Temperatur der Lösung so weit erhöht wird,  dass vor ihrem Einführen in den     Speiseeinlass-Anschluss     23     eine    Aufschlämmung der     feinen    Kristalle hervorge  bracht wird.  



  Die die grossen Produktkristalle enthaltende Lösung  wird vom Anschluss 31 in einem bei 41 angedeuteten  Filter bekannter Bauart abgezogen, wobei die Kristalle,  wie dargestellt, entfernt werden und das Filtrat mittels  einer Pumpe 42 über eine Leitung zum oberen Ende des       Absetzbehälters    35 gefördert wird. Die zuzuführende  Lösung wird aus einer Speiseleitung 43 einerseits über  eine Leitung 44 und den     Einlaufanschluss    32 und  andererseits über eine Leitung 45 und den     Klassierstut-          zen    22 in den Kessel 20 eingeführt.

   Die aufwärts durch  den Anschluss 33 strömende Menge der     Zufuhrlösung     reicht aus, die sich am schnellsten absetzenden Kristalle  fliessfähig zu halten und dabei eine hin- und     herschwan-          kende    Schichtung hervorzubringen, in welcher die Kri  stalle nach ihrer Grösse geschichtet übereinander liegen.  Die grösseren Kristalle werden, wie bereits erwähnt, von  der Grundschicht dieses Stutzens durch den Anschluss 31  abgesaugt, während die anderen Grössen zum Hauptkör  per der Flüssigkeit zurückgeführt werden, um darin  weiter     umzuströmen    und zu wachsen.  



  Die in     Fig.    3 dargestellte Vorrichtung zum Auskristal  lisieren von Kristallen aus einer Flüssigkeit und Klassie  ren dieser Kristalle weist einen Hauptbehälter     bzw.     Gefäss 50 mit einem im wesentlichen konkaven Boden  und offener Oberseite auf. Eine verhältnismässig hohe  zylindrische Säule 51 ist beispielsweise mit Hilfe eines  Deckels 39 über der Mitte des Gefässes 50 angebracht  und weist an ihrem offenen Ende einen Ringflansch 49  auf, der dicht über einem Schaufelrad 61 angeordnet ist.  Die Säule 51 geht an ihrem oberen Ende in eine  geschlossene Kuppel 52 über.

   In der Nähe des oberen  Endes der Kuppel 52 ist ein Gas- bzw.     Dampfauslauf-          Anschluss    53 vorgesehen, der gegebenenfalls mit einer  Vakuumpumpe oder einer sonstigen Unterdruckquelle in  Verbindung gebracht werden kann.  



  Innerhalb der Säule 51 befindet sich ein konzentrisch  angeordnetes und beispielsweise durch einen Speichen  kranz 59 gehaltenes Saugrohr 54, dessen unteres Ende  sich unter das untere Ende der Säule 51 erstreckt,  während das obere Ende bei 55 nach aussen erweitert  ist.  



  Ein Leitblech in Form eines an seiner Oberseite  offenen oder geschlossenen Zylinders 56 ist um die Säule  51 herum angeordnet und erstreckt sich über den im    Behälter 50 befindlichen Flüssigkeitspegel hinaus und,  wie dargestellt, ein beträchtliches Stück in die Flüssigkeit  hinein. Dieses Leitblech 56 legt zusammen mit der  Aussenseite der Säule 51 eine Schlammsäule von prak  tisch gleichbleibendem kreisförmigen Querschnitt fest.  Mit Hilfe eines sich durch die Seitenwand des Gefässes  erstreckenden     Speise-Einlaufanschlusses    57 kann frische  Lösung in das Gefäss eingeführt werden. Vom oberen  Ende der Schlammsäule geht mindestens ein die     Gefäss-          wand    durchsetzender     Feinteilchen-Auslaufanschluss    58  ab.

   Die groben Produkte können durch den im Boden des  Gefässes 50 vorgesehenen     Grobteilchen-Auslassanschluss     60 aus dem Gefäss entfernt werden.  



  Um eine geregelte     Stömungsbahn    oder -form durch  die Vorrichtung hindurch auszubilden und aufrecht zu  erhalten, ist ein Schaufelrad 61 vorgesehen, das über eine  Antriebswelle 62 auf herkömmliche Weise angetrieben  werden kann.  



  Im Betrieb wird die Vorrichtung bis auf den im  Gefäss 50 und im erweiterten Abschnitt 52 der Säule 51  angedeuteten Flüssigkeitsstand mit gesättigter Lösung  gefüllt. Der letztgenannte Flüssigkeitspegel kann dadurch  aufrechterhalten werden, dass der     darüberliegende    Kopf  raum unter vermindertem Atmosphärendruck steht. Die  Pfeile geben die durch das Schaufelrad hervorgebrachte  und aufrechterhaltene, im wesentlichen     toroidale    Strö  mungsbahn an.     Ersichtlicherweise    verläuft die Strömung  in der einen Richtung abwärts durch das Saugrohr 54,  während sie in der entgegengesetzten Richtung aufwärts  durch den Ringraum zwischen dem Saugrohr und der  Säule 51 verläuft.

   Am unteren Ende des Saugrohres  verteilt sich die Flüssigkeit entlang der konkaven Boden  wand des Gefässes 50, strömt dann an den Gefässwänden  aufwärts, kehrt ihre Strömungsrichtung um und     fliesst     abwärts und dann aufwärts in das untere Ende der Säule  51 hinein. Wie im Fall der im Zusammenhang mit den       Fig.    1 und 2 beschriebenen Ausführungsformen der Er  findung sind das untere Ende der Schlammsäule sowie  das Leitblech 56 seitlich gegenüber der     Hauptströmungs-          bahn        versetzt    bzw. befinden sich an deren Rand, so dass  sie nicht der vollen Strömungsgeschwindigkeit ausgesetzt  sind.

   Diese Geschwindigkeit ist zumindest so gross oder  grösser als für eine Suspension der grössten Teilchen  erforderlich ist. Die Hauptgeschwindigkeit bzw.     -strö-          mung    wirkt jedoch nicht auf das untere Ende der  Schlammsäule ein, weshalb nur Kristalle mittlerer und  feinerer bzw. kleinerer Grösse aufwärts in diese abge  lenkt werden.     Ersichtlicherweise    wird in der Schlamm  säule eine hin- und     herschwankende    Schichtung ausgebil  det, in welchem die Teilchen je nach ihrer Grösse  schichtweise übereinander zu liegen kommen, wobei sich  nur die feinsten Teilchen an der Oberseite befinden und  durch den     Anschluss    58 abgesaugt werden können.  



  Das Gerät gemäss     Fig.    3 ist insbesondere zur Behand  lung von Lösungen zwecks Kristallisation und     Klassie-          rung    geeignet, wobei es erwünscht ist, an einer Dampf  Flüssigkeits-Grenzfläche eine Übersättigung unter Unter  druck hervorzubringen und wobei lange     Verweilzeiten     für das Anwachsen der Kristalle erforderlich sind. Auf  grund der Konstruktion gemäss     Fig.    3 ist nur ein kleiner  Abschnitt des Gerätes dem Unterdruck ausgesetzt, wo  durch die Kosten für das Gerät wesentlich niedriger  liegen als bei einem Gerät, bei welchem ein     grosser-          Innenbereich    einem Unterdruck ausgesetzt wird.  



  Das Gefäss 50 stellt das gewünschte grosse Verweil  volumen zur Verfügung, während die Säule 51 und das  lange Saugrohr 54 eine längliche Strömungsbahn gewähr-      leisten. Diese Vorrichtung lässt sich beispielsweise bei der  Kristallisation eines Materials wie Borax     verwenden.     



  In     Fig.    4 ist noch eine andere Ausführungsform einer  solchen Vorrichtung zum Auskristallisieren von Kristal  len aus einer Flüssigkeit und Klassieren dieser Kristalle  dargestellt, welche einen an der Oberseite verschlossenen  und an der Unterseite mit einem kegelförmigen Bodenab  schnitt 66 versehenes     zylindrisches    Gefäss 65 aufweist.

    Ein     Klassierstutzen    in Form einer Säule 67 mit kleinerem  Durchmesser steht von der Unterseite des konischen  Bodens 66 nach unten ab.     Im        Innern    des Gefässes 65 ist  ein beispielsweise mit Hilfe von Speichen 69 gehaltenes  Saugrohr 68 vorgesehen, ausserhalb desselben ein zylin  drisches Leitblech 70 vorgesehen ist, dessen oberes Ende  mit     Hilfe    eines ringförmigen Verbindungsabschnittes 71  mit der Seitenwand des Gefässes 65 verbunden ist. Im  Saugrohr 68 ist ein Schaufelrad 72 angeordnet, das von  einer von der Oberseite des Gerätes nach unten verlau  fenden Welle 73 getragen wird, welche das     Schaufelrad     auf herkömmliche Weise antreibt.  



  Nahe der Oberseite des Gefässes 65 ist ein     Dampfan-          schluss    74 vorgesehen, während am unteren Ende des  Stutzens 67 sowie im kegelförmigen Bodenabschnitt 66 je  ein     Speiseeinlauf-Anschluss    77 bzw. 78 vorgesehen sind.  Unterhalb des Verbindungsabschnittes 71 ist im Gefäss  65 ein     Feinteilchen-Auslaufanschluss    75 vorgesehen,  während das obere Ende des Bodenendes des Stutzens 67  einen     Grobteil-Auslaufanschluss    aufweist.  



  Im folgenden ist die Arbeitsweise der in     Fig.4     dargestellten     Ausführungsform    anhand der Bildung von       Natriumsulfatkristallen    und deren     Klassierung    beschrie  ben. Eine gesättigte Natriumsulfatlösung wird über die  Speiseleitung eingeführt, wobei der durch den unteren  Anschluss 77 zugegebene Teil der Lösung ausreicht, um  einen aufwärtsgerichteten Flüssigkeitsstrom zu erzeugen,  der seinerseits gross genug ist, um im     Klassierstutzen    67  eine hin- und     herschwankende    Schichtung hervorzubrin  gen. Durch den Dampf- bzw.

   Gasanschluss 74 wird       Ammoniakgas    in den Kopfraum über der sich im     Gefäss     65 befindliche Flüssigkeit eingeleitet. Das Schaufelrad 72  bringt die durch die ausgezogen gezeichneten Pfeile  dargestellte Strömungsbahn     hervor,    welche im allgemei  nen mit der vorher im Zusammenhang mit der Vorrich  tung gemäss     Fig.2    beschriebenen Strömungsbahn über  einstimmt. Die Absorption von Ammoniak durch die  Natriumsulfatlösung in der Grenzschicht zwischen  Dampf und     Flüssigkeit    bewirkt eine Übersättigung der  Lösung, was ein     Anwachs    der in dieser Schicht be  findlichen Kristalle zur Folge hat.

   Die feinen Kristalle  werden mit     Hilfe    der durch das zylindrische Leitblech 70  gebildeten     Schlämmsäule    entfernt, während die groben  Produktkristalle durch den     Auslassanschluss    76 entfernt  werden.  



  Obgleich die vorstehend anhand der Zeichnungen  beschriebenen Vorrichtungen bevorzugte Ausführungs  formen der Erfindung darstellen, sind gewisse Änderun  gen unter Beibehaltung der Vorteile der Erfindung  möglich. Beispielsweise brauchen die Gefässe nicht     zylin-          drisch    zu sein und muss die     Schlämmsäule    nicht unbe  dingt zylindrisch oder koaxial in den Kesseln bzw.  gegenüber den Saugrohren angeordnet sein. Die       Schlämmsäulen    müssen nicht von ihrer Unter- bis zu  ihrer Oberseite durchgehend gleichbleibenden bzw.

         gleichförmigen    Querschnitt besitzen, solange ihr Quer  schnitt über     eine    beträchtliche Höhe,     d.h.    mindestens  etwa 75 mm und vorzugsweise etwa 300 mm, gleichblei  bend ist. Diese     Mindesthöhen    gewährleisten im Betrieb    Zonen des Flüssigkeitsstroms, in welchen vorbestimmte  Auswärtsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit über für die       Klassierung    ausreichende Zeitspannen aufrechterhalten  werden können.

   Obgleich Saugrohre     wesentlich    zur Her  vorbringung und Steuerung der     toroidalen        Strömungs-.     bahnen in den Gefässen beitragen,     können    diese Strö  mungsbahnen auch durch koaxial in den Gefässen     ange-          ordnete    Schaufelräder allein annähernd erreicht wer  den.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE I. Hydraulischer Klassierer, insbesondere für Kristal le, mit gesteuertem Umlauf einer aus Flüssigkeit und dern- Klassiergut bestehenden Aufschlämmung, mit einem Ge- fäss mit einem mechanischen Umlaufmittel für die Zirku lation der Aufschlämmung innerhalb des Kessels, ge kennzeichnet durch mindestens eine Schlämmsäule (10, 23, 56, 70)
    im Gefäss mit einem Kanal von gleichförmi gem Querschnitt über mindestens einen wesentlichen Teif seiner Höhe, der nahe seinem unteren Ende zur Verbin dung mit der Aufschlämmung einen Einlass und einen Auslass (15, 30, 58, 75) wenigstens über einen wesentli chen Teil der Höhe über dem unteren Ende des Kanals vom gleichförmigem Querschnitt zum Abziehen der Aufschlämmung aus dem Gefäss aufweist.
    II. Verfahren zum Betrieb des hydraulischen Klassie- rers nach Patentanspruch I,wobei ein Hauptteil derFlüs- sigkeit im Umlauf gehalten wird u.
    ein Magma an feinem Klassiergut enthält, dessen Partikeln eine vorbestimmte Grösse nicht überschreiten, und wobei ein Teil der Partikeln bis und einschliesslich dieser vorbestimmten Grösse abgetrennt und ausgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung dieser Partikeln da durch erfolgt, dass das Magma einer nach oben gerichte ten, abgegrenzten Strömung von im wesentlichen gleich förmiger Geschwindigkeit ausgesetzt wird, die imstande ist, den genannten Teil der Partikeln bis und einschliess- lich der vorbestimmten Grösse in Schwebe zu halten und mitzureissen.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Klassierer nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Gefäss mit einem im allgemeinen konkaven oder konischen Bodenteil, einem Einlass (14, 32, 57, 78) zum Einleiten von Klassiergut in das Gefäss, einem Auslass (16, 31, 60, 76) für grobe Partikeln im Bodenteil des Gefässes, einem koaxial im Gefäss angeordneten Saugrohr (6, 25, 54, 68), einem mit dem Saugrohr zusammenarbeitenden mechanischen Umlaufmittel (7,.
    26, 61, 72) zum Umwälzen der Aufschlämmung in dem Gefäss, und einer Leitfläche (10, 23, 56, 70) innerhalb des. Gefässes, die das Saugrohr (6, 25, 54, 68) koaxial umgibt und eine Wand der Schlämmsäule bildet. 2. Klassierer nach Patentanspruch I oder Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (20,. 65) oben abgeschlossen ist und ein Dampfanschluss (28, 74) am oberen, geschlossenen Ende des Gefässes vorgese hen ist.
    3. Klassierer nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das obere Ende der Leitfläche (70) mit der Seitenwand des Gefässes (65) über einen Randteil (71) verbunden ist. 4. Klassierer nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gefäss einen oberen zylindrischen Teil (12) und einen Bodenteil (11) kleineren Durchmessers hat, das mit dem oberen Teil durch einen kegelstumpf- förmigen Teil (13) verbunden ist und wobei die Leitflä- che (10) über dem kegelstumpfförmigen Teil angeordnet ist.
    5. Klassierer nach Unteranspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (10, 56) die Gestalt eines offenen Zylinders mit einem sich über das Flüssig keitsniveau der Aufschlämmung erstreckenden oberen Teil hat. 6. Klassierer nach Patentanspruch I, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens der Oberteil des Gefässes (20, 50) zylindrisch ist, dass eine Säule (23, 51) von kleinerem Durchmesser als jenem des zylindrischen Oberteils ko axial im Kessel angeordnet ist, wobei der obere Teil dieser Säule abgeschlossen ist und über das Gefäss hinausragt und der untere Teil derselben offen ist und nach unten in das Gefäss hineinragt.
    7. Klassierer nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch einen kegelstumpfförmigen Teil (24), der das obere Ende des Gefässes mit der Aussenseite der Säule (23) zwischen deren Kopf und Boden verbindet. B. Klassierer nach Patentanspruch I oder Unteran spruch 1, gekennzeichnet durch eine im Gefäss (20) koaxial angeordnete Säule (23), die an ihrem oberen Ende geschlossen ist und über das Gefäss hinausragt, so dass sie einen Dom bildet, und deren unteres Ende am Boden offen ist und in das Gefäss hineinragt, wobei der Raum zwischen dem unteren Teil der Säule und der Wand des Gefässes die Schlämmsäule von gleichem, ringförmigem Querschnitt vom Boden bis zum Kopf bildet.
    9. Klassierer nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Säule (51) mit einem umschlossenen Dom (52) am oberen Ende, der das Gefäss (50) koaxial merklich überragt, dessen unteres Ende offen ist und in das Gefäss hineinragt, ein koaxial innerhalb der Säule angeordnetes Saugrohr (54), dessen oberes Ende (55) in den Dom hineinragt und dessen unteres Ende in kurzem Abstand über dem Boden des Gefässes endet, sowie durch eine Leitfläche (56) in Form eines die Säule koaxial umgeben den, offenen Zylinders mit einem oberen, über das normale Flüssigkeitsniveau im Gefäss hinausragenden Teil und einem unteren, sich merklich unter das Flüssig keitsniveau erstreckenden Teil, wobei die Leitfläche die Aussenwand der Schlämmsäule mit praktisch gleichem,
    ringförmigem Querschnitt bildet. 10. Klassierer nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (34, 35, 58, 32), die mit dem Feinteilchen- auslass für den Kanal zum Abziehen der Aufschläm- mung aus diesem in Verbindung stehen.
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WO2009095361A1 (de) * 2008-02-01 2009-08-06 Gea Messo Gmbh Verfahren zur herstellung eines grobkörnigen ammoniumsulfat-produkts durch kristallisation und anlage zur durchführung des verfahrens

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WO2009095361A1 (de) * 2008-02-01 2009-08-06 Gea Messo Gmbh Verfahren zur herstellung eines grobkörnigen ammoniumsulfat-produkts durch kristallisation und anlage zur durchführung des verfahrens
US7942939B2 (en) 2008-02-01 2011-05-17 Gea Messo Gmbh Method and facility for producing a coarse-grained ammonium sulfate product by crystallization

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