DD259355A1 - METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING SUSPENSIONS IN A LIQUID PHASE AND SOLID PARTICLES - Google Patents
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Abstract
Im Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Fluessigphase und Festteilchen wird die Einfuehrung einer Suspension in einen feststehenden perforierten Schuss vorgesehen. Zum Durchdruecken der Fluessigphase durch den perforierten Schuss wird auf die Suspension mit Zentrifugalkraeften eingewirkt, die durch die Einfuehrung eines Gases in den perforierten Schuss erzeugt werden, das verdreht wird. Die Einrichtung fuer die Durchfuehrung des Verfahrens enthaelt ein Gehaeuse mit einem Stutzen fuer die Abfuehrung der Fluessigphase. Im Gehaeuse ist der perforierte Schuss mit einem Stutzen fuer die Zufuehrung der Suspension und einem Stutzen fuer die Abfuehrung der Festteilchen angeordnet. Ein Stutzen fuer die Einfuehrung des Gases in das Innere des Schusses mit einem Mittel fuer die Verdrehung des Gases sowie ein Stutzen fuer die Abfuehrung des Gases sind vorgesehen. Fig. 1In the process of separating suspensions into a liquid phase and solid particles, the introduction of a suspension into a fixed perforated shot is provided. For permeating the liquid phase through the perforated shot, the suspension is acted upon by centrifugal forces generated by the introduction of a gas into the perforated shot which is twisted. The device for carrying out the method contains a housing with a nozzle for the removal of the liquid phase. In the case of the perforated shot with a nozzle for the supply of the suspension and a nozzle for the removal of the solid particles is arranged. A spigot for the introduction of the gas into the interior of the shot with a means for twisting the gas and a nozzle for the discharge of the gas are provided. Fig. 1
Description
Bekannt ist ein Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen (siehe beispielsweise den SU-Urheberschein Nr. 538729 „Verdickungsfilter", IPK B01 D/29/10, B01 D17/1Ö), in dem die Einführung der Suspension in einen feststehenden perforierten Schuß vorgesehen ist.Known is a method for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles (see, for example, the SU-copyright No. 538729 "thickening filter", IPK B01 D / 29/10, B01 D17 / 1Ö), in which the introduction of the suspension into a fixed perforated shot is provided.
Die Suspension wird in den perforierten Schuß tangential an der Oberfläche des perforierten Schusses eingeführt, wodurch die Suspension in Drehbewegung gesetzt wird. Dabei entstehen Zentrifugalkräfte, unter deren Einwirkung die Flüssigphase durch den perforierten Schuß nach außen ausgestoßen wird. Die Festteilchen bewegen sich unter der Einwirkung der Schwerkraft entlang dem perforierten Schuß und werden aus diesem entfernt.The suspension is introduced into the perforated shot tangentially on the surface of the perforated shot, causing the suspension to rotate. This creates centrifugal forces under the action of the liquid phase is ejected through the perforated shot to the outside. The solid particles move under the action of gravity along the perforated shot and are removed therefrom.
Bei der Durchführung des bekannten Verfahrens zurT.rennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen wird die Flüssigphase von den Festteilchen durch die Zentrifugalkräfte abgeschieden, die bei der Drehung der Suspension entstehen. Jedoch wird die Drehung der Suspension ziemlich schnell auf der Höhe des perforierten Schusses gedämpft, weil die Energie des Stromes der Suspension normalerweise gering und ihre Reibungskraft gegen die Wand des perforierten Schusses ziemlich groß ist. Infolgedessen erfolgt die Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen im unteren Teil des perforierten Schusses im wesentlichen durch die Schwerkraft. Deswegen wird ein Teil der Flüssigphase infolge der Oberflächenspannung und Adhäsion zusammen mit den Festteilchen ausgetragen. Die Feuchtigkeit der abgeführten Festteilchen bleibt groß.In carrying out the known process for separating suspensions into a liquid phase and solid particles, the liquid phase is separated from the solid particles by the centrifugal forces which arise upon rotation of the suspension. However, the rotation of the suspension is damped quite rapidly at the level of the perforated shot because the energy of the stream of suspension is normally low and its frictional force against the perforated-shot wall is quite large. As a result, the separation of the liquid phase from the solid particles in the lower part of the perforated shot is essentially by gravity. Therefore, part of the liquid phase is discharged together with the solid particles due to the surface tension and adhesion. The moisture of the discharged solid particles remains large.
Bei der Durchführung des bekannten Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen fließt die Suspension nach der Abscheidung eines Teils der Flüssigphase auf der Innenfläche des perforierten Schusses in einer gleichmäßigen Schicht, wodurch keine Verlagerung der Festteilchen relativ zueinander in dieser Schicht zustandekommt.In carrying out the known method of separating suspensions into a liquid phase and solid particles, the suspension flows after the deposition of a portion of the liquid phase on the inner surface of the perforated weft in a uniform layer, whereby no displacement of the solid particles relative to each other occurs in this layer.
Die Flüssigphase, die sich zwischen den Festteilchen innerhalb dieser Schicht befindet, wird dabei zusammen mit den Festteilchen aus dem perforierten Schuß entfernt, wodurch die Festteilchen eine hohe Feuchtigkeit erhalten, d. h. die Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen unvollständig ist.The liquid phase, which is located between the solid particles within this layer, is thereby removed from the perforated shot together with the solid particles, whereby the solid particles receive a high humidity, i. H. the separation of the liquid phase from the solid particles is incomplete.
Das ist normalerweise unerwünscht, besonders in den Fällen, wenn die Trennung der Suspension in eine Flüssigphase und Festteilchen die Gewinnung von Festteilchen mit minimaler Feuchtigkeit bezweckt und als ein abschließender Arbeitsgang bei der Herstellung eines Fertigproduktes durchgeführt wird.This is usually undesirable, especially in cases where the separation of the suspension into a liquid phase and solid particles aims at obtaining solid particles with minimal moisture and is carried out as a final operation in the manufacture of a finished product.
Bekannt ist eine Einrichtung zur Trennung von Suspensionen gemäß dem bekannten Verfahren (siehe beispielsweise ebenfalls den SU-Urheberschein Nr. 538729, IPK B01 D29/10, B01 D17/10), die ein Gehäuse mit einem Stutzen für die Abführung der Flüssigphase enthält.A device for the separation of suspensions according to the known method is known (see for example also the SU-copyright No. 538729, IPK B01 D29 / 10, B01 D17 / 10), which contains a housing with a nozzle for the discharge of the liquid phase.
Im Gehäuse ist in seinem Unterteil ein perforierter Schuß in einem Abstand von dessen Wänden angeordnet. Es sind ein Stutzen für die Zuführung der Suspension zu dem einen, dem oberen Ende des perforierten Schusses sowie ein Stutzen für die Abführung der Festteilchen von dem anderen, dem unteren Ende des perforierten Schusses vorgesehen. Der perforierte Schuß hat die Form eines Stumpfkegels, der mit seiner größeren Grundfläche nach oben in Richtung des Stutzens für die Zuführung der Suspension gerichtet und im Gehäuse derart angeordnet ist, daß deren Längsachsen koinzidieren. An die untere, die kleinere Grundfläche des Stumpfkegels schließt sich der Stutzen für die Abführung der Festteilchen an.In the housing, a perforated shot is arranged at a distance from the walls in its lower part. There are provided a nozzle for the supply of the suspension to the one, the upper end of the perforated shot and a nozzle for the removal of the solid particles from the other, the lower end of the perforated shot. The perforated shot has the shape of a truncated cone, which is directed with its larger base upwards in the direction of the nozzle for the supply of the suspension and arranged in the housing so that their longitudinal axes coincide. At the bottom, the smaller base of the truncated cone is followed by the nozzle for the removal of the solid particles.
Innerhalb des Gehäuses ist in seinem Oberteil und koaxial zum perforierten Schuß ein konischer Mantel angeordnet, dessen untere, die breitere Grundfläche dem perforierten Schuß zugewandt ist und zwischen denen ein Ringschlitz für den Durchfluß der Suspension vorhanden ist. Der Mantel ist für eine gleichmäßige Verteilung des verdrehten Suspensionsstromes auf der Innenfläche des perforierten Schusses vorgesehen, der über den Stutzen für die Zuführung der Suspension zufließt.Within the housing, a conical jacket is arranged in its upper part and coaxial with the perforated weft, the lower, the wider base faces the perforated weft and between which a ring slot for the flow of the suspension is present. The jacket is provided for a uniform distribution of the twisted suspension flow on the inner surface of the perforated shot, which flows over the nozzle for the supply of the suspension.
Der Stutzen für die Zuführung der Suspension ist tangential an der Oberfläche des perforierten Schusses und ungefähr in der Höhenmitte des konischen Mantels angeordnet.The nozzle for the supply of the suspension is arranged tangentially on the surface of the perforated weft and approximately in the middle of the height of the conical jacket.
Eingangs wurde bei der Beschreibung des bekannten Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen erwähnt, daß in der bekannten Einrichtung eine unvollständige Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen zustandekommt.In the introduction, in the description of the known process for the separation of suspensions into a liquid phase and solid particles, it was mentioned that in the known device incomplete separation of the liquid phase from the solid particles takes place.
Ziel der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren und eine Einrichtung zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen zu schaffen, durch die ein hochqualitatives Festprodukt bei einer hohen Produktionsleistung gewonnen wird.The object of the invention is to provide such a method and a device for the separation of suspensions into a liquid phase and solid particles, by means of which a high-quality solid product is obtained at a high production output.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen zu entwickeln, bei dem die Zentrifugalkräfte derart erzeugt werden, daß dadurch eine genügend vollständige Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen erzielt wird, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.The present invention has for its object to develop a process for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles, in which the centrifugal forces are generated so that a sufficiently complete separation of the liquid phase is achieved by the solid particles, and a device for carrying out the To create a procedure.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen, bei dem die Einführung der Suspension in einen feststehenden perforierten Schuß, die Einwirkung von Zentrifugalkräften auf die Suspension zum Durchdrücken der Flüssigphase durch den perforierten Schuß, und die Entfernung der Festteilchen aus dem perforierten Schuß vorgesehen ist, erfindungsgemäß zur Erzeugung der Zentrifugalkräfte in den perforierten Schuß ein Gas eingeführt wird, das verdreht wird.This object is achieved in that in a process for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles, in which the introduction of the suspension into a fixed perforated shot, the action of centrifugal forces on the suspension for pushing the liquid phase through the perforated shot, and Removal of the solid particles from the perforated shot is provided, according to the invention for generating the centrifugal forces in the perforated shot, a gas is introduced, which is rotated.
Dadurch, daß in den perforierten Schuß ein Gas eingeführt wird, das verdreht wird, haben die Zentrifugalkräfte eine recht langzeitige Wirkung, wodurch eine schnelle Dämpfung der Drehung der Suspension verhindert wird. Dadurch wird eine größere Menge der Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses nach außen gedrückt und als Folge die Feuchtigkeit der Festteilchen wesentlich verringert.By introducing into the perforated shot a gas which is twisted, the centrifugal forces have a rather long-term effect, preventing rapid damping of the rotation of the suspension. As a result, a larger amount of the liquid phase is forced through the holes of the perforated shot to the outside and as a result substantially reduces the moisture of the solid particles.
Durch die Zuführung eines Gases, das verdreht wird, erfährt die Suspension einen höheren Druck auf der Innenwand des perforierten Schusses im Vergleich zu der Außenwand. Im Ergebnis wird die Flüssigphase durch den perforierten Schuß durchgedrückt. Bei der Bewegung des verdrehten Gases und der Suspension im perforierten Schuß werden ebenfalls Zentrifugalkräfte erzeugt, durch die die Flüssigphase durch den perforierten Schuß ebenfalls durchgedrückt wird. Die Menge der Flüssigphase, die zusammen mit den Festteilchen ausgetragen wird, verringert sich ebenfalls durch die Verdunstung eines Teils der Flüssigphase von der Oberfläche der Festteilchen bei deren Kontakt mit dem Gas.By supplying a gas that is twisted, the suspension experiences a higher pressure on the inside wall of the perforated shot compared to the outside wall. As a result, the liquid phase is forced through the perforated shot. Centrifugal forces are also generated during the movement of the twisted gas and the suspension in the perforated shot, through which the liquid phase is also forced through the perforated shot. The amount of liquid phase discharged together with the solid particles also decreases due to the evaporation of a part of the liquid phase from the surface of the solid particles upon their contact with the gas.
Die Festteilchen bilden auf der Innenfläche des perforierten Schusses eine Schicht, die in der Regel die Stärke eines Festteilchens hat. Dabei werden die Festteilchen in der Suspensionsschicht intensiv vermischt, wodurch eine vollständigere Entfernung der Flüssigphase aus den Zwischenräumen der Festteilchen gefördert wird. Dadurch wird ebenfalls die Menge der Flüssigphase verringert, die zusammen mit Festteilchen ausgetragen wird.The solid particles form a layer on the inner surface of the perforated weft, which usually has the strength of a solid particle. In this case, the solid particles in the suspension layer are mixed intensively, whereby a more complete removal of the liquid phase from the interstices of the solid particles is promoted. This also reduces the amount of liquid phase that is discharged along with solid particles.
Die Menge der Flüssigphase am Austritt des perforierten Schusses wird ebenfalls dadurch verringert, daß die auf der Innenfläche des perforieren Schusses befindliche Festteilchenschicht infolge der Zentrifugalkräfte und der Druckdifferenz auf der Außen- und der Innenfläche des perforierten Schusses durch das Gas in der radialen Richtung ständig durchströmt wird.The amount of liquid phase at the exit of the perforated weft is also reduced by constantly flowing the solid particle layer located on the inner surface of the perforated weft due to the centrifugal forces and the pressure difference on the outer and inner surfaces of the perforated weft through the gas in the radial direction ,
Zweckmäßigerweise hat das verdrehte Gas eine Umfangsgeschwindigkeit von 20 bis 50m/s.Conveniently, the twisted gas has a peripheral speed of 20 to 50m / s.
Durch diese ziemlich hohe Geschwindigkeit des verdrehten Gases wird den in der Suspension enthaltenen Festteilchen ebenfals eine hohe Geschwindigkeit mitgeteilt, und die gemeinsame Drehung des Gases und der Suspension wird intensiver.Due to this rather high velocity of the twisted gas, the solid particles contained in the suspension are also given a high speed, and the joint rotation of the gas and the suspension becomes more intense.
Im Ergebnis strömt noch ein größerer Teil der Flüssigphase durch den perforierten Schuß, und die Festteilchen verlassen den perforierten Schuß mit einem geringeren Gehalt an der Flüssigphase.As a result, still more of the liquid phase flows through the perforated shot, and the solid particles leave the perforated shot with a lower content of the liquid phase.
Bei einer Umfangsgeschwindigkeit unter 20 m/s wird die Intensität der gemeinsamen Bewegung des Gases und der Suspension verringert und der Gehalt an der Flüssigphase in den Festteilchen beim Austritt aus dem perforierten Schuß vergrößert, wodurchAt a peripheral speed below 20 m / s, the intensity of the co-movement of the gas and the suspension is reduced and the content of the liquid phase in the solid particles as it exits the perforated shot increases
die Qualität des Fertigproduktes herabgesetzt wird. 'the quality of the finished product is reduced. '
Bei einer Umfangsgeschwindigkeit über 50 m/s wird die gemeinsame Bewegung des Gases und der Suspension stark intensiviert, wodurch die Tropfen der Flüssigphase von der Oberfläche der Suspensionsschicht abgerissen und in die Mitte des verdrehten gemeinsamen Stromes ausgetragen werden, wo bekanntlich eine Unterdruckzone vorhanden ist, sowie zusammen mit den Festteilchen aus dem perforierten Schuß abgeführt. Im Ergebnis haben die Festteilchen ebenfalls eine wesentliche Feuchtigkeit.At a peripheral speed above 50 m / s, the joint movement of the gas and the suspension is greatly intensified, whereby the droplets of the liquid phase are torn from the surface of the suspension layer and discharged into the center of the twisted common stream, where there is known to be a vacuum zone, as well removed together with the solid particles from the perforated shot. As a result, the solid particles also have substantial moisture.
Zweckmäßigerweise wird das verdrehte Gas in den perforierten Schuß in zwei Strömen eingeführt, von denen der erste eine Temperatur von 0cC bis 400C und der zweite eine Temperatur über 400C hat, wobei der zweite Strom weiter unten in Bewegungsrichtung des ersten Stromes in den perforierten Schuß eingeführt wird.Conveniently, the twisted gas is introduced into the perforated shot in two streams, the first of which has a temperature of 0 c C to 40 0 C and the second has a temperature above 40 0 C, wherein the second stream further down in the direction of movement of the first stream is introduced into the perforated shot.
Bei der Einführung des Gases in zwei Strömen wird der erste Strom mit einer Temperatur von O0C bis 400C zugeführt, die normalerweise mit der Umgebungstemperatur übereinstimmt, wobei sich eine zusätzliche Erwärmung oder Abkühlung erübrigt.When the gas is introduced into two streams, the first stream is supplied at a temperature of from 0 ° C to 40 ° C, which normally coincides with the ambient temperature, with no need for additional heating or cooling.
Dabei kann für viele Arten von Suspensionen, beispielsweise aus Polyäthylen, Polystyrol, Ammoniumsulfat usw., die Luft aus der Umgebung verwendet werden.It can be used for many types of suspensions, such as polyethylene, polystyrene, ammonium sulfate, etc., the air from the environment.
Der zweite Strom wird auf eine Temperatur über 40 0C erwärmt. Dadurch werden Festteilchen mit einem minimalen Gehalt an der Flüssigphase bei einem geringen Energieaufwand gewonnen. Der erste Gasstrom dient zur mechanischen Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen vorwiegend durch die Zentrifugalkräfte. Dafür kann die Luft aus der Umgebung verwendet werden, die üblicherweise eine Temperatur von O0C bis 400C hat. Bei einerTemperatur unter O0C wäre die Erwärmung der -verwendeten Luft erforderlich. Bei einerTemperatur über 400C wäre ihre Abkühlung notwendig.The second stream is heated to a temperature above 40 0 C. As a result, solid particles are obtained with a minimal content of the liquid phase at a low energy consumption. The first gas stream serves to mechanically separate the liquid phase from the solid particles mainly by the centrifugal forces. For this, the air from the environment can be used, which usually has a temperature of 0 0 C to 40 0 C. At a temperature below 0 ° C, the heating of the air used would be required. At a temperature above 40 0 C, their cooling would be necessary.
Der zweite Gasstrom dient zur endgültigen Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen ebenfalls durch die Zentrifugalkräfte, aber außerdem auch durch die Verdunstung eines Teils der Flüssigphase beim Kontakt mit dem Heißgas.The second gas stream is also used for the final separation of the liquid phase from the solid particles by the centrifugal forces, but also by the evaporation of a part of the liquid phase in contact with the hot gas.
Bei einer Temperatur unter 4O0C verdunstet die Flüssigphase von der Oberfläche der Festteilchen weniger intensiv.At a temperature below 4O 0 C, the liquid phase from the surface of the solid particle evaporates less intense.
Zweckmäßigerweise wird im Verfahren zur Trennung von Suspensionen, die aus Kristallen eines Stoffes und einer gesättigten Lösung des gleichen Stoffes in der Flüssigphase bestehen, das in den perforierten Schuß eingeführte Gas mit Dampf befeuchtet.Conveniently, in the process for separating suspensions consisting of crystals of a substance and a saturated solution of the same substance in the liquid phase, the gas introduced into the perforated shot is wetted with steam.
Durch die Befeuchtung mit Dampf wird eine Verdunstung der Flüssigphase aus der Suspension verhindert, die aus Kristallen eines Stoffes und einer gesättigten Lösung des gleichen Stoffes in der Flüssigphase besteht, sowie eine Übersättigung der in der Suspension enthaltenen Flüssigphase und eine Bildung von Feinkristallen auf der Innenfläche des perforierten Schusses vermieden. Dadurch wird eine kontinuierliche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen ermöglicht, weil die Löcher im perforierten Schuß durch Feinkristalle nicht verstopft werden.The humidification with steam prevents evaporation of the liquid phase from the suspension consisting of crystals of a substance and a saturated solution of the same substance in the liquid phase, as well as supersaturation of the liquid phase contained in the suspension and formation of fine crystals on the inner surface of the liquid perforated shot avoided. Thereby, a continuous implementation of the method according to the invention for the separation of suspensions is made possible because the holes in the perforated weft are not clogged by fine crystals.
Vorzugsweise wird im Verfahren zur Trennung von Suspensionen, die aus Kristallen eines Stoffes und einer gesättigten LösungPreferably, in the process for the separation of suspensions, which consists of crystals of a substance and a saturated solution
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des gleichen Stoffes in der Flüssigphase.bestehen, der Suspension vor ihrer Einführung in den perforierten Schuß ein Lösungmittel zugegeben.of the same material in the liquid phase., a solvent added to the suspension prior to its introduction into the perforated shot.
Durch die Zugabe eines Lösungsmittels in die Suspension, die aus Kristallen und einer gesättigten Lösung besteht, wird eine wirksamere Trennung der Suspension unter der Einwirkung des verdrehten Gasstromes erzielt. Dabei wird die Konzentration der gesättigten Lösung herabgesetzt, eine eventuelle Übersättigung bei der Verdunstung eines Teils der Flüssigphase beim Kontakt mit dem verdrehten Gasstrom ausgeschlossen. Im Ergebnis wird die Durchdrückung der Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses ins Gehäuse durch den Gasstrom verbessert. Dadurch wird eine kontinuierliche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen ermöglicht, und der Gehalt an der Flüssigphase in den Festteilchen am Austritt des perforierten Schusses verringert.The addition of a solvent in the suspension, consisting of crystals and a saturated solution, results in a more efficient separation of the suspension under the effect of the twisted gas flow. In this case, the concentration of the saturated solution is reduced, excluded any supersaturation in the evaporation of a portion of the liquid phase in contact with the twisted gas stream. As a result, the liquid phase is forced through the holes of the perforated shot into the housing by the gas flow. Thereby, a continuous implementation of the method according to the invention for the separation of suspensions is made possible, and reduces the content of the liquid phase in the solid particles at the outlet of the perforated shot.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen gelöst, die ein Gehäuse mit einem Stutzen für die Abführung der Flüssigphase und einen im Gehäuse unbeweglich angeordneten und von dessen Wänden beabstandeten perforierten Schuß mit einem Stutzen für die Zuführung der Suspension auf dem einen Ende des perforierten Schusses und mil einem Stutzen für die Abführung der Festteilchen auf dem anderen Ende des perforierten Schusses enthält, in der erfindungsgemäß mindestens ein Stutzen für die Einführung des Gases in das Innere des perforierten Schusses mit einem Mittel für die Gasverdrehung sowie ein Stutzen für die Abführung des Gases aus dem Gehäuse vorgesehen sind. Durch eine derartige Ausführung derEinrichtung wird eine einfache und wirksame Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zurTrennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen ermöglicht.The object of the present invention is also achieved by a device for carrying out the method according to the invention for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles comprising a housing with a nozzle for the discharge of the liquid phase and a perforated shot immovably disposed in the housing and spaced from its walls with a nozzle for the supply of the suspension on one end of the perforated shot and with a nozzle for the removal of the solid particles on the other end of the perforated shot, in accordance with the invention at least one nozzle for the introduction of the gas into the interior of the perforated shot are provided with a means for the gas twist and a nozzle for the discharge of the gas from the housing. Such an embodiment of the device enables a simple and effective implementation of the method according to the invention for the separation of suspensions into a liquid phase and solid particles.
Durch das Mittel für die Gasverdrehung wird der Bewegungswiderstand des Gas- und Suspensionsstromes vergrößert, wodurch die Druckdifferenz auf der Innen- und Außenwand des perforierten Schusses erhöht wird. Dadurch wird ein wirksames Durchdrücken der Flüssiphase durch die Löcher des perforierten Schusses gefördert.By the means for the gas rotation of the movement resistance of the gas and suspension flow is increased, whereby the pressure difference on the inner and outer walls of the perforated shot is increased. This promotes an effective squeezing of the liquid phase through the holes of the perforated shot.
Das Mittel für die Gasverdrehung gestattet es ebenfalls, den Gas- und Suspensionsstrom in Drallbewegung zu setzen, d. h. die auf dieselben einwirkenden Zentrifugalkräfte zu vergrößern.The gas twist means also allows the gas and suspension streams to tumble, i. H. to increase the centrifugal forces acting on them.
Zweckmäßigerweise wird das Mittel für die Gasverdrehung in Form von feststehenden Schaufeln ausgebildet, die am Austritt des Stutzens für die Einführung des Gases in das Innere des perforierten Schusses angeordnet werden.Conveniently, the means for the gas twisting is formed in the form of fixed blades, which are arranged at the outlet of the nozzle for the introduction of the gas into the interior of the perforated shot.
Durch eine derartige Ausführung des Mittels für die Gasverdrehung wird eine leichte und einfache Montage der Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen ermöglicht.Such an embodiment of the means for gas twisting enables easy and simple installation of the device for carrying out the method according to the invention for separating suspensions into a liquid phase and solid particles.
Zweckmäßigerweise werden ebenfalls Spiralschaufeln vorgesehen, die von außen auf dem perforierten Schuß zwischen diesem und den Gehäusewänden angeordnet und relativ zu demselben in der Drallrichtung geneigt sind.Conveniently, spiral vanes are also provided, which are arranged on the outside of the perforated shot between this and the housing walls and inclined relative thereto in the twisting direction.
Durch die Spiralschaufeln, die von außen auf dem perforierten Schuß angeordnet werden, staut sich die Flüssigphase auf der Außenfläche des perforierten Schusses nicht, sondern wird über diese Schaufeln an die Seitenwand des Gehäuses abgeführt.By the spiral blades, which are arranged from the outside on the perforated shot, the liquid phase does not accumulate on the outer surface of the perforated shot, but is discharged via these blades to the side wall of the housing.
Dadurch werden die Kräfte der Zusammenwirkung der auf der Innenfläche des perforierten Schusses befindlichen Suspension mit der über die Außenfläche des perforierten Schusses fließenden Flüssigphase wesentlich verringert, wodurch die Drehung des gemeinsamen Gas- und Suspensionsstromes verlangsamt wird. Dabei wird die Energie des Gas- und Suspensionsstromes nicht verringert, wodurch das Durchfließen der Flüssigphase der Suspension durch die Löcher des perforierten Schusses erleichtert und eine intensivere Trennung von Suspensionen gefördert wird.Thereby, the forces of the interaction of the suspension located on the inner surface of the perforated shot with the liquid phase flowing over the outer surface of the perforated shot are substantially reduced, whereby the rotation of the common gas and suspension stream is slowed down. The energy of the gas and suspension flow is not reduced, whereby the flow through the liquid phase of the suspension through the holes of the perforated shot facilitates and a more intense separation of suspensions is promoted.
Zweckmäßigerweise wird im Gehäuse ein zweiter Stutzen für die Abführung des Gases angeordnet, der mit dem Hohlraum des perforierten Schusses kommuniziert und zusammen mit dem Stutzen für die Abführung des Gases über ein Gebläse mit dem Stutzen für die Einführung des Gases in das Innere des perforierten Schusses in Verbindung steht.Conveniently, a second nozzle for the discharge of the gas is arranged in the housing, which communicates with the cavity of the perforated shot and together with the nozzle for the discharge of the gas via a blower with the nozzle for the introduction of the gas into the interior of the perforated shot Connection stands.
Dadurch, daß der eine und der andere Stutzen für die Abführung des Gases über ein Gebläse mit dem Stutzen für die Einführung des Gases verbunden sind, entsteht ein geschlossener Gasstrom, der keinen Kontakt mit der Umgebung hat. Das gestattet es, Suspensionen zu trennen, aus deren Flüssigphase Stoffe verdunsten, deren Anwesenheit in der Umgebung unerwünscht ist.Characterized in that the one and the other connecting piece for the discharge of the gas via a fan to the nozzle for the introduction of the gas, a closed gas flow, which has no contact with the environment. This makes it possible to separate suspensions from whose liquid phase substances evaporate whose presence in the environment is undesirable.
Außerdem, wenn dereine und der andere Stutzen für die Abführung des Gases über ein Gebläse mit dem Stutzen für die Einführung des Gases kommunizieren, entsteht die Möglichkeit, eine Verstopfung der Löcher des perforierten Schusses dadurch zu verhindern, daß der geschlossene Gasstrom gesättigt wird und die Bildung von Feinkristallen auf der Innenfläche des perforierten Schusses nicht zustandekommt.In addition, when one and the other nozzles for the discharge of the gas communicate with the nozzle for the introduction of the gas via a blower, it becomes possible to prevent clogging of the holes of the perforated pile by saturating the closed gas stream and forming it of fine crystals on the inner surface of the perforated shot does not come about.
Vorzugsweise wird der Stutzen für die Zuführung der Suspension senkrecht angeordnet, mit seinem Austrittsende nach oben gerichtet, mit Längsschlitzen versehen und im Bereich der Schlitze mit einem Mantel mit einem Stutzen für die Abführung der Flüssigphase umgeben, und der Stutzen für die Einführung des Gases oberhalb der Längsschlitze des Stutzens für die Zuführung der Suspension angeordnet.Preferably, the nozzle for the supply of the suspension is arranged vertically, with its outlet end facing upwards, provided with longitudinal slots and surrounded in the region of the slots with a jacket with a nozzle for the discharge of the liquid phase, and the nozzle for the introduction of the gas above the Longitudinal slots of the nozzle for the supply of the suspension arranged.
Dadurch, daß der Stutzen für die Zuführung der Suspension senkrecht angeordnet und mit dem Austrittsende nach oben gerichtet ist, können Suspensionen getrennt werden, in denen die Dichte der Festteilchen geringer als die Dichte der Flüssigphase ist.Characterized in that the nozzle for the supply of the suspension is arranged vertically and directed with the outlet end upwards, suspensions can be separated, in which the density of the solid particles is less than the density of the liquid phase.
Da der Stutzen für die Zuführung der Suspension mit Längsschlitzen versehen und im Bereich der Schlitze mit einem Mantel mit einem Stutzen für die Abführung der Flüssigphase umgeben ist, erfolgt die Trennung des Hauptteils der Flüssigphase der Suspension von den Festteilchen durch die Längsschlitze, und es steigt die Wirksamkeit der Trennung der Suspension, weil die Verdrehung des Hauptteils der Flüssigphase, die durch die Längsschlitze strömt, entfällt und das verdrehte Gas nur auf den restlichen Teil der Flüssigphase und die Festteilchen einwirkt. Dabei werden natürlicherweise der restliche Teil der Flüssigphase und die Festteilchen durch das Gas intensiver verdreht, und größere Zentrifugalkräfte wirken darauf ein, durch die eine größere Menge der Flüssigphase durch den perforierten Schuß gedrückt wird. Dadurch, daß der Stutzen für die Einführung des Gases oberhalb der Längsschlitze des Stutzens für die Zuführung der Suspension liegt, wird die Schicht der verdickten Suspension teilweise vom Gas durchblasen, wodurch der Gehalt an der Flüssigphase in dieser verringert wird.Since the nozzle for the supply of the suspension provided with longitudinal slots and is surrounded in the slots with a jacket with a nozzle for the discharge of the liquid phase, the separation of the main part of the liquid phase of the suspension of the solid particles is carried out through the longitudinal slots, and it rises Efficiency of the separation of the suspension, because the rotation of the main part of the liquid phase, which flows through the longitudinal slots, is eliminated and the twisted gas acts only on the remaining part of the liquid phase and the solid particles. In this case, naturally, the remaining part of the liquid phase and the solid particles are more intensely twisted by the gas, and larger centrifugal forces act by which a larger amount of the liquid phase is forced through the perforated shot. The fact that the nozzle for the introduction of the gas is above the longitudinal slots of the nozzle for the supply of the suspension, the layer of thickened suspension is partially blown by the gas, whereby the content of the liquid phase is reduced in this.
Zweckmäßigerweise wird das Gehäuse aus mindestens zwei aufeinanderfolgend angeordneten Sekionen gebildet und im perforierten Schuß an der Stoßstelle der Gehäusesektionen ein massiver Ringeinsatz angeordnet, der sich an den Boden der ersten Sektion anschließt, in der das Mittel zur Verdrehung des Suspensions- und Gasstromes untergebracht ist, wobei der Stutzen für die Zuführung der Suspension an der Längsachse des perforierten Schusses entlang angeordnet und an seinem Ende ein konischer Leitapparat installiert wird, der diesem mit der Kegelspitze zugewandt ist, und der Stutzen für die Einführung des Gases in der ersten Gehäusesektion oben in Stromrichtung relativ zum Austrittsende des Stutzens für die Zuführung der Suspension angeordnet wird, und jede Gehäusesektion ihren Stutzen für die Abführung des Gases und ihren eigenen Stutzen für die Abführung der Flüssigphase besitzt.Conveniently, the housing is formed of at least two sequentially arranged sections and arranged in the perforated shot at the junction of the housing sections a solid ring insert, which adjoins the bottom of the first section, in which the means for rotating the suspension and gas flow is housed the nozzle for the supply of the suspension along the longitudinal axis of the perforated shot along and arranged at its end a conical nozzle is installed, which is facing this with the cone tip, and the nozzle for the introduction of the gas in the first housing section up in the flow direction relative to Outlet end of the nozzle for the supply of the suspension is arranged, and each housing section has its nozzle for the discharge of the gas and their own nozzle for the discharge of the liquid phase.
Dadurch, daß das Gehäuse aus mindestens zwei aufeinanderfolgend angeordneten Sektionen gebildet ist und jede Gehäusesektion ihren eigenen Stutzen für die Abführung des Gases und ihren eigenen Stutzen für die Abführung der Flüssigphase hat, wird eine rationellere Ausnutzung der Energie des verdrehten Stromes erzielt, weil der Hauptteil der Flüssigphase in der in Bewegungsrichtung des Suspensionsstromes ersten Sektion abgeschieden und aus dem Gehäuse abgeführt wird. Im Ergebniswird die Drehung des Stromes des Gases und derfeuchten Festteilchen im perforierten Schuß sowie die Abscheidung des restlichen Teils der Flüssigphase durch den Hauptteil der Flüssigphase nicht gehindert.The fact that the housing is formed of at least two consecutively arranged sections and each housing section has its own nozzle for the discharge of the gas and their own nozzle for the discharge of the liquid phase, a more rational utilization of the energy of the twisted current is achieved because the main part of the Liquid phase is deposited in the first direction in the direction of movement of the suspension flow and removed from the housing. As a result, the rotation of the flow of the gas and the wet solid particles in the perforated shot and the separation of the remaining part of the liquid phase by the main part of the liquid phase are not hindered.
Der massive Ringeinsatz, der sich an den Boden der ersten Gehäusesektion anschließt, in der das Mittel für die Verdrehung des Suspensions-und Gasstromes untergebracht ist, gestattet es, den Suspensions-und Gasstrom auf dem gesamten Querschni^ des perforierten Schusses periodisch neu zu verteilen. Dadurch wird eine rationellere Ausnutzung des Gasstromes für das Durchdrücken der Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses erzielt.The massive ring insert, which adjoins the bottom of the first housing section, in which the means for the rotation of the suspension and gas flow is accommodated, makes it possible to periodically redistribute the suspension and gas flow over the entire cross section of the perforated shot. As a result, a more rational utilization of the gas flow for the passage of the liquid phase through the holes of the perforated shot is achieved.
Da der Stutzen für die Zuführung der Suspension an der Längsachse des perforierten Schusses entlang liegt und der Stutzen für die Einführung des Gases in der ersten Gehäusesektion oben in Stromrichtung relativ zum Austrittsende des Stutzens für die Zuführung'der Suspension an der Längsachse des perforierten Schusses entlang angeordnet ist, entsteht eineUnterdruckzone, die zur Zuführung von Suspensionen mit einem geringen Gehalt an der Flüssigphase und von Suspensionen ermöglicht, in denen die Dichte der Festteilchen geringer als die Dichte der Flüssigphase ist.Since the nozzle for the supply of the suspension along the longitudinal axis of the perforated shot is along and arranged the nozzle for the introduction of the gas in the first housing section up in the flow direction relative to the outlet end of the nozzle for feeding 'the suspension along the longitudinal axis of the perforated shot A negative pressure zone is formed which allows the supply of suspensions with a low content of liquid phase and of suspensions in which the density of the solid particles is less than the density of the liquid phase.
Der konische Leitapparat, der am Austrittsende des Stutzens für die Zuführung der Suspension installiert ist, ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der Suspension über den gesamten Umfang des perforierten Schusses, wodurch unproduktive Gasverluste ausgeschlossen werden.The conical nozzle installed at the outlet end of the nozzle for the supply of the suspension allows a uniform distribution of the suspension over the entire circumference of the perforated shot, whereby unproductive gas losses are excluded.
Auf diese Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen sowie durch die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens eine genügend vollständige Abscheidung der Festteilchen von der Flüssigphase erzielt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Suspensionen erfordert einen geringen Energieaufwand, ist einfach in der Durchführung, kann mittels einer Einrichtung mit einer einfachen und leicht zu bauenden Konstruktion realisiert werden.In this way, a sufficiently complete separation of the solid particles from the liquid phase is achieved by the inventive method for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles and by the inventive device for carrying out the method. The suspension separation process of the present invention requires little energy, is simple to carry out, and can be realized by means of a simple and easy to construct construction.
Die Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat geringe Abmessungen bei einer relativ großen Produktionsleistung, ist einfach und zuverlässig im Betrieb und in der Bedienung sowie preiswert in der Herstellung.The device for carrying out the method according to the invention has small dimensions with a relatively large production capacity, is simple and reliable in operation and in the operation and inexpensive to manufacture.
Ausführungsbeispiele ' Exemplary embodiments
Die genannten Besonderheiten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden an Hand eines konkreten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The features mentioned and other advantages of the present invention will be explained in more detail with reference to a concrete embodiment with reference to the accompanying drawings. Show:
Fig. 1: die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßenFig. 1: the schematic representation of a device according to the invention for carrying out the inventive
Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen; Fig. 2: dito wie in Fig. 1, jedoch mit zwei Stutzen für die Einführung des Gases; Fig. 3: dito wie in Fig. 1, jedoch mit Spiralschaufeln, die von außen auf dem perforierten Schuß angeordnet sind; Fig.4: einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig.3; Fig. 5: dito wie in Fig. 1, jedoch mit einem zweiten Stutzen für die Abführung des Gases, wobei dereine und der andere StutzenMethod for separating suspensions into a liquid phase and solid particles; Fig. 2: ditto as in Figure 1, but with two nozzles for the introduction of the gas. Fig. 3: Ditto as in Figure 1, but with spiral blades, which are arranged from the outside on the perforated shot. 4 shows a section along the line IV-IV in Figure 3; Fig. 5: same as in Fig. 1, but with a second nozzle for the discharge of the gas, wherein one and the other nozzle
für die Abführung des Gases mit einem Stutzen für die Einführung des Gases über ein Gebläse kommunizieren; Fig. 6: die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen, wenn der Stutzen für die Zuführung der Suspension senkrecht angeordnet, mit Längsschlitzen versehen und mit einem Mantel mit einem Stutzen für diefor discharging the gas communicate with a nozzle for the introduction of the gas via a blower; Fig. 6: the schematic representation of a device according to the invention for carrying out the method according to the invention for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles when the nozzle for the supply of the suspension arranged vertically, provided with longitudinal slots and with a jacket with a nozzle for the
Abführung der Flüssigphase umgeben ist-· Fig.7: dito wie in Fig. 1, wenn das Gehäuse aus zwei Sektionen gebildet, der Stutzen für die Zuführung der Suspension an der Längsachse des perforierten Schusses entlang angeordnet und am Austritt dieses Stutzens ein konischer Leitapparat vorgesehen ist.Fig. 1 is the same as in Fig. 1, when the housing is formed of two sections, the nozzle for the supply of the suspension along the longitudinal axis of the perforated shot along and at the outlet of this nozzle provided a conical nozzle is.
Das Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen, das gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, wird im weiteren der Kürze halber als „das erfindungsgemäße Verfahren" bezeichnet. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die Einführung einer Suspension in einen feststehenden perforierten Schuß 1 (Fig. 1) und die Einwirkung von Zentrifugalkräften auf die Suspension zum Durchdrücken der Flüssigphase durch den perforierten Schuß vor. Zur Erzeugung der Zentrifugalkräfte wird in den perforierten Schuß 1 ein Gas eingeführt, das verdreht wird. Die Zusammenwirkung des verdrehten Gases mit der Suspension beginnt auf dem relativ zum Einlaß der Suspension anfänglichen Abschnitt (nicht gezeigt) des Schusses 1, wobei die Suspension ebenfalls zur Drehung gebracht wird. Durch die Zentrifugalkräfte, die auf den verdrehten Strom der Suspension einwirken, wird sie gegen die Innenfläche des perforierten Schusses geschleudert. Auf der Innen- und Außenfläche des perforierten Schusses 1 entsteht eine Druckdifferenz, durch die die Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses 1 durchgedrückt wird und die Festteilchen und das Gas in eine spiralförmige Bewegung über die Innenfläche des perforierten Schusses 1 gesetzt werden. Bei dieser Bewegung wird die Festteilchenschicht intensiv vermischt, wodurch die zwischen den Festteilchen befindliche Flüssigphase ebenfalls auf den perforierten Schuß 1 gelangt und durch dessen Löcher durchgedrückt wird. Bei der weiteren Drallbewegung des Gases mit den von der Flüssigphase getrennten Festteilchen wird die Festteilchenschicht vom Gas in der radialen Richtung relativ zur Achse des perforierten Schusses 1 durchblasen". Dabei werden die keine Flüssigphase enthaltenden Festteilchen mit einem Teil des Gases aus dem perforierten Schuß 1 entfernt. The process of separating suspensions into a liquid phase and solid particles carried out according to the present invention will hereinafter be referred to for brevity as "the process according to the invention." The process of the invention provides for the introduction of a suspension into a fixed perforated shot 1 (Fig 1) and the action of centrifugal forces on the suspension to push the liquid phase through the perforated shot To generate the centrifugal forces, a gas is introduced into the perforated shot 1. The gas is twisted and the interaction of the twisted gas with the suspension begins The suspension is also caused to rotate relative to the inlet of the suspension (not shown) of the shot 1. The centrifugal forces acting on the twisted stream of the slurry cause it to be thrown against the inside surface of the perforated shot - un The outer surface of the perforated weft 1 creates a pressure difference through which the liquid phase is forced through the holes of the perforated weft 1 and the solid particles and the gas are placed in a spiraling motion over the inner surface of the perforated weft 1. In this movement, the solid particle layer is mixed intensively, whereby the liquid phase located between the solid particles also passes on the perforated weft 1 and is forced through the holes. Upon further swirling of the gas with the solid particles separated from the liquid phase, the solid particle layer is blown by the gas in the radial direction relative to the axis of the perforated weft 1. At this time, the solid particles containing no liquid phase are removed from the perforated weft 1 with a portion of the gas ,
Das verdrehte Gas hat eine Umfangsgeschwindigkeit von 20 bis 50 m/s, und gegebenenfalls beträgt seine Umfangsgeschwindigkeit 30 m/s. ' · The twisted gas has a peripheral speed of 20 to 50 m / s and, if necessary, its peripheral speed is 30 m / s. '·
Das verdrehte Gas wird in den perforierten Schuß 1 in zwei Strömen eingeführt, von denen der erste eine Temperatur von 0°C bis 400C und der zweite über 400C hat, wobei der zweite Strom in Bewegungsrichtung des ersten Stromes weiter unten in den perforierten Schuß 1 eingeführt wird. Bei der Trennung bei einer Polym,erstoffsuspension beträgt die Temperatur des ersten Stromes 20°C und die des zweiten 90°C.The twisted gas is introduced into the perforated shot 1 in two streams, the first of which has a temperature of 0 ° C to 40 0 C and the second above 40 0 C, the second stream in the direction of movement of the first stream further down in the perforated shot 1 is introduced. In the case of separation in the case of a polymide suspension, the temperature of the first stream is 20 ° C. and that of the second 90 ° C.
In dem Fall, wenn eine Suspension aus Kristallen eines Stoffes und einer gesättigten Lösung des gleichen Stoffes in der Flüssigphase besteht, wird das in den perforierten Schuß 1 eingeführte Gas mit Dampf befeuchtet. Bei der Trennung einer Suspension, die z. B. aus Kristallen von Ammoniumsulfat und einer gesättigten Lösung des gleichen Stoffes im Wasser besteht, wird das in den perforierten Schuß 1 eingeführte Gas mit Wasserdampf befeuchtet, um eine Verdunstung des in der Suspension enthaltenen Wassers und folglich eine Übersättigung der Ammoniumsulfatlösung sowie eine Bildung von Feinkristallen zu verhindern.In the case where a suspension of crystals of a substance and a saturated solution of the same substance exists in the liquid phase, the gas introduced into the perforated shot 1 is moistened with steam. In the separation of a suspension, the z. B. consists of crystals of ammonium sulfate and a saturated solution of the same substance in the water, the gas introduced into the perforated shot 1 is moistened with water vapor to evaporation of the water contained in the suspension and thus a supersaturation of the ammonium sulfate solution and a formation of fine crystals to prevent.
In dem Fall aber, wenn eine Suspension aus Kristallen eines Stoffes und einer gesättigten Lösung des gleichen Stoffes in der Flüssigphase besteht, wird der Suspension vor deren Einführung in den perforierten Schuß ein Lösungsmittel zugegeben. Für die Suspension, die aus Kristallen von Ammoniumsulfat und seiner gesättigten Lösung im Wasser besteht, wird beispielsweise Wasser eingesetzt.However, in the case where a suspension of crystals of a substance and a saturated solution of the same substance is in the liquid phase, a solvent is added to the suspension prior to its introduction into the perforated shot. For the suspension, which consists of crystals of ammonium sulfate and its saturated solution in the water, for example, water is used.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen wird im weiteren an Hand der Funktionsbeschreibung einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ausführlich erläutert.The process according to the invention for the separation of suspensions into a liquid phase and solid particles is explained in detail below with reference to the functional description of a device for carrying out the process.
Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen, die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, wird im nachstehenden Text der Kürze halber als „die erfindungsgemäße Einrichtung" bezeichnet.The means for carrying out the process according to the invention for the separation of suspensions into a liquid phase and solid particles carried out according to the present invention will be referred to in the following text for brevity as "the device according to the invention".
Die erfindungsgemäße Einrichtung enthält einen feststehenden perforierten Schuß 1 (Fig. 1), der die Form eines senkrecht angeordneten Zylinders hat. Das obere und das untere Ende (nicht gezeigt) des Schusses 1 sind offen.The device according to the invention comprises a fixed perforated shot 1 (Fig. 1), which has the shape of a vertically arranged cylinder. The upper and lower ends (not shown) of the weft 1 are open.
Die erfindungsgemäße Einrichtung enthält ein Gehäuse 2, das ebenfalls die Form eines senkrecht angeordneten Zylinders hat.The inventive device includes a housing 2, which also has the shape of a vertically arranged cylinder.
In anderen Ausführungsvarianten können der Schuß 1 und das Gehäuse 2 geneigt oder sogar horizontal angeordnet werden.In other embodiments, the weft 1 and the housing 2 can be inclined or even arranged horizontally.
Der Schuß 1 ist im Inneren des Gehäuses 2 in einem Abstand von dessen Wänden angeordnet.The weft 1 is disposed inside the housing 2 at a distance from the walls thereof.
Die geometrische Längsachse 3 des Gehäuses 2 koinzidiert mit der geometrischen Längsachse des perforierten Schusses 1, die ebenfalls mit 3 beziffert ist.The geometric longitudinal axis 3 of the housing 2 coincides with the geometric longitudinal axis of the perforated weft 1, which is also numbered 3.
Im oberen Deckel 4 des Gehäuses 2 ist eine axiale Öffnung (nicht gezeigt) vorgesehen, in der koaxial mit dem Gehäuse 2 ein Stutzen 5 für die Einführung der Suspension in den Schuß 1 angeordnet ist, der die Form eines Stumfpkegels aufweist, der mit seiner kleineren Grundfläche nach unten gerichtet ist.In the upper cover 4 of the housing 2, an axial opening (not shown) is provided in which coaxially with the housing 2, a nozzle 5 is arranged for the introduction of the suspension in the weft 1, which has the shape of a Stumfpkegels, with its smaller Base is directed downwards.
Die obere, die größere Grundfläche des Stumpfkegels des Stutzens 5 ist mit einem Deckel 6 verschlossen, in dem ein Rohr 7 für die Zuführung der Suspension zum Stutzen 5 angeordnet ist. Der Deckel 6 ist am Flansch 8 des Stutzens 5 mit beliebigen bekannten Mitteln (nicht gezeigt) befestigt. Ein Stutzen 9 für die Einführung des Gases in das obere Ende des Schusses 1 ist vorgesehen, der sich in einer Öffnung (nicht gezeigt) im Deckel 6 längs der Achse 3 befindet. Der Stutzen 9 ist im Stutzen 5 koaxial mit diesem derart angeordnet, daß dessen Unterkante (nicht gezeigt) relativ zu der Kante (ebenfalls nicht gezeigt) der kleineren Grundfläche des Stumpfkegels des Stutzens 5 einen Spalt 9a bildet, dessen Größe in Abhängigkeit von der Festteilchengröße gewählt wird und ungefähr drei Festteilchendurchmesser beträgt.The upper, the larger base of the truncated cone of the nozzle 5 is closed with a cover 6, in which a tube 7 is arranged for the supply of the suspension to the nozzle 5. The lid 6 is fixed to the flange 8 of the nozzle 5 by any known means (not shown). A nozzle 9 for the introduction of the gas into the upper end of the shot 1 is provided, which is in an opening (not shown) in the cover 6 along the axis 3. The nozzle 9 is arranged coaxially with the nozzle 5 in such a way that its lower edge (not shown) relative to the edge (also not shown) of the smaller base of the truncated cone of the nozzle 5 forms a gap 9a, the size chosen depending on the solid particle size and is about three solid particle diameters.
An der unteren Grundfläche des Stutzens 5 ist durch beliebige bekannte Mittel (nicht gezeigt) ein Ringeinsatz 10 starr befestigt, der zur Verbindung des Stutzens 5 mit dem Schuß 1 dient. Der Einsatz 10 ist mit dem Oberteil des Schusses 1 teleskopartig verbunden.At the lower base of the nozzle 5 by any known means (not shown), a ring insert 10 is rigidly fixed, which serves to connect the nozzle 5 with the weft 1. The insert 10 is telescopically connected to the upper part of the weft 1.
Im Unterteit des Gehäuses 2 ist ein Stutzen 11 für die Abführung der Flüssigphase radial zur Achse 3 und im Oberteil des Gehäusesein Stutzen 12 für die Abführung des Gases ebenfalls radial angeordnet.In the bottom of the housing 2, a nozzle 11 for the discharge of the liquid phase radially to the axis 3 and in the upper part of the Gehäuseein Stutzen 12 for the discharge of the gas is also arranged radially.
Am Boden 13 des Gehäuses 2 ist ein Stutzen 14 befestigt, gegebenenfalls ist dieser an den Boden 13 angeschweißt. Der Stutzen 14 ist koaxial zum Schuß 1 angeordnet und mit dessen Unterteil teleskopartig verbunden. Der Stutzen 14 ist zur Abführung der Festteilchen vom unteren Ende des perforierten Schusses 1 vorgesehen und in Form eines Ringeinsatzes ausgebildet, der mit dem Einsatz 10 identisch ist.At the bottom 13 of the housing 2, a nozzle 14 is attached, if necessary, this is welded to the bottom 13. The nozzle 14 is arranged coaxially with the weft 1 and connected to the lower part telescopically. The nozzle 14 is provided for discharging the solid particles from the lower end of the perforated shot 1 and formed in the form of a ring insert, which is identical to the insert 10.
Am Boden 13 des Gehäuses 2 ist ebenfalls mit beliebigen bekannten Mitteln (nicht gezeigt) ein konisches Element 15 befestigt,.At the bottom 13 of the housing 2 is also by any known means (not shown), a conical element 15 is attached,.
das die Form eines Stumpfkegels hat. Der Boden 13 des.Gehäuses 2 dient als die größere Grundfläche des Elementes 15. In der unteren, der kleineren Grundfläche des konischen Elementes 15 ist die Öffnung 16 für die Abführung der Festteilchen aus der erfindungsgemäßen Einrichtung in einen Sammelbehälter (nicht gezeigt) einer beliebigen bekannten Bauart vorgesehen.which has the shape of a truncated cone. The bottom 13 des.Gehäuses 2 serves as the larger base of the element 15. In the lower, the smaller base of the conical element 15, the opening 16 for the removal of the solid particles from the device according to the invention in a collecting container (not shown) of any known Design provided.
Im Stutzen 9 für die Einführung des Gases ist ein Mittel 17 für die Verdrehung des Gases angeordnet, das einen Verwirbler darstellt, der ebenfalls mit 17 beziffert ist.In the nozzle 9 for the introduction of the gas, a means 17 for the rotation of the gas is arranged, which represents a swirler, which is also numbered 17.
Der Verwirbler 17 besitzt vier Schaufeln (nicht gezeigt), die an einer an der Achse 3 liegenden Strömungshaube (nicht gezeigt) unbeweglich befestigt und unter einem Winkel von ca. 37° zur Richtung A des in den Stutzen 9 eingeführten Gasstromes angeordnet sind. Die von der Strömungshaube entfernten Schaufelenden sind an der Wand des Stutzens 9 durch Schweißen befestigt.The swirler 17 has four blades (not shown) immovably fixed to a flow hood (not shown) located on the axle 3 and arranged at an angle of approximately 37 ° to the direction A of the gas flow introduced into the nozzle 9. The blade ends remote from the flow hood are secured to the wall of the nozzle 9 by welding.
In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2, wenn das verdrehte Gas in den perforierten Schuß 1 in zwei Strömen eingeführt wird, sind für die Einführung des ersten Stromes der Stutzen 9 und für die Einführung des zweiten Stromes ein Stutzen 18 vorgesehen, der im Inneren des Stutzens 9 an seiner geometrischen Längsachse liegt, die mit der Achse 3 koinzidiert. Die Austrittsöffnung (nicht gezeigt) des Stutzens 18 liegt unterhalb der Austrittsöffnung (nicht gezeigt) des Stutzens 9. Der Stutzen 18 hat die Form eines Bogens, wie in Fig. 1 gezeigt, und ist aus dem Stutzen 9 durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in dessen Wand mit seinem Eintrittsende (nicht gezeigt) herausgeführt, das für die Verbindung mit einer Heißgasquelle (nicht gezeigt) vorgesehen ist.In the embodiment of FIG. 2, when the twisted gas is introduced into the perforated shot 1 in two streams, for the introduction of the first stream of the nozzle 9 and for the introduction of the second stream, a nozzle 18 is provided, which is inside the nozzle 9 is located on its geometric longitudinal axis, which coincides with the axis 3. The outlet opening (not shown) of the nozzle 18 is below the outlet opening (not shown) of the nozzle 9. The nozzle 18 has the shape of an arc, as shown in Fig. 1, and is from the nozzle 9 through an opening (not shown) in its wall with its inlet end (not shown) led out, which is intended for connection to a hot gas source (not shown).
Im Inneren des Stutzens 9 ist ein Mittel 17a für die Verdrehung des Gases vorgesehen, das einen mit 17 a bezifferten Verwirbler darstellt, dessen Schaufeln an den Stutzen 9 und 18 unbeweglich befestigt sind. Im Stutzen 18 ist ebenfalls ein Mittel 19 für die Verdrehung des Gases angeordnet, das einen mit 19 bezifferten Verwirbler darstellt und den gleichen Aufbau wie der VerwirblerInside the nozzle 9, a means 17a for the rotation of the gas is provided, which represents a quantified with 17 a swirler, the blades are fixed to the nozzle 9 and 18 immovably. In the nozzle 18, a means 19 for the rotation of the gas is also arranged, which represents a numbered with 19 swirlers and the same structure as the swirler
In der Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 3,4 sind an dem Schuß 1 von außen acht Spiralschaufeln 20 angeordnet, die gleichmäßig über die Außenfläche verteilt sind. Die Schaufeln 20 sind zwischen dem Schuß 1 und den Wänden des Gehäuses 2 angeordnet und unter einem Winkel von ca. 30° in der Drehrichtung des Gases zum Schuß geneigt, die mit dem Pfeil B (Fig.4) bezeichnet ist. Die freien Enden (nicht gezeigt) der Schaufeln 20 liegen in einem Abstand von der Innenfläche des Gehäuses 2, der für das Abfließen der Flüssigphase auf der Innenfläche des Gehäuses 2 ausreichend ist.In the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 3, 4, eight spiral vanes 20, which are distributed uniformly over the outer surface, are arranged on the weft 1 from the outside. The blades 20 are arranged between the weft 1 and the walls of the housing 2 and inclined at an angle of about 30 ° in the direction of rotation of the gas to the shot, which is indicated by the arrow B (Figure 4). The free ends (not shown) of the blades 20 are at a distance from the inner surface of the housing 2, which is sufficient for the drainage of the liquid phase on the inner surface of the housing 2.
Die Schaufeln 20 sind für eine wirksame Abtrennung der Flüssigphase von der Außenfläche des Schusses 1 nach ihrem Durchfluß durch die Löcher des perforierten Schusses 1 vorgesehen.The blades 20 are provided for effective separation of the liquid phase from the outer surface of the weft 1 after its passage through the holes of the perforated weft 1.
In der Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 5 ist im Gehäuse 2 ein zweiter Stutzen 21 für dieIn the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 5 is in the housing 2, a second port 21 for the
Abführung des Gases vorhanden, der unter dem Boden 13 liegt und in einer Öffnung (nicht gezeigt) in der Seitenwand des konischen Elementes 15 angeordnet ist. Die geometrische Längsachse (nicht gezeigt) des Stutzens 21 verläuft senkrecht zur Achse 3.Exhaust gas is present, which lies under the bottom 13 and in an opening (not shown) in the side wall of the conical element 15 is arranged. The geometric longitudinal axis (not shown) of the nozzle 21 is perpendicular to the axis of the third
Der Stutzen 21 kommuniziert mit dem Hohlraum des Schusses 1 und ist für die Abführung eines Teils des Gases vorgesehen, der im verdrehten Suspensionsstrom am Austritt des Schusses 1 geblieben ist.The nozzle 21 communicates with the cavity of the weft 1 and is provided for the discharge of a portion of the gas, which has remained in the twisted suspension flow at the outlet of the weft 1.
Die Stutzen 12 und 21 kommunizieren mit dem Stutzen 9 für die Einführung des Gases mittels Rohrleitungen 22 und 23 entsprechend über ein G blase 24 beliebiger bekannter und dafür geeigneter Bauart sowie eine Rohrleitung 25.The nozzle 12 and 21 communicate with the nozzle 9 for the introduction of the gas by means of pipes 22 and 23 according to a G bubble 24 any known and suitable design and a pipe 25th
Die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig.6 enthält ähnlich wie die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig. 1 einen feststehenden zylindrischen perforierten Schuß 1, dessen geometrische Längsachse 3 senkrecht verläuft. Das obere und das untere Ende des Schusses 1 sind offen. Der Schuß 1 ist im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet und von seinen Wänden beabstandet. Die geometrische Längsachse des Gehäuses 2 koinzidiert mit der Längsachse des Schusses 1 und ist ebenfalls mit 3 beziffert.Similar to the device according to the invention according to FIG. 1, the device according to the invention according to FIG. 1 contains a fixed cylindrical perforated weft 1 whose geometric longitudinal axis 3 is perpendicular. The upper and lower ends of the weft 1 are open. The shot 1 is disposed inside the housing 2 and spaced from its walls. The geometric longitudinal axis of the housing 2 coincides with the longitudinal axis of the weft 1 and is also numbered 3.
Im oberen Deckel 4 des Gehäuses 2 ist eine axiale Öffnung (nicht gezeigt) vorgesehen, in der ein Stutzen 26 für die Abführung der Festteilchen starr befestigt ist. Der Stutzen 26 hat eine zylindrische Form und ist koaxial mit dem perforierten Schuß 1 angeordnet.In the upper cover 4 of the housing 2, an axial opening (not shown) is provided, in which a nozzle 26 is rigidly fixed for the removal of the solid particles. The nozzle 26 has a cylindrical shape and is arranged coaxially with the perforated shot 1.
Mit dem gemäß Fig. 6 unteren Teil (nicht gezeigt) des Stutzens 26 ist der perforierte Schuß 1 durch seinen oberen Teil teleskopartig verbunden.With the bottom of FIG. 6 (not shown) of the nozzle 26, the perforated weft 1 is telescopically connected by its upper part.
Im Gehäuse 2 sind ein Stutzen 11 für die Abführung der Flüssigphase, der am Boden 13senkrecchtzur Achse 3 angeordnet ist, sowie ein Stutzen 12 für die Abführung des Gases vorhanden, der am oberen Deckel 4 ebenfalls senkrecht zur Achse 3 liegt.In the housing 2, a nozzle 11 for the discharge of the liquid phase, which is arranged on the bottom 13senkrecchtzur axis 3, and a nozzle 12 for the discharge of the gas is present, which is also perpendicular to the axis 3 at the top cover 4.
Ein Stutzen 27 für die Zuführung der Suspension ist vorgesehen, der eine zylindrische Buchse darstellt, die unter dem Schuß 1 senkrecht und koaxial mit dem Schuß 1 angeordnet ist. Das Austrittsende 28 des Stutzens 27 ist nach oben gerichtet und teleskopartig mit dem Schuß 1 und starr mit dem Boden 13 durch beliebige bekannte Mittel verbunden. In der Wand des Stutzens 27 sind acht Längsschlitze 29 ausgebildet, die gleichmäßig über die zylindrische Wand des Stutzens 27 verteilt sind und im gleichen Abstand voneinander liegen.A nozzle 27 for the supply of the suspension is provided, which is a cylindrical sleeve, which is arranged vertically below the weft 1 and coaxially with the weft 1. The outlet end 28 of the nozzle 27 is directed upwardly and telescopically connected to the weft 1 and rigidly to the bottom 13 by any known means. In the wall of the nozzle 27, eight longitudinal slots 29 are formed, which are evenly distributed over the cylindrical wall of the nozzle 27 and are at the same distance from each other.
Die Breite jedes Schlitzes 29 ist etwas geringer als der Durchmesser der in der Suspension enthaltenen Festteilchen. Der Stutzen 27 ist im Bereich der Schlitze 29 von einem zylindrischen Mantel 30 mit einem Stutzen 31 für die Abführung der Flüssig phase umgeben, der in der Öffnung der unteren Stirnfläche (nicht gezeigt) des Mantels 30 parallel zur Achse 3 angeordnetThe width of each slot 29 is slightly less than the diameter of the solid particles contained in the suspension. The nozzle 27 is in the region of the slots 29 surrounded by a cylindrical shell 30 with a nozzle 31 for the discharge of the liquid phase, which in the opening of the lower end face (not shown) of the jacket 30 is arranged parallel to the axis 3
Ein Stutzen 32 für die Einführung des Gases ist oberhalb der Schlitze 29, und zwar zwischen dem Mantel 30 und dem Boden 13 des Gehäuses 2 angeordnet. Die geometrische Längsachse (nicht gezeigt) des Stutzens 32 verläuft senkrecht zur Achse 3, wobei der Stutzen 32 für die tangentiale Zuführung des Gases vorgesehen ist. In der Wand des Stutzens 27 ist eine Öffnung 33 für die Einführung des Gases in der tangentialen Richtung relativ zu den Wänden des Stutzens 27 vorgesehen.A nozzle 32 for the introduction of the gas is disposed above the slots 29, between the jacket 30 and the bottom 13 of the housing 2. The geometric longitudinal axis (not shown) of the nozzle 32 is perpendicular to the axis 3, wherein the nozzle 32 is provided for the tangential supply of the gas. In the wall of the nozzle 27, an opening 33 for the introduction of the gas in the tangential direction relative to the walls of the nozzle 27 is provided.
In der Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 7 besteht das Gehäuse 34 aus zwei entlang der geometrischen senkrechten Längsachse 35 aufeinanderfolgend angeordneten zylindrischen Sektionen, der oberen Sektion 36 und der unteren Sektion 37, die eine gleiche Höhe und einen gleichen Durchmesser haben.In the embodiment of the device according to the invention according to FIG. 7, the housing 34 consists of two cylindrical sections arranged successively along the geometric vertical longitudinal axis 35, the upper section 36 and the lower section 37, which have the same height and a same diameter.
Die obere Sektion 36 hat einen Deckel 38 und einen Boden 39, der gleichzeitig als der Deckel der unteren Sektion 37 dient, die ihren eigenen Boden 40 hat.The upper section 36 has a lid 38 and a bottom 39 which simultaneously serves as the lid of the lower section 37 having its own bottom 40.
Innerhalb des Gehäuses 34 ist ein perforierter Schuß 41 koaxial mit diesem angeordnet, der von dessen Wänden beabstandet und auf den Enden (nicht gezeigt) offen ist. Der Schuß 41 hat eine zylindrische Form und ist durch eine axiale Öffnung (nicht gezeigt) im Boden 39 durchgeführt, wobei er sich vom Deckel 39, an den er durch beliebige bekannte Mittel starr befestigt ist, bis zum Boden 40, an den er ebenfalls starr befestigt ist, erstreckt.Within the housing 34, a perforated weft 41 is disposed coaxially therewith, spaced from its walls and open on the ends (not shown). The shot 41 has a cylindrical shape and is passed through an axial opening (not shown) in the bottom 39, from the lid 39, to which it is rigidly secured by any known means, to the bottom 40, to which it is also rigid is attached, extends.
An dem oberen Ende des Schusses 41 ist durch beliebige bekannte Mittel eine zylindrische Hülse 42 befestigt, die mit dem Boden43 nach oben gerichtet und mit der Unterkante (nicht gezeigt) in der axialen Öffnung (nicht gezeigt) des Deckels 38 befestigt und durch beliebige bekannte Mittel ebenfalls mit dem Schuß 41 teleskopartig verbunden ist.Attached to the upper end of the weft 41 by any known means is a cylindrical sleeve 42 which is directed upwardly with the bottom 43 and fixed to the lower edge (not shown) in the axial opening (not shown) of the cover 38 and by any known means also connected to the weft 41 telescopically.
Ein Stutzen 44 für die Zuführung der Suspension ist vorgesehen, der eine zylindrische Form hat, an der Längsachse 35 des Schusses 41 anliegt und in der axialen Öffnung (nicht gezeigt) des Bodens 43 der Hülse 42 angeordnet ist. Am Austrittsende 44a des Stutzens 44 ist ungefähr in der Höhe der Unterkante der Hülse 42 längs der Achse 35 ein konischer Leitapparat 45 bekannter Bauart angeordnet, der für die Ableitung des aus dem Stutzen 44 austretenden Suspensionsstromes an die Innenwand des Schusses 41 dient. Der konische Leitapparat 45 ist mit der Kegelspitze dem Stutzen 44zugewandt.A nozzle 44 for the supply of the suspension is provided which has a cylindrical shape, on the longitudinal axis 35 of the weft 41 rests and in the axial opening (not shown) of the bottom 43 of the sleeve 42 is arranged. At the outlet end 44a of the nozzle 44, a conical nozzle 45 of known design is arranged approximately at the level of the lower edge of the sleeve 42 along the axis 35, which serves for the discharge of the suspension flow exiting from the nozzle 44 to the inner wall of the weft 41. The conical nozzle 45 is facing the nozzle 44 with the apex of the cone.
Ein Stutzen 46für die Einführung des Gases ist vorgesehen, der in der Öffnung (nicht gezeigt) der Seitenwand der Hülse 42 oben in Stromrichtung relativ zum Austrittsende 44a des Stutzens 44 angeordnet ist. Die geometrische Achse (nicht gezeigt) des Stutzens 46 verläuft senkrecht zur Achse 35, wodurch eine tangentiale Einführung des Gases in die Hülse 42 relativ zu ihren Wänden erzielt wird.A port 46 for the introduction of the gas is provided, which is arranged in the opening (not shown) of the side wall of the sleeve 42 in the upward direction relative to the outlet end 44a of the nozzle 44. The geometric axis (not shown) of the nozzle 46 is perpendicular to the axis 35, whereby a tangential introduction of the gas is achieved in the sleeve 42 relative to their walls.
Mit dem unteren Ende (nicht gezeigt) des Schusses 41 ist ein Stutzen 47 für die Abführung der Festteilchen durch seine Oberkante töleskopartig verbunden, der durch die axiale Öffnung (nicht gezeigt) im Boden 40 der Sektion 37 geführt ist.With the lower end (not shown) of the shot 41, a nozzle 47 for the removal of the solid particles is töleskopartig connected by its upper edge, which is guided through the axial opening (not shown) in the bottom 40 of the section 37.
Im Schuß 41 ist an der Stoßstelle der Sektionen 36; 37 des Gehäuses 34 ein massiver Ringeinsatz 48 angeordnet, der am Boden 39 der oberen Sektion 36 des Gehäuses 34 starr befestigt ist. Innerhalb des Einsatzes 48 ist ein Mittel 49 für die Verdrehung des Suspensions- und Gasstromes angeordnet, das einen ebenfalls mit 49 bezifferten Verwirbler darstellt und sechs unter einem Winkel zur Achse 35 angeordneten Schaufeln (nicht gezeigt) hat, die mit den einen Enden an einer Strömungshaube (nicht gezeigt) befestigt und durch die anderen Enden mit dem Einsatz 48 starr—gegebenenfalls durch Schweißen—verbunden sind.In the shot 41 is at the junction of the sections 36; 37 of the housing 34 a solid annular insert 48 is arranged, which is rigidly fixed to the bottom 39 of the upper section 36 of the housing 34. Within the insert 48, a means 49 for the rotation of the suspension and gas flow is arranged, which also represents a numbered swirlers 49 and six at an angle to the axis 35 arranged blades (not shown), with one end to a flow hood (not shown) and rigidly connected, optionally by welding, to the insert 48 through the other ends.
In der oberen Sektion 36 ist ein Stutzen 50 für die Abführung des Gases vorhanden, der unter dem Deckel 38 radial zur Achse 35 angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist in der unteren Sektion 37 ein Stutzen 51 für die Abführung des Gases vorgesehen, der unter ihrem Deckel 39 radial angeordnet ist.In the upper section 36, a nozzle 50 for the discharge of the gas is present, which is arranged under the cover 38 radially to the axis 35. Similarly, in the lower section 37, a nozzle 51 is provided for the discharge of the gas, which is arranged radially under its cover 39.
In der oberen Sektion 36 ist ein Stutzen 52 für die Abführung der Flüssigphase vorhanden, der über dem Boden 39 der oberen Sektion 36 senkrecht zur Achse 35 angeordnet ist. In ähnlicher Weise ist in der unteren Sektion 37 ein Stutzen 53 für die Abführung der Flüssigphase vorgesehen, der ebenfalls senkrecht zur Achse 35 über dem Boden 40 der unteren Sektion 37 angeordnet ist.In the upper section 36, a nozzle 52 for the discharge of the liquid phase is present, which is arranged above the bottom 39 of the upper section 36 perpendicular to the axis 35. Similarly, in the lower section 37, a nozzle 53 for the discharge of the liquid phase is provided, which is also arranged perpendicular to the axis 35 above the bottom 40 of the lower section 37.
In einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Einrichtung kann das Gehäuse aus einer größeren Anzahl der Sektionen zusammengesetzt werden. Der perforierte Schuß kann ebenfalls aus mehreren Sektionen bestehen, wobei jede in der Stromrichtung folgende Sektion einen geringeren Durchmesser als die vorherige hat, um eine konstante Axialgeschwindigkeit der Strombewegung und eine genügend große Druckdifferenz der Suspension und des Gases auf der Innen- und Außenfläche des perforierten Schusses zu erzielen.In another embodiment of the device according to the invention, the housing can be composed of a larger number of sections. The perforated shot may also consist of several sections, each downstream section having a smaller diameter than the previous one, a constant axial velocity of the flow and a sufficiently large pressure difference of the suspension and gas on the inner and outer surfaces of the perforated shot to achieve.
Die gemäß Fig. 1 ausgeführte Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen funktioniert wie folgt.The executed according to FIG. 1 means for carrying out the method according to the invention for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles works as follows.
Die Bedienungsperson schaltet von einem Pult (nicht gezeigt) ein Gebläse (nicht gezeigt) bekannter Bauart ein, durch welches das Gas von einer Quelle (nicht gezeigt) dem Stutzen 9 für die Einführung des Gases zugeführt wird. Im Stutzen 9 prallt das Gas gegen die feststehenden Schaufeln des Verwirblers 17, die unter einem Winkel zur Längsachse des Stutzens 9 angeordnet sind und wird somit verdreht. Bei seiner spiralförmigen Abwärtsbewegung tritt das Gas aus dem Stutzen 9 und aus dem Einsatz 10 in den perforierten Schuß 1 ein.The operator switches on a fan (not shown) of a known type by means of which the gas is supplied from a source (not shown) to the nozzle 9 for the introduction of the gas. In the nozzle 9, the gas impinges against the stationary blades of the swirler 17, which are arranged at an angle to the longitudinal axis of the nozzle 9 and is thus rotated. In its spiral downward movement, the gas from the nozzle 9 and from the insert 10 enters the perforated shot 1.
Nach dem Einschalten des Gebläses wird ein im Rohr 7 angeordneter Schieber (nicht gezeigt) bekannter Bauart von der Bedienungsperson geöffnet, und die Suspension strömt unter der Einwirkung der Schwerkraft von einer Quelle (nicht gezeigt) in den Stutzen 5 für die Zuführung der Suspension, fließt aus diesem durch den Spalt 9a als Film über die Innenfläche des zylindrischen Ringeinsatzes 10 ab und gelangt in den perforierten Schuß 1.After the fan is switched on, a slide (not shown) of known design arranged in the tube 7 is opened by the operator and the suspension flows under the action of gravity from a source (not shown) into the nozzle 5 for feeding the suspension from this through the gap 9a as a film on the inner surface of the cylindrical ring insert 10 and enters the perforated shot. 1
In dem in Strömungsrichtung oberen Teil des Schusses 1 wirkt der Gasstrom auf den Suspensionsfilm ein, der von der Drehbewegung miterfaßt wird. Bei der Drehung des Gases entstehen Zentrifugalkräfte, durch die der Suspensionsfilm an die Innenfläche des perforierten Schusses 1 gedrückt wird. An der Innenfläche des perforierten Schusses 1 entsteht ein erhöhter Druck des Gas-und Suspensionsstromes im Vergleich zur Außenfläche des Schusses 1, durch den die in der Suspension enthaltene Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses 1 auf dessen Außenfläche durchgedrückt wird.In the flow direction upper part of the shot 1, the gas flow acts on the suspension film, which is detected by the rotational movement. Upon rotation of the gas, centrifugal forces arise, through which the suspension film is pressed against the inner surface of the perforated weft 1. On the inner surface of the perforated shot 1 there is an increased pressure of the gas and suspension flow compared to the outer surface of the shot 1, through which the liquid phase contained in the suspension is forced through the holes of the perforated shot 1 on the outer surface.
Dann fließt die von den Festteilchen abgeschiedene Flüssigphase unter Einwirkung der Schwerkraft über die Außenfläche des Schusses 1 nach unten, gelangt auf den Boden 13 und wird von diesem über den Stutzen 11 für die Abführung der Flüssig phase aus der erfindungsgemäßen Einrichtung abgeführt.Then the separated liquid phase from the solid particles flows under the action of gravity on the outer surface of the shot 1 down, gets to the bottom 13 and is discharged from this through the nozzle 11 for the discharge of the liquid phase of the device according to the invention.
Der in der Suspension enthaltene Hauptteil der Flüssigphase wird in der Regel auf dem in Strömungsrichtung anfänglichen Abschnitt des Schusses 1 abgeschieden. Dann werden die Festteilchen, die eine gewisse Menge an der Flüssigphase enthalten, bei deren spiralförmiger Abwärtsbewegung unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte und der Schwerkraft vom Gas in der radialen Richtung durchblasen. Ein Teil des Gases tritt durch den perforierten Schuß 1 ins Gehäuse 2 ein und wird über den Stutzen 12 für die Abführung des Gases aus der erfindungsgemäßen Einrichtung abgeleitet.The main part of the liquid phase contained in the suspension is typically deposited on the upstream part of the weft 1 in the flow direction. Then, the solid particles containing a certain amount of the liquid phase are blown by the gas in the radial direction in the spiral downward movement thereof under the action of the centrifugal forces and the gravity. Part of the gas enters through the perforated shot 1 into the housing 2 and is discharged via the nozzle 12 for the discharge of the gas from the device according to the invention.
Das nicht durch die Löcher des perforierten Schusses 1 in das Gehäuse 2 geströmte Gas tritt zusammen mit den von der Flüssigphase abgeschiedenen Festteilchen über den Stutzen 14 in das konische Element 15 ein und wird zusammen mit den Festteilchen über die Öffnung 16 aus der erfindungsgemäßen Einrichtung entfernt.The gas which has not flowed through the holes of the perforated shot 1 into the housing 2, together with the solid particles separated by the liquid phase, enters the conical element 15 via the neck 14 and is removed together with the solid particles via the opening 16 from the device according to the invention.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Trennung von Suspension in eine Flüssigphase und Festteilchen gemäß Fig. 2 funktioniert ähnlich wie die oben beschriebene Einrichtung gemäß Fig. 1, jedoch wird das Gas in zwei Strömen eingeführt.The device according to the invention for carrying out the process for separating suspension into a liquid phase and solid particles according to FIG. 2 functions similarly to the device according to FIG. 1 described above, but the gas is introduced in two streams.
Der erste Gasstrom wird mit einer Temperatur von 20°C in den Schuß 1 über den Stutzen 9 eingeführt, in dem er durch den Verwirbler 17a verdreht wird.The first gas stream is introduced at a temperature of 20 ° C in the shot 1 through the nozzle 9, in which it is rotated by the swirler 17 a.
Der zweite Gasstrom wird mit einer Temperatur von 9O0C inden Schuß 1 weiter unten in der Bewegungsrichtung des ersten Stromes über den Stutzen 18 eingeführt und durch den Verwirbler 19 verdreht.The second gas stream is introduced at a temperature of 9O 0 C in the shot 1 further down in the direction of movement of the first stream via the nozzle 18 and rotated by the swirler 19.
Des weiteren läuft alles wie in der erfindungsgemäßen Einrichtung gemäß Fig. 1 ab. -Furthermore, everything proceeds as in the inventive device according to FIG. 1. -
Die erfindungsgemäße Einrichtung gemäß Fig.3,4 funktioniert ähnlich wie die Einrichtung gemäß Fig. 1, jedoch sind auf der Außenfläche des Schusses 1 Spiralschaufeln 20 angeordnet. Die Flüssigphase der Suspension, die auf die Außenfläche des Schusses 1 ausgedrückt wird, fließt über die Schaufeln 20 an die Innenfläche des Gehäuses 2, dann fließt die Flüssigphase unter der Einwirkung der Schwerkraft nach unten im Gehäuse 2 auf den Boden 13 ab und wird aus der erfindungsgemäßen Einrichtung über den Stutzen 11 abgeführt.The device according to the invention according to FIG. 3, 4 functions similarly to the device according to FIG. 1, but spiral blades 20 are arranged on the outer surface of the weft 1. The liquid phase of the suspension, which is expressed on the outer surface of the shot 1 flows through the blades 20 to the inner surface of the housing 2, then the liquid phase flows under the action of gravity down in the housing 2 to the bottom 13 and is from the Device according to the invention discharged via the nozzle 11.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zurTrennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen gemäß Fig. 5 funktioniert ähnlich wie die Einrichtung gemäß Fig. 1, jedoch wird ein Teil des Gases, der die Löcher des perforierten Schusses 1 nicht passiert hat, über den Stutzen 21 abgeführt, der über die Rohrleitung 23 mit dem Gebläse 24 beliebiger bekannter Bauart in Verbindung steht. Der Stutzen 12 ist über die Rohrleitung 22 ebenfalls mit dem Gebläse 24 verbunden, und das Gebläse 24 ist über die Rohrleitung 25 mit dem Stutzen 9 für die Einführung des Gases verbunden.The device according to the invention for carrying out the process for separating suspensions into a liquid phase and solid particles according to Fig. 5 functions similarly to the device according to Fig. 1, but a part of the gas which has not passed through the perforations of the perforated weft 1 will pass over the nozzle 21 discharged, which is connected via the pipe 23 to the fan 24 of any known type in combination. The nozzle 12 is also connected via the pipe 22 to the fan 24, and the fan 24 is connected via the pipe 25 to the nozzle 9 for the introduction of the gas.
Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zurTrennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen gemäß Fig. 6 funktioniert wie folgt.The device for carrying out the process according to the invention for separating suspensions into a liquid phase and solid particles according to FIG. 6 functions as follows.
Die Bedienungsperson schaltet von einem Pult ein Gebläse ein, durch welches das Gas dem Stutzen 32 für die Einführung des Gases zugeführt und beim Durchströmen der Öffnung 33 im Stutzen 27 verdreht wird.The operator switches a fan on a fan, through which the gas is supplied to the nozzle 32 for the introduction of the gas and is rotated when flowing through the opening 33 in the nozzle 27.
Gleichzeitig damit wird in einer Rohrleitung (nicht gezeigt) für die Zuführung der Suspension ein Schieber (nicht gezeigt) bekannter Bauart geöffnet, und der Suspensionsstrom fließt von einer Quelle in den Stutzen 27 und steigt hoch. Über die τ Schlitze 29 strömt der Hauptteil der in der Suspension enthaltenen Flüssigphase unter Einwirkung der Schwerkraft in den Mantel 30 über und wird aus der erfindungsgemäßen Einrichtung über den Stutzen 31 abgeführt.Simultaneously with this, a slide (not shown) of known type is opened in a pipeline (not shown) for the supply of the suspension, and the suspension flow flows from a source into the nozzle 27 and rises. Via the τ slots 29, the main part of the liquid phase contained in the suspension flows under the action of gravity into the jacket 30 and is discharged from the device according to the invention via the connecting piece 31.
Die den restlichen Teil der Flüssigphase enthaltenden Festteilchen werden durch den Geschwindigkeitsdruck des in den Stutzen27 kommenden Suspensionsstromes und durch die Archimedsche Verdrängungskraft im Stutzen 27 oberhalb der Schlitze 29 nach oben verdrängt, wo auf sie das verdrehte Gas einwirkt. Die Festteilchen mit dem Teil der Flüssigphase werdenThe solid particles containing the remaining part of the liquid phase are displaced upwards by the velocity pressure of the suspension stream coming into the nozzle 27 and by the Archimedean displacement force in the nozzle 27 above the slots 29, where the twisted gas acts on them. The solid particles become part of the liquid phase
ebenfalls in „also in "
Drallbewegung gesetzt. Der Gas- und Suspensionsstrom ist aufsteigend, weil die Stutzen 27 ständig die Suspension zugeführtTwisting motion set. The gas and suspension flow is ascending because the nozzle 27 is constantly fed to the suspension
Dadurch, daß im verdrehten Gasstrom Zentrifugalkräfte entstehen, werden die Festteilchen mit der Flüssigphase an die Innenfläche des Austrittsendes 28 des Stutzens 27 gedrückt. Der aufsteigende Gas- und Suspensionsstrom gelangt vom Austrittsende 28 des Stutzens 27 auf die Innenfläche des perforierten Schusses 1. An der Innenfläche des perforierten Schusses 1 entsteht ein im Vergleich zur Außenfläche dieses Schusses 1 höherer Druck des Gas-und Suspensionsstromes, durch den die zwischen den Festteiichen enthaltene Flüssigphase durch den perforierten Schuß 1 auf dessen Außenfläche durchgedrückt wird, unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten auf den Boden 13 abfließt und über den Stutzen 11 aus der erfindungsgemäßen Einrichtung abgeführt wird.The fact that centrifugal forces arise in the twisted gas stream, the solid particles are pressed with the liquid phase to the inner surface of the outlet end 28 of the nozzle 27. The ascending gas and suspension flow passes from the outlet end 28 of the nozzle 27 on the inner surface of the perforated shot 1. On the inner surface of the perforated shot 1 creates a compared to the outer surface of this shot 1 higher pressure of the gas and suspension flow through which the between the Festteiichen contained liquid phase is forced through the perforated shot 1 on the outer surface, flows under the action of gravity down to the bottom 13 and is discharged through the nozzle 11 from the device according to the invention.
Dann werden die eine gewisse Menge an der Flüssigphase enthaltenden Festteilchen bei ihrer spiralförmigen Bewegung im aufsteigenden Gasstrom vom Gas in radialer Richtung durchblasen.Then, some of the solid particles containing the liquid phase will be blown by the gas in the radial direction during their spiraling motion in the ascending gas flow.
Ein Teil des Gases tritt durch den perforierten Schuß 1 ins Gehäuse 2 ein und wird über den Stutzen 12 aus der erfindungsgemäßen Einrichtung abgeführt.Part of the gas enters through the perforated shot 1 into the housing 2 and is discharged via the nozzle 12 from the device according to the invention.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen gemäß Fig. 7 funktioniert wie folgt.The device for carrying out the process for separating suspensions into a liquid phase and solid particles according to FIG. 7 functions as follows.
Die Bedienungsperson schaltet von einem Pult ein Gebläse ein, durch welches das Gas von einer Quelle in den Stutzen 46 geführt und beim Durchströmen der Öffnung in der Hülse 42 verdreht wird.The operator turns on a fan from a console, through which the gas is fed from a source into the nozzle 46 and twisted as it flows through the opening in the sleeve 42.
Gleichzeitig damit wird in einer Rohrleitung (nicht gezeigt) für die Zuführung der Suspension ein Schieber (nicht gezeigt) bekannter Bauart von der Bedienungsperson geöffnet, und der Suspensionsstrom fließt von einer Quelle in den Stutzen 44 für die Zuführung der Suspension. Der Suspensionsstrom prallt gegen den konischen Leitapparat 45 und wird ziemlich gleichmäßig über dem Umfang des perforierten Schusses 41 verteilt. Ein Teil der Flüssigphase wird durch die Löcher des perforierten Schusses 1 unter Ei η wirkung der Auftreffkraft beim Zusammenprall der Suspension mit der Wand des Sch ussec 41 bei ihrem Fall aus dem Stutzen 44 verdrängt. An-der Wand des Schusses 41 wird auf die Suspension mit dem verdrehten Gassirom eingewirkt, der in den Schuß 41 aus der zylindrischen Hülse 42 eintritt.Simultaneously with this, a slide (not shown) of known type is opened by the operator in a pipeline (not shown) for the supply of the suspension, and the suspension flow flows from a source into the nozzle 44 for the supply of the suspension. The suspension stream bounces against the conical nozzle 45 and is distributed fairly evenly over the circumference of the perforated weft 41. A portion of the liquid phase is displaced through the holes of the perforated weft 1 under the effect of the impact force upon collision of the suspension with the wall of the nozzle c 41 in its fall from the nozzle 44. At the wall of the shot 41 is acted on the suspension with the twisted gas atmosphere, which enters the shot 41 from the cylindrical sleeve 42.
Die Festteilchen mit der restlichen Flüssigphase werden unter Einwirkung des verdrehten Gases ebenfalls in Drallbewegung versetzt.The solid particles with the remaining liquid phase are also set under the action of the twisted gas in swirling motion.
Im verdrehten Gasstrom entstehen Zentrifugalkräfte, durch die die Festteilchen und die Flüssigphase an die Innenfläche des Schusses 41 gedrückt werden.Centrifugal forces are generated in the twisted gas flow, through which the solid particles and the liquid phase are pressed against the inner surface of the weft 41.
An der Innenfläche des Schusses 41 entsteht ein im Vergleich zu der Außenfläche des Schusses höherer Druck des Gas- und Suspensionsstromes, durch den die zwischen den Festteilchen enthaltene Flüssigphase durch die Löcher des perforierten Schusses 1 auf dessen Außenfläche durchgedrückt wird, unter Einwirkung der Schwerkraft nach unten auf den Boden 39 abfließt und über den Stutzen 52 aus der erfindungsgemäßen Einrichtung abgeführt wird.On the inner surface of the weft 41, a higher pressure of the gas and suspension flow is produced by the liquid phase contained between the solid particles through the holes of the perforated weft 1 on its outer surface, as a result of gravity downwards compared to the outer surface of the weft flows to the bottom 39 and is discharged via the nozzle 52 from the device according to the invention.
Ein Teil des Gases, der durch den Schuß 41 durchgegangen ist, wird aus der erfindungsgemäßen Einrichtung über den Stutzen 50 abgeführt.A portion of the gas that has passed through the shot 41 is discharged from the device according to the invention via the nozzle 50.
Die eine geringe Menge an der Flüssigphase enthaltenden Festteilchen gelangen zusammen mit dem Hauptteil des Gases in den Ringeinsatz 48, wo sie beim Aufprall gegen die Schaufeln des Verwirblers 49 wieder verdreht werden.The small amount of solid particles containing the liquid phase, together with the main part of the gas, enter the ring insert 48, where they are again twisted on impact with the blades of the swirler 49.
Aus dem Einsatz 48 gelangt der Gasstrom mit den Festteilchen und der Flüssigphase wieder auf den perforierten Schuß 41, wo die Abscheidung der Flüssigphase von den Festteilchen ähnlich wie oben beschrieben erfolgt. Jedoch strömt hier ein wesentlich größerer Teil des Gases durch die Festteilschicht in radialer Richtung und reißt den restlichen Teil der Flüssigphase infolge des Geschwindigkeitsdruckes mit. Die Flüssigphase wird aus der unteren Sektion 37 über den Stutzen 53 und das Gas über den Stutzen 51 abgeführt.From the insert 48, the gas stream with the solid particles and the liquid phase again reaches the perforated shot 41, where the separation of the liquid phase from the solid particles takes place similarly as described above. However, a much larger portion of the gas flows through the solid layer in the radial direction and entrains the remaining portion of the liquid phase due to the velocity pressure. The liquid phase is discharged from the lower section 37 via the nozzle 53 and the gas via the nozzle 51.
Die von der Flüssigphase abgeschiedenen Festteilchen fallen unter Einwirkung nach unten und werden aus der erfindungsgemäßen Einrichtung über den Stutzen 48 abgeführt.The solid particles separated from the liquid phase fall down under the action and are removed from the device according to the invention via the connection 48.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteilchen sowie die Einrichtung zu dessen Durchführung wurden erfolgreich getestet. Die Prüfungen haben erwiesen, daß der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Trennung von Suspensionen in eine Flüssigphase und Festteiichen sowie der Einrichtung für dessen Durchführung es gestatten, bei der gleichen Produktionsleistung wie bei den gegenwärtig bekannten Einrichtungen zur Trennung von Suspensionen den Energieaufwand bedeutend zu verringern, die Fertigkosten der erfindungsgemäßen Einrichtung wesentlich herabzusetzen, die Bedienung und ihre Instandhaltung auf eine Minimum zu vereinfachen, die Betriebszuverlässigkeit zu erhöhen und die Qualität der gewonnenen Festteilchen zu verbessern.The inventive method for the separation of suspensions in a liquid phase and solid particles and the means for its implementation have been successfully tested. The tests have shown that the use of the process according to the invention for the separation of suspensions into a liquid phase and confectionery and the means for carrying it out allow, at the same production rate as the currently known suspension separation equipment, to significantly reduce the energy consumption To substantially reduce the final cost of the device according to the invention, to simplify the operation and its maintenance to a minimum, to increase the operational reliability and to improve the quality of the solid particles obtained.
Bei der Trennung einer Polyäthylensuspension, in der Wasser als Flüssigphase auftritt, hat die erfindungsgemäße Einrichtung mit einer auf das trockene Polyäthylen bezogenen Leistung von t/h folgende Daten: Außendurchmesser des Gehäuses—0,3m; Gehäuselänge (ohne Stutzen)—0,6 m; Masse der erfindungsgemäßen Einrichtung —ca. 20 kg. Gebläseleistung — bis 1 kW. Die Feuchtigkeit der Polyäthylenfestteilchen am Austritt der erfindungsgemäßen Einrichtung beträgt max. 0,1 %.In the separation of a polyethylene suspension in which water occurs as a liquid phase, the device according to the invention with a power of t / h related to the dry polyethylene has the following data: outer diameter of the housing -0.3 m; Housing length (without spigot) -0,6 m; Mass of the device according to the invention -ca. 20 kg. Blower power - up to 1 kW. The moisture of the polyethylene solid particles at the outlet of the device according to the invention is max. 0.1%.
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