DE1017888B - Verfahren zum Zerkleinern fester Stoffe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf das bekannte Verfahren zum Zerkleinern fester Stoffe, bei dem die Stoffe in körniger Form in einem Gasstrom hoher Geschwindigkeit einer starken Wirbelbewegung ausgesetzt werden, die die Zerkleinerung bewirkt. Es ist außerdem bei einem solchen Verfahren bereits unter Schutz gestellt worden, zur Erzielung einer zusätzlichen Zerkleinerungswirkung als Trägermittel eine verdampfbare Flüssigkeit zu verwenden, die mit den zu zerkleinernden Stoffen zu einer Aufschlämmung vermischt und anschließend durch eine beheizte Leitung geführt wird, in der sie in Dampf übergeht, der zusammen mit den zu zerkleinernden Stoffen mit hoher Geschwindigkeit weiterströmt. Die Erfindung besteht nun darüber hinaus darin, daß als Trägermittel ein verflüssigtes, im Normalzustand gasförmiges Medium verwendet wird, das also bereits bei geringer Erwärmung in den gasförmigen Zustand übergeht.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher insbesondere zum Zerkleinern von gegen Wärme empfmdlichen festen Stoffen, wie von Harzen, Wachsen, gewissen Metallen und Metallegierungen, ölhaltigen Samen und Nüssen, stärkehaltigen Materialien, cellulosehaltigen Materialien und verschiedenen Chemikalien.

Das zur Herstellung der Aufschlämmung verwendete verflüssigte Gas soll bei der im System herrschenden Temperatur gegenüber dem festen Stoff im wesentlichen inert sein. Hierfür eignen sich z. B. Ammoniak, Kohlendioxyd, verflüssigte Erdölgase, wie Äthan, Propan, Butan, verschiedene Halogenderivate niedrigsiedender Kohlenwasserstoffe, wie Methylchlorid, Äthylchlorid, Dichlordifluormethan, Trichlormonofluormethan, Monochloridfluormethan, Dichlortetrafluoräthan usw.

Bei der Herstellung der Aufschlämmung ist ein Minimum an Flüssigkeit von etwa 35 Volumprozent, bezogen auf das scheinbare Volumen der festen Teilchen, erforderlich. Die Aufschlämmung kann mit einer entsprechenden Vorrichtung, z. B. einer bei ölcjuellenbohrungen zur Behandlung des Bohrschlammes verwendeten Kolbenpumpe, leicht gepumpt werden.

Die zu zerkleinernden festen Stoffe sollen eine solche Teilchengröße besitzen, daß sie leicht als Suspension oder Aufschlämmung behandelt werden können. Infolge der durch die Apparatur gesetzten Grenzen werden im allgemeinen Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von unter etwa 3 mm bevorzugt. Kleinere Teilchen, z. B. Teilchen, die einem Sieb mit etwa einundvierzig Maschen je cm entsprechen, lassen sich natürlich noch leichter als Aufschlämmung behandeln.

Der Druck stellt an sich bei der Zerkleinerung der festen Stoffe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Verfahren zum Zerkleinern fester Stoffe

Anmelder:
Texaco Development Corporation,

New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil, Rechtsanwalt,
Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 10. Juli 1952

Roland Arthur Beck, Whittier, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

keinen kritischen Faktor dar. Druck beeinflußt jedoch die Temperatur. Die Beziehung zwischen Temperatur und Druck, bei denen die Verdampfung erfolgt, ist hinreichend bekannt. Es ist daher klar, daß der zulässige Druck durch die zulässige Temperatur begrenzt werden kann. Im allgemeinen ist es erwünscht, den Druck auf einen verhältnismäßig niedrigen Wert zu halten, insbesondere in dem Teil der Zerkleinerungsvorrichtung, in dem das Trägermittel sich in gasförmigem Zustand befindet, um ein großes Gasvolumen und eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen.

Ein Teil des Gases oder das gesamte Gas können nach der Verdampfung aus der Zerkleinerungsvorrichtung entfernt werden. Dies kann mittels eines Zvklonabscheiders oder durch andere übliche Abscheider bewirkt werden. Die größeren Teilchen des Feststoffes können vorzugsweise mittels einer der üblichen Sortiervorrichtungen aus der Dispersion entfernt und in die Schlammaufbereitung zur weiteren Zerkleinerung zurückgeführt werden. Der Träger für die festen Teilchen kann auch, z. B. mittels eines Kondensators, verflüssigt werden, ohne daß vorher die festen Teilchen abgetrennt werden, so daß eine Aufschlämmung oder Paste des Feststoffes im Träger entsteht.

Die Beschreibung der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die an Hand der Zeichnung erfolgt, vervollständigt.

Die Zeichnung zeigt schematisch eine Anordnung von Vorrichtungen zur Durchführung einer beson-

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deren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Festes Material wird durch die Leitung 5 in die Mischvorrichtung 6 eingeführt. Durch die Leitung 7 wird eine ausreichende Menge des verflüssigten Trägermediums in die Mischvorrichtung eingeführt, um eine Aufschlämmung des Feststoffes im Träger zu erhalten. Die Aufschlämmung wird mittels der Pumpe 8 durch eine Verdampferschlange 9 geleitet. Der Verdampferschlange kann von einer entsprechenden Quelle xo Wärme zugeführt werden. Im vorliegenden Fall wird Wasser durch einen über der Außenseite der Verdampferschlange befindlichen Wassermantel 10 geleitet. Aus der Schlange 9 werden das Trägermittel und der mitgeschleppte Feststoff zu einer weiteren Schlange 11 geleitet, die gewünschtenfalls auch mit einem Wassermantel 12 versehen sein kann. Es kann jede gewünschte Zahl von Schlangen vorgesehen sein. Die Überführung des Trägermittels in Gas kann ausschließlich in der Schlange 9 erfolgen. Die entstehenden Gase schleppen die festen Teilchen mit, und es entsteht eine Dispersion fester Teilchen im gasförmigen Träger. Im Anschluß an die Verdampfung kann, wenn zur Erreichung einer wirksameren Zerkleinerung ein sehr großes Gasvolumen erzielt werden soll, durch die Schlange 11 zusätzliche Wärme zugeführt werden, um die Gase zu überhitzen. Die Schlange 11 kann aber auch ungeheizt bleiben, und die Gase können in diesem Teil der Vorrichtung zur Ausdehnung und Abkühlung kommen.

Die Wärme kann entweder einer oder beiden Schlangen 9 und 11 zugeführt werden, indem man Wasser durch die Mantel 10 und 12 leitet. Das Wasser wird durch die Pumpe 13 durch einen Heizapparat 14 umgepumpt, von wo aus es in den Mantel 10 und, falls gewünscht, auch in den Mantel 12 gelangt.

Die Dispersion der festen Teilchen gelangt aus der Schlange 11 in einen ' Zyklonabscheider 16. Zerkleinerte Feststoffe werden durch die Leitung 17 aus dem Abscheider entfernt. Die von den Feststoffen getrennten Gase werden durch den Kompressor 18 komprimiert und in den Kondensator 19 geleitet. Das aus dem Kondensator austretende Kondensat wird als Aufschlämmungsmedium für weiteres festes Beschickungsmaterial in die Mischvorrichtung 6 zurückgeleitet.

Es kann auch eine Vorkehrung getroffen sein, um das feste Material in die Mischvorrichtung 6 unter erhöhtem Druck einzuführen. Diesbezügliche Vorrichtungen sind in der Technik hinreichend bekannt und bilden keinen Bestandteil der Erfindung. Es kann auch eine Vorkehrung getroffen sein, um das Produkt aus dem Abscheider 17 zu entfernen, während letzterer bei überatmosphärischem Druck oder unter partiellem Vakuum betrieben wird.

Eine spezifische Anwendung der Erfindung besteht in der Herstellung einer Aufschlämmung von 43 kg Magnesiumteilchen, von denen 99% einem Sieb mit einundvierzig Maschen je cm entsprechen, in 68 kg verflüssigtem Propan. Die Aufschlämmung wird in einem Verhältnis von etwa 454 kg je Stunde in eine rohrförmige Zerkleinerungsvorrichtung gegeben, die aus drei Doppelschlangen besteht, von denen jede aus einem etwa 70 m langen, besonders schweren nahtlosen Rohr mit einem Durchmesser von 1,25 cm besteht. Jede Schlange wird durch Wicklung des Rohres über einen 35- und 45-cm-Dorn mit einer Ganghöhe von 5 cm hergestellt. Den Schlangen wird Wärme zugeführt, indem man über die drei hintereinander angeordneten Schlangen Wasser von 120° leitet, und zwar in der Fließrichtung der Aufschlämmung.

Die Aufschlämmung gelangt bei einem Druck von 17,5 kg/cm² in die erste Schlange und wird aus der dritten Schlange bei einem Druck von etwa 3,5 kg/cm² in einen Zyklonabscheider ausgelassen. Die Dampftemperatur an der Auslaßöffnung der dritten Schlange beträgt etwa 71°. ^: " ,

Im Anschluß an die Zyklonabscheider stattfindende Abtrennung der festen Teilchen von den Gasen werden die Gase wieder auf einen Druck von etwa 18 kg/cm² komprimiert und zur Kondensierung in einen wassergekühlten Kondensator geleitet. Das Kondensat wird zurückgeführt. Die Teilchengröße des Magnesiums wird bei der Durchleitung durch die Zerkleinerungsschlangen beachtlich verringert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zerkleinern fester Stoffe, bei dem die Stoffe in körniger Form in einem Gasstrom hoher Geschwindigkeit einer starken Wirbelbewegung ausgesetzt werden, die die Zerkleinerung bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer verdampfbaren Flüssigkeit als Trägermittel, die mit den zu zerkleinernden Stoffen zu einer Aufschlämmung vermischt und anschließend durch eine beheizte Leitung geführt wird, in der sie in Dampf übergeht, der zusammen mit den zu zerkleinernden Stoffen mit hoher Geschwindigkeit weiterströmt, als Trägermittel ein verflüssigtes, im Normalzustand gasförmiges Me-dium dient, das bereits bei geringer Erwärmung in den gasförmigen Zustand übergeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägermittel ein verflüssigter, im Normalzustand gasförmiger Kohlenwasserstoff dient.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Zerkleinerung mindestens ein Teil des Gases zwecks Wiederverwendung als Aufschlämmungsmittel wieder verflüssigt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 208 457; USA.-Patentschrift Nr. 2 315 083; französische Patentschriften Nr. 634 405, 919 558.

Entgegengehaltene ältere Rechte: Deutsches Patent Nr. 923 826.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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