DE1022189B

DE1022189B - Verfahren und Vorrichtung zur Schaumzerstoerung

Info

Publication number: DE1022189B
Application number: DEST6592A
Authority: DE
Inventors: Leonardus Johannes Revallier
Original assignee: Stamicarbon BV
Current assignee: Stamicarbon BV
Priority date: 1952-06-19
Filing date: 1953-06-18
Publication date: 1958-01-09
Also published as: NL75693C; US2813833A; GB734459A; ES209827A1; FR1084313A; CH314629A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerstörung von Schaum mittels eines rasch strömenden Hilfsgases und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bekanntlich stellt die Schaumbekämpfung bei vielen technischen Vorgängen ein schwieriges Problem dar, insbesondere wenn der zu bekämpfende Schaum stabil und zugleich korrosiv ist.

Als Beispiel eines Schaumes, der mit diesen Eigenschaften behaftet ist, sei der Schaum erwähnt, der beim Aufschließen von rohem Calciumphosphat mit starker Säure, beispielsweise mit H₂ S O_i oder HNO₃, entsteht. Die vorhandenen, ziemlich großen Mengen Calciumcarbonat lösen in diesem Falle eine Entwicklung von Gas aus, und infolgedessen bildet sich ein zäher Schaum, dessen Stabilität durch in dem rohen Erz etwa vorhandenen kolloidalen Ton noch stark gesteigert wird.

Antischaummittel chemischer Natur können oftmals nicht angewandt werden, da diese Mittel durch die schäumenden Flüssigkeiten oft schnell zerlegt werden oder weil häufig das Zusetzen sogar geringer Mengen Fremdstoffe unstatthaft ist. Insbesondere bei der pharmazeutischen Industrie und der Nahrungs- und Genußmittelindustrie trifft letzterer Fall zu.

Schaumbrecher mechanischer Natur besitzen meist bewegliche Teile, deren Anwendung nachteilig ist, wenn korrosiver Schaum verarbeitet werden muß.

Es ist bereits bekannt, bei entspannten Flüssigkeiten den nach dem Entspannen gebildeten Schaum dadurch zu vernichten, daß dieser in ein stark beschleunigtes Hilfsmedium gegeben wird. Es ist auch bekannt, Schaum tangential in einen Zyklon einzuführen. Hierbei wird aber sehr viel Energie verbraucht, und der Schaum kann keinesfalls angesaugt werden. Weiterhin ist bekannt, in einer kreisenden Flüssigkeit die wirksamen Zentrifugalkräfte zur Zerstörung von gegebenenfalls in der Flüssigkeit vorhandenen Schaumblasen zu nutzen.

Gemäß der Erfindung wird der Schaum dadurch vernichtet, daß man ihn den zentrifugalen Kräften und Schubspannungen aussetzt, die in einer Zyklonströmung eines Hilfsgases auftreten. Dazu wird gemäß der Erfindung der Schaum zentral in eine mit dem Hilfsgas erzeugte Zyklonströmung eingebracht.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dieses Verfahren mit einer Vorrichtung durchzuführen, welche aus einer Rotationskammer besteht, die eine einzige zentrale Auslaßöffnung, weiterhin eine Schaumzuleitung, welche zentral und gegenüber der Auslaßöffnung angebracht ist und zudem eine oder mehrere tangentiale Zufuhrleitungen für das Hilfsgas aufweist, und weiterhin aus einer an die Auslaßöffnung der Rotationskammer anschließenden Auffangkammer, die

Verfahren und Vorrichtung
zur Schaumzerstörung

Anmelder:
Stamicarbon N. V., Heerlen (Niederlande)

Vertreter: Dr. F. Zumstein, Patentanwalt,
München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 19. Juni 1952

Leonardus Johannes Revallier, Geleen (Niederlande), ist als Erfinder genannt worden

gesonderte Auslaßleitungen für das Hilfsgas samt dem aus dem Schaum abgeschiedenen Gas und für die abgeschiedene Flüssigkeit aufweist.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die Auffangkammer rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu der Rotationskammer aufgestellt ist, daß die Gasauslaßleitung aus einem Rohr besteht, das in die Auffangkammer hineinragt und zentral in letzterer angebracht ist, während die Auslaßleitung für die abgeschiedene Flüssigkeit tangential zur \¥and der Auffangkammer angebracht ist.

Durch die Erfindung ist die Möglichkeit geschaffen, sehr stabilen Schaum schnell und restlos zu vernichten.

Die Erfindung kann überall, wo Schaum vernichtet werden muß, angewandt werden; beispielsweise zum Vernichten des Schaumes, der bei Gärungsvorgängen, beim Verarbeiten von Milch, in Kartoffelstärkesuspensionen und Lösungen kapillaraktiver Stoffe entsteht.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zweckmäßigerweise zum Vernichten stark korrosiven

4-5 Schaums verwendet werden, beispielsweise des Schaums, der beim Aufschließen von Rohphosphaten mit starker Säure entsteht.

Die Rotationskammer kann verschiedene Formen aufweisen. Zweckmäßigerweise verwendet man eine Kammer, bei der ein Ende mehr oder weniger konisch ausgebildet ist und die an ihrer Spitze die zentrale Auslaßöffnung aufweist und an dem anderen geräumigeren Ende eine oder mehrere Tangentialleitungen hat, durch die das Gas zugeleitet wird.

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der Gasphase des

wenn eine Verdünnun Schaums erwünscht ist.

Als Hilfsgas kann in diesem Fall ein Gas gewählt werden, dessen Zusammensetzung derjenigen der Gasphase des Schaums annähernd gleichkommt. Wenn nötig, kann man dieses Gas rezirkulieren lassen.

Da sich erwiesen hat. daß bei richtiger Wahl der Dimensionen der Rotationskammer ein Unterdruck im Zentrum der Zyklonströmung entsteht, kann man die-

Der für die Erzeugung der Zyklonströmung des Hilfsgases erforderliche Druckunterschied läßt sich dadurch erreichen, daß man das Gas entweder durch Anwendung von Druck zuleitet, oder dadurch, daß man eine Saugleitung an die Auslaßöffnung anschließt.

Es wurde gefunden, daß sich der Schaum schnell
und völlig entmischt, wenn man ihn axial in das Innere
der Zyklonströmung des Hilfsgases einleitet. Flüssigkeit, die aus dem Schaum ausgeschieden wird und die
dann annähernd gasfrei ist, wird gegen die Wand der io s-en Unterdruck, wenn gewünscht, verwenden, um die Rotationskammer geschleudert, läuft über diese Wand Ansaugung des Schaums zu erwirken. In anderen der Auslaßöffnung zu und wird anschließend in Form Fällen wird der Schaum durch Anwendung eines gevon großen Tropfen durch das Gas, das dort aus der .ringen Überdrucks eingeleitet. Um die gewünschte Rotationskammer austritt, ausgetragen. Ansaugung von Schaum herbeizuführen, ist es zweck -

Es ist zu beachten, daß die Gasgeschwindigkeiten 15 mäßig, den Durchmesser der Mündung des in der und der Durchmesser der Auslaßöffnung derart be- Rotationskammer befindlichen Teils der Ansaugmessen werden, daß nicht erneut eine feine Verteilung leitung so zu wählen, daß er kleiner ist als derjenige der Flüssigkeit in dem Gas auftritt. Es hat sich ge- der Auslaßöffnung der Rotationskammer, zeigt, daß der Schaum bereits bei verhältnismäßig Die Rotationskammer kann, abhängig von der

niedrigen Gasgeschwindigkeiten völlig zerstört wird. 20 Menge Schaum, die verarbeitet werden muß, und Vorzugsweise wird die Ouerschnittsfläche der Aus- ebenfalls abhängig von der Beschaffenheit des laßöffnung der Rotationskammer größer gewählt als Schaums, verschieden dimensioniert sein. Gestaltet die Ouerschnittsfläche der Öffnung bzw. die Gesamt- man die Rotationskammer geräumiger, so muß man, querschnittsfläche der Öffnungen, durch die das Gas um ein gleiches Ergebnis zu erzielen, den Druckabfall zugeleitet wird. Zu hohe Rotationsgeschwindigkeiten 25 in der Kammer größer wählen.

werden dadurch von vornherein vermieden.

Die Stellung der Rotationskammer kann man so wählen, daß die Auslaßöffnung der Rotationskammer nach oben oder nach unten zeigt.

Zum Auffangen der aus der Auslaßöffnung der Rotationskammer ausgeschleuderten Flüssigkeit stellt man die Rotationskammer vorzugsweise derart auf, daß ihre Auslaßöffnung in eine Kammer einmündet, die eigens zum Auffangen der Flüssigkeit vorgesehen ist und mit getrennten Auslaßleitungen für Gas und Flüssigkeit ausgestattet ist.

Gegebenenfalls können das Gas und die Flüssigkeit durch ein und dieselbe Leitung abgeführt werden. Es ist aber in diesem Fall dafür zu sorgen, daß die Ge-Es kann in diesem Zusammenhang vorteilhaft sein, statt nur einer großen Rotationskammer, mehrere kleine, parallel geschaltete Rotationskammern zu verwenden.

Die Erfindung soll an Hand der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden; sie beschränkt sich jedoch nicht auf diese.

Fig. 1 zeigt ein Schema einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Eine Vorrichtung, die beispielsweise zum Aufschließen von Rohphosphat verwendbar ist, entspricht dem Gefäß 1; dieses Gefäß ist mit einer Rührvorrichtung 2 ausgestattet. Der Verschluß des Gefäßes wird durch den Deckel 3 gebildet, der eine Füllöffnung auf-

schwindigkeit, die das Gas in der erwähnten Leitung 4° weist, an die ein Fülltrichter 4 anschließt. Durch diesen

erreicht, begrenzt ist, um eine erneute Schaumbildung zu vermeiden.

Es kann eine rotationssymmetrisch ausgebildete Auffangkammer verwendet werden. In diesem Fall ist Fülltrichter werden zermahlenes Rohphosphat und weiterhin starke Salpetersäure in das Gefäß eingebracht. Der Schaum, der sich dann bildet, ist recht zähe und korrosiv; er füllt bald den ganzen freien

die Rotationskammer, in der der Schaum zerstört 45 Raum des Gefäßes aus und tritt anschließend durch

werden soll, koaxial zu der erwähnten Auf fangkammer aufgestellt. Die Gasrotation kann sich nunmehr in die Auffangkammer fortsetzen, wodurch die Flüssigkeitsausscheidung erhöht wird. In diesem Fall wird das die Füllöffnung nach außen.

Mit dem Deckel 3 ist eine Leitung 5 verbunden, die in eine Vorrichtung gemäß der Erfindung einmündet. Diese Vorrichtung, die Rotationskammer 6, ist mit

Gas vorzugsweise über eine Leitung, welche zentral 50 einem Tangentialzuleiter 7, durch den Luft zugeleitet

angeordnet ist und in die Auffangkammer hineinreicht, abgeführt, während die Flüssigkeit über eine an die Wand anschließende Leitung entfernt werden kann. Diese Leitung ist vorzugsweise tangential angeordnet, so- daß die abfließende Flüssigkeit, welche sich schraubenformähnlich an der Wand entlang fortbewegt, mühelos abgeführt wird. Die Flüssigkeit kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich abgeführt werden.

werden kann, ausgestattet und hat eine zentral gelegene Auslaßöffnung 8.

Die Schaumleitung 5 mündet in diese Rotationskammer zentral ein.

Die Fig. 2 zeigt eine Skizze, die eine Darstellung der Rotationskammer gibt. Diese Rotationskammer kann beispielsweise aus Glas hergestellt sein.

Zum Teil steckt Rotationskammer 6 in einer mit ihr verbundenen rotationssymmetrischen Auffangkammer

Falls erforderlich, kann man eine Vortrennung von 60 10, die eine axial angebrachte Leitung 11 aufweist.

Flüssigkeit und Schaum vornehmen.

Ist die Beschaffenheit des Schaums derart zäh, daß dessen Durchleiten durch die Schaumleitung nicht oder nur schwer durchführbar ist, so kann man den durch die das Gas abgeführt werden kann, und weiterhin eine Tangentialleitung 12 hat, durch die die Flüssigkeit abfließen kann.

Leitet man Luft, die man beispielsweise einer

Schaum gegebenenfalls mittels einer Förderschnecke 65 Niederdruck-Preßluftleitung entnimmt, durch die Lei-

in die Rotationskammer einbringen. Es kann in diesem Fall notwendig sein, die Geschwindigkeit der Zyklonströmung leicht zu steigern.

In manchen Fällen kann die Anwendung eines HiIiV tung7 ein, so wird der Schaum aus dem Gefäß 1 angesaugt.

Die Zerstörung des Schaums erfolgt in der Rotationskammer 6. Die flüssige Phase, welche dabei

gases zur Zerstörung von Schaum angängig sein, bei- 70 resultiert, wird gegen die Wand der Rotationskammer

geschleudert. Das Gas, das aus der Auslaßöffnung 8 austritt, bewirkt durch seine Rotation, daß die Flüssigkeit gegen die Wand des Auffanggefäßes 10 geschleudert wird und entlang derselben schraubenformähnlich abfließt, um dann durch die Auslaßleitung 12 fortgeleitet zu werden. Das verwendete Hilfsgas verläßt durch die zentral angebrachte Auslaßleitung 11 das Auffanggefäß 10.

Fig. 3 zeigt die Anordnung der Rotationskammer 26, bei der die Auslaß öffnung 28 nach oben ge- ίο richtet ist.

Die Rotationskammer 26 ist mit einer Schaumzuleitung 25 ausgestattet, die zentral in diese Kammer einmündet.

Ihre Stellung ist koaxial zu der Auffangkammer 30, die rotationssymmetrisch ausgeführt ist, eine Leitung 31 aufweist, über die das Hilfsgas abgeführt werden kann und eine Tangentialleitung 32 aufweist, über die die abgeschiedene Flüssigkeit abgeführt werden kann. Diese Leitung 32 mündet in eine Auffangvorrichtung 33, die mit einer Gasleitung 34 ausgestattet ist, welche an die Gasabfuhrleitung 35 anschließt. Schließt man nunmehr diese Leitung 35 an eine Saugleitung an und hält man in Leitung 35 einen Unterdruck von 10 cm Hg oder mehr aufrecht, so entsteht innerhalb der Rotationskammer 26 durch das Gas, das über die Leitung 27 tangential in die Kammer eintritt, eine Zyklonströmung. Diese bewirkt die Zerstörung des über Leitung 25 angesaugten Schaums. Die Flüssigkeit, die sich abgeschieden hat, wird durch die Bewegung des Gases durch die Öffnung 28 nach außen getrieben und gegen die Wand des Gefäßes 30 geschleudert, worauf sie über die Leitung 32 dem Gefäß 33 zufließt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen in schematischer Form eine sehr gedrungene Ausführung einer Rotationskammer mit anschließender Auffangkammer.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt,

Fig. 5 einen Grundriß dieser Vorrichtung.

Eine Bohrung in einem Block 40 und der zylindrische Teil 41 bilden zusammen die Rotations- kammer 53.

Der zylindrische Teil 41 ist mit einer Leitung 44, deren Mündung bei 45 tangential ausläuft und mit einer zentralen Schaumzuleitung 42 (mit sich verjüngender Mündung 43) ausgestattet.

An die Auslaßöffnung 46 der Rotationskammer 53 schließt eine rotationssymmetrisch ausgebildete Auffangkammer 54 an, die einer ähnlichen Bohrung in dem Block 40 entspricht, an die der zylidrische Teil 47 anschließt.

Die Kammer 54 besitzt ein zentral angeordnetes Gasauslaßrohr 48 und eine tangential abführende Leitung 51, durch die die Flüssigkeit abfließen kann. Da die Mündung 50 dieser Auslaßleitung an einer niedrigen Stelle der Kammer 54 angebracht ist, kann — auch im Falle, daß die Gaszufuhr abgestellt wird -— Flüssigkeit, welche in der Auffangkammer noch vorhanden ist, abfließen.

Die Auslaßleitung 51 ist mit einem Ventil 52 ausgestattet, mit dem verhindert werden kann, daß Gas über diese Tangentialleitung abströmt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Zerstörung von Schaum mittels eines rasch strömenden Hilfsgases, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum zentral in eine mit dem Hilfsgas erzeugte Zyklonströmung eingebracht wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Rotationskammer (6) besteht, die eine einzige zentrale Auslaßöffnung (8), weiterhin eine Schaumzuleitung (5), welche zentral und gegenüber der Auslaßöffnung angebracht ist, und zudem eine oder mehrere tangentiale Zufuhrleitungen (7) für das Hilfsgas aufweist, und weiterhin aus einer an die Auslaß öffnung der Rotationskammer anschließenden Auffangkammer (10), die gesonderte Auslaßleitungen (11., 12) für das Hilfsgas samt dem aus dem Schaum abgeschiedenen Gas und für die abgeschiedene Flüssigkeit aufweist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkammer (54) rotationssymmetrisch ausgebildet und koaxial zu der Rotationskammer (53) angeordnet ist weiterhin die Gasabfuhrleitung aus einem Rohr (48) besteht, das in die Auffangkammer hineinragt und zentral in letzterer angebracht ist, während die Leitung (50) für die abgeschiedene Flüssigkeit tangential zur Wand der Auffangkammer angebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 541 226, 817 441,
686;

belgische Patentschrift Nr. 493 152.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen