DE1174745B - Vorrichtung zum Einfuehren geloester fester Stoffe in einen Fluessigkeitsstrom - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Einführen gelöster fester Stoffe in einen Flüssigkeitsstrom Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen langsam und wenig löslicher fester Stoffe in gelöster Form in einen Flüssigkeitsstrom, die einen Behälter mit Siebboden enthält, auf dem die zu lösenden Stoffe gelagert sind, eine unterhalb des Siebbodens und oberhalb der festen Stoffe angeordnete Zu- bzw. Ableitung für den Flüssigkeitsstrom und einen unterhalb des Siebbodens sowie der Zu- bzw.
• Ableitung angeordnetem Sammelraum.
• Bekannt sind speziell bei der Wasseraufbereitung die sogenannten »Phosphatschleusen«, welche auf dem Prinzip beruhen, daß in den Behältern befindliches, stückiges oder körniges, langsam und wenig lösliches Phosphat von Wasser umströmt wird, wobei das insbesondere im Schmelzprozeß gewonnene Calciumnatriumpolyphosphat in seinem P2Os-Gehalt so eingestellt ist, daß es nur etwa 2 mg/l an das fließende Wasser abgibt. Maßgebend ist hierbei neben der Temperatur die Fließgeschwindigkeit und die Korngröße des vom Wasser umspülten Phosphates.
• Die bisher bekannten Dosierschleusen sind den Eigenschaften dieser Chemikalie in dem Sinne angepaßt und bestehen aus einfachen zylindrischen Behältern, an welchen z. B. unten ein Wassereingang und oben ein Wasserausgang angeordnet ist mit dem Zweck, daß die Chemikalie vom Wasser bei Betrieb in einer Richtung umflossen wird.
• Die Praxis hat aber bewiesen, daß die im Wasser ruhende Chemikalie sich auch weiterlöst und stärkere Lösungen gibt, wenn keine Strömung vorhanden ist, oder bei in jeder Wasserleitung auftretenden Druckschwankungen. Das bewirkt, daß die Chemikalie sich in der Dosierschleuse weiterlöst und so Überdosierungen entstehen, welche nicht nur durch den -Mehrverbrauch an Chemikalie unerwünscht sind, sondern, da außerdem Dosierungen, welche mehr als 5mg/1 P205 an das Trinkwasser abgeben, seit dem 1. 1. 1960 in Deutschland durch Gesetz untersagt sind.
• Durch die neuen Vorschriften wird das Problem der Steinfreihaltung von Wassersystemen weit schwieriger, da die zugelassenen Mengen zur Aufbereitung von Trinkwasser wohl ausreichen, für Gebrauchswasser aber nicht ausreichend sind, da hier 5- bis lOfache Mengen an P205 zugesetzt werden müssen.
• Der Nachteil einer Überdosierung, insbesondere bei der Trinkwasseraufbereitung, wird im wesentlichen dadurch aufgehoben, daß der Sammelteil der Schleuse mindestens etwa gleich groß, vorzugsweise etwa dreimal größer ist, als der Chemikalienteil, und daß sich nahe dem Boden des ersten eine Ableitung für die bei Stillständen sich ansammelnde konzentrierte Lösung befindet.
• Es ist ferner möglich, dadurch daß nahe dem Boden des Sammelraumes eine Verbindungsleitung zur Ableitung mit einem regelbaren Ventil angeordnet ist, unter Benutzung eines im Schmelzverfahren hergestellten, glasigen, stückigen Phosphates, zwei verschiedene Wasserleitungen mit verschieden hohen Mengen zu beimpfen.
• Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnung (F i g. 1) zeigt im Längsschnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung, die die drei Räume A, B und C aufweist. Der Raum A, welcher zur Aufnahme der Chemikalie dient, besteht z. B. aus einem zylindrischen Plexiglasrohr, wogegen der Raum C mit dem Raum B aus einem Stahlbehälter besteht und dazu dient, die gelöste Chemikalie aufzunehmen.
• Der Raum C ist durch einen Siebboden 1 und eine konische Wand 2 von dem Raum A getrennt, wobei durch die konische Wand 2 der Raum B entsteht, welcher als Absetzvorraum anzusehen ist.
• Ein weiteres funktionsgebundenes Merkmal des Gerätes besteht darin, daß der Wassereingangsstutzen3 und der Wasserausgangsstutzen 4 außen auf derselben Höhe liegen, im Inneren des Gerätes jedoch versetzt sind, wobei der Wassereingang im Inneren über die Verteileröffnungen 5 unterhalb des Siebbodens 1 stattfindet und der Wasserausgang über die Öffnungen 6 erfolgt. Diese Anordnung gestattet, die gelöste Chemikalie in den Raum C sinken zu lassen, ohne daß dieselbe in die Wasserleitung dringen kann. Die gelösten Phosphatteilchen, welche ein höheres spezifisches Gewicht als das Wasser haben, sinken an der konischen Wand 2 durch den Raum B nach unten in den Sammelraum C, wo sie aufgespeichert werden, und können der Ableitung 4 über die Steigleitung 8 dem Dosierventil 10 als Zugabe oder der zweiten Brauchwasserleitung, welche bei 9 angeschlossen wird, zugeführt werden.
• Die Fig. 2 bis 6 zeigen noch verschiedene Ausführungsmöglichkeiten, welche auf demselben Prinzip wie die beschriebene Vorrichtung beruhen, bei der, wie ersichtlich, jedoch die Anordnung des Sammel- und Speicherraumes für die sich lösende Chemikalie das Hauptmerkmal bildet.
• Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung Wenn der mit Chemikalie, z. B. Calciumnatriumpolyphosphat im Raum A, gefüllte Apparat mit seinen drei Anschlüssen am Wassersystem angeschlossen ist und über den Anschluß 4 wird Wasser entnommen, so geschieht das folgende: Das Wasser tritt bei Anschluß 3 über die Verteileröffnungen 5 in den Behälter ein und wird durch die Verteileröffnungen 5 und die Wand 2 gezwungen, die Chemikalie gleichmäßig von unten nach oben zu umspülen; hierbei lösen sich z. B. etwa 2 mg/l Chemikalie in dem fließenden Wasser auf und werden über die Öffnungen 6 der Ableitung 4 ihrer Bestimmung zugeführt. Sollen in diese Leitung mehr als 2mag/1 dosiert werden, so wird zusätzlich mit dem Dosierventil 10 eine erhöhte Menge eingestellt.
• Wird an der Brauchwasserleitung9 Wasser entnommen, so tritt das Wasser, wie vorhin über den Stutzen 3, die Verteileröffnungen 5 in den Apparat ein, tritt aber über den Stutzen 7 in die Brauchwasserleitung9 aus; das Wasser durchfließt in diesem Falle den ganzen Sammelraum und führt damit größere Mengen an Chemikalien mit sich.
• Findet keine Wasserentnahme statt, lösen sich z. B. durch die in jeder Wasserleitung auftretenden Druckschwankungen unterschiedliche Mengen an Chemikalien. Die konzentrierten Lösungen sinken, bedingt durch ihr spezifisches Gewicht, durch den Absetzvorraum B nach unten in den Raum C. Damit bleibt der Raum A immer frei von konzentrierter Lösung, und in der Ableitung 4 befinden sich höchstenfalls immer nur die gewünschten, vom Wasser gelösten 2mg/l Chemikalien. Diese einzelnen Vorgänge wiederholen sich immer wieder bei jeder Wasserentnahme und bei den periodischen Stillständen (z. B. in der Nacht), so daß das Gerät außer der vorzunehmenden Neufüllung keine weitere Wartung benötigt.
• Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 6 unterscheidet sich von der Wirkungsweise der Geräte gemäß F i g. 1 nur geringfügig, Bei den Ausführungsformen nach F i g. 3, 4 und 6 fehlt der Stutzen 7 für die Ableitung der stärkeren, unten im Raum C angesammelten Lösung. Vielmehr ist die Ableitung innerhalb der Schleuse hochgeführt, so daß diese Lösung über die inneren Rohrleitungen 7 a, 7 b, 7 c dem abfließenden Wasser zugemischt wird und durch den Stutzen 4 austritt. Um sicher zu sein, daß diese konzentriertere Lösung nur in geringem Maße beigemischt wird, sind gemäß den F i g. 4 und 6 in den Leitungen 7b und 7c Düsen 11 eingesetzt. Wird nun die Entnahmeleitung voll aufgedreht, so entsteht in der Schleuse ein Wirbel, der vollauf genügt, um das gelöste Phosphat aus dem Raum C in den Hauptstrom zu reißen. Diese Zugabe der stärkeren Lösung erfolgt jedoch infolge des bereits genannten Düseneinsatzes 11 innerhalb gewisser Grenzen. Diese Grenzen sind so bemessen, daß die Konzentration der Phosphate in der bei 4 austretenden Lösung (Fig. 3, 4 und 6) von etwa 0,8 bis 1 mg/l auf etwa 4 mg/l ansteigt. Diese erhöhte Menge an Phosphate in der Lösung liegt aber immer noch innerhalb der für Genußwasser zulässigen Grenze von Smg/l.
• Die Ausführung der Düse 11 in den Leitungen 7b und 7c muß so gewählt werden, daß in Abhängigkeit von dem durch den allmählichen Auflösungsprozeß geringer werdenden Widerstand der Phosphatmasse das Beimischungsverhältnis der stärkeren Lösung zum durchgehenden Wasser nicht zu einer Überdosierung führt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Einführen von langsam und wenig löslichen festen Stoffen in gelöster Form in einen Flüssigkeitsstrom, enthaltend einen Behälter mit Siebboden, auf dem die zu lösenden festen Stoffe gelagert sind, am Siebboden und oberhalb der festen Stoffe angeordnete Zu- bzw.

   Ableitungen für den Flüssigkeitsstrom und einen unterhalb des Siebbodens und der Zu- bzw. Ableitung angeordneten Sammelraum, d a durch gekennzeichnet, daß nahe dem Boden des Sammelraumes (C) eine Verbindungsleitung (8) zur Ableitung (4) mit einem regelbaren Ventil (10) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung (5) des zu impfenden Stromes unter dem Sieb (1) endet und von einer trichterförmigen Wand (2) umgeben ist und daß die Ableitung (6) sich oben im Raumteil (A) über der eingefüllten Impfsubstanz befindet.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Stutzen (7) ein Ventil (9) mit einer gesonderten Abzapfung für die konzentriertere Lösung aus dem Raum (C) angeschlossen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (8) für den Abtransport der konzentrierteren Lösung aus dem unteren Teil des Raumes (C) innerhalb dieses Raumes geführt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 960 530, 332 197.