DE1913955C3

DE1913955C3 - Device for bringing a granular solid in the form of a slurry into contact with a liquid in countercurrent

Info

Publication number: DE1913955C3
Application number: DE19691913955
Authority: DE
Inventors: John Deeside Chester Coleby
Original assignee: Rtl Contactor Holding Sa 6300 Zug Ch
Current assignee: Rtl Contactor Holding Sa 6300 Zug Ch
Priority date: 1969-03-14
Filing date: 1969-03-14
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE1913955A1; DE1913955B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Inberührungbringen eines körnigen Feststoffes in Form einer Aufschlämmung mit einer Flüssigkeit im Gegenstrom. The invention relates to a device for bringing a granular solid into contact a slurry with a countercurrent liquid.

Aus der DE-PS 7 36 281 ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Extrahieren von flüssigen oder mehr oder weniger fein verteilten Feststoffen im Gegenstrom bekannt, die entweder der Behandlung zweier oder mehrerer flüssiger Phasen oder der Behandlung einer Feststoffphase mit einer anderen Flüssigkeitsphase dient. Der Aufbau dieser bekannten Vorrichtung ist ein grundsätzlich anderer als derjenige der vorliegenden Anmeldung. Die bekannte Vorrichtung besitzt einen äußeren, geneigt angeordneten Mantel rechteckigen Querschnittes, und im Inneren des Mantels ist eine Mehrzahl von im Abstand angeordneten Rührarmen auf einer drehbaren Welle aufgenommen, zwischen denen sogenannte Beruhigungszonen angeordnet sind, die aus parallelen plattenartigen Kanälen bestehen. Die Feststoffphase wird am oberen Ende des Mantels zugeführt und durch die Dreharme mit der am unteren Ende zugeführten flüssigen Phase in Kontakt gebracht, worauf die Feststoffphase entgegen der Fließrichtung der flüssigen Phase durch die Kanäle der Beruhigungszone hindurchgeführt wird, um dann den nächsten Rührarmen und weiteren anschließenden Beruhigungszonen zugeleitet zu werden. In den relativ engen Kanälen der Beruhigungszonen besteht die Gefahr, daß sie durch die Feststoffphase verstopft werden und damit die gesamte Vorrichtung blockieren. Diese bekannte Ausführungsform ist somit zur Behandlung eines körnigen Feststoffes in Form einer Aufschlämmung mit einer Flüssigkeit im Gegenstrom ungeeignet From DE-PS 7 36 281 a device for the continuous extraction of liquid or more or less finely divided solids in countercurrent is known, which is used either to treat two or more liquid phases or to treat one solid phase with another liquid phase. The structure of this known device is fundamentally different from that of the present application. The known device has an outer, inclined jacket of rectangular cross-section, and inside the jacket a plurality of spaced stirring arms is received on a rotatable shaft, between which so-called calming zones are arranged, which consist of parallel plate-like channels. The solid phase is fed in at the upper end of the jacket and brought into contact by the rotating arms with the liquid phase fed in at the lower end, whereupon the solid phase is passed through the channels of the calming zone against the direction of flow of the liquid phase, followed by the next stirring arm and subsequent ones To be fed to calming zones. In the relatively narrow channels of the calming zones there is a risk that they will be clogged by the solid phase and thus block the entire device. This known embodiment is thus unsuitable for treating a granular solid in the form of a slurry with a liquid in countercurrent

Weiter ist aus der GB-PS 10 37 573 der Anmelderin eine Vorrichtung zum Inberührungbringen unmischbaFurthermore, from GB-PS 10 37 573 of the applicant, a device for bringing into contact is immiscible rer und teilweise mischbarer Flüssigkeiten zum Zwecke der Extraktion eines in einer der Flüssigkeiten enthaltenen Materials bekannt Die Vorrichtung besitzt einen aus zwei kreisförmigen Endscheiben bestehenden Rotor, und die Endscheiben sind durch eine Mehrzahlrer and partially miscible liquids for the purpose the extraction of a material contained in one of the liquids known The device has a rotor consisting of two circular end disks, and the end disks are by a plurality von Stangen miteinander verbunden, auf denen im Abitand zueinander angeordnete Kreisscheiben befestigt sind, die an ihrem Umfang mit halbkreisförmig ausgebildeten Aufnehmern ausgestattet sind. Der Rotor ist drehbar in einem Gehäuse aufgenommen, durch dasconnected to each other by rods, on which circular disks arranged in abitand are attached, which are semicircular on their circumference trained transducers are equipped. The rotor is rotatably received in a housing through which die zu behandelnden Flüssigkeiten im Gegenstrom geführt werden. Die Vorrichtung ist ausschließlich bestimmt zur Behandlung zweier flüssiger Phasen, nämlich einer schweren und einer leichteren Flüssigkeit, die dem den Rotor aufnehmenden Behälter zugeführtthe liquids to be treated are fed in countercurrent. The device is exclusive intended for the treatment of two liquid phases, namely a heavy and a lighter liquid, which are fed to the container receiving the rotor werden und durch den zwischen dem Rotor und dem kesselartigen Gehäuse befindlichen Ringraum in die durch die einzelnen, auf den Stangen befestigten Kreisscheiben gebildeten Kammern gelangen. Nach Füllung des Behälters wird der Rotor in Drehungand by the between the rotor and the Kettle-like housing located annulus in the attached by the individual, on the rods Circular disks formed chambers arrive. After the container has been filled, the rotor starts rotating versetzt und die halbkreisförmigen Aufnehmer nehmen einen Teil der im unteren Teil des Behälters befindlichen schwereren Flüssigkeit auf und bringen sie mit der im oberen Behälterbereich befindlichen Flüssigkeit in Kontakt, zum Zwecke der Reaktion. Während deroffset and the semicircular pickups take part of those located in the lower part of the container heavier liquid and bring it in with the liquid in the upper part of the container Contact, for the purpose of reaction. During the Drehung des Rotors werden beide Flüssigkeiten laufend dem Behälter zugeführt, wobei sie während der Rotordrehung von dem einen Ende des Behälters im Gegenstrom zum anderen Ende des Behälters geführt werden, und wobei nach Durchlauf durch den BehälterRotation of the rotor will keep both fluids running fed to the container, during the rotor rotation of one end of the container in the Countercurrent to the other end of the container, and after passing through the container das extrahierte Material abgeschieden wird. Zur Behandlung eines körnigen Feststoffes in Form einer Aufschlämmung ist die bekannte Vorrichtung nicht geeignet, da die Feststoffteile bei der Ausbildung des Rotors in keinem Falle durch die Kammern hindurchthe extracted material is deposited. For treating a granular solid in the form of a Slurry, the known device is not suitable because the solid parts in the formation of the Under no circumstances can the rotor pass through the chambers zum anderen Ende des Rotors gelangen können, da sie sich in dem Ringraum geringer Breite zwischen dem Gehäuse und dem Rotor festsetzen, was eine Blockierung zur Folge hat Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabecan get to the other end of the rotor as they get stuck in the narrow annular space between the housing and the rotor, which results in a blockage In contrast, the invention has the task zugrunde, den vorstehend aufgezeigten Rotor so auszubilden, daß ein einwandfreier Kontakt der die Feststoffe enthaltenden Aufschlämmung mit der Flüssigkeit in jedem Aufnehmer erreicht wird, und daß andererseits ein störungsfreier Durchlauf der Feststoffbased on the rotor shown above so to form that proper contact of the solids-containing slurry with the liquid in each receiver is achieved, and that on the other hand, a trouble-free passage of the solids phase durch den Behälter gewährleistet istphase is guaranteed by the container

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale. Der Anspruch 2 bezieht sich auf eine WeiterbildungThis task is in a device according to The preamble of the main claim solved by the features specified in its characterizing part. Claim 2 relates to a further development

eo der im Hauptanspruch unter Schutz gestellten Erfindung.eo the invention placed under protection in the main claim.

Um einen optimal langen Kontakt der Aufschlämmung mit der Flüssigkeit zu erreichen, besitzen die Aufnehmer eine evolvente Form, durch die im unterenIn order to achieve an optimally long contact between the slurry and the liquid, the Transducer has an involute shape through which the lower Bereich des Aufnehmers Taschen entstehen, die die in der unteren Hälfte des Behälters befindliche schwerere Aufschlämmung aufnehmen und nach einer Drehung des Rotors um ca. 270° entlassen, um sie durch dieIn the area of the transducer, pockets arise which are in Pick up heavier slurry located in the lower half of the container and after a rotation of the rotor by approx. 270 ° in order to pass it through the

flüssige Phase hindurchzuführen und in die Feststoffphase zurückzugeben. Außerdem erstrecken sich die Enden der Aufnehmer bis zum Umfangsrand der Kreisscheibe, so daß die Feststoffphase im unteren Scheitelpunkt des Rotors vom Boden des Behälters aufgenommen wird, wodurch verhindert wird, daß ein Teil der Feststoffphase ohne kontakt mit der Flfissigkeitsphase durch den Behälter hindurchgelangt Am Rand der Kreisscheiben sind zwischen den einzelnen Aufnehmern U-förmige Ausnehmungen vorgesehen, öarch die die Feststoffphase ohne Gefahr einer Verstopfung oder Blockierung unter Wirkung des Förderdruckes durch die einzelnen Kammern hindurchtreten und am Ende aus der Kammer abgezogen werden kann. Die U-förmigen Ausnehmungen benachbarter Kreisscheiben sind gegeneinander versetzt angeordnet.pass liquid phase through and return to the solid phase. In addition, the Ends of the transducers up to the peripheral edge of the Circular disk so that the solid phase in the lower apex of the rotor from the bottom of the container is taken up, thereby preventing a part of the solid phase without contact with the Liquid phase passed through the container U-shaped recesses are provided on the edge of the circular disks between the individual sensors. öarch the solid phase without the risk of clogging or blocking under the action of the Delivery pressure pass through the individual chambers and are withdrawn from the chamber at the end can. The U-shaped recesses of adjacent circular disks are arranged offset from one another.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung, und es bedeutetThe drawings show an example embodiment of the device, and it means

F i g. 1 eine Seitenansicht des RotorsF i g. 1 is a side view of the rotor

F i g. 2 eine Endansicht gemäß F i g. 1 F i g. 3 Schnitt gemäß Linie HMII der F i g. IF i g. 2 is an end view according to FIG. 1 Fig. 3 Section along the line HMII of FIG. I.

Fig.4 eine Funktionsdarstellung der Vorrichtung gem. Fig. 1—3 zum Waschen eines Boden-Pflanzen-Produktes. 4 shows a functional illustration of the device 1-3 for washing a soil-plant product.

Der Rotor besitzt Endplatten 1, 2 und eine Anzahl von Ringscheiben 3. Die Endplatten 1, 2 sind mit den Wellenstümpfen 4, 5 versehen. Die Ringscheiben 3 werden durch Stangen 6 gehalten, die sich zwischen den Endplatten 1, 2 erstrecken, und durch Muttern 7 gesichert sind. Die Stangen 6 sind in Dreier-Gruppen angeordnet, so daß sie die Aufnehmer 8 abstützen. Jsder Aufnehmer 8 besteht aus einem Blechmetallstreifen, der in eine im wesentlichen evolvente Form, wie im Querschnitt in Fig.3 dargestellt, gebogen ist Zwei Stangen 6 liegen an den Blechstreifenenden und die andere Stange an der Peripherie. Das äußerste Ende jedes Aufnehmen 8 endet an einer Stelle, die dicht an der Peripherie der angrenzenden Ringscheibe 3 liegtThe rotor has end plates 1, 2 and a number of ring discs 3. The end plates 1, 2 are with the Stub shafts 4, 5 provided. The ring discs 3 are held by rods 6, which are between the End plates 1, 2 extend, and are secured by nuts 7. The rods 6 are in groups of three arranged so that they support the transducers 8. Jsder Sensor 8 consists of a sheet metal strip that Two is bent into a substantially involute shape as shown in cross section in Figure 3 Rods 6 are at the ends of the sheet metal strip and the other rod at the periphery. The very end each receptacle 8 ends at a point which is close to the periphery of the adjacent annular disk 3

Jede Ringscheibe 3 ist mit einer Anzahl von U-förmigen Ausnehmungen 9 an der Peripherie versehen (Fig.2), die Ausnehmungen 9 verbinden abwechselnd Räume zwischen den Aufnehmern 8 zu beiden Seiten der Ringscheibe 3. Die Ausnehmungen 9 sind in den angrenzenden Ringscheiben 3 abwechselnd zueinander angeordnet Die strichpunktiert wiedergegebenen Ausnehmungen 9 in F i g. 2 sind in Ringscheiben 3 vorgesehen, die mit anderen Ringscheiben 3 abwechseln, in denen die Ausnehmungen 9 in einfacher Strichelung wiedergegeben sind.Each washer 3 is provided with a number of U-shaped recesses 9 on the periphery provided (Fig.2), the recesses 9 connect alternating spaces between the sensors 8 on both sides of the annular disk 3. The recesses 9 are arranged alternately with one another in the adjacent annular disks 3 Recesses 9 in FIG. 2 are provided in annular disks 3, which with other annular disks 3 alternate, in which the recesses 9 are shown in simple dashed lines.

Wie Fig.4 zeigt, ist der Rotor 4 drehbar in einem geschlossenen, ortsfesten zylindrischen Behälter 10 angeordnet, der um einen Winkel von 7° zur Waagerechten geneigt ist Der Rotor 10 wird über einen der WellenstQmpfe 4, 5 auf an lieh bekannte Weise in Drehung versetztAs FIG. 4 shows, the rotor 4 is rotatably arranged in a closed, stationary cylindrical container 10 which is inclined at an angle of 7 ° to the horizontal. The rotor 10 is rotated via one of the stub shafts 4, 5 in a known manner offset

Am unteren Ende des Behälters 10 sind ein oberer Einlaß If und ein unterer Auslaß 12 vorgesehen, und am oberen Ende des Behälters 10 sind ein oberer Auslaß 13 und ein unterer Einlaß 14 angeordnet Der obere Einlaß 11 ist über eine Leitung 15 mit dem oberen Teil eines Behälters 16 verbunden. Der untere Auslaß 12 ist über die Leitung 16a und eine Pumpe 17 mit dem unteren Teil des Behälters 16 verbunden. Über die Leitung 18 wird dem Behälter 16 Methanol zugeführtAt the lower end of the container 10 an upper inlet If and a lower outlet 12 are provided, and at the upper end of the container 10 an upper outlet 13 and a lower inlet 14 are arranged Container 16 connected. The lower outlet 12 is connected to the lower part of the container 16 via the line 16a and a pump 17. Methanol is fed to the container 16 via the line 18

Am anderen Ende des Behälters 10 ist der untere Einlaß 14 über eine Rohrleitung 19 und eine Pumpe 20 mit einem Rührbehälter 21 verbunden, die einen Rührer 22 besitzt, der durch einen Motor 23 angetrieben wird.At the other end of the container 10 is the lower inlet 14 via a pipe 19 and a pump 20 connected to a stirred tank 21 which has a stirrer 22 which is driven by a motor 23.

Der obere Auslaß 13 ist mit einer Rohrleitung 24 zum Ableiten und Abziehen der rührgeführten Flüssigkeit versehen, und eine ventilgesteuerte Leitung 25 dient dem Zweck, eine abgemessene Flüssigkeitsmenge dem Rührbehälter 21 zuzuleiten. DK; gestrichelte linie 26 zeigt die Flüssigkeitsmenge an.The upper outlet 13 is provided with a pipe 24 for discharging and withdrawing the stirred liquid provided, and a valve-controlled line 25 serves the purpose of a measured amount of liquid the To feed stirred tank 21. DK; dashed line 26 shows the amount of liquid.

Zum Betrieb der Vorrichtung werden körnige Feststoffe in Form einer Aufschlämmung, beispielsweise ein Boden-Pflanzen-Produkt über die Leitung 27 in den Rührbehälter 21 eingeführt Hier wird die Aufschlämmung gemischt und ständig durch die Pumpe 20 vn den Behälter 10 gefördert Zur gleichen Zeit wird Methanol ständig von der Leitung 18 in den Behälter 16 und in den Behälter 10 über eine Rohrleitung 15 dem oberen Einlaß 11 zugeführtTo operate the device, granular solids in the form of a slurry, for example a soil-plant product via line 27 into the Stirring container 21 introduced. Here the slurry is mixed and continuously by the pump 20 from the Container 10 conveyed At the same time, methanol is constantly from the line 18 in the container 16 and in the Container 10 is fed to the upper inlet 11 via a pipe 15

In dem Behälter 10 liegt eine Flüssigkeitsphase, die sich aus Methanol-Wäsche zusammensetzt, über der Feststoffphase, d.h. der Aufschlämmung, und bei Drehung des Rotors fördern die Aufnehmer 8 bei ihrer Bewegung Teile jeder Phase in die andere Phase. Die Grenzschichtphase wird vorzugsweise bei oder in der Nähe der Behältermitte aufrechterhalten. Die Form der Aufnehmer 8 (Fig.3) ist derart, daß ein geringer Abstand zwischen der Innenseitenwand des Behälters 10 und dem AuQenende der Aufnehmer S besteht, so daß ein äußerst wirksames Anheben der Feststoffphase erreicht w:rd. Hierbei wird ein ausreichender Kontakt zwischen den beiden Phasen und eine ausreichende Extraktion ermöglicht Die Phasen gehen in Gegenstromrichtung durch den Behälter 10, über die zueinander versetzten Ausnehmungen 9 der Kreisscheiben 3.In the container 10 is a liquid phase which is composed of methanol wash, above the solid phase, i.e. the slurry, and at Rotation of the rotor, the pickups 8 convey parts of each phase into the other phase as they move. the Boundary phase is preferably maintained at or near the center of the container. The shape of the Sensor 8 (Fig.3) is such that a small There is a distance between the inner side wall of the container 10 and the outer end of the transducer S, so that an extremely effective increase in the solids phase was achieved. Sufficient contact is required here between the two phases and allows sufficient extraction The phases go in countercurrent direction through the container 10, via the mutually offset recesses 9 of the circular disks 3.

Gewaschene Feststoffe werden aus dem Behälter 10 durch den unteren Auslaß 12 abgeführt und in den Behälter 16 gepumpt, wo sie sich am Boden unter einer Methanolschicht sammeln.Washed solids are discharged from the container 10 through the lower outlet 12 and into the Pumped container 16, where they collect at the bottom under a layer of methanol.

Das abgeschiedene und überschüssige Methanol tritt aus dem Behälter 10 über den oberen Auslaß 13 aus, und ein Teil der Flüssigkeit tritt in den Rührbehälter 21 über die ventilgesteuerte Leitung 25 ein, um den Flüssigkeitsspiegel indem Rührbehälter21 aufrechtzuerhalten.The separated and excess methanol emerges from the container 10 via the upper outlet 13, and a part of the liquid enters the stirred tank 21 via the valve-controlled line 25 to raise the liquid level by maintaining the stirred tank21.

Die Aufnehmer 8 können mit den Ringscheiben 3 durch Punktschweißung verbunden sein. Sie können an jeder Seite einer Ringscheibe 3 angeordnet sein, so daß jede Ringscheibe 3 einen Satz von Aufnehmern 8 aufweist Ein Daueraufbau kann durch Anschweißen der Aufnehmer 8 an jeder Seite der Ringscheibe 3 erhalten werden; in diesem Fall können die Stangen 6 fortgelassen werden.The sensors 8 can be connected to the annular disks 3 by spot welding. You can at each side of an annular disk 3, so that each annular disk 3 has a set of transducers 8 A permanent structure can be obtained by welding the transducers 8 on each side of the annular disk 3 will; in this case the rods 6 can be omitted.

Die Führung der beiden Phasen kann auch gleichgerichtet sein.The two phases can also be guided in the same direction.

Die Drehgeschwindigkeit des Rotors ist so zu bemessen, daß sie ausreicht die Aufschlämmung durch die gesamte Flüssigkeitsphase im Schwebezustand zu halten. Bei Gegenläufigkeit muß die Drehgeschwindigkeit so ausgerichtet sein, daß die untere Suspension vorzugsweise die untere Hälfte des Behälters 10 einnimmt Die obere Hälfte ist dann eine klare Flüssigkeit Handelt es sich um eine fließende Aufschlämmung, kann die Vorrichtung auch derart verwendet werden, daß der obere und der untere Fluß umgekehrt werden.The speed of rotation of the rotor is such that it is sufficient for the slurry to pass through to keep the entire liquid phase in suspension. In the case of counter-rotation, the speed of rotation must be oriented so that the lower suspension is preferably the lower half of the container 10 occupies The upper half is then a clear liquid. If it is a flowing one Slurry, the device can also be used so that the upper and lower flow be reversed.

Die Erfindung ist für jede Art von körnige Feststoffe er/haltenden Aufschlämmungen benutzbar. So ist sie auch geeignet für Aufschlämmungen, die pulverförmige, körnige oder kristalline, beispielsweise zerkleinerte Mineralerze, enthalten.The invention is useful for any type of slurry containing granular solids. That's how she is Also suitable for slurries that are powdery, granular or crystalline, for example comminuted Mineral ores included.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Apparatus for contacting a granular solid in the form of a slurry with a liquid in countercurrent, with a fixed cylindrical one inclined to the horizontal Kettle, with a rotatably received in the kettle, along its length extending rotor from a pair of circular, with central axes of rotation provided end plates with 'a plurality fixed between the end plates, a number of spaced circular disks directed perpendicular to the boiler axis Rods, with a plurality of spaced apart between adjacent circular disks Circumference of the circular disks distributed in the same direction in the direction of rotation of the rotor is arranged, and with an inlet arranged at the higher end of the boiler for the Slurry and drain for the liquid and one located at the lower end of the kettle Inflow for the liquid and outflow for the slurry, characterized in that that the transducers (8) have an involute shape and with their outer ends opposite the outer rod (6) end close to the circumference of the annular disks (3) so that each annular disk (3) a plurality of U-shaped, arranged between the sensors (8), on the circumference of the Circular disc lying recesses (9), and that the recesses (9) in each circular disc (3) are circumferentially offset from one another with respect to the adjacent circular disk (3).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the one hand the recesses (9) of the even-numbered circular disks (3) and on the other hand the recesses (9) of the odd-numbered circular disks (3) align with each other.