DE2015422C3 - Verfahren zum Anlagern von Gas blasen oder Flussigkeitstropfchen an in instabilen Trüben dispergierten Feinteilchen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens - Google Patents
Verfahren zum Anlagern von Gas blasen oder Flussigkeitstropfchen an in instabilen Trüben dispergierten Feinteilchen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlagern von Gasblasen an feine Feststoffteilchen oder
Flüssigkeitströpfchen oder von Hüssigkeitströpfchcn an feine Feststoffteilchen in instabilen Trüben, sowie
Anlagerungskolonnen zur Durchführung des Verfahrens.
Die chemisch-physikalische Verfahrenstechnik steht bekanntlich wiederholt vor der Aufgabe, gasförmige
Stoffe mit feinen Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen — oder Flüssigkeiten mit feinen
Feststoffteilchen — in Berührung zu bringen, um bestimmte chemische oder physikalische Wirkungen
hervorzurufen. Man verwendet dazu beispielsweise Dispersionen, deren dispersen Phasen einesteils von
den Gasblasen — oder Flüssigkeitströpfchen — und zum anderen von den Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen
gebildet wird, die fein verteilt in einer geeigneten Flüssigkeit als Dispersionsmittel enthalten
sind. Um den zum Erreichen der gewünschten Wirkung erforderlichen Kontakt zwischen einer Gasblase
— oder einem Flüssigkeitströpfchen — und einem Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen herbeizuführen,
müssen beide nach Größe und oder Richtung unterschiedliche Bewegungsimpulsen ausgesetzt
sein, damit sie im Dispersionsmittel aufeinandertreffen. Je nach Art und Ziel des jeweils in Frage stehenden
technischen Prozesses kann bereits eine kurzzeitige Berührung den gewünschten Erfolg bewirken,
meist ist jedoch eine längerfristige gegenseitige Anlagerung zwischen Gasblase — oder Flüssigkeitstrüpfchen
— und Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen nötig, weil entweder eine lange Reaktionszeit
erforderlich ist oder aber die Anlagerung selbst verfahrensbedingt Haupt- oder Teilzweck des Prozesses
dart teilt, wie beispielsweise bei der Schaumschwimmaufbereitung (Flotation), bei der die dispersen
Phasen aus Gasblasen und Feststoffteilchen gebildet werden, oder beim Convertolverfahren, bei
dem die dispersen Phasen aus Flüssigkeitsteilchen — an Stelle der Gasblasen — und Feststoffteilchen gebildet
werden.
Da die Anlagerungsvorgänge beim Anlagern von Gasblasen an feine Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen
denen beim Anlagern von Flüssigkeitströpfchen an feine Feststoffteilchen vergleichbar
sind, wird im folgenden beispielhaft nur noch das Anlagern von Gasblasen an Feststoffteilchen beschrieben.
Der Zusammenstoß zwischen einer Gasblase und einem Feststoffteilchen in einer Trübe ist nur von
einer geringen Wahrscheinlichkeit. Damit es zu einem Zusammenstoß kommt, ist lüne mehrfache
Wiederholung der Durchkreuzung eines Trübestromes durch Gasblasen erforderlich. Noch geringer ist
die Wahrscheinlichkeit einer Anlagerung nach einem erfolgten Zusammenstoß, weil diese nur unter bestimmten
Voraussetzungen stattfindet, wie neuere Forschungen gezeigt haben, deren Erkenntnisse von
den bekannten Verfahren nur unvollkommen genutzt werden.
Diese Erkenntnisse der Forschung über die Vorgänge bei der Anlagerung einzelner Gasblasen an feste
aktive Oberflächen werden nachfolgend kurz zusammengefaßt:
1. Die Anlagerung einer Gasblase an eine aktive feste Oberfläche erfordert das Zerreißen und
Verdrängen von Molekülschichten der Trägerflüssigkeit, die die Gasblase umgeben.
2. Das Zerreißen und Verdrängen der Molekülschichten wird von der bei einem Zusammenstoß
frei werdenden kinetischen Stoßenergie bewirkt, so daß eine Anlagerung nur dann erfolgt,
wenn die Energie ausreicht, das Flüssigkeitspolster zwischen beiden Grenzflächen vollständig
zu verdrängen.
3. Die Stoßgeschwindigkeit und damit die kinetische Stoßenergie darf andererseits atxr auch
nicht zu groß sein, weil nämlich sonst eine Anlagerung auf Grund des elastischen Verhaltens
der Blase, das zu einem Abprallen führt, verhindert wird.
4. Der Anlagerungsvorgang und das Haftvermögen der Gasblasen hängt daneben von der auf bekannte
Weise regelbaren Beschaffenheit der Gasblasengemische in der Flüssigkeit ab
Solange über den Anlagerungsvorgang noch keine wissenschaftlichen Erkenntnisse vorlagen, war die
technische Weiterentwicklung auf die empirischen Ergebnisse der geübten Verfahren angewiesen. Bei
diesen Verfahren ist es weder möglich, die geringe Begegnungswahrscheinlichkeit zwischen einer Gasblase
und einem Feststoffteilchen wesentlich zu verbessern, noch sind diese Verfahren geeignet, die für
den Anlagerungsvorgang maßgeblich wirksame Begegnungsgeschwindigkeit, die bisher noch mehr oder
weniger von Zufälligkeiten abhängt, den jeweiligen Gegebenheiten optimal anzupassen.
Aus der deutschen Auslegeschrift 1 175 621 ist es
bereits bekannt, das Anlagern der Gasblasen an die Feststoffteilchen in Zentrifugalflotationszeüen vorzunehmen,
wobei die Belüftungsvorrichtungen an der Zellenwand angeordnet sind, so daß die Gasblasen
auf ihrem Weg zu dem in der Zellenmitte angeordnetem Schaumaustrag einen entgegen der Richtung der
Zentrifugalkraft fließenden Gasblasenstrom bilden, den der umlaufende Trübestrom kreuzt. Jede Gasblase
durchquert dabei den Trübestrom nur einmal, so daß die Begegnungswahrscheinlichkeit mit einem
Feststoffteilchen auf der kurzen Begegnungsstrecke entsprechend gering ist.
Aus der sowjetischen Patentschrift 154 190 ist es auch schon bekannt, das Anlagern der Gasblasen an
die Feststoffteilchen in einem Hydroklassierer vorzunehmen, wobei die Belüftung unten in den Klassiertaschen
erfolgt und der Gasblasenstrom entgegen dem der Schwerkraft folgenden, nach unten abströmenden
Trübestrom aufwärts gerichtet ist. Auch hierbei hat jede Gasblasc nur jeweils die Gelegenheit,
sich auf einer begrenzten Wegstrecke an ein Feststoffteilchen anzulagern, das ihr in diesem Bereich
begegnet.
In der Erkenntnis dieser Unzulänglichkeit der be- _ kannten Verfahren stellt sich die Erfindung, aufbauend
auf die neueren Forschungsergebnisse, die Aufgabe, hohe Anhaftungsgrade bis zur völligen Ausnutzung
einer jeden Gasblase zu erzielen, so daß eine direkte Einwirkung der Gasphase auf die feste Phase
auch in der chemischen Technologie durchführbar wird, und den Anlagerungsvorgang dort, wo er bereits
geübt wird, zu intensivieren, sowie leistungsfähige Vorrichtungen hierfür zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch auf einer Schnittebene erfolgendes
fortlaufendes wechselweises Umlenken eines schmalen Trübeströmungsbandes mit einer vorgegebenen
Hauptfließrichtung auf den auf diese Weise gebildeten, entgegengesetzt gekrümmten Kurvenbahnen in
Strömungsrichtung aufeinanderfolgende Massenkraftfelder entgegengesetzter Wirkungsrichtung senk
recht zum Strömungsband erzeugt werden. Durch diesen mäanderförmigen Verlauf des Trübeströmungsbandes
wird bewirkt, daß unter dem Einfluß der Fliehkraft die spezifisch leichteren Gasblasen den
Trübestrom nach jeder Umlenkung erneut durchkreuzen, um sich jeweils an der Begrenzungswand
mit dem niedrigeren Potential zu sammeln, während die spezifisch schwereren Feststoffteilchen dem umgekehrten
Weg zum höheren Potential folgen, so daß es nach jeder Umlenkung erneut zu den erwünschten
Begegnungen zwischen Gasblasen und Feststoffteilchen kommt. D\c Länge des Trübeströmungsbandes
und die Zahl der Umlenkungen läßt sich den jeweiligen Erfordernissen anpassen, um eine optimale Ausnutzung
der (iasblasen zu erzielen.
Außerordentlich bedeutsam ist der durch die Erfindung gewiesene Weg, die für das Anlagern der
Feststoffteilchen an die Gasblasen sowie das Haftenbleiben schon seit längerem erkannten optimalen Geschwindigkeitsbereiche
durch die Wählbarkeit der Krümmungshalbmesser der Kurvenbahnen für die
Praxis nutzbar zu machen, indem das für ein beliebiges disperses Mehrstoff sy stern günstigste Potentialgefälle
rechnerisch oder experimentell ermittelt und verwirklicht werden kann.
Durch entsprechend viele Potentialumkehrungen entlang dem Trübeband können die maximalen Anhaftungsmöglichkeiten
jeder Ble.se ausgeschöpft werden, weil die optimalen kinetischen Bedingungen für
die Anlagerung beim Zusammenstoß einer Geschwindigkeit entsprechen, die auch für das Haftenbleiben
des Feststoffteilchens an der Gasblase während des restlichen Wegs der Trübe günstig ist, somit
also die durch die quer zur Strömungsrichtung wirkenden Massenkraftfelder vorgegebene Geschwindigkeit
entsprechend niedrig liegt, daß die Blase bereits angehaftete Partikel nicht wieder verliert.
Eine weitere überraschende Wirkung dieser Ausbildung des erf'ndungsgemäßen Gedankens besteht
darin, daß die der Hauptströmung nach wie vor unterworfenen Feststoffteilchen durch diese ausgerichtet
werden und ihre größeren Seitenflächen den Blasen zukehren, so daß die Wahrscheinlichkeit einer
Berührung und Anlagerung vergrößert wird, während zugleich die Gasblasen, wenn diesen bereits ein
Feststoffteilchen anhaftet, ihre unbeladenen aktiven Schaumobcrl'lächen in Bewegungsrichtung ausrichten
und entgegenkommenden freien Feststoffteilchen somit erneut eine Gelegenheit zur Anlagerung bieten.
Gemäß einer anderen Ausbildung der Erfindung werden die Massenkraftfelder wechselnder Richtung
und Stärke senkrecht zur Strömungsrichtung dadurch gebildet, daß zwei einander gegenüberliegenden Begrenzungswänden
eines Trübeströmungsbandes Querschwingungen aufgezwungen werden. Durch entsprechende Auswahl von Amplitude und Schwingungsfrequenz
lassen sich beliebige Potentialgefälle einstellen, um so den dem jeweiligen dispersen Mehrstoffsystem
als optimal zuzuordnenden Geschwindigkeitsbereich für die beiden dispersen Phasen, nämlich
jeweils die obere und untere Geschwindigkeit der als disperse Phasen vorliegenden Gasblasen und Feststoffteilchen,
zu gewährleisten. Wegen der vorzugsweise vertikalen, geraden, parallelen Ausbildung der
Begrenzungswände werden Ablagerungen von Feststoffteilchen auf den Wänden praktisch vermieden.
Weitere Vorteile sind die leichte Herstellung solcher Wände und die geringen Durchströmungsdruckverluste.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird dem Trübestrom ein Schaumerzeuger vorgeschaltet
sowie eine Ausseigerungszone und eine Durchspülungszone nachgeschaltet, somit der instabilen
Trübe ein Schaum aus einem engen Durchmesserbereich zuzuordnenden Blasengrößen zugeführt
und die Gasblasen, nachdem sie mit den feinen Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen beladen wurden,
unter einem leichten Flüssigkeitsüberdruck ausgeseigert. Durch die Einschaltung eines Schaumerzeugers
wird die maximale Auftriebsgeschwindigkeit der Blasen begrenzt sowie eine sofortige Überziehung
der Blasen mit oberflächenaktiven Stoffen ermöglicht und so die sonst störend wirkende Koalescenswirkung
— das Zusammenfließen mehrerer Blasen zu einer einzigen — vermieden. Eine einheitliche Größe
der Blasen gewährleistet weiterhin eine genügende Durchlässigkeit des Schaumes auch in konzentrierter
kompakter Form. Indem dem Trübestrom eine horizontale oder leicht ansteigende Ausseigerungszone
und Durchspülungszone nachgeschaltet wird, in der die beladenen Gasblascn unter einem leichten Flüssigkeitsüberdruck
ausgeseigert werden, werden diese vor dem vorzeitigen Zerplatzen bewahrt, weil ihre
Stabilität noch so lange erhalten bleibt, bis sie von mitgerissener Trübe befreit und ausgetragen werden
können.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
vorgeschlagen, eine Anlagerungskolonne zu verwenden,
die aus mehreren untereinander verbundenen, vertikal angeordneten Schloten mit vorzugsweise
rechteckförmigem Querschnitt besteht, die einen in der vertikalen Schnittebene verwundenen Verlauf haben,
wobei die aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gekrümmten Kurvenabschnitte der Schlote
gleiche Krümmungshalbmesser haben und tangential ineinander übergehen.
Gemäß einer anderen Ausführung kann die Anlagerungskolonne aus Schloten mit geraden, planparaliclen
Begrenzungswänden bestehen, denen Querschwinger, beispielsweise ein Exzenterantrieb, zugeordnet
sind.
I")ic Anlagcrungskolonnc kann auch gemäß einer
anderen Ausbildung Schlote mit kreisringförmigen Hugrcnzungswänden haben, wobei jeder Schlot über
eine Welle, ein Ritzel und ein Zahnrad, in dem ein fest mit der Schlotwandung verbundener Flansch exzentrisch
verlagert ist, in Kreisschwingungen versetzbar ist.
Zweckmäßig wird der Übergang zwischen zwei Schloten als Kreisbahn mit vorgegebenem Innenradius
ausgebildet und die Innenschlotwandung in diesem Bereich drehbar gestaltet, indem sie von der
Umfangsfläche der auf der Welle drehbar verlagerten Scheibe gebildet ist. Dabei kann das Scheibengehäuse
unter Flüssigkeitsüberdruck gehalten und durch Ven-' tilklappen gegen die Schlote abgekleidet sein.
Gemäß einer Weiterbildung der Anlagerungskolonne kann diese aus einer mit einem Exzenterantrieb
ausgerüsteten Kolonne bestehen und zwischen dieser Kolonne und einer weiteren Kolonne ein um
eine ortsfeste Welle drehbares Hebelgestänge angeordnet sein sowie in Querschwingrichtung Federelemente
an den Kolonnen angebracht sein und die Kolonnen durch in Gleitlaschen geführte ortsfeste
Rollen stabilisiert sein.
Die Umlenkstellen an den Kolonnen können ortsfest angeordnet sein und über elastisch nachgiebige
Verbindungen mit den Schloten verbunden sein.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher
beschrieben. In
F i g. 1 ist eine Vorrichtung zur Anlagerung von Gasblasen an Feinstoffteilchen in einer fließend instabilen
Trübe gemäß der Erfindung schematisch dargestellt;
F i g. 2 zeigt im Schnitt eine Anlagerungskolonne gemäß der Erfindung; in
F i g. 3 sind in einem abgebrochenen Schnitt durch einen Schlot der Anlagerungskolonne nach F i g. 2
die Vorgänge im Trübeströmungsband gemäß der Erfindung schematisch dargestellt;
F i g. 4 zeigt im Schnitt eine andere Ausbildung einer Anlagerungskolonne gemäß der Erfindung; in
den
F i g. 5 a und 5 b ist in Längs- bzw. Querschnitt eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Anlagerungskolonne
dargestellt.
Wie F i g. 1 zeigt, wird die Trübe in einem Rührmischer 1 vergleichmäßigl und gelangt von dort in
ein Aggregat 2, in dem die Erzeugung eines maßgerechten Schaumes und die Vermischung von Schaum
und Trübe erfolgen. Zur Anlagerung der Gasblasen an die Feststoffteilchen dienen Anlagerungskolonnen
3 und 4 mit hier nicht näher dargestellten Einrichtungen zur Bildung und Weiterleitung eines
schmalen Trübeströmungsbandes sowie mit hier ebenfalls nicht näher dargestellten Einrichtungen zui
Erzeugung und Ausnutzung von Massenkraftfeldern, vorzugsweise Wechselfeldern. Falls erforderlich,
können weitere Anlagerungskolonnen vorgeseher werden, um eine vollständige Anlagerung zu errei
chen. In Trübespitzen 5,6 und 7 werden unter leich
tem Überdruck die Ausseigerung nicht angelagerte Feststoffteilchen und eine Nachbehandlung de
Schaumes vorgenommen. Der Schaum wird mit Hilf eines Abstreiferbandes zur Spitze 7 transportiert um
dort niedergeschlagen. Die nicht angelagerten Fesi stoffteilchen werden über Austräge 9 und 10 ausge
schleust, die angelagerten nach Niederschlagen de Schaumes über Austrag 11. Die nicht angelagerte
Fcststofitcilchcn aus dem Austrag 10 können üb< den Rührnr.schcr 1 in den Kreislauf zurückgcfüh
Ί
8
oder einer zweiten Vorrichtung gleicher Art züge- Welle 36 drehbar verlagert ist, auf die Kolonne 4
führt werden. Die Trübeflüssigkeit fließt über ein übertragen werden können. Auf diese Weise wird ein
Überdruckventil 12 ab. Teilausgleich der bewegten Massen der beiden Köln
Fig.2 sind Einzelheiten der crfindungsgcmä- lonnen3,4 bewirkt, da sich diese jeweils gegenläufig
Ben Anlagerungskolonncn 3,4 zu erkennen. Die mit 5 bewegen. Ferner wirken die Federelemente 31 ausden
Gasblasen vermischte Trübe aus dem Schaumer- gleichend.
zeuger 2 wird den Anlagcrungskolonnen 3,4 züge- Die Kolonnen 3,4 sind vorzugsweise in sich starr
führt. Diese bestehen aus mehreren untereinander ausgebildet, indem die Schlotwände 28 durch vertiverbundenen,
vertikal angeordneten Schloten, von kai 32 und horizontal 33 angeordnete Verstrebungen
denen je zwei 13, 14 abgebildet sind, mit Vorzugs- io verstärkt sind, und so über Gleitlaschen 34 und ortsweise
rechtcckförmigcm Querschnitt und einem in feste Rollen 35 verlagert, daß sich jeder Punkt einer
der vertikalen Schnittebene verwundenen Verlauf, Kolonne jeweils in einer horizontalen Ebene und in
dergestalt, daß die aufeinanderfolgenden, entgegen- gleicher Richtung wie jeder beliebige andere Punkt
gesetzt gekrümmten Kurvenabschnittc 15, 16 der dieser Kolonne bewegt.
Schlote gleiche Krümmungshalbmesser R haben und 15 Die Verbindungen 37 der Schlote 13, 14 mit den
tangential ineinander übergehen. vorteilhaft, wie bereits unter F i g. 2 beschrieben.
Es ist zweckmäßig, den Übergang von einem kreiskurvenförmig ausgebildeten, ortsfest angeordne-
Sclilot auf den anderen als Kreisbahn mit dem In- te-n Umlenkstcllen 38 sind aus einem elastisch nach-
nenradiusr auszubilden und die innere Schlotwan- gicbigen Material gefertigt.
dung in Strömungsrichtung drehbar zu gestalten, und 20 Die F i g. 5 a und 5 b zeigen Einzelheiten eines
zwar vorzugsweise in der Weise, daß die innere Schlotes 13 mit vertikalen Schlotwänden 39 einer
Schlotwandung von der Umflächc 17 einer auf einer Anlagerungskolonne, bei der die Massenkraftwech-Wcllc
18 drehbar verlagerten Scheibe 19 gebildet selfelder senkrecht zur Strömungsrichtung durch
wird, deren Umfangsgeschwindigkeit der Fließge- Kreisschwingungen erzeugt werden. Die Kreisschwinschwindigkeit
der Trübe angepaßt wird. Diese dreh- 25 gungen werden dadurch gebildet, daß ein hier nicht
bare Ausbildung der Schlolwandung gewährleistet dargestellter Antrieb über eine Welle 40 ein Annämlich,
daß die im Bereich dieser Wandung verlau- triebsritzel 41 antreibt, das in ein Zahnrad 42 einfende
Blasenschicht, die zum Anhaften neigt, sich greift, in dem ein kugelgelagerter Flansch 43, der fest
gleichförmig mit der Trübeströmung weiterbewegt. mit der Schlotwandung 39 verbunden ist, exzentrisch
Damit kein Trübekurzschluß zwischen den Schloten 30 verlagert ist. Der über die elastisch nachgiebigen
13 und 14 erfolgt, wird im Scheibengehäusc 20 ein Verbindungen 37 beweglich angeschlossene Schlot
Flüssigkeitsüberdruck über eine Zuleitung 21 auf- 13 wird auf diese Weise in eine kreisende Bewegung
rechterhalten. Das Gehäuse 20 wird durch Ventil- versetzt.
klappen 22 gegen den Zufluß von Trübe aus den Das erfindungsgemäße Verfahren, Gase auf flüs-
Schloten 13,14 abgeklcidet. 35 sige Dispersionen feiner Feststoffteilchen oder Flüs-
F i g. 3 zeigt schematisch Einzelheiten der in den sigkcitströpfchen — oder emulgierte Flüssigkeiten
Kurvenabschnitten 15, 16 (Fig.2) ablaufenden Vor- auf feine Feststoffteilchen — einwirken zu lassen, in-
gänge im Trübeströmungsband. Richtungspfeile 23 dem einem Trübeströmungsband senkrecht zur Strö-
zeigen die Trübeströmungsrichtung an. Weitere mungsrichtung wirkende Massenkraftfelder einstell-
Pfeilc 24 geben die Wirkungsrichtung der durch die 40 barer Feldstärke, vorzugsweise Wechselfelder, aufge-
Fliehkraft verursachten Massenkraftfelder an. Mit/l prägt werden, kann auf den verschiedensten Gebie-
sind die Bereiche niedrigen, mit B die hohen Poten- ten der Verfahrenstechnik angewendet werden,
tials bezeichnet. Gasblasen 25 und Feststoffteilchen Im Bereich der chemischen Verfahrenstechnik
26 pendein im Verlauf der Trübeströmungsrichtung werden feste Kohlenwasserstoffe in flüssigen Disper-
periodisch wechselnd von einer Begrenzungswand 45 sionen durch Gase chemisch umgewandelt, etwa bei
zur anderen, wobei in den durch Kreise 27 gekenn- Oxydier-, Hydrier-, Chlorier-, Nitrier- oder ähnli-
zeichneten Übergangsbereichen jeweils Gelegenheit chen Prozessen. Bei katalyüschcn Kontaktverfahren
zur Begrenzung und Anlagerung gegeben ist. werden fein dispergierte Katalysatoren verwendet,
In Fig.4 sind Einzelheiten einer anders ausgebil- um eine Reaktion zwischen zwei Gasen oder einem
deten Anlagerungskolonne gemäß der Erfindung dar- 5° Gas und einem in der Trägerflüssigkeit gelösten
gestellt, in der Massenkraftwechselfelder senkrecht Elektrolyten herbeizuführen.
zur Strömungsrichtung durch Schwingungen hervor- In der Abwasserklärtechnik werden in Abwassert
gerufen werden. Die Anlagerungskolonnen 3,4 beste- dispergierte organische Substanzen durch Belüfter
hen aus vorzugsweise vertikalen Schloten 13, 14 mit oxydiert und zersetzt oder emulgierte ölreste ausge
geraden, planparallelen Begrenzungswänden 28. Die 55 schäumt. In der bergmännischen Aufbererrungstech
Kolonne 3 kann beispielsweise mit einem Exzenter- nik wird das Ausklassieren von Feststoffteilchei
antrieb 29 gekoppelt sein, der die periodisch wech- durch Schaumschwinunaufbereiten (Flatation) ode
selnden Massenkräfte erzeugt, die z. B. über ein He- durch das PhasenumkehrverfahTen (Convertolverfah
belgestänge 30, das auf einer ortsfest angeordneten ren) bewirkt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zum Anlagern von Gasblasen an feine Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen
oder von Flüssigkeitströpfchen an feine Feststoffteilchen in instabilen Trüben, dadurch gekennzeichnet,
daß durch auf einer Schnittebene erfolgendes fortlaufendes wechselweises Umlenken eines schmalen Trübeströmungsbandes
mit einer vorgegebenen Hauptfließrichtung auf den auf diese Weise gebildeten, entgegengesetzt
gekrümmten Kurvenbahnen unter Ausnutzung der Fliehkraft in Strömungsrichtung aufeinanderfolgende
Massenkraftfelder entgegengesetzter Wirkungsrichtung senkrecht zum Strömungsband erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch zwei einander gegen- ao
überliegenden Begrenzungswänden eines Trübeströmungsbandes aufgezwungene Schwingungen
senkrecht zur Strömungsrichtung wirkende Massenkraftfelder von wechselnder Richtung und
Stärke erzeugt werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der instabilen
Trübe ein Schaum aus einem engen Durchmesserbereich zuzuordnenden Blasengrößen zugeführt
und die Gasblasen, nachdem sie mit den feinen Feststoffteilchen oder Flüssigkeitströpfchen
beladen wurden, unter einem leichten Flüssigkeitsüberdruck ausgeseigert werden.
4. Anlagerungskolonne zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet
durch mehrere untereinander verbundene, vertikal angeordnete Schlote (13, 14) mit
vorzugsweise rechteckförmigem Querschnitt und einem in der vertikalen Schnittebene verwundenem
Verlauf, wobei die aufeinanderfolgenden, entgegengesetzt gekrümmten Kurvenabschnitte
(15, 16) der Schlote gleiche Krümmungshalbmesser R haben und tangential ineinander übergehen.
5. Anlagerungskolonne nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Schlote mit geraden, planparallelen
Begrenzungswänden (28), denen Querschwinger, beispielsweise ein Exzenterantrieb (29), zugeordnet sind.
6. Anlagerungskolonne nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Schlote mit kreisringförmigen
Begrenzungswänden (39), wobei jeder Schlot über eine Welle (40). ein Ritzel (41) und ein
Zahnrad (42), in dem ein fest mit der Schlotwandung (39) verbundener Flansch (43) exzentrisch »
verlagert ist, in Kreisschwingungen versetzbar ist.
7. Anlagerungskolonne nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang
zwischen zwei Schloten (13, 14) als Kreisbahn mit dem Tnnenradiusr ausgebildet und die
innere Schlotwandung drehbar gestaltet ist, indem sie von der Umfangsfläche (17) der auf der
Welle (18) drehbar verlageuen Scheibe (19) gebildet ist.
8. Anlagerungskolonne nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dali das Scheibengehäuse
(20) unter Flüssigkeitsüberdruck gehalten und durch Ventilkappen (22) gegen die Schlote (13,14) abgekleidet ist.
9. Anlagerungskolonne nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolonne (3)
einen Exzenterantrieb (29) aufweist, dem ein zwischen der Kolonne (3) und einer weiteren Kolonne
(4) angeordnetes, um eine ortsfeste Welle (36) drehbares Hebelgeatänge (30) zugeordnet ist
und in Querschwingrichtung Federelemente (31) an den Kolonnen (3,4) angebracht sind sowie die
Kolonnen (3,4) durch in Gleitlaschen (34) geführte ortsfeste Rollen (35) stabilisiert sind.
10. Anlagerungskolonne nacn den Ansprüchen
5,6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkstellen (38) ortsfest angeordnet und über
elastisch nachgiebige Verbindungen (37) mit den Schloten (13,14) verbunden sind.
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Families Citing this family (2)
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Also Published As
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |