DE2023495B2 - Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen in flüssiger Phase, bestehend aus einem die mit Flüssigkeit durchsetzten Feststoffe aufnehmenden Aufgabegefäß, einem Aufn&hmegefäß, einer in das Aufnahmegefäß mündenden Fördergasleitung und einer abgehenden Austragsleitung, wobei das Aufgabegefäß über ein Ventil und eine in das Aufnahmegefäß hineinragende Leitung mit letzterem verbunden ist (Deutsche Patentschrift 4 02 236).

Bei der bekannten Maßnahme handelt es sich um einen Druckluftheber, bei dem die Gutzufuhr aus einem oberen Aufgabebehälter über ein Kugelventil erfolgt, dann zum Durchmischen Luft eingeblasen wird und schließlich ein Förderrohr in Rohrrichtung zur Förderung hin und her bewegt wird. Das Ventil schaltet um bei Aufheben der Luftzufuhr. Es ist nur ein kontinuierliches Heben mittels Druckluft, nicht aber eine eigentliche Förderung von Feststoffen gewährleistet. Eine Einflußnahme auf den Beginn der Gutzufuhr ist nicht möglich.

Eine solche Vorrichtung ohne irgend welche in Bewegung befindlichen Teile, die in direktem Kontakt mit den mitzureißenden oder mitzuführenden Feststoff kommen, soll nun so weitergebildet werden, daß die Arbeitsweise völlig stabil ist und sich bei jeder Pulsation oder jedem Impuls steuerbar genau definierte Mengen überführen lassen. Eine solche Vorrichtung soll weiter die Möglichkeit bieten, Vorkehrungen für den Ersatz einer Dispersionsflüssigkeit durch eine andere zu geben.

Dabei soll vor allen Dingen ein instabiler Betrieb der Vorrichtung vermieden werden, der sich bei den bekannten Einrichtungen einstellt, da der mitgerissene Feststoff in seiner Menge dazu neigt, ungeordnet zuzunehmen oder abzunehmen.

Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch, daß das Aufnahmegefäß mit einem Entspannungsventil sowie mit einer ein Ventil aufweisenden Flüssigkeitszufuhrleitung ausgerüstet ist, daß die Fördergasleitung und die Austragsleitung je mit einem Ventil versehen sind und daß die genannten Ventile sowie das zwischen dem Aufgabe- und Aufnahmegefäß angeordnete Ventil nach einem vorgegebenen Programm gesteuert werden.

Vorzugsweise mündet eine weitere Fiüssi.gkeitszufuhrleitung mit Ventil in das Aufnahmegefäß ein, wobei auch dieses Ventil der Programmsteuerung zugeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme werden nicht nur die oben genannten Ziele erreicht, es ist auch gewährleistet, daß die dispergierten Feststoffe nicht beschädigt werden.

Auch ein Verstopfen der Leitungen kann nicht mehr auftreten.

Auch die sich auf den Transport von Kohle beziehende US-Patentschrift 29 38 751 konnte keinen Hinweis auf den Anmeldungsgegenstand geben, da sich im Förderrohr nicht eine Suspensionsströmung, sondern ein Gemisch aus Druckluft, Wasser und Kohle einstellt. Bekannt ist hieraus allerdings das Abschließen des Behälters mit Ventilen und damit die Möglichkeit eines Druckaufbaus; die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ließ sich hiermit jedoch nicht lösen.

Allerdings ist es in der pneumatischen Fördertechnik üblich (US-PS 2124 018), über Füllstandsanzeiger Ventil·.: zu steuern, die sowohl der Gutzufuhr als auch der Druckluftzufuhr dienen.

Nach der erfindungsgemäßen Maßnahme erfolgt die Förderung praktisch unter Pulsation und Steuerung, d. h. intermittierend: die Mengen lassen sich beliebig messen, und zwar in Zeitintervallen, die sich nach Wunsch einstellen lassen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme ist der, daß keinerlei Schlepp- oder Mitreißeflüssigkeit verwendet werden muß; vielmehr bewegt sich die Flüssigkeit selbst, in der die Feststoffe dispergiert sind, mit.

Bei der Dispersionsflüssigkeit kann es sich um Wasser, eine beliebige organische oder anorganische Flüssigkeit. Benzin oder Benzol, Xylol, Toluol usw. handeln.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

F i g. 1 eine erste Ausführungsform der erl'indungsgemäßen Maßnahme und

F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maßnahme wiedergibt.

Nach Fig. 1 umfaßt die Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen ein Aufgabegefäß 1, in der die Feststoffphase, die überführt werden soll, in einer Flüssigkeit dispergiert ist und trägt über eine Leitung 5 in ein Aufnahmegefäß 2, das einen konischen Boden aufweist, aus. Es sind zwei Ventile 3 und 6, welche pneumatisch oder elektrisch betätigbar sind, einmal in der Zufuhrleitung, einmal in der Austragsleitung vorgesehen. Weiterhin ist ein Dreiwegdruckaufbauventil 4 in der Fördergasleitung, über die im allgemeinen Luft eintritt, vorgesehen sowie ein Entspannungsventil 7, welches das Flüssigkeitsniveau im Aufnahmegefäß 2 wieder herstellt. Außerdem taucht in das Aufnahmegefäß eine Sonde 8 der kapazitiven Bauart, welche das Niveau im Aufnahmegefäß 2 steuert. Mit 9 ist die Austragsleitung aus dem Aufnahmegefäß 2, in welcher das Ventil 6 sitzt, bezeichnet.

Folgende Phasen in der Arbeitsweise können unterschieden werden:

a) Austragen des gewünschten Anteils der Feststoffphase im Gemisch mit Flüssigkeit aus dem

Aufgabegefäß 1 in das Aufnahmegefäß 2 durch öffnen des Ventiles 3,

b) Unter-Druck-Setzen des Aufnahmegefäßes 2 mittels Luft oder eines geeigneten inerten Gases über das Ventil 4, Rückführen der in der Leitung 5 verbliebenen Feststoffe in das Aufgabegefäß 1 und Absetzen lassen der zum Auinahme?efäß 2 gelangenden Feststoffe auf dessen konischem Boden,

c) Absperren des Ventils 3 und Öffnen des Austragsventils 6 des Aufnahmegefäßes 2, wobei aus diesem der noch unter Druck stehende und dort angesammelte Feststoff über die Austragsleitung 9 ausgetragen wird,

d) Aufheben des Druckes (Entlüftung) am Aufnahmegefäß 2 und Absperren von dessen Austragsventil 6,

e) Wiederherstellung des Flüssigkehiniveaus im Aufnahmegefäß 2 durch Öffnen des Ventils 7 eines geeigneten Speisekreises, der durch einen Niveauregler, vorzugsweise der kapazitiven Bauart, betätigt wird, dessen empfindliches Element mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet ist.

Die Vorgänge a), b), c), d) werden pneumatisch oder elektrisch durch eine einfache Programmiervorrichtung vorgenommen.

Durch Steuerung der Arbeitszeit wird der Strömungsdurchsatz der überführten Feststoffphase kontinuierlich geändert und. ist die Arbeitszeit einmal festgelegt, bleibt der Strömungsdurchsatz über den Zeitverlauf ziemlich stabil.

Durch Variieren des Druckes des in das Aufnahmegefäß 2 eingeführten Gases mittels des Ventiles 4 wird es möglich, den Feststoff über eine gewisse Entfernung und/oder beachtliche Höhen zu fordern oder überführen.

Eine beachtliche Variante zur Durchführung der erfindungsgemäßen Maßnahme ergibt sich durch die Möglichkeit, im obenbeschriebenen Gefäß den Wechsel der Flüssigkeit, in der die Feststoffphase zunächst dispergiert war, durch eine andere nach Belieben herbeizuführen, deren Dichte höher als die der ursprünglichen Flüssigkeit und kleiner als die des Feststoffes ist.

Als Beispiele für nach der Erfindung benutzbare Materialien seien genannt: für die Feststoffphase Kügelchen (mit einer Dichte von etwa 1,3) auf der Basis der Hydroxyde des Thoriums, Plutoniums, oder der Ammoniutnuranate usw.; als Ausgangsflüssigkeit sei Wasser (Dichte 1) und als substituierende Flüssigkeit eine Mischung aus Tetrachlorkohlenstoff mit (oder) n-Heptan (oder n-Hcxan oder Cyclohexan usw.) mit einer Dichte von etwa 1,15 genannt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann benutzt werden, um nicht nur Kügelchen der Verbindungen auf der Basis von Uran, Thorium und Plutonium zu fördern oder zu überführen, sondern auch von beliebigen in flüssiger Phase befindlichen Feststofffen.

Hierdurch wird nicht nur die Möglichkeit geschaffen, die Feststoffphase zu transportieren, sondern auch sie in einer neuen Flüssigkeit zu dispergieren, wobei dann sich weitere Verfahren anschlieüen.

Im Falle des oben genannten Beispiels wird es möglich, die Dispersion der Kügelchen des Thoriumhydroxyds oder Piutoniumhydroxyds oder der Ammoniumuranate in der oben genannten organischen Mischung vorzunehmen und sie in einer Vorrichtung zu fördern, in der durch azeotrope Destillation für ein Trocknen der Kügelchen gesorgt wird.

Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 2 gegeben. Die dort gezeigte Vorrichtung kann für den Fall Anwendung finden, wo die neue Flüssigkeit, in der die Feststoffphase dispergiert wird, eine Dichte größer als die der Ausgangsflüssigkeit und kleiner als die der zu fördernden Feststoffphase hat.

Im Aufgabegefäß 1 — Fig. 2 — ist der Feststoff in der Ausgangsflüssigkeit dispergiert: mit 2 ist wieder das Aufnahmegefäß bezeichnet; 3 ist das Austragsventil zwischen Aufgabegefäß 1 und Aufnahmegefäß 2, 4 ist das Ventil für den Druckaufbau im Aufnahmegefäß 2; 5 steht für die Austragsleitung zwischen Aufgabegefäß 1 und Aufnahmegefäß 2 für den zu überführenden Feststoff; 6 steht wieder für das Austragsventil; 7 ist das Ventil, um das Niveau im Aufnahmegefäß 2 der Ausgangsflüssigkeit wieder herzustellen; 8 ist ein empfindliches Element zum Steuern des Niveaus der Flüssigkeit im Aufnahmegefäß 2; 9' ist ein Ventil zur Wiederherstellung des Niveaus im Aufnahmegefäß 2 vermittels der neuen Flüssigkeit in der die Feststoffphase dispergiert ist; 10 ist ein empfindliches Element zum Steuern des Niveaus dieser Flüssigkeit im Aufnahmegefäß 2; über die Austragsleitung 11 wird die in der neuen Flüssigkeit dispergierte Feststoffphase ausgetragen.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 2 ist die gleiche wie die nacl: F i g. 1 bis zur oben genannten Phase d. wobei sich fo'^ende Stufen anschließen:
e) Wiederherstellung des Niveaus der neuen Flüssigkeit im Aufnahmegefäß 2 durch Öffnen des Ventils 9' eines geeigneten Speisekreises, welcher durch einen Niveauregler, vorzugsweise der kapazitiven Bauart, betätigt wird, dessen empfindliches Element bei 10 angedeutet ist,

f) Wiederherstellung des Niveaus der ursprünglichen Flüssigkeit im Aufnahmegefäß 2 durch Öffnen des Entspannungsventils 7 eines geeigneten, durch einen Niveauregler betätigten Speisekreises, der vorzugsweise von der kapazitiven Bauart ist und dessen empfindliches Element bei 8 angedeutet ist.
Vorstehend konnte gezeigt werden, daß das Entmischen der Feststoffphase aus der ursprünglichen Phase in der neuen Flüssigkeit aufgrund der verschiedenen Dichtewerte erfolgt. Die Feststoffphase sammelt sich nämlich im Gefäß 2 innerhalb der neuen Flüssigkeit, da ihre Dichte größer als deren ist, wogegen die ursprüngliche Flüssigkeit immer noch im Gefäß 2 von der neuen Flüssigkeit abgetrennt wird, da ihre Dichte kleiner als die ihre ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Fördern von Feststoffen in flüssiger Phase, bestehend aus einem die rr.it Flüssigkeit durchsetzten Feststoffe aufnehmenden Aufgabegefäß, einem Aufnahmegefäß, einer in das Aufnahmegefäß mündenden Fördergasleitung und einer abgehenden Austragsleitung, wobei das Aufgabegefäß über ein Ventil umJ eine in das >o Aufnahmegefäß hineinragende Leitung mit letzterem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmegefäß (2) mit einem Entspannungsventil (7) sowie mit einer ein Ventil (3) aufweisenden FlüssigkeitszLfuhrleitung (5) ausgerüstet ist, daß die Fördergasleitung und die Austragsleitung (9) je mit einem Ventil (4 bzw. 6) versehen sind und daß die genannten Ventile (4 bzw. 6) sowie das zwischen dem Aufgabe- und dem Aufnahmegefäß angeordnete Ventil (3) nach einem vorgegebe- ta nen Programm gesteuert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Flüssigkeitszufuhrleitung mit Ventil (9') in das Aufnahmegefäß (2) mündet, wobei auch dieses Ventil der Programmsteuerung zugeordnet ist.