DE2421935A1

DE2421935A1 - Agitation of vessels using air lift pump - having gas bell above recirculation tube to reuse gas for pumping forward

Info

Publication number: DE2421935A1
Application number: DE2421935A
Authority: DE
Inventors: Laszlo Mahig
Original assignee: MAGYAR ALUMINIUM
Current assignee: MAGYAR ALUMINIUM
Priority date: 1974-05-07
Filing date: 1974-05-07
Publication date: 1975-11-27

Abstract

Vessel is agitated by means of a gas (esp air) lift pump located in the centre of the vessel; above which is a gas bell which collects the air rising from the inlet pipe and feeds it forward to a second air lift pump which pumps the liquid to the next stage of the process. In the line between the gas bell and the second lift pump, a flow control mechanism is installed. The vessel can be divided into several sections with liquid feeding from one to the next and with the air from one zone being collected and reused to agitate the zone above before finally discharging to atmosphere. Appts. is useful for agitating slurries suspended in liquids. In multistage operations, it avoids the need for differences in level between stages or the need to stagger the mounting of the vessels. Ensures that a uniform slurry is pumped from each stage and allows a single air supply to be used to mix and to pump forward without the excessive energy required when the recycling pump is given enough head to pump forward the whole recycle. In one form, several stages can be included in a single vessel.

Description

BEHALTER MIT PNEUMATISCHEM RÜHRROHR Die Erfindung betrifft einen Behälter, der mit pneumatischem Rührrohr versehen ist.CONTAINER WITH PNEUMATIC STIRRING PIPE The invention relates to a container, which is provided with a pneumatic stirring tube.

Wie beannt, wird bei großdimensionierten Behältern zum Rühren des zu behandelnden Materials gewöhnlich ein pneumatisches Hührrohr (eine Mammutpumpe) verwendet, d.h. As mentioned, the large-sized containers are used to stir the material to be treated usually a pneumatic stirring tube (a mammoth pump) used, i.e.

es- wird in den weiteren Teil des im Behälter angebrachten, im allgemeinen Kreisquerschnitt aufweisenden Rohres Gas, gewöhnlich Luft eingeführt, dessen Druck größer als der hydrostatische Druck des zu behandelnden Materials - im allgemeinen einer Flüssigkeit - ist. Die im Rührrohr emporsteigenden Gasblasen reißen auch das zu behandelnde Material mit sich und so kommt das Umrühren zustande. Oft werden mehrere, mit Rührrohr versehene Behälter in Reihe geschaltet.it- is placed in the further part of the container, in general Circular cross-section of the pipe, gas, usually air, is introduced, its pressure larger than the hydrostatic Pressure of the material to be treated - generally a liquid - is. The gas bubbles rising in the stirring tube also pull the material to be treated with them and this is how the stirring takes place. Often several containers with a stirring tube are connected in series.

Zur Beförderung des zu behandelnden Materials aus dem einen Behälter in den anderen sind mehrere Ausführungen bekannt. For conveying the material to be treated from one container several designs are known in the others.

Eine herkömmliche Ausführung ist die mit Niveauunterschieden, d.h. stufenT*eise angeordnete Behälterreihe, bei welcher das zu behandelnde Material aus dem einen Behalter in den folgenden einfach hinüberfließt. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß wegen der notigen Niveauunterschiede entweder Behalter verschiedener Eöhe verwendet werden müssen, oder aber die Behälter-gleicher Abmessung stufanweise anzuordnen sind. Ist das zu behandelnde Material Schlamm, so hat diese Anordnung den technologischen Nachteil, daß die Feststoffkonzentration des in den nächstfolgenden Behälter hinüberfließenden Schlammes niedriger ist als die durchschnittliche Feststoffkonzentration des Behälters. Im Falle einer stufenweisen Anordnung treten auch Bedienungsschwierigkeiten auf. A conventional design is that with level differences, i. stepped row of containers in which the material to be treated simply flows over from one container into the next. This arrangement has However, the disadvantage that because of the necessary level differences either container different Eöhe must be used, or the container of the same dimensions are to be arranged in stages. If the material to be treated is sludge, it has Arrangement has the technological disadvantage that the solids concentration in the sludge flowing over the next container is lower than the average Solid concentration of the container. In the case of a phased arrangement, step operating difficulties.

Bei einer anderen Xonstruktion wird das im Rührrohr emporgehobene zu behandelnde Material in einen Austriebkanal geführt, in dem die durchfließende Menge mit einer Regelarmatur, oder mit Hilfe der am Boden des Austriebkanals angebrachten Ausläufe geregelt werden kann. Der Nach teil ist, daß die ganze Menge des im Rührrohr emporgehobenen zu behandelnden Materials auf diese statische Röhe gehoben werden muß, von welcher Höhe ein Teil des Materials dann in den folgenden Behälter hinüberfließt. Dieses Eochheben des nicht weiterfließenden Teiles bedeutet einen Mehraufwand im Energieverbrauch. Ein technologischer Nachteil ist, daß die Feststoffkonzentration des aus dem Rührrohr abgeführten Schlammes bedeutend großer ist als die Beststoffkonzentration des Behälters, deshalb nimmt die Feststoffkonzentration im Behälter ab. In another construction, the one lifted up in the stirrer tube The material to be treated is fed into a discharge channel in which the flowing through Amount with a control valve, or with the help of the one attached to the bottom of the discharge channel Outlets can be regulated. The after part is that the whole amount of the in the stirring tube lifted material to be treated can be lifted onto this static tube must, from which height a part of the material then flows over into the following container. This lifting of the part that does not flow further means additional work in the Power consumption. A technological disadvantage is that the solids concentration from the Stir pipe discharged sludge is significantly larger than the solid concentration of the container, therefore the solid concentration increases in the container.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung wird die Beforderung des zu behandelnden Materials mit einem vom Rührrohr unabhängig angeordneten Hinüberleitrohr gelöst. In another known device, the transportation of the material to be treated with a transfer pipe arranged independently of the stirring pipe solved.

Da das Rinüberleitrohr gewöhnlich nicht bis zum Boden des Behälters hinunterreicht, ist es zweckmäßig, zu seials Betatigung Gas mit niedrigerem Druck zu verwenden, zur Betätigung des Rührrohres und des Hinüberleitrohres werden npso entweder zwei Gase mit verschiedenem Druck benützt, oder aber wird bei dem Hinüberleitrohr Gas mit überflüssig hahetYa Druck verwendet. Um die Beförderung der nötigen S-.hlammenge zu sichern, muß ein Regelkreis eingebaut werden, was die Kosten noch mehr erhöht.Because the Rinüberleitrohr usually does not reach the bottom of the container reaches down, it is advisable to use lower pressure gas to use, to operate the stirring tube and the transfer tube are npso either two gases with different pressures are used, or else is used in the transfer pipe Gas used with superfluous hahetYa pressure. In order to transport the necessary amount of lamb To secure, a control loop must be built in, which increases the cost even more.

Es kommt oft vor, daß es zweckmäßig ist, in einzellen Phasen des technologischen Vorganges Vermischen verschiedener oder gleicher Intensität anzuwenden. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, den Behälter großer Abmessung - dessen Anwendung mit der Benutzung mehrerer Behälter kleinerer Abmessung verglichen wirtschaftliche Vorteile bietet - in mehrere Teile zu unterteilen, und die einzelnen Behälterteile mit verschiedener oder gleicher Intensität zu umrühren. Dies ist der Fall z. B. in den "Waschtürmen", wo die einzelnen Behälterteile Je eine Stufe des Waschens bilden. It often happens that it is advisable to work in single phases of the technological process mixing different or equal intensity to apply. In such cases, it is convenient to use the large-sized container - its application economical compared to the use of several containers of smaller size Offers advantages - to be divided into several parts, and the individual container parts to stir with different or the same intensity. This is the case e.g. B. in the "washing towers", where the individual container parts each have a washing stage form.

Es kommt vor, daß bloß der untere Teil , oder die unteren Teile des in mehrere Teile unterteilten Behälters umrührt werden sollen, weil der obere Teil zu einem anderen Zweck, z. B. zum Absetzen verwendet wird, in diesem Behälterteil wäre also das Umrühren technologisch ausgesprochen schädlich. In Behältern solcher Art konnte bis Jetzt kein pneumatisches Umruhren angewendet werden - obwohl dies vom Gesichtspunkt der Behälterabmessungen aus sehr günstig gewesen wäre - weil in den übereinander befindlichen Behälterteilen ein Umrühren gleicher Intensität wegen der änderung des spezifischen Volumens des Gases nicht verwirklicht werden konnte, bzw. das Entftrnen des Gases aus den unteren Behälterteilen - ohne Störung des Vorganges im oberen Behälterteil - nicht gelöst war, Zweck der Erfindung ist es, einen die genannten Nachteile nicht aufweisenden, verbesserten Behälter mit pneumatischem Rührrohr zu schaffen. It happens that only the lower part, or the lower parts of the the container divided into several parts should be stirred because the upper part for another purpose, e.g. B. is used to settle in this container part So stirring would be extremely harmful from a technological point of view. In containers such Art has not been able to use pneumatic stirring up to now - although it has would have been very favorable from the point of view of the container dimensions - because in the container parts on top of each other a stir like Intensity not realized due to the change in the specific volume of the gas could be, or the removal of the gas from the lower container parts - without Disruption of the process in the upper part of the container - was not resolved, the purpose of the invention it is an improved container that does not have the disadvantages mentioned to create with a pneumatic stirring tube.

Der Erfindung lIegt die Aufgabe zugrunde, für den genannten Zweck einen nehiiilter mit pneumat schem Rührrohr zu schaffen, der mit kleiner spezifischer energie gutes Umrühren sichert, innerhalb eines in mehrere Teile unterteilten Behälters ein Anrühren verschiedener oder gleicher Intensität ermöglicht, das Anordnen von Behältern gleicher Höhe auf gleichem Niveau gestattet; die Beförderung des a behandelnden Materials in gewünschter Menge automatisch sichert, durch Gas mit gleichem Druck inbetriebgehalten werden kann, und die Identität der Deststoffkonzentration des weitergelelteten Schlammes und des m Behälter befindlfohen Schlammes gewährleistet, ails das zu oehandelnde Material Schlamm ist. The invention is based on the object for the stated purpose to create a nehiiilter with a pneumatic stirrer tube, which with a smaller specific Energy-efficient stirring ensures that the container is divided into several parts Mixing different or the same intensity enables the arrangement of Containers of the same height permitted on the same level; the carriage of the a treating Material automatically secures in the desired amount, by gas with the same pressure can be kept in operation, and the identity of the waste concentration of the further-gelled sludge and the sludge located in the container guaranteed, as the material to be treated is sludge.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Behälter mit pneumatischem Rührrohr gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß am oberen Ende oder über dem oberen Ende des Rührrohres eine Gasglocke angebracht ist, zwischen dem oberen Teil der Gasclocke und/oder dem freien Raum, und/oder dem unteren Teil eines Hinüberleitrohres, und/oder eines Rührrohres eine Gasleitung angebracht ist. According to the invention this object is achieved by a container with pneumatic Dissolved stirring tube, which is characterized in that at the upper end or above the A bell jar is attached to the upper end of the stirring tube, between the upper part the gas bell and / or the free space and / or the lower part of a transfer pipe, and / or a stirring tube, a gas line is attached.

Zweckmäßig ist der Behälter mit pneumatischen Rükrrohr so ausgebildet, daß in der Gasleitung ein Gasmengenregelorgan angeordnet ist. The container with a pneumatic return pipe is expediently designed in such a way that that a gas quantity control element is arranged in the gas line.

Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter in mehrere Teile unterteilt ist. One possible embodiment of the container according to the invention is further characterized in that the container is divided into several parts.

Die erfindungsg.emaBe Vorrichtung wird anhand dreier Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen Fig. 1 den erfindungsgemäßen Behälter in Längsschnitt Fig, 2 den mit einem in mehrere Verteilerzweige auf- -geteilten Rührrohr versehenen verfindungsgemäßen Behälter in Längsschnitt Fig. 3 den in mehrere Teile unterteilten erfindungsgemäßen Behälter in Längsschnitt. The erfindungsg.emaBe device is based on three Embodiments explained in more detail below. In the accompanying drawings, Fig. 1 shows the invention Container in longitudinal section Fig, 2 with a divided into several distribution branches Containers according to the invention provided with a stirring tube in longitudinal section FIG. 3 are divided into several Parts divided container according to the invention in longitudinal section.

Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist im Behälter 1 ein Rührrohr 2 angebracht, dessen oberes Ende 3 sich im allgemeinen erweitert. In das sich erweiternde obere Ende 3 des Rührrohres 2 ragt eine Gasgiocke 4 hinein, an deren oberen Teil sich eine Gasleitung 5 anschließt, die über ein Gasmengenregelorgan 6 zu dem oberen Teil eines Hiiriberleitrohres 7 führt Aus dem oberen Teil des Hinüberleitrohres 7 geht eine Abflußleitung 8 ause Die Gasglocke 4 ist mit einem Manometer 9 versehen. Zum Zuführen des Betätigungsgases dient eine mit einem Steuerventil 10 versehene Rohrleitung 11, zum Einspeisen des zu behandelnden materials eine Speiseleitung 12. In den Figuren ist die Strömung richtung des Gases mit einem gestrichelt gezeichneten, die Strömungsrichtung des zu behandelnden Materials mit einem fortlaufend gezeichneten Pfeil veranschaulicht. As Fig. 1 shows, a stirring tube 2 is attached in the container 1, the upper end 3 of which generally widens. In the widening upper At the end 3 of the stirring tube 2, a gas nozzle 4 protrudes into it, on the upper part of which there is a gas line 5 is connected, which via a gas quantity control element 6 to the upper part a transfer pipe 7 leads from the upper part of the transfer pipe 7 goes a discharge line 8 ause. The gas bell 4 is provided with a pressure gauge 9. To the A pipeline provided with a control valve 10 is used to supply the actuating gas 11, a feed line 12 for feeding in the material to be treated. In the figures is the flow direction of the gas with a dashed line, the flow direction of the material to be treated illustrated with a continuously drawn arrow.

Zum Befördern des zu behandelnden Materials und zum Umrühren des um 3ehWter vorhandenen Stoffe, dient ein System das nach folgende Prinzip arbeitet: In den Behälter 1 gelangt das zu behandelnde Material kontinuierlich über die Speiseleitung 12. Das im Rührrohr 2 über das Steuerventil 10, bzw. über die Rohr leitung 11 zugeführte Gas hebt das zu behandelnde Material vom Boden des Behälters 1 auf die Flüssigkeitsoberfläche und die ganze Menge oder ein Teil des Gases sammelt sich in der Gasglocke 4 an. Derjenige Teil des zum Umrühren verwendeten Gases, der in die Gasglocke.4 nicht mehr "hineingeht", nimmt am Umrühren, seitwärts durchblassnd, auch ferner teil. Aus dem in der Gasgiocke 4 angesammelten Gas wird die zum Befördern nötige Menge über die Gasleitung 5 mittols Einstellung des r-asmengenregelorgans 6 dem Hinüberleitrohr 7 zugeführt. Das Gasmengenregelorgan 6 muß bloß einmal eingestellt werden, danach sichert es automatisch, daß die Beförderung jeder Menge bis zur eingestellten maximalen Stoffmenge exfalgt. Aus dem Stand des Manometers 9 kann auf die Menge des Gases in der Gasglocke 4, bzw. üf den "Sättigungsgrad" der Gasglocke 4 gefolgert werden. For conveying the material to be treated and for stirring the A system that works according to the following principle is used for 3ehWter existing substances: The material to be treated enters the container 1 continuously via the feed line 12. The line 11 supplied in the stirring tube 2 via the control valve 10 or via the pipe Gas lifts the material to be treated from the bottom of the container 1 onto the surface of the liquid and all or part of the gas accumulates in the bell jar 4. That part of the gas used for stirring that does not go into the gas bell. 4 more "goes in", takes part in stirring, blowing sideways, even also part. The gas that has accumulated in the gas gate 4 is used for conveying Required amount via the gas line 5 by setting the flow rate control element 6 fed to the transfer pipe 7. The gas quantity control element 6 only needs to be set once afterwards it automatically ensures that the transport of every amount up to the set maximum amount of substance exfalgt. From the position of the manometer 9 you can see the amount of the gas in the bell jar 4, or the "degree of saturation" of the bell jar 4 inferred will.

Fig. 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Behältsrs. Um das gleichmäßig Ausbreiten des zu behandelnden Materials im Behälter 1 zu sichern, ist das Rührrchr 2 hier in mehrere Verteilerzweige 13 aufgeteilt. Fig. 2 illustrates another embodiment of the invention Container rs. To ensure that the material to be treated is spread evenly in the container 1, the agitator 2 is divided into several distribution branches 13 here.

In Fig, 3 ist ein n mehrere Teile unterteilter erfindungs,gemäßer Behälts rgestelIt. IE Rührrohr 2a des unteren Behältertelles 1a des beispielsweise in drei Teile unterteilten Behälters wird durch das über ein Steuerventil 10 und einer Rohrleftung 11 zugeführte Gas strömung hervorgerufen. In das sich erweiternde obere Ende 3a des Rührrohres 2a ragt eine Gasgiocke 4a hinein. Das in des Gasglocke 4a angesammelte Gas kann über eine Gasleitung 5a und Gasmengenregelorgane 6a und 6b teils in den Behälterteil Ib, teils in den freien Raum 16a gelangen Das durch das Gasmengenregelorgan 6b durchströmende Gas rührt auch den zweiten Behälterteil ab um, dann sammelt es sich in einer über dem oberen Ende 3b des Rührrohres 2b angeordneten Gasglocke 4b an, von wo es über eine Gasleitung 5b und ein Gasmengenregelorgan 6c in den freien Raum 16b strömt. Manometer 9 auf der Gasleitung 5b zeigt den "Sätigungsgrad" der Gasglocke 4h. In Fig, 3 a n is several parts subdivided according to the invention Reservoir rgestelIt. IE stirring tube 2a of the lower container part 1a of the example divided into three parts container is through a control valve 10 and a pipe ventilation 11 caused gas flow supplied. Into the expanding A gas nozzle 4a protrudes into the upper end 3a of the stirring tube 2a. The one in the gas bell 4a accumulated gas can via a gas line 5a and gas quantity regulating elements 6a and 6b partly into the container part Ib, partly into the free space 16a the gas flowing through the gas quantity regulating element 6b also stirs the second container part from around, then it collects in a arranged above the upper end 3b of the stirring tube 2b Gas bell 4b, from where it is via a gas line 5b and a gas quantity control element 6c flows into the free space 16b. Manometer 9 on the gas line 5b shows the "degree of saturation" the gas bell 4h.

Das zu behandelnde Material wird über eine Speiseleitung 12 in den Behälterteil 1a gespeist, von wo das Material durch eine Durchlaßöffnung 14 in den Behälterteil 1b gelangt. Von hier strömt es über ein Dv*hlaßrohr 15 in den Behälterteil Ic, der auf dem beispielsweisen Schema nicht als Mischraum, sondern als Absetzer benützt wird Ist das zu behandelnde Material Schlamm, dann erfolgt das Absetzen im dritten Behälterteil 1c und der an Feststoff angereicberte Teil des zu behandelnden Materials wird über eine Abflußleitung 8a, der reine Überlauf jedoch über eine Abflußleitung 8b aus dem Behälter abgeführt. The material to be treated is fed via a feed line 12 into the Container part 1 a fed, from where the material through a passage opening 14 in the Container part 1b got. From here it flows through a vent pipe 15 in the container part Ic, which is not on the example scheme as a mixing room, but is used as a settler. If the material to be treated is sludge, then the settling takes place in the third container part 1c and the one that is enriched with solids Part of the material to be treated becomes the pure overflow via a drain line 8a however, discharged from the container via a drain line 8b.

Das Arbeitsprinzip ist das folgende: Die Intensität des im Behälterteil 1a nötigen Umrührens wird mit der Plenge des über das Steuerventil 10 zugeführten Gases eingestellt. Das zugeführte Gas sammelt sich in der Gasglocke 4a an und ein Teil dieser Gasmenge wird über das Gasmengenregelorgan Sa in den freien Raum 16a gelassen. Der andere teil des Gases gelangt über das Gas= mengenregelorgan 6b in das Rührrohr 2b und rührt das im Behälterteil 1b befindliche zu behandilnde Material. Mittels entsprechender Binstellung des Gasmengenregelorgans 6a kann erreicht werden, daß die Intensität des Umruhrens im Behälterteil 1b entsprechend ist. Wird über das Gasmengenregelorgan 6a kein Gas in den freien Raum 16a gelassen, dann ist die Intensität des Umrührens infolge der änderung des spezifischen Volumens des Gases im Behälterteil Ib größer als im Behälterteil 1a. Das Gasmengenregelorgan 6b ist in diesem Falle als Drosselglied ausgestaltet. The working principle is as follows: The intensity of the in the container part 1a necessary stirring is supplied with the plenge of the via the control valve 10 Gas set. The supplied gas collects in the gas bell 4a and a Part of this amount of gas is fed into the free space 16a via the gas amount regulating element Sa. calmly. The other part of the gas arrives in via the gas volume control element 6b the stirring tube 2b and stirs the material to be treated located in the container part 1b. By setting the gas quantity regulating element 6a accordingly, it can be achieved that the intensity of the stirring in the container part 1b is corresponding. Will over the gas quantity control element 6a let no gas into the free space 16a, then the Intensity of stirring as a result of the change in the specific volume of the gas larger in the container part Ib than in the container part 1a. The gas quantity control element 6b is in this case designed as a throttle member.

Das zum Umrühren des Behälterteiles Ib verwendete Gas sammelt sich in der Gasglocke .4b an und entfernt sichüber die Gasleitung Sb und das Gasmengenregelorgan 6c in den freien Raum 16b ohne die Strömungsverhältnisse des Behälterteiles lc zu stören. The gas used to stir the container part Ib collects in the gas dome .4b and moves away via the gas line Sb and the gas volume control element 6c into the free space 16b without the flow conditions of the container part lc disturb.

Natürlich kann das in den freien Raum 16a und 16b gelangende Gas auch zum Inbetriebhalten von Hinüberleitrohren oder weiteren Rührrohren verwendet werden, wenn die angewandten Maschinenbaugestaltung und Technologie dies ermöglichen Of course, the gas entering the free space 16a and 16b can also used to operate transfer pipes or additional stirring pipes if the engineering design and technology applied allow it

Claims

P A T E N T A N S P R ü C H E 1. Container with pneumatic stirring tube, by the fact that at the upper end (3) of the stirring tube (2) or above it a gas bell (4) is attached, which is connected to a transfer tube (7) and / or a further stirring tube (2) and / or the free space (16) through a gas line (5) is connected, 2nd container according to claim 1, thereby g e -k e n n z e i c h n e t that a gas flow control element (6) is arranged in the gas line (5).

3. Container according to claims 1 1 or 2, thereby g U k e n n z e i c h n e t that the container (1) is divided into several parts.

L e r s e i t e