DE2443843C3

DE2443843C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Abtrennen von Partikeln aus einer Flüssigkeit und zum Einbringen der Partikeln in eine zweite Flüssigkeit

Info

Publication number: DE2443843C3
Application number: DE19742443843
Authority: DE
Inventors: Helmut 5171 Hambach Ringel
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Filing date: 1974-09-13
Publication date: 1978-02-23

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln, wie aus Brenn- und/oder Brutstoffen für Kernreaktoren bestehende Schwermetallpartikeln, aus einer Flüssigkeit und zum Einbringen der Partikeln in eine zweite Flüssigkeit mit einer Zuleitung für die die Partikeln enthaltende Flüssigkeit, mit einem antreibbaren, als endloses Band oder als Trommel ausgebildeten Sieb zum Abtrennen der in der Flüssigkeit enthaltenen Partikeln und mit einem unterhalb des Siebes angeordneten, die zweite Flüssigkeit enthaltenden Behälter, wobei die Zuleitung oberhalb des Siebes mündet und wobei in dem vom Sieb umschlossenen Raum zur Ableitung der Flüssigkeit unterhalb der Mündung der Zuleitung ein mit der Ableitung verbundener Auffangtrichter angeordnet ist.

Sollen Partikeln aus einer Flüssigkeit abgetrennt und in eine zweite Flüssigkeit eingebracht werden, ohne daß beide Flüssigkeiten miteinander in Berührung kommen dürfen, so erfordert dies besondere Maßnahmen. Wenn es sich dabei um leicht miteinander mischbare Flüssigkeiten handelt, ist besondere Sorgfalt bei der Durchführung der Maßnahmen erforderlich. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn aus Brenn- und/oder Brutstoffen für Kernreaktoren bestehende kugelförmige Schwermetallpartikeln, die in naßchemischen Verfahren hergestellt werden, aus der Flüssigkeit, in der sie gebildet werden, ohne daß die Gefahr besteht, die Teilchen zu zerstören, und in eine zweite Flüssigkeit, die eine Waschflüssigkeit sein kann, gegeben werden sollen. Derartige Partikeln dürfen während dieses Verfahrensschrittes keine Zustandsänderungen erfahren und sind außerdem bei mechanischer Beanspruchung leicht zerstörbar. Selbst ein Gleiten oder Rollen auf einer festen Unterlage würden sie nicht ohne Beschädigung überstehen. Es ist daher erforderlich, den Austausch auf sehr schonende Weise durchzuführen.

ίο Für den Fall, daß Schwermetallpartikeln auch aus stark radioaktiven Schwermetallösungen hergestellt werden, wie dies bei der Refabrikation von Brenn- und/oder Brutelementen der Fall ist, werden, um die Partikeln aus der einen Flüssigkeit abzutrennen und in eine zweite Flüssigkeit einzugeben, Maßnahmen angestrebt, die auch für Arbeiten in heißen Zellen geeignet sind.

Bekannt ist es, eine bestimmte Menge der die Partikeln enthaltenden Flüssigkeit in einen druckfesten Behälter einzugeben, der mit der zweiten Flüssigkeit vorher zum Teil angefüllt worden ist (vgl. Energia Nucleare, Vol. 17, Nr. 4, April 1970, Seiten 225 bis 233). Die Partikeln werden sodann von der ersten Flüssigkeit getrennt, indem diese unter Anwendung von Druck aus dem Behälter gedrückt wird, wobei die Partikeln in dem Behälter verbleiben. Die Partikeln können darauf mit der zweiten Flüssigkeit dem Behälter entnommen werden. Nachteilig ist, daß dabei große Teile der beiden Flüssigkeiten miteinander vermischt werden. Nachteilig ist auch, das auf diese bekannte Weise nur eine diskontinuierliche Betriebsweise möglich ist.

Eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art, die zum Abtrennen von Schmutzpartikeln aus Wasser oder anderen Flüssigkeiten vorgesehen ist, ist aus der DE-PS 33 434 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung befindet sich das als endloses Band ausgebildete Filtertuch mit seinem unteren Teil ständig in der unterhalb des Filtertuches befindlichen zweiten Flüssigkeit, wodurch eine laufende Reinigung des Filtertuches erzielt wird. Für eine Abtrennung von Partikeln aus einer Flüssigkeit und zum Einbringen der Partikeln in eine zweite Flüssigkeit, die mit der ersten Flüssigkeit nicht vermischt werden soll, ist die bekannte Vorrichtung jedoch nicht geeignet, da das Sieb mit beiden Flüssigkeiten in ständiger Berührung ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln aus einer Flüssigkeit und zum Einbringen der abgetrennten Partikeln in eine zweite Flüssigkeit zu schaffen, die es ermöglicht, die Partikeln auf schonende Weise sowohl von der ersten Flüssigkeit abzutrennen als auch in die zweite Flüssigkeit einzubringen und wobei zugleich erreicht wird, daß beide Flüssigkeiten nicht miteinander in Berührung kommen. Die Vorrichtung soll außerdem einfach im Aufbau sein und eine kontinuierliche und weitgehend wartungsfreie Betriebsweise ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Sieb oberhalb des Flüssigkeitsspiegeis der zweiten Flüssigkeit so angeordnet ist, daß die unter der Einwirkung der Schwerkraft sich vom Sieb lösenden Partikeln in die zweite Flüssigkeit fallen und/oder daß der Flüssigkeitsspiegel zur Ablösung von am Sieb haftenden Partikeln nur die Partikeln berührt.

Dadurch wird erreicht, daß die Partikeln entweder unter dem Einfluß der Schwerkraft und/oder durch Einwirkung der zweiten Flüssigkeit vom Sieb abgetrennt werden, das Sieb jedoch nicht mit der zweiten

Flüssigkeit in Berührung kommt Ein Vermischen der beiden Flüssigkeiten ist so praktisch ausgeschlossen.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß zum Entfernen von Flüssigkeitsresten an der Innenseite des Siebes in Richtung der Bewegung des Siebes hinter der Mündung der Zuleitung eine Absaugvorrichtung angeordnet ist, und daß hinter der Ablösestelle in Richtung der Bewegung des Siebes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der zweiten Flüssigkeit eine Absaugvorrichtung tür die Flüssigkeit vorgesehen ist.

Zweckmäßig kann es auch sein, in dem die zweite Flüssigkeit enthaltenden Behälter einen Abfluß für die zweite Flüssigkeit vorzusehen. Dadurch ist es möglich, daß die zweite Flüssigkeit im unteren Teil des Behälters im Gegenstrom zu den in die zweite Flüssigkeit gelangenden Partikeln geführt wird. Die zweite Flüssigkeit tritt dabei entgegen der Sinkrichtung der Partikeln unten in den Behälter ein und fließt dann durch den Abfluß wieder aus dem Behälter aus.

Dieser einfache mechanische Aufbau der Vorrichtung gewährleistet einen störungsfreien Betrieb. Die Vorrichtung ist daher für die Durchführung des Verfahrensschrittes der Abtrennung von Partikeln innerhalb eines Verfahrens zur Herstellung der Partikeln und insbesondere für Arbeiten in heißen Zellen geeignet.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsfor π der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung mit einem als Trommelsieb ausgebildeten Sieb.

Fig.2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig.l.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, ist in einem behälterförmigen Gehäuse 1 ein als Trommelsieb ausgebildetes Sieb 2 um eine in dem Gehäuse drehbar gelagerte Achse 3 angeordnet. Wie aus der Zeichnung ferner hervorgeht, wird die die Partikeln enthaltende Flüssigkeit über eine Zuleitung 4 von oben auf das Trommelsieb geleitet, so daß die Partikeln auf der Außenseite des Siebes zurückgehalten werden, die Flüssigkeit aber durch das Sieb hindurchgelangt. Die von den Partikeln auf diese Weise abgetrennte Flüssigkeit wird von einem innerhalb des Trommelsiebes angeordneten Auffangtrichter 5 aufgefangen und

ι υ durch eine Ableitung 6 aus dem Inneren des Trommelsiebes 2 und des Gehäuses 1 geleitet.

Die auf der Außenseite des Siebes zurückgehaltenen Partikeln 7 werden in der in der Zeichnung durch einen Pfeil angezeigten Drehrichtung von der Trommel mitgeführt und, sobald sie an der Unterseite der Trommel angelangt sind, von der in dem als Behälter für die zweite Flüssigkeit ausgebildeten unteren Teil des Behälters 1 befindlichen zweiten Flüssigkeit 8 benetzt und von dem Sieb abgelöst. In der zweiten Flüssigkeit 8 sinken sie sodann nach unten und können durch den Ausgang 9 dem Behälter entnommen werden.

Wie aus Fig. 1 noch hervorgeht, sind innerhalb des Trommelsiebes 2 als Absaugvorrichtung zwei Filzrollen 10 und 11 so angeordnet, daß sie jeweils von der Innenwand des Siebes die an dem Sieb anhaftenden Flüssigkeitsreste absaugen und der entsprechenden Flüssigkeit wieder zuführen.

Auf das Trommelsieb einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß F i g. 1 wurde ein Flüssigkeitsstrom von 1,2 l/min gegeben, wodurch etwa 15 χ ΙΟ³ Partikeln je Minute auf das Sieb gefördert wurden. Der Durchmesser der Partikeln betrug etwa 12 mm. Die Maschenweite des Siebes, das aus einem Maschendrahtgewebe bestand, betrug 0,8 mm. Der Trommeldurch-

.15 messer war 200 mm und die Breite des Siebes 100 mm. Die Drehzahl der Trommel betrug etwa 2 U/min.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abtrennen von Partikeln, wie aus Brenn- und/oder Brutstoffen für Kernreaktoren bestehende Schwermetallpartikeln, aus einer Flüssigkeit und zum Einbringen der Partikeln in eine zweite Flüssigkeit mit einer Zuleitung für die die Partikeln enthaltene Flüssigkeit, mit einem antreibbaren, als endloses Band oder als Trommel ausgebildeten Sieb zum Abtrennen der in der Flüssigkeit enthaltenen Partikeln und mit einem unterhalb des Siebes angeordneten, die zweite Flüssigkeit enthaltenden Behälter, wobei die Zuleitung oberhalb des Siebes mündet und wobei in dem vom Sieb umschlossenen Raum zur Ableitung der Flüssigkeit unterhalb der Mündung der Zuleitung ein mit der Ableitung verbundener Auffangtrichter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (2) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der zweiten Flüssigkeit (8) so angeordnet ist, daß die unter der Einwirkung der Schwerkraft sich vom Sieb (2) lösenden Partikeln (7) in die zweite Flüssigkeit (8) fallen und/oder daß der Flüssigkeitsspiegel zur Ablösung von am Sieb (2) haftenden Partikeln (7) nur die Partikeln berührt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entfernen von Flüssigkeitsresten an der Innenseite des Siebes (2) in Richtung der Bewegung des Siebes (2) hinter der Mündung der Zuleitung (4) eine Absaugvorrichtung (10) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Ablösestelle in Richtung der Bewegung des Siebes (2) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der zweiten Flüssigkeit (8) eine Absaugvorrichtung (11) für die Flüssigkeit vorgesehen ist.