DE2512497A1

DE2512497A1 - Vorrichtung zum verteilen von gasblasen in fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2512497A1
Application number: DE19752512497
Authority: DE
Inventors: Tokio Hino; Akira Kimura; Ikuo Nagano; Yoko Onishi
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 1974-03-25
Filing date: 1975-03-21
Publication date: 1975-10-09
Also published as: US3984001A; GB1480021A; FR2265443A1

Description

DR. KARL TH. HEGEL · E-IPL^-INGk KLAUS DICKEL PATEN T ANWÄLTE 9 R 1 9 Λ Q 7

HAMBfHG SO CJROBSH BEHCiSTRASSK 223 8 MÜNCHEN 60 JUUUS-KRBIS-STRASSE 33 POSTFACH 500(502 TKLEFON (0 4O) SOtSZS)S TELEFON (O 89) 88 52IO

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: Doellnerpatent Hamburg

Ihr Zeichen: Unser Zeichen: H 2443 2OOO Hamburg, den 19.MärZ 1975

Dr.He/aw

Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. 1—1, Nihonbashi—Muromachi 2-chome, Chuo—Ku, Tokio,
Japan

VORRICHTUNG ZUM VERTEILEN VON GASBLASEN IN FLÜSSIGKEITEN

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen von Gasblasen in Flüssigkeiten, die dazu geeignet ist, große Blasenmengen in einem Flüssigkeit enthaltendem Behälter zu verteilen, wobei die im Behälter vorhandene Flüssigkeit stationär bleibt. Die Vorrichtung ist zur Verwendung bei der Flotation oder Trennung von Substanzen geeignet, die ein verhältnismäßig geringes spezifisches Gewicht besitzen, besonders im Fall der Sortierung von Kunststoffabfällen oder bei der Beseitigung von Druckerschwärze aus Abfallpapier.

Wie es allgemein aus der Technik der Trennung und Wiedergewinnung spezieller Feststoffe aus Flüssigkeiten, die verschiedene damit vermischte Feststoffe enthalten^ bekannt ist, besteht

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Postscheckkonto: Hamburg 29I22O-2O5 . Bank: Dresdner Bank AG. Hamburg, Kto.-Nr. 3 813 897

ein Verfahren zur Durchführung der Flotation oder der Trennung darin, daß man in vorteilhafter Weise von der Tatsache Gebrauch macht, daß Feststoffe verschiedener Art ein verschiedenes Adsorptionsvermögen für Blasen je nach den Oberflächeneigenschaften der Feststoffe besitzen, wodurch man eine von den anderen Feststoffen getrennte Aufschwemmung bestimmter Feststoffe infolge des Aufsteigens der Blasen erhält. Da diese Technik das Adsorptionsvermögen für Blasen an der Oberfläche der Feststoffe ausnutzt, wie oben erwähnt, ist es notwendig, soweit wie möglich das Auftreten eines dynamischen Zustandes der Flüssigkeit, wie ein Fliessen, Oszillieren oder Vibrieren zu verhüten, was der Hauptgrund für eine Verhinderung der Adsorption, der Blasen an :der Oberfläche der Feststoffe darstellt oder eine Trennung der an der Oberfläche der Feststoffe sitzenden Blasen nach ihrer Adsorption verursacht· Infolgedessen stellt die Tatsachej in wie fern die Flüssigkeit unter den Bedingungen der Blasendispersion in stationärem Zustand gehalten werden kann, einen wesentlichen Punkt für die Exaktheit der Flotation oder Trennung dar.

Um eine übliche Einrichtung zu nennen, die zur Anwendung der vorbeschriebenen Technik auf die Flotation oder Trennung geeignet ist, sei eine Apparatur zum Sortieren von Erzen erwähnt, die ein verhältnismäßig großes spezifisches Gaicht besitzen.

Auch im Fall dieser Vorrichtung ist es erwünscht, die mit den verschiedenen Feststoffen vermischte Flüssigkeit innerhalb des Behälters soweit wie möglich stationär au halten. Aber da Erze ein

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größeres spezifisches Gewicht besitzen, eignen sie sich zur Niederschlagsbildung am Boden des Behälters. Die Vorrichtung ist so
eingerichtet, daß sie die Flüssigkeit intensiv durchrührt, wobei der stationäre Zustand der Flüssigkeit in gewissem Maße geopfert wird, um die Erze innerhalb der Flüssigkeit im Flotationszustand zu erhalten· Bei der Trennung oder Flotation von Substanzen die ein* :: verhältnismäßig geringes spezifisches Gewicht besitzen, wie dies im Vorstehenden erwähnt ist, besteht jedoch im geringen Maße die Gefahr einer Niederschlagsbildung der Stoffe,und ein
Durchrühren der Flüssigkeit ist nicht speziell erforderlich. Infolgedessen erhält der Einfluß der Gasblasen erzeugenden Vorrichtung selbst, der auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, eine zunehmend
wichtigere Rolle, so daß die Konstruktion der Vorrichtung in der Weise erfolgen muß, daß sie den stationären Zustand der Flüssigkeit soweit wie möglich nicht beeinträchtigt und diesen Zustand in besonderen weder in der an der Oberfläche der Flüssigkeit gebildeten Schaumschicht, noch in der Zone,in der die Blasen aufsteigen, stört, wobei sich diese Zone vom unteren Teil des Behälters bis zur erwähnten Oberfläche der Flüssigkeit erstreckt.

Es ist jedoch bisher keine geeignete Vorrichtung entwickelt worden, die dem Zweck dient, Blasen in einer Flüssigkeit unter solchen
Bedingungen, wie sie oben erwähnt sind, zu dispergieren.

Unter diesen Umständen besteht die Hauptaufgabe der Erfindung in der Schaffung einer Vorrichtung zur Verteilung von Blasen, die
exakt die vorstehend angegebenen Erfordernisse erfüllt.

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Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer zur Dispergierung von Blasen geeigenten Vorrichtung, die aus einem zur Aufnahme einer Flüssigkeit geeigneten Behälter besteht und eine in diesem Behälter senkrecht drehende Welle aufweist, die mit einer Kraftquelle verbunden ist, wobei eine Fixierungsplatte am unteren Teil der sich drehenden Welle, senkrecht hiersu vorgesehen ist. An der Unterseite der Fixierungsplatte aind Rührblätter angeordnet^ und in der Umgebung der Rotationszone der Rühr-olätter sind eine Anzahl Führungsblätter radial vorgesshen, die praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau wie die Rührblättar mit Hilfe eines an der Oberseite geschlossenen Gehäuses angeordnet sind» Neben den Rührblättern, und zwar vor diesen₃ isfc ein Gaszuführungsrohr installiert, mit dessen Hilfe das dem Behälter während der Rotation der Rührblätter zugeführte Gas in Blasen verhältnismäßig kleinsn Durchmessers aufgeteilt werden kann» Dieses Gas wird durch die zwischen den Rührblättern und den Führungsblättern auftretenden Scherkräfte in Blasen noch kleineren Durchmessers aufgespalten und radial und gleichförmig in dem Behälter verteilt, während die radial zwischen den Führungsblättern in die Aufsteigzone ausströmende Flüssigkeit zusammen mit dem aufsteigenden Flüssigkeitsstrom zirkuliert, der durch die Pumpwirkung der Rührblätter gemeinsam mit dem aus dem Gaszuführungs rohr ausströmenden Gas erzeugt wird« Dabei wird die kinetische Energie dieses Stroms während der Zirkulation adsorbiert und verbraucht, so daß kein Einfluß des Flüssigkeitsstroms auf den oberen Teil des Behälters ausgeübt wird und der stationäre Zustand der Flüssigkeit aufrecht erhalten bleiben kann.

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zur Verteilung von Gasblasen, die einen Mechanismus zur Verteilung von Feststoffen aufweist. Dieser besteht aus einer senkrechten Drehachse, die in dem die Flüssigkeit enthaltenden Behälter angeordnet und mit einer Kraftquelle verbunden ist, wobei am unteren Zeil der sich drehenden Welle eine Fixierungsplatte rechtwinklig hierzu installiert ist. Ferner sind Rührblätter an der Oberseite der Fixierplatte angeordnet und in der Umgebung der Rotationszone der Rührblätter ist eine Mehrzahl von Führungsblättern vorgesehen, die mit Hilfe eines Gehäuses praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau wie die Rührblätter angeordnet sind. Oberhalb der Rührblätter und vor diesen ist ein Rohr zur Zuführung von Feststoffen angeordnet, während unterhalb der Einrichtung zum Dispergieren der Feststoffe eine Blasenverteilvorrichtung angeordnet ist, die aus einer Fixierplatte besteht, die auf der gleichen Drehwelle senkrecht hierzu sitzt. Auf der Unterseite der Fixierplatte sind Rührblätter vorhanden^ und in der Umgebung der Rotationszone der Rührbiätter ist eine Mehrzahl von Führungsblättern radial vorgesehen, die mit Hilfe eines Gehäuses praktisch auf dem gleichen Horisontalniveau wie die Rührbiätter angeordnet sind, Außerdem ist neben den Rührblättern, und zwar vor diessn, eir^ Gassuführungs^onr vorgesehen* K.Lt dessen Hilfe ein in den EehMltsr durch das Zuführungsrohr v;ährenc der Rotation der Rührt latter* üingeleitetss Gss zunächst zn Blaaan von verhältnis* äSi-c kleine:- Dur^itnesser aufgespalten werben kanrij welches C:=.r-.'. ^'\rz:'. ü?. 'de-'.5:γ*λ1"."^?.,πϊγ s'vis-r-r.e" dsn R-i^"i>läT*.srr unc αβη Füiir'iincsÄ-M.'^cv^;.* ~r .'"".!s—nsr'S. Blaser, s/ufc;^—

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teilt wird, wobei es durch die Führungsblätter radial und gleichmäßig in der im Behälter vorhandenen Flüssigkeit dispergiert wird. Die Blasen trennen sich von dem Flüssigkeitsstrom und steigen in dem Behälter hoch, während der Flüssigkeitsstrom sowohl infolge der durch die Rotation der Rührblätter als auch durch die Steigwirkung des aus dem Gaszuführungsrohr austrettenden Gases zur Zirkulation veranlasst wird. Die kinetische Energie der Flüssigkeit wird in der Umgebung der Rührblätter adsorbiert, so daß auf die im oberen Teil des Behälters vorhandene Flüssigkeit kein Einfluß ausgeübt wird. Durch die Saugwirkung, die durch die Rotation der Rührblätter für die Feststoffe hervorgerufen wird, tre_fcen die durch das Rohr zugeführten Feststoffe automatisch in den Behälter ein und werden sowohl unter der Wirkung der Rührblätter als auch der festen Führungsblätter gleichmäßig darin verteilt. Dabei stoßen sie mit dem von unten aufsteigenden Blasen zusammen und adsorbieren sie auf ihrer Oberfläche, wobei sie eine schwimmende Schicht aus speziellen Feststoffen bilden, die sich von den anderen Festsoffen trennt«

In den beiliegenden Zeichnungen stellt

Fig. is einen senkrechten Schnitt einer ersten Ausführungsform

der Erfindung in Arbeitsstellung d&r_$ Fig« 2% ein Querschnitt lings der Linie II - Il in Fig. 1 eins peräpaltuivi^-sii© Ansicht in vergrößert;©:·*: MaSetabe dsir Führiinjsüa^tsr der ir ?i«*_c 1 darc?s£usILfcsfi vorrich·=-

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der Rührblätter der Vorrichtung nach Fig. 1 Fig· 5 : ein senkrechter Schnitt einer zweiten A, - 7'ihru;:gs :orm der Erfindung in Arbeitsstellung

Fig. δ : ein Querschnitt längs der Linie VI - VI in FLg₉ 5 Fig, 7 : ein Querschnitt längs der Lime VII - VXI In Fig. 5 Fig. 8 ϊ eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstabe der zusammengebauten Führungsblätter und Rührblätter

bei der Vorrichtung nach Fig. 5 Fig. 9 : eine perspektivische Ansicht, teilweise geschnitten ^ der

Führungsblätter nach FIg. 8
Fig. 10: eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, der Rührblätter nach Fig. 8.

Im folgenden soll eine Erläuterung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die oben wiedergegebenen Ausführungsformen gemäß den beiliegenden Zeichnungen gegeben werden.

In Fig. 1 bedeutet die Ziffer 1 einⁿBehälter, 2 bedeutet die Flüssigkeit oder eine Mischung der Flüssigkeit und der Feststoffe,

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die gewöhnlich ein Volumen unter 3 cm besitzen. Ziffer 3 bedeutet den Hauptkörper der Blasenverteilvorrichtung, die innerhalb des Behälters 1 mit Hilfe einer Halterung 4 angeordnet ist, die sich oberhalb des Behälters 1 befindet.

Der Hauptkörper 3 besteht aus einem hohen zylindrischen Standrohr 5, Fuhrungsblättem6, die an der Unterseite des Standrohrs 5 vorgesehen sind, einer sich drehenden Welle 8, die sich inner-

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halb des Standrohrs 5 befindet und im Lager 7 drehbar ist, so—wie Rührblättern 9, die am unteren Ende der Welle 8 vorhanden sind· Das obere Ende des Standrohrs 5 wird mit Hilfe einer Verschlußvorriehtung 10 abgeschlossen, während das untere Ende erweitert ist und eine Trompeten-artige Form aufweist. Eine Anzahl Führungsblätter 6 sind radial zwischen einem ^paar kreisförmiger Fixierplatten 11,11' befestigt, die im Abstand voneinander übereinander so angeordnet sind^ wie dies Fig. 3 zeigt. Das Paar kreisförmiger Fixierungsplatten ist mit der Unterkante 12 des Standrohrs 5 durch die obere Platte 11 fest verbunden.

Am oberen Ende der Welle 8 ist ein Antriebsrad 13 vorgesehen, das mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftquelle in Verbindung steht, während das untere Ende der Welle 8 sich in den Bereich der unteren Sndkante 12 des Standrohrs 5 erstreckt. Eine Mehrzahl -/on Rührblättern 9 sind an der Unterseite einer diskusartigen Fixierplatte 14 befestigt, die am unteren Ende der WeIF 8 rechtwinklig zu dieser angeordnet ist, wie dies Fig. 4 erkennen läßt.

Die Führungsblätter 6 und die Rührblätter 9 sind so angeordnet, wie dies die Fig. 1 und 2 zeigen, d.h. sie befinden sich praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau rechtwinklig zur Welle 8, wobei die Rührblätter 9 innen angeordnet sind, während die Führungsblatt« 6 in der Umgebung der Rotationszone der Rührblätter 9 liegen. Die Richtung jedes Führungsblatts 6 stimmt mit der Richtung der Normalen der Welle 8 überein. Was die Zahl der Führungsblätter 6

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und der Rührblätter anlangt, so ist diese nicht in besonderer Weise begrenzt. Hinsichtlich der Führungsblätter 6 kann ihre Zahl in geeigneter Weise modifiziert werden, wie dies die Gelegenheit erfordert. Sie liegt gewöhnlich in der Größenordnung von

8 bis 24. Die Zahl der Rührblätter 9 kann ebenfalls in geeigneter

kann Weise abgeändert werden, und zwar/sich die Zahl der Umdrehungen

der Welle 8 entsprechend einer Zunahme der Zahl der Rührblätter

9 vermindern. Was die Form der Rührblätter anlangt, so können diese je nach den vorhandenen Umständen entsprechend einer Exponentialkurve gebogen sein, um eine Beschleunigung zu erreichen. Auf der Oberseite der diskusartigen Fixierungsplatte 14 für die Rührblätter 9 können weitere Blätter angeordnet sein, die für ein Gleichgewicht sorgen, aber in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Sie besitzen eine geringere Größe als die Rührblätter 9. Die vorstehend angegebenen Abänderungen der Zeichnung können praktisch miteinander kombiniert v/erden, wie dies die Umstände erfordern. Am Boden des Behälters 1 ist das Gaseinleitungsrohr 15 angeordnet, und zwar im Mittelpunkt der Fixierpiatte 14 mit ihren daran befestigten Rührblättern S. Das Rohr 15 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gebläse verbunden.

Im Folgenden soll die Aufeinanderfolge der bei Durchführung der vorliegenden Erfindung erforderlichen Maßnahmen mit Hilfe der vorgehend beschriebenen Apparatur näher erläutert werden,

Nachdem eine spesiella Flüssigkeit in dan Behälter 1 eingefüllt ist, wird das Antriebsrad 13 mit Hilfe einer nichu dargestellten

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Kraftquelle in Drehung versetzt, wodurch die Rüforblätter 9 innerhalb des Behälters 1 gewöhnlich mit einer geringen Geschwindigkeit von 100 bis 300 m/Min, mit Hilfe der Welle 8 in Umdrehung versetzt werden, während von einem nicht dargestellten Gebläse Gas durch das Gaseinleitungsrohr 15 hineingedrückt wird.

Das durch das Einleitungsrohr 15 zugeführte Gas steigt innerhalb der Flüssigkeit auf und stößt an die in Bewegung befindlichen Rührblätter 9, wodurch es in Blasen verhältnismäßig kleinen Durchmessers zerteilt und von den Rührblättern radial zusammen mit der Flüssigkeit nach außen geschleudert wird· Wenn die Gasblasen die Verbindungstelle zwischen den Rührfelättern 9 und den Führungsblättern 6 erreichen, werden sie weiter in Blasen noch kleineren Durchmessers durch die Scherkräfte zerteilt, die zwischen den Blättern 9 und 6 auftreten. Anschließend werden sie zusammen mit der Flüssigkeit durch die Wirkung der Führungsblätter 6 radial und gleichförmig in der Blasenaufsteigzone A dispergiert. Die so in der Aufsteigzone A zusammen mit der Flüssigkeit dispergierten Blasen trennen sich von dem Flüssigkeitsstrom infolge der verhältnismäßig geringen Bewegung desselben. Sie steigen auf, wobei sie mit den in der Umgeb^ung vorhandenen Feststoffen in Berührung kommen. Dabei werden sie von der Oberfläche spezieller Feststoffe adsorbiert und verursachen ein---:. Aufschwimmen derselben und eine Trennung von anderen Feststoffen* Inzwischen zirkuliert die Flüssigkeit, die radial zwischen den Führungsblättern 6 in die Blassnauf£teigsone A hinavisströrat in beständiger Stomungsrichtung, wie dies dursh den Pfs.il C angedeutet ist, und zwar aufgrund der

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Pumpwirkung der Rührblätter 9 in Verbindung mit dem Aufsteigenden Flüssigkeitsstrom B, der durch das gegen die Rührblatter 9 ausstömende Gas erzeugt ist. Kinetische Energie der flüssigkeit wird in der Nähe des Bodens des Behälters 1 absorbiert und vernichtet; sie vermag nicht den stationären Zustand innerhalb der Blasenaufsteigzone A zu stören·

Wenn die Blasen von den Rührblättern gegen die Leitflächen 8 strömen, entweicht zugegebenermaßen ein Teil der Blasen durch die Öffnung zwischen den für die Blätter 9 und 6 vorgesehenen Fixierblatten 11 und 14 und sammelt sich in dem Standrohr 5, Da jedoch das obere Ende des Standrohrs 5 durch den Verschluß 10 abgeschlossen ist, besteht keine Gefahr eines Verlusts von Blasen durch ihr Entweichen nach außen·

Der Durchmesser der Blassen kann durch Änderung der Zahl der Leitbleche 6 geregelt werden _t und die Menge der Blasen wird für gewöhnlich in der Größenordnung von 500 bis 1000 Liter/Min_e/m eingestellt, indem man die Menge des durch das Gebläse eingeführten Gases entsprechend bemißt·

Im folgenden soll die zweite Auiführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 5 erläutert werden. Hier bedeutet 21 den Behälter, 22 bedeutet die Flüssigkeit oder die Mischung von Flüssigkeit und Feststoffen, deren Volumen gewöhnlich weniger

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als 3 cm beträgt. Die 23 bedeutet den Hauptteil der Vorrichtung zum Dispergieren der Blasen, der innerhalb des Behälters 21 mit

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Hilfe der Haltevorrichtung 24 oberhalb des Behälters 21 befestigt ist.

Der Hauptteil 23 besteht aus einem hohen zylindrischen Standrohr 25, einer drehbaren Welle 27, die innerhalb des Standrohrs 25 angeordnet ist und sich in dem Lager 26 zu drehen vermag, einem Mechanismus 28 zur Verteilung der Feststoffe, der am unteren Teil des Standrohrs 25 und der Welle 27 vorgesehen ist, sowie einer Vorrichtung 29 zur Dispergierung der Blasen.

Der untere Teil des Standrohrs 25 ist trompetenförmig erweitert. Am oberen Ende der Welle 27 ist ein Antriebsrad 30 vorgesehen, das mit einer Kraftquelle verbunden ist, während das untere Ende der Welle 27 sich bis in die Gegend der unteren Kante 31 des Standrohrs 25 erstreckt, wo dieses in Form einer Trompete erweitert ist.

Die Einrichtung 28 zum Dispergieren der Feststoffe besteht aus einer ersten Schar von Führungsblechen 32, die am unteren Ende des Standrohrs 25 angeordnet sind, ferner einer ersten Schar von Rührblättern 33, die am unteren Ende der Welle 27 vorgesehen sindjsowie einem Rohr 34 zur Zuführung der Feststoffe, das in dem Behälter 21 hineinragt· Dieses Rohr ist mit dem Standrohr verbunden und öffnet sich vor der ersten Schar der Rührblättir 33. Eine größere Anzahl einer ersten Schar von Führungsblattern ist in regelmäßigen Abständen zwischen einem Paar ringförmiger H£alteplatten 35,35* radial befestigt. Die Halteplatten sind

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übereinander in einem gewissen Abstand voneinander derart angeordnet, wie dies aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich ist. Sie sind an der Unterkante 31 des Standrohrs 25 mit Hilfe der oberen Platte 35» des Halteplatten-paares befestigt. Eine Mehrzahl von Rührblättern 33 der ersten Schar ist ebenfalls in praktisch gleichen Abständen an der Oberseite der ersten Diskushalteplatte 36 befestigt, die ihrerseits am unteren Ende der Welle 27 rechtwinklig zu dieser derart angeordnet ist, wie dies die Figuren 8 und 10 veranschaulichen.

Die erste Schar der Leitbleche 32 und die erste Schar der Rührblätter 33 ist derart angeordnet,. wie dies die Fig. 5 und 6 erkennen lassen, d.h. sie befinden sich praktisch auf dem gleichen Horxzontalniveau rechtwinklig zur Welle 27. Dabei ist die Schar der ersten Rührblätter 33 im inneren vorgesehen, während die erste Schar der Bleche 32 in der Umgebung der Rotationszone der ersten Rührblätter 33 vorhanden ist, wobei die Richtung jedes der Führungsbleche 32 der ersten Schar mit der Richtung der Normalen der Welle 27, übereinstimmen. Der innere Umfang der ringförmigen Haltpiatte 35 und der äußere Umfang der ersten diskusartigen Halteplatte 36 überlappen sich, wobei ein enger Spalt dazwischen frei bleibt.

Der Blasenverteilmechanism'js 29 besteht aus einer zweiten Schar von Führungsblechen 37, die am unteren Ende des Standrohrs 25 vorgesehen sind, ferner einer zweiten Gruppe von Rührblättern

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38, die am unteren Teil der Welle 27 vorgesehen sind, sowie einem Gaseinleitungsrohr 39, das in den Behälter 21 hineinragt und sich gegenüber dem Boden der zweiten Gruppe von Rührblättern 38 öffnet. Dieses Rohr ist mit einem nicht in der Zeichnung dargestellten Gebläse verbunden. Eine Mehrzahl von Führungsblechen 37 der zweiten Gruppe ist radial in regelmäßigen Abständen zwischen einem Paar ringförmiger Halteplatten 40,40· befestigt, die übereinander im Abstand von einander derart angeordnet sind, wie dies Fig. 9 erkennen läßt. Die obere Halteplatte 40 dieses Paares ringförmiger Halteplatten ist mit der Halteplatte 35 für die erste Schar von Führungsblechen 32 durch Abstandshalter 41 verbunden. Eine Mehrzahl von Rührblättern 38 der zweiten Gruppe ist ebenfalls radial in praktisch gleichen Abständen am Boden der zweiten diskusartigen Halteplatte 42 befestigt, die rechtwinklig an der Welle 27 neben der Halteplatte 36 für die erste Gruppe von Rührblättern 33 befestigt ist.

Diese zweite Gruppe von Führungsblechen 37 und die zweite Gruppe von Rührblättern 38 sind dera± angeordnet, wie dies aus den Fig. 5 und 7 ersichtlich ist, d.h. ähnlich wie die erste Gruppe von Führungsblechen 32 und die erste Gruppe von Rührblättarn 33 befinden sie sich praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau rechtwinklig zur Wells 27, wobei die zweite Gruppe von Rührblättern 38 innen angeordnet ist, während die sv/eite Gruppe der Führungsblätter 37 außerhalb in der Umgebung der Rotaticnssons der zweiten ^uppe von Rührblättern 35 sich befinden» Dabei stimmt die Richtung jedes Rührblattes 37 der zv/eit-aa Gruppe mit der Richtung der normalen Welle 27 überein. Der innere Umfang der Halteplatte 40

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und der äußere Umfang der zweiten Diskushalteplatte 42 überlappen sich, wobei sie einen engen Schlitz frei lassen.

Was die Zahl der Führungsbleche 37 der zweiten Schar anlangt, so ist diese nicht in besonderer Weise begrenzt. Sie kann gewöhnlich innerhalb des Bereichs von 8 bis 24 schwanken. Auch die Zahl der Rührblätter 38 der zweiten Gruppe ist bei der vorliegenden Ausführungsform nicht besonders bestimmt· Sie kann in geeignetr Weise abgeändert werden, wobei die Anzahl der Umdreh^ungen der Welle 27 mit einer Vermehrung der Zahl der Rührblätter 38 Hand in Hand geht. Was die Form der Rührblätter 38 der zweiten Gruppe anlangt, kann diese je nach bedarf einer Exponentialkurve entsprechen, um eine Beschleunigung zu erreichen. Die Zahl der Führungsbleche 32 der ersten Gruppe ist ebenfalls nicht in besonderer Weise begrenzt; um jedoch den Widerstand gegen die ausströmende Flüssigkeit zu vermindern und die Strömung in die richtige Richtung zu lenken; ist es üblich, die Zahl der Bleche in geeigneter Weise innerhalb eines engeren Gebietes zwischen 8 und 20 gegenüber der Zahl der Führungsbleche 37 der zweiten Schar zu halten. Auch die Zahl der Rührblätter 33 der ersten Gruppe ist nicht in spezieller Weise begrenzt, sie kann in geeigneter Weise derart modifiziert werden, daß bei einer Zunahme der Zuführung der Feststoffe die Zahl dieser Rührblätter 33 der ersten Gruppe erhöht werden kann. Die Form dieser Rührblätter 33 der ersten Gruppe kann entsprechend einer Exponentialkurve gestaltet sein. Die Oberseite der zweiten Halteplatte 42 für die Rührblätter 38 der zweiten Gruppe und die Unterseite der ersten Halteplatte

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36 für die Rührblätter 33 der ersten Gruppe kann mit weiteren Blechen ausgerüstet sein, die kleiner sind als die entsprechenden Rührblätter 38 und 33, um als Gewichtsausgleich zu dienen.

Die oben angegebenen Ausführungsformen und Modifikationen der Vorrichtung können einzeln oder in geeigneter Weise kombiniert angewendet werden.

Zwischen den Halteplatten 36 und 42 für die Rührblätter 33 und 38 ist eine Spritzplatte 43 senkrecht zur Welle 27 angeordnet. Diese Spritzplatte 43 ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich, derart angeordnet, daß sie die Halteplatten 35 und 40 für die entsprechen! Führungsbleche 32 und 37 voneinander trennt. Die Zahl der Zuführungsrohre 34 für die Feststoffe kann, wenn es die Umstände erfordern, erhöMfc werden.

Im folgenden soll die Aufeinanderfolge der Maßnahmen erläutert werden, die mit der Vorrichtung, welche die zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt, vorgenommen werden sollen.

Nachdem eine entsprechende Flüssigkeit in den Behälter 21 eingefüllt ist, wird das Antriebsrad 30 mit Hilfe einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kraftquelle in Umdrehung versetzt, wodurch die entsprechenden Rührblätter 38 und 33 innerhalb des Behälters 21 mit Hilfe der Welle 22 für gewöhnlich mit geringer Geschwindigkeit von 100 bis 300 m/Min, in Umdrehung versetzt werden, während ein durch ein in der Zeichnung nicht dargestelltes

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Gebläse zugeführter Gasstrom durch das Gaszuführungsrohr 39 eingeleitet wird, wobei gleichzeitig Peststoffe in den Behälter 21 durch das Zuführungsrohr 34 für die Feststoffe infolge der Pump— wirkung der umlaufenden Rührblätter 33 der ersten Gruppe einströmen.

Das durch das Gaszuführungsrohr 39 eingeleitete Gas steigt auf und trifft auf die in Bewegung befindlichen Rührblätter 38 der zweiten Gruppe, wobei es in Blasen von verhältnismäßig kleinem Durchmesser aufgeteilt wird, die in radialer Richtung'zusammen mit der Flüssigkeit zwischen den Rührblättern 38 der zweiten Gruppe ausströmen. Wenn diese Blasen die Verbindung zwischen den Rührblättern 38 der zweiten Gruppe und den Führungsblechen 37 der zweiten Gruppe erreichen, werden sie durch die Scherwirkung zwischen den Blechen 37 und 38 in Blasen noch kleineren Durhmessers aufgespalten und werden anschliessend unter der Wirkung der Führungsblechen 37 der zweiten Gruppe zusammen mit der Flüssigkeit radial und gleichförmig in der Blasenaufsteigsone A dispergiert.

Die so in der Aufsteigzone A zusammen mit der Flüssigkeit diaper— gierten Blasen trennen sich im Laufe des Aufsteigsns von dem Flüssigkeitsstrom infolge der verhältnismäßig langsamen Bewegung dieses Stroms, wobei sie in der Aufsteigzcne A nach oben steigen. Derwail zirkuliert der Flüssigkeitsstrom infolge der Pumpwirkung dar Rührblätter 38 der zweiten Gruppe in feststehendem Strömungsrichtung, wie dies durch den Pfeil G angedeutet wird, und zwar zusammen mit dem aufsteigendem Flüssigkeitsstrom B, der dadurch

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entsteht, daß das Gas zwischen den Rührblättern 38 ausgeblasen wird. Die kinetische Energie der Flüssigkeit wird bereits in der Nachbarschaft des Behälterbodens 21 absorbiert und vernichtet und stört nicht den stationären Zustand innerhalb der Blasenaufsteigzone A.

Die aus dem Zuführungsrohr 34 für die Feststoffe angesaugten Festteilchen fallen auf die Rührblätter 33 der ersten Gruppe, wobei sie in Umdrehung gesetzt und radial und gleichmäßig gegen die Führungsblätter 32 der ersten Gruppe geschleudert werden. Anschliessend werden sie unter der Führungswirkung der Leitbleche 32 ir/der Aufsteigzone A gleichmäßig dispergiert. Unmittelbar nach dem Eintritt in die Aufsteigzone A kommen die Feststoffe mit den daneben aufsteigenden Blasen in Berührung, wobei spezielle Feststoffe auf ihrer Oberfläche die Blasen absorbieren, sich von den anderen Feststoffen trennen und aufschwimmen.

Wenn die Blasen sich zwischen den Rührblättern 38 der zweiten Gruppe gegen die Leitbleche 37 der zweiten Gruppe bewegen, strömen einige der Blasen zu-gegebenenmaßen durch den Spalt zwischen den Halteplatten 40,42 für die Bleche 37,38 ins Freie, aber die so entweichenden Blasen werden am Aufsteigen durch die Spritzplatte 42 gehindert, die oberhalb dieses Spaltes angeordnet Ist* so daß keine Gefahr besteht, daß sie außerhalb des Standrohres 25 durch den Zwischenraum zwischen den Halteplatten 36 und 35 für die erste Gruppe der Rührblätter 3S und die erste Gruppe der Leitbieche 32

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entweichen. Im übrigen kann der Durchmesser der Blasen durch Änderung der Zahl der Leitbleche 37 der zweiten Gruppe goregelt werden. Dabei wird die Menge der Blasen für gevfönnlicn innerhalb

2 einer Größenordnung von 500 bis 1000 L/Min./m durch Regelung der aus dem Gebläse ausströmenden Gasmenge eingestellt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

\l)y Vorrichtung zum Dispergieren von Gasblasen bestehend aus einem Flüssigkeitsbehälter bzw. einem Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe, gekennzeichnet durch eine in dem Bäiälter (1,21) angeordneter sich drehende Welle (8,27), die mit einer Kraftquelle verbunden ist, wobei am unteren Ende der Welle rechtwinklig zu dieser eine Halteplatte (14,36) angeordnet ist, die auf ihrer Unterseite Rührblätter (9,33) trägt, während in der Umgebung der Rotationszone der Rührblätter eine Anzahl Leitbleche (6,32) praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau wie die Rührblätter mit Hilfe eines oben geschlossenen Standrohres (5,25) angeordnet sind, wobei ein Gaszuführungsrohr (15,39) neben der Rühreinrichtung und vor dieser vorhanden ist.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet diJch eine Vorrichtung zur Verteilung der Feststoffe, die aus einer senkrechten sich drehenden Welle (8,27) besteht, die in einem Behälter (1,21) für Flüssigkeiten oder eine Mischung von Flüssigkeiten und Feststoffen angeordnet ist und mit einer Kraftquelle in Verbindung steht, wobei am unteren Ende der Welle (27) rechtwinklig zu dieser eine erste Halteplatte (35) angeordnet ist, auf deren Oberseite Rührblätter der ersten Gruppe angeordnet sind, während eine Mehrzahl von Leitblechen (32) der ersten Gruppe radial in der Umgebung der Rotationszone der ersten Rührblätter praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau mit diesen mit Hilfe eines Standrohres (25) vorgesehen ist, wobei

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eine Feststoffzuführung (34) oberhalb der ersten Gruppe von Rührblättern vor diesen angeordnet ist, während gleichzeitig eine Blasendispergxervorrichtung unter der Verteilvorrichtung für die Feststoffe angeordnet ist, welche aus einer zweiten Halteplatte (42) besteht, die an der sich drehenden Welle (27) rechtwinklig zu dieser angeordnet ist, wobei eine zweite Gruppe von Rührblättern (38) an der Unterseite der zweiten Halteplatte (42) angeordnet ist und eine Mehrzahl von Führungsblechen (37) einer zweiten Gruppe radial in der Umgebung der Rotationszone der zweiten Rühreinrichtung praktisch auf dem gleichen Horizontalniveau wie diese mit Hilfe eines Standrohres (25) vorhanden ist, während unterhalb der zweiten Rühreinrichtung und vor dieser ein Gaseinleitungsrohr (39) vorgesehen ist.

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