DE2550751C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten
oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit, die in einer aufsteigenden Strömung durch
ein sich in Strömungsrichlung verbreiterndes Bett aus die Stoffe bindenden Adsorberteilchen geleitet wird,
deren spezifisches Gewicht größer ist als das der Flüssigkeit, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der
Flüssigkeit bei deren Eintritt in das Bett größer und bei deren Austritt aus dem Bett kleiner ist als die
Sinkgeschwindigkeit, die die Adsorberteilchen in der Flüssigkeit relativ zu dieser aufweisen.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind z. B. für
die Gewinnung von Uran aus dem Meer oder aus Abwässern geeignet Allerdings ist die Konzentration
von Uran — oder anderen Mineralien — im Meerwasser so gering, daß bisher eine großtechnische
Gewinnung wegen mangelnder Wirtschaftlichkeit nicht in Betracht kam.
Dies gilt z. B. für bekannte Verfahren und Vorrichtungen, die die Benutzung von Adsorberbetten aus
Granulat oder anderem körnigem Material vorsehen, ίο Dabei stützen sich die mehr oder weniger dicht
gepackten Adsorberteilchen in ihrer Lage zueinander gegenseitig ab, wie dies in einer losen Schonung der Fall
ist Die wäßrige Lösung strömt durch die zwischen den einzelnen Adsorberteilchen befindlichen Hohlräume
hindurch, wobei die in der Lösung enthaltenen Ionen an den von der Lösung benetzten Oberflächen der
Adsorberteilchen aufgrund der wirksamen Molekularkräfte adsorbiert werden.
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art weisen eine Reihe wesentlicher Nachteile auf. So ist derartigen festen Adsorberbetten ein großer Strömungswiderstand eigen, der abhängt von der Dichte und der Stärke des Bettes. Hinzu kommt, daß das Adsorberbett wie ein Filter wirkt, in dem feste Fremdstoffe, die beispielsweise im Meerwasser immer vorhanden sind, zumindest teilweise aufgefangen werden mit dem Ergebnis, daß der Strömungswiderstand noch größer und die wirksame Oberfläche der Adsorberieilchen kleiner wird. Letztere? ist insbesondere auch deshalb von Bedeutung,
Verfahren und Vorrichtungen dieser Art weisen eine Reihe wesentlicher Nachteile auf. So ist derartigen festen Adsorberbetten ein großer Strömungswiderstand eigen, der abhängt von der Dichte und der Stärke des Bettes. Hinzu kommt, daß das Adsorberbett wie ein Filter wirkt, in dem feste Fremdstoffe, die beispielsweise im Meerwasser immer vorhanden sind, zumindest teilweise aufgefangen werden mit dem Ergebnis, daß der Strömungswiderstand noch größer und die wirksame Oberfläche der Adsorberieilchen kleiner wird. Letztere? ist insbesondere auch deshalb von Bedeutung,
to weil ein Teil der Oberfläche des Adsorbers ohnehin nicht benetzt werden kann. Es handelt sich dabei um
jene Bereiche der einzelnen Teilchen, die innerhalb des Bettes aneinander anliegen. Ferner ist es nachteilig, daß
ein kontinuierlicher Betrieb, der in jedem Fall Voraussetzung für eine wirtschaftliche Verfahrensweise
ist, nicht durchführbar ist.
Es ist weiterhin bereits der Vorschlag gemacht worden, eine Flüssigkeil, die Uran in geringer
Konzentration in Lösung enthält, von unten nach oben
4') durch eine Säule hindurchzuführen, die in mehrere
Kammern unterteilt ist. In jeder Kammer befindet sich eine bestimmte Menge von Teilchen eines Adsorbers.
Die aufwärcsströmende Lösung soll auf die Gesamtheil
der in jeder Kammer befindlichen Adsorberteilchen so einwirken, daß sich im Ergebnis eine Bewegung dieser
Teilchen wie in einem Fluidatbett ergibt. Das heißt, daß die Teilchen innerhalb der Strömung in jeder Kammer
durcheinanderwirbeln, wobei während dieser unkon trollierlen Bewegungen eine möglichst intensive Beruh
rung zwischen Lösung und den Oberflächen der Teilchen stattfinden soll, in deren Verlauf das Uran aus
der Lösung adsorbiert wird. Die Strömungsgeschwindigkeit ist dabei so eingestellt, daß die Adsorberteilchen
nach Möglichkeit nicht nach oben in die nächste Kammer getragen werden oder in die darunter
befindliche Kammer absinken. Wenngleich auch bei Anwendung dieses Verfahrens die Gewinnung von
Uranverbindungen technisch durchführbar ist, haftet ihm auch der Nachteil mangelnder Wirtschaftlichkeit
bo an.
Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, daß bei bestimmten Adsorbermaterialien, die in Form eines
Granulats den einzelnen Kammern aufgegeben werden, ein erheblicher Abrieb aufgrund des Aneinanderstoßens
der einzelnen Teilchen infolge der unkontrollierten Wirbelbewegungen unvermeidbar ist mit dem Ergebnis,
daß die einzelnen Teilchen schnell kleiner werden und infolge der entsprechend verminderten relativen Sink-
geschwindigkeit aus den Kammern ausgetragen werden und verlorengehen. Die dadurch verursachten Verluste
sind so groß, daß das Verfahren unwirtschaftlich wird. Bei einigen Adsorbermaterialien legt sich das adsorbierte
Material lediglich in einer mehrmolekularen Schicht an die Oberfläche der einzelnen Adsorberteilchen an.
Hier ist die Folge, daß ein Teil des bereits an der Oberfläche der Teilchen gebundenen Stoffes wieder
abgerieben wird. Dies ist auch in diesem Fall darauf zurückzuführen, daß diese Teilchen im Verlauf ihrer m
Wirbelbewegungen mit hoher Frequenz hart aneinander oder gegen die Wandung der Kammer stoßen.
Dadurch erfährt die Wirksamkeit des Verfahrens eine so große Verminderung, daß hier ebenfalls die
Wirtschaftlichkeit in Frage gestellt ist. Hinzu kommt, daß ein kontinuierlicher Betrieb — wenn überhaupt —
bei diesem Verfahren nur bei Anwendung komplizierter technischer Einrichtungen möglich wäre. Schließlich ist
der für das Verfahren spezifische Energieverbrauch relativ hoch.
Schließlich sind durch die DE-OS 14 42 374 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Filtration und/oder
zur Durchführung von Sorbtionsreaktionen bekanntgeworden, bei denen Flüssigkeit in einer aufsteigenden
Strömung durch ein Bett aus die Stoffe bindenden Adsorberteilchen geleitet wird und das Bett sich über
einen Teil seiner Höhe sich in Strömungsrichtung verbreitert. Dabei ist jedoch die Strömungsgeschwindigkeit
so groß, daß sie auch noch am Austrittsende des Bettes die Sinkgeschwindigkeit der kleinsten Adsorber- j<
> teilchen übersteigt, die an einem oberen Gitter odir Sieb zurückgehalten werden und dort ein dichtes Bett
bilden. Dieses bekannte Verfahren sieht darüber hinaus auch die Möglichkeit vor, daß ein weiterer Teil der
Adsorberteilchen sich am unteren Ende des Bettes ablagern und dort ein loser geschüttetes Festbett bilden.
In beiden Fällen treten die Nachteile ein — starker Strömungswidersland, geringer Flüssigkeitsdurchsatz
und Verstopfungen durch aufgefangene Feststoffteilchen — die bereits vorstehend im Zusammenhang mit
anderen bekannten Verfahren erörtert worden waren. Darüber hinaus sieht das Verfahren gemäß DE-OS
14 42 374 keine Möglichkeit eines kontinuierlichen Betriebes vor, da das Eluieren oder Regenerieren der
Adsorberteilchen einfach durch Umkehr der Strö- 4r>
mungsrichtung unter Verwendung einer entsprechenden Flüssigkeit bewirkt wird.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde.
Verfahren und Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Adsorberteilchen ·>»
sich innerhalb des Bettes nur wenig relativ zueinander bewegen. Berührungen zwischen den einzelnen Teilchen
und/oder zwischen diesen und der Wandung der Vorrichtung, innerhalb welcher die Flüssigkeit geführt
wird, werden dadurch auf ein Mindestmaß veningert. Ferner soll die Erfindung die Benutzung praktisch aller
bekannten granulatförmigen Adsorberstoffe erlauben. Darüber hinaus wird ein kontinuierlicher Ablauf des
Verfahrens angestrebt derart, daß der Betrbb für die Eluierung oder Regenerierung nicht unterbrochen zu
werden braucht.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Strömung vor ihrem Eintritt in das Bett durch
eine einen Strömungswiderstand aufweisende Einrichtung stabilisiert und vergleichmäßigt und danach durch
Querschnittsvergrößerung nach Art eines Diffusors über den Querschnitt gleichmäßig verlangsamt wird und
daß die Adsorberteilchen durch die Tendenz zur gleichmäßigen Verteilung über den Strömungsquerschnitt
und/oder durch Absinken infolge durch Adsorption bewirkter Gewichtszunahme im Schwebezustand
langsam wandernd von ihrer Eingabestelle durch das Bett hindurch zur Entnahmestelle bewegt werden.
Wen.igleich auch der das untere geschüttete Bett
tragende Boden der Vorrichtung gemäß DE-OS 14 42 374 einen gewissen Strömungswiderstand aufweisen
muß, ist er zur Stabilisierung und Vergleichmäßigung der Strömung nicht geeignet. Vielmehr wird im
bekannten Verfahren in dem Bereich, in welchem die Adsorberteilchen in der Strömung sich frei bewegen,
eine sehr starke Verwirbelung angestrebt. Demgegenüber ermöglicht die Anwendung der Lehre gemäß der
Erfindung, daß die Adsorberteilchen innerhalb der Flüssigkeit sich quasi-stationär verhalten, so daß die
Teilchen auch nur in geringerem Umfang oder überhaupt nicht aneinander oder an die den Strömungsquerschnitt begrenzenden Wandungen stoßen. Es kann
somit auch nur ein geringer die Korngröße des Adsorbermattrials herabsetzender Abrieb eintreten. Es
ist auch nicht zu befürchten, daß bereits an der äußeren Oberfläche anhaftender Stoff, der aus der Flüssigkeit
aufgenommen worden ist, wieder abgerieben wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt dann
begründet, daß durch das quasi-slationäre Verhalten der
Einzelteilchen auch ein kontrolliertes Bewegen des Bettes in seiner Gesamtheit möglich ist, die dazu benutzt
werden kann, das Bett von einer Eingabestelle zu einer Enlnahmestelle zu bewegen. Diese Bewegung geht
verhältnismäßig langsam vonstatten. Die Einzelteilchen bewegen sich dabei mit im wesentlichen gleicher
Geschwindigkeit und im wesentlichen parallel zueinander. Die Bewegung kann einmal von oben nach unten
erfolgen. Das heißi. daß das Adsorptionsmaterial der Flüssigkeit von oben aufgegeben wird. Aufgrund der
einleitend definierten relativen Sinkgeschwindigkeit werden die Teilchen zunächst im oberen Bereich der
Strömung verbleiben und im Zuge des Adsorptionsvorganges, also mit Zunahme ihrer relativen Sinkgeschwindigkeit,
nach unten absinken, bis sie schließlich im Zustand der Sättigung in den unteren Teil des Bettes
gelangt, dort durch eine entsprechende Öffnung oder Einrichtung aus dem Adsorberbett kontinuierlich oder
diskontinuierlich abgezogen werden können. Bei diese? Art der Führung des Adsorptionsmaterials durch die
Strömung ist es zweckmäßig, die Korngröße des Materials möglichst gleichmäßig zu halten, da sonst die
Verweilzeit innerhalb der Flüssigkeit und die Beladungsgrade der Teilchen nach Abzug aus dem
Adsorberbett zu unterschiedlich sein würden. Aufgrund der Tatsache, daß die Teilchen lediglich nur langsam von
oben nach unten absinken, werden — wie bereits erwähnt — Abriebserscheinungen usw. vermieden, da
die Teilchen kaum miteinander oder mit den Begrenzungswandungen in Berührung kommen. Falls dies doch
geschieht, dann mit einer so geringen Geschwindigkeit, daß die Bildung von Abrieb nicht ins Gewicht fäilt.
Wenn die Anlagerung des zu gewinnenden Stoffes an die einzelnen Adsorberteilchen so gering bleibt, daß
dadurch keine merkliche Gewichtszunahme erfolgt, bleiben die Teilchen innerhalb des Bettes in gleichbleibender
Höhe in der Schwebe. Da nämlich die für jedes einzelne Teilchen spezifische relative Sinkgeschwindigkeit
durch die Aufwärtsströmung der Flüssigkeit in einer Höhe des AJsorberbettes gerade kompensiert wird,
stellen sich die Teilchen innerhalb des aufwärts fließenden Flüssiskeitsstromes in Abhängigkeit von den
wesentlichen Einflußgrößen, also Gewicht und Form der Teilchen, Strömungsgeschwindigkeit usw., schichtweise
ein, wobei sich innerhalb ihrer Schicht ihre Lage nicht wesentlich ändert, solange diese Einflußgrößen
keine Änderung erfahren. Es ist zweckmäßig, die Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit innerhalb
eines Bereiches zu halten, der die den Extremwerten der relativen Sinkgeschwindigkeit der Adsorberteilchen
entsprechenden Geschwindigkeiten einschließt. Es ist somit ohne weiteres möglich, dieses Bett — oder besser
gesagt — dessen Einzelteilchen an einer Seite des Flüssigkeitsstromes vorteilhaft kontinuierlich abzuziehen
und an einer anderen, vorzugsweise gegenüberliegenden Seite, vorteilhaft kontinuierlich zuzuführen, so
daß das von der Gesamtheil der Teilchen gebildete Bett sich ständig langsam von der einen zur anderen Stelle
bewegt. Im Ergebnis bedeutet dies, daß das von den Teilchen gebildete Bett in der Horizontalen aufgrund
eines durch die Entnahme von Teilchen entstehenden Mengengefälles in der Richtung zur geringeren Menge
pro Bett- oder Flüssigkeitsvolumen fließt, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb mit einer — oder mehreren —
Zugabestelle(n) und einer — oder mehreren — Entnahmestelle(n) für das Adsorptionsmittel möglich
wird. Dabei können die Teilchen an der Entnahmestelle über die gesamte Höhe des Bettes entnommen werden.
Es ist aber auch hier möglich, die Teilchen nur im unteren Bereich des Bettes zu entnehmen. Dies bietet
sich dann an, wenn Adsorbermalerial verwendet wird, welches im Zuge der Anlagerung des /u gewinnenden
Stoffes eine derartige Zunahme der relativen Sinkgeschwindigkeit erfährt, daß es entgegen dem Flüssigkeitsstrom
in tiefere Zonen des Adsorberbettes absinkt, so daß in den unteren Schichten des Bettes die Teilchen
mit der größten Anreicherung vorhanden sind.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung im Schema dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer Vorrichtung zur Gewinnung von Stoffen aus Flüssigkeiten.
F i g. 2 die perspektivische Ansicht eines mit einer Vorrichtung zur Gewinnung von Stoffen aus dem Meer
versehenen Schiffes,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2. teilweise im Schnitt.
Der von einem Gehäuse 11 begrenzte Kanal der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung ist unten durch eine
einen Strömungswiderstand aufweisende Einrichtung 13 in Form eines Rasters. Gitters, Siebs oder dergleichen
begrenzt. Das von der Gesamtheit der Adsorberteilchen gebildete lockere Adsorberbett 14 wird durch die durch
die Pleile 15 angedeutete Strömung der Flüssigkeit
in der Schwebe gehalten. Die Strömungsgeschwindigkeit
der Flüssigkeit verlangsamt sich innerhalb des Kanals 10 umgekehrt proportional zur Änderung des
Querschnittes des Gehäuses 11. welches praktisch einen
Diffusor bildet. Die Adsorberteilchen. deren spezifisches Gewicht größer ist als das der Flüssigkeit, haben in
erster Näherung eine Sinkgeschwindigkeit, die abhängt von dem spezifischen Gewicht der Teilchen und der
Flüssigkeit, der Größe und der äußeren Form der einzelnen Teilchen und der Viskosität der Flüssigkeit.
Wenn die für jedes einzelne Teilchen spezifische relative Sinkgeschwindigkeit durch die Aufwärtsströmung
der Flüssigkeit gerade kompensiert wird, bleibt das Teilchen in der Schwebe. Das heißt, daß innerhalb
des aufwärts fließenden Flüssigkeitsstromes die Adsorberteilchen sich in Abhängigkeit von den vorerwähnten
Einflußgrößen etwa schichtweise einstellen und innerhalb ihrer Schicht ihre Lage in der Vertikalen nicht
wesentlich verändern, solange die Einflußgrößen keine
Änderung erfahren. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Strömungsgeschwindigkeiten
der Flüssigkeit innerhalb eines Bereiches, der die den Extremwerten der Sinkgeschwindigkeit der Adsorberteilchen
entsprechenden Geschwindigkeiten einschließt, so daß die oberseitige und die unterseitige
Grenze des Bettes 14 innerhalb des den Diffusor begrenzenden Gehäuses 11 liegen.
Die Größe des Strömungswiderstandes der Einrichtung 13 bestimmt wesentlich die Stabilität des
Strömungsprofils innerhalb des Adsorberbettes 14. Er sollte jedoch aus Energiegründen so gering wie für gute
Strömungsverhältnisse im Adsorberbett notwendig gehalten werden.
Wird der Strömungswiderstand der Einrichtung 13 auch über deren Fläche angepaßt, kann eine praktisch
vollkommene Vergleichmäßigung der Strömungsgeschwindigkeit dicht oberhalb der Einrichtung 13 mit
Wirkung auf das schwebende Adsorberbelt 14 erreicht werden. Der Strömungswiderstand der Einrichtung 13
kann folgendermaßen definiert werden:
U2
wobei
der gesamte Strömungswidersland der Einrichtung 13,
die gesamte Fläche der Einrichtung 13,
die Summe der Lochflächen,
ein Faktor zwischen 0,5 und 1, der den Einfluß der Lochform beschreibt,
die spezifische Masse der Flüssigkeit,
die Geschwindigkeit der Strömung, bezogen auf K.
die Summe der Lochflächen,
ein Faktor zwischen 0,5 und 1, der den Einfluß der Lochform beschreibt,
die spezifische Masse der Flüssigkeit,
die Geschwindigkeit der Strömung, bezogen auf K.
bedeuten.
Der Widerstand des schwebenden Adsorptionsbettes 14 kann definiert werden als
4", W111.,, = G-A.
wobei
Wn1-Ii = der gesamte Strömungswiderstand aller in der
ίο Flüssigkeit schwebenden Adsorbencilchen.
bezogen auf den Querschnitt.
G = das Gesamtgewicht der schwebenden Adsorberteilchen.
A = der Gesamtauftrieb der schwebenden Adsorü
berieilchen
bedeuten.
Bei dem in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist auch am oberseitigen Ende des
ho den Diffusor begrenzenden Gehäuses 11 ein Sieb oder
dergleichen 12 angebracht, welches jedoch lediglich die Aufgabe hau im Falle des Auftretens irgendwelcher
unvorhersehbarer und/oder unkontrollierbarer Einflüsse zu verhindern, daß die Adsorberteilchen nach oben
hi aus dem Diffusor ausgetragen werden. Es ist selbstverständlich
auch möglich, dieses Sieb oder dergleichen 12 an einer anderen Stelle, also in einem größeren Abstand
vom Diffusor in einer Leitung für die abströmende
Flüssigkeit anzubringen. Da — wie bereits einleitend
erläutert worden war — das Auftreten eines ins Gewicht fallenden Abriebes nicht zu befürchten ist,
kann das Sieb 12 eine Maschenweite oder Lochgröße aufweisen, die den Strömungswiderstand nicht wesent- -,
lieh erhöht.
Der Kanal 10 ist mit Stabilisatoren 16 verschen, die
von oben in das Bett 14 hineinragen. Diese Stabilisatoren können als Platten, Rohre od. dgl. ausgebildet sein.
Sie sollen eine weitere Vergleichmäßigung der Strö- κι
mungsgeschwindigkeit im Diffusor innerhalb des Bereiches des Adsorberbettcs 14 bewirken. Wenn örtlich eine
z. B. durch zufällige Dichteunterschiede oder Unterschiede in der Gesamlhöhc des Adsorberbettes
verursachte Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit i> eintritt, würde ohne das Vorhandensein der Stabilisatoren
die Möglichkeit nicht auszuschließen sein, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den übrigen Bereichen
sinkt mit der Folge, daß an diesen Stellen auch die Adsorberteilchen absinken. Die Packung des Bettes j»
wird in diesen Bereichen dichter mit dem Ergebnis, daß aufgrund des zunehmenden Sirömungswidersiandcs die
Strömung noch stärker absinkt. An anderer Stelle bildet sich ein etwa schlauchfönniger Kanal mit erhöhter
Strömungsgeschwindigkeit. Durch die Stabilisatoren y, wird das Bett 14 in seinem oberen Bereich in Abschnitte
oder Sektoren unterteilt. Wenn an bestimmten Stellen eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit auftritt,
steigt das Adsorberbett in den davon betroffenen Abschnitten oder Sektoren an. Dies hat eine Vcrgröße- m
rung des Strömungswiderstandes zur Folge, wodurch die Strömung dort verlangsamt und in bezug auf den
Gesamtquerschnitt des Diffusors reguliert wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist davon
auszugehen, daß die Adsorberteilchen, die mit dem zu r> gewinnenden Stoff in ausreichender Weise befrachtet
worden sind, seitlich abgezogen werden, und /war entweder über die gesamte Höhe des Bettes oder in
dessen unterem Bereich. Im letztgenannten Fall ist es zweckmäßig, ein Adsorptionsmittel zu verwenden, w
welches im Zuge der Aufnahme des zu gewinnenden Stoffes eine derartige Gewichtszunahme erfährt, daß es
innerhalb des Bettes nach unten absinkt. Die gesättigten Teilchen würden etwa in Höhe der unteren Begrenzung
des Bettes 14 seitlich abgezogen werden.
F i g. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Gesamtvorrichtung für die Gewinnung von Stoffen aus
dem Meer. Der halbtauchende Schiffskörper 20, der von einem Mutterschiff gezogen oder in einer geeigneten
Strömung, z. B. der Floridaslrömung, verankert werden könnte, trägt an beiden Seiten Ausleger, in denen die
gemäß der Darstellung der Fig. 1 ausgebildeten Gehäuseeinheiten angeordnet sind. Diese können —
wie Fig. 3 erkennen läßt — in einen Vorlaufstrang 21 und einen Rücklaufstrang 22 unterteilt sein. Frisches,
ungesättigtes Adsorptionsmaterial wird kontinuierlich oder diskontinuierlich aus dem Schiffskörper 20 in den
Vorlaufslrang 21 gegeben, während in den gleichen Raten und/oder Mengen das gesättigte Adsorptionsmaterial
aus dem Rücklaufstrang 21 in den Schiffskörper 20 abgezogen wird. An den freien Enden 23 und 24 (F i g. 2)
sind Vor- und Rücklaufslrang einer Gehäuseeinheit 27 miteinander verbunden, so daß das Adsorptionsmaterial
vom Vorlaufstrang in den Rücklaufstrang übertreten kann. Das heißt, daß das Bett vorzugsweise kontinuierlich
vom Schiffskörper 20 bis zum F.nde der Ausleger und wieder zurück in im wesentlichen horizontaler
Ebene in Bewegung ist.
Am Schiffskörper 20 sind Leitflächen od. dgl. 26 derart angebracht, daß jedem Vorlaufstrang bzw. jeder
Eintritisöffnung desselben eine derartige Leitfläche 26
zugeordnet ist. Diese Leitflächen 26 sind verstellbar, so daß die Strömungen an den einzelnen Vorlaufsträngen
21 sämtlicher Ausleger bzw. an den Einlrittsöffnungen dieser Vorlaufstränge reguliert werden können.
Das gesättigte Adsorptionsmaterial wird im Schiffskörper 20 oder gegebenenfalls auch in einem Mutterodcr
Fabrikschiff eluien und danach wieder in den Kreislauf zurückgegeben. Es ist auch ohne weiteres
möglich, den Eluiervorgang im Schiffskörper 20 durchzuführen und die dazu benutzte Vorrichtung in
einen Kreislauf für das Adsorptionsmaterial einzufügen, der auch die vorbeschriebenen Vorrichtungen und
Betten enthält.
Hierzu 2 Blatt ZoiiMinimucn
Claims (5)
1. Verfahren zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen
aus einer Flüssigkeit, die in einer aufsteigenden Strömung durch ein sich in Strömungsrichtung
verbreiterndes Bett aus die Stoffe bindenden Adsorberteilchen geleitet wird, deren spezifisches
Gewicht größer ist als das der Flüssigkeit, wobei die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit bei deren
Eintritt in das Bett größer und bei deren Austritt aus dem Bett kleiner ist als die Sinkgeschwindigkeit, die
die Adsorberteilchen in der Flüssigkeit relativ zu dieser aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strömung vor ihrem Eintritt in das Bett durch eine einen Strömungswiderstand aufweisende
Einrichtung stabilisiert und vergleichmäßigt und danach durch Querschnittsvergrößerung nach
Art eines Diffusors über den Querschnitt gleichmäßig verlangsamt wird und daß die Adsorberteilchen
durch die Tendenz zur gleichmäßigen Verteilung über den Strömungsquerschnitt und/oder durch
Absinken infolge durch Adsorption bewirkter Gewichtszunahme im Schwebezustand langsam
wandernd von ihrer Eingabeslelle durch das Bett hindurch zur Entnahmestelle bewegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Eingabe und/oder Entnahme der Adsorberteilchen kontinuierlich durchgeführt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit einem Gehäuse, das einen
Kanal umschließt und an der Seite, an welcher die Flüssigkeit in den Kanal eintritt, mit einer einen
Strömungswiderstand aufweisenden Einrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der
Kanal (10) von unten nach oben erweitert und nach Art eines Diffusors ausgebildet \~Λ und daß die einen
Strömungswiderstand aufweisende Einrichtung (13) den Kanal begrenzt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand der Einrichtung
(13) von den den Wänden des Gehäuses (11) benachbarten Bereichen zur Mitte hin zunimmt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Kanals (10)
parallel zur Strömungsrichtung (15) der Flüssigkeit verlaufende, von oben in den oberen Bereich des
Adsorberbettes (14) eingreifende Stabilisatoren (16) angeordnet sind.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2550751A DE2550751C2 (de) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit |
GB47069/76A GB1564030A (en) | 1975-11-12 | 1976-11-11 | Method and apparatus for obtaining dissolved suspended or chemically bound substances for a liquid |
BR7607544A BR7607544A (pt) | 1975-11-12 | 1976-11-11 | Processo e aparelho para obtencao de substancias quimicamente ligadas,dissolvidas ou suspensas a partir de um liquido e embarcacao para este fim |
ES453213A ES453213A1 (es) | 1975-11-12 | 1976-11-11 | Procedimiento para la extraccion de sustancias disueltas en suspension o quimicamente combinados, desde un liquido. |
IT7652168A IT1066692B (it) | 1975-11-12 | 1976-11-12 | Procedimento e dispositivo per ricavare da un liquido sostanze chi micamente legate in sospensione ovvero disciolte in esso |
FR7634187A FR2331363A1 (fr) | 1975-11-12 | 1976-11-12 | Procede et dispositif pour extraire des matieres dissoutes, en suspension ou liees chimiquement d'un liquide |
JP51135462A JPS5261175A (en) | 1975-11-12 | 1976-11-12 | Method and apparatus for obtaining substances in dissolved*suspended or compounded state from liquids |
DE19772750428 DE2750428A1 (de) | 1975-11-12 | 1977-11-11 | Vorrichtung zur gewinnung von geloesten, suspendierten oder chemisch gebundenen stoffen aus einer fluessigkeit |
ES464668A ES464668A1 (es) | 1975-11-12 | 1977-12-01 | Dispositivo para la extraccion de sustancias disueltas, en suspension o quimicamente combinadas, desde un liquido. |
US06/254,736 US4371442A (en) | 1975-11-12 | 1981-04-16 | Method for obtaining dissolved suspended or chemically bound substances from a liquid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2550751A DE2550751C2 (de) | 1975-11-12 | 1975-11-12 | Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von gelösten, suspendierten oder chemisch gebundenen Stoffen aus einer Flüssigkeit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2550751A1 DE2550751A1 (de) | 1977-05-26 |
DE2550751C2 true DE2550751C2 (de) | 1981-10-15 |
Family
ID=5961530
Family Applications (1)
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