DE2624543A1 - FLOTATION PROCESS AND FLOTATION DEVICE - Google Patents

FLOTATION PROCESS AND FLOTATION DEVICE

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DE2624543A1
DE2624543A1 DE19762624543 DE2624543A DE2624543A1 DE 2624543 A1 DE2624543 A1 DE 2624543A1 DE 19762624543 DE19762624543 DE 19762624543 DE 2624543 A DE2624543 A DE 2624543A DE 2624543 A1 DE2624543 A1 DE 2624543A1
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container
gas
calming chamber
phase fluid
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DE19762624543
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William V Colbert
Vernon R Degner
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03DFLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00Flotation
    • B03D1/14Flotation machines
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
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    • B03D1/14Flotation machines
    • B03D1/24Pneumatic
    • B03D1/247Mixing gas and slurry in a device separate from the flotation tank, i.e. reactor-separator type

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)

Description

PA Γ ENTAN WA LTEPA Γ ENTAN WA LTE

SCHIFF v. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUSSHIP v. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS

MÜNCHEN QO1 MARIAH1LFFJLATZ 2 &3 POSTADRESSE: D-8 MÜNCHEN 95, POSTFACH 95 O1 6OMUNICH QO 1 MARIAH1LFF J LATZ 2 & 3 POST ADDRESS: D-8 MÜNCHEN 95, POST BOX 95 O1 6O

ENVIROTECH CORP.ENVIROTECH CORP.

DIPL. CHEM. DR. OTMAR DITTMANN (T107B)DIPL. CHEM. DR. OTMAR DITTMANN ( T 107B) KARL LUDWIG SCHIFFKARL LUDWIG SCHIFF DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNERDIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER DIPL. ING. PETER STREHLDIPL. ING. PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜQEL- HOPF DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜQEL-HOPF

DIPL. INa. DiETER 663INGHAUSDIPL. INa. DiETER 663INGHAUS

TELEFON (O89) 48 2O64TELEPHONE (O89) 48 2O64

TELEX 6-23 505 AURO DTELEX 6-23 505 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHENTELEGRAMS AUROMARCPAT MUNICH

1. Juni 1976 DA-K1550 (739/746) DE/biJune 1, 1976 DA-K1550 (739/746) DE / bi

Prioritäten: 2. Juni 1975, USA, Nr. 583 072 14. Juli 1975, USA, Nr. 595 906Priorities: June 2, 1975 U.S. No. 583 072 July 14, 1975 USA No. 595 906

E!L25ä£i2£§Y§£i§^£en_und· FlotationsvorrichtungE! L25ä £ i2 £ §Y§ £ i§ ^ £ en _ and · flotation device

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flotationsverfahren und eine Flotationsvorrichtung.The invention relates to a flotation process and a Flotation device.

Es ist bekannt, Gasbläschen in einer Flüssigkeit zu verteilen, um aus ihr durch Flotation oder Aufschwemmung feste oder flüssige Bestandteile zu trennen. Die Flotation wird im allgemeinen zur Trennung und Konzentration wertvoller Mineralien und Chemikalien, zur Entfernung von teilchenförmigem Material aus Flüssigkeiten und zur Trennung verschiedener Flüssigkeiten angewendet. Bei einem typischen, in der Mineralaufbereitung verwendeten Flotationsverfahren wird eine wässrige Aufschlämmung aus Mineralbruch mit einem chemischen Flotationsmittel aufbereitet. Dann werden in der Aufschlämmung Gasbläschen dispergiert, so daß an der Oberfläche ein an dem gewünschten Material verhältnismäßig reicher Schaum entsteht. Auch bei der Ölherstellung werden häufig ähnliche Aufschwemm-It is known to distribute gas bubbles in a liquid to convert them into solid or liquid ones by flotation or suspension Separate components. Flotation is generally used to separate and concentrate valuable minerals and chemicals, for removing particulate matter from liquids and used to separate different liquids. In a typical flotation process used in mineral processing becomes an aqueous slurry of broken minerals with a chemical flotation agent processed. Then gas bubbles are dispersed in the slurry, so that a Foam that is relatively rich in the desired material is produced. Similar flooding is often used in oil production too.

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verfahren angewendet, um vor der Wiedereinleitung des Wassers in eine Bohrung oder vor seiner Ableitung an der Oberfläche Rohöl von demselben zu trennen. Bei der Aufschwemmung oder Flotation ist es wichtig, die Berührungsfläche zwischen den schaumbi-ldenden Gasbläschen und den aufzuschwemmenden Materialien so groß wie möglich zu machen und gleichzeitig die Oberfläche der Flüssigkeit möglichst ruhig zu halten, so daß der Schaum möglichst wenig bewegt wird. Hierdurch können die aufgeschwemmten Materialien von den Gasbläschen getrennt werden, an denen sie während der Flotation anhafteten.procedure applied to before the reintroduction of the water to separate crude oil from the same in a borehole or before it is discharged at the surface. When floating or It is important for flotation to be the contact surface between the foam-forming gas bubbles and the materials to be floated to make as large as possible and at the same time to keep the surface of the liquid as calm as possible, so that the foam is moved as little as possible. This allows the suspended materials to be separated from the gas bubbles, to which they adhered during flotation.

Es ist auch eine Reihe anderer Verfahren bekannt, bei denen Gasbläschen in einer Flüssigkeit verteilt v/erden müssen. Hierzu gehören u.a. die Sättigung mit Kohlendioxid und die Belüftung von Flüssigkeiten zur Flotation von Bakterien, das Abziehen von Gasen aus Flüssigkeiten, die Beschleunigung der Fermentierung und die Mischung von Gasen und Flüssigkeiten. Ein allgemeines Erfordernis dieser Verfahren sowie der Flotation ist, daß die Gasbläschen in der Flüssigkeit klein sind und gut verteilt werden.A number of other methods are also known in which gas bubbles must be distributed in a liquid. For this include, among other things, the saturation with carbon dioxide and the aeration of liquids for the flotation of bacteria, the removal of gases from liquids, accelerating fermentation and mixing gases and liquids. A common requirement of these processes, as well as flotation, is that the gas bubbles in the liquid be small and be well distributed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Schaum-Flotationsverfahren zur Trennung von Feststoffen oder Flüssigkeiten von anderen Flüssigkeiten anzugeben. Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einspritzen eines zweiphasigen Fluids (z.B. eines Luft-Wasser-Gemisches) in eine Flüssigkeit in verhältnismäßig nicht turbulenter Weise angegeben werden, durch die eine annähernd vollständige Dispersion oder Verteilung der Gasbläschen über die gesamte Flüssigkeit und eine ruhige, jedoch schaumige Oberfläche gewährleistet werden.The invention is based on the object of an improved foam flotation process for separating solids or Specify liquids from other liquids. In particular, a method and a device for injection are intended a two-phase fluid (e.g. an air-water mixture) into a liquid in a relatively non-turbulent manner Way are indicated by which an almost complete dispersion or distribution of the gas bubbles over the entire liquid and a calm, but foamy surface can be guaranteed.

Bei dem erfindungsgemäßen Flotationsverfahren und der erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung werden hydraulische Effekte zur Dispersion der Gasbläschen über eine in einem Behälter befindliche Flüssigkeit mit freier Oberfläche ausgenutzt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein zweiphasiges Fluid in die Flüssigkeit mit einer Dichte und einer kineti-In the flotation process according to the invention and the inventive A flotation device uses hydraulic effects to disperse the gas bubbles in a container liquid with free surface is exploited. According to the method according to the invention, a two-phase Fluid into the liquid with a density and a kinetic

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sehen Energie bezogen auf das Volumen der im Behälter befindlichen Flüssigkeit eingeleitet, die im folgenden noch näher beschrieben werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält eine EJektions- oder Ausspritzeinrichtung, die so angeordnet ist, daß sie ein Luft-Flüssigkeits-Geinisch in die Flüssigkeit ausstößt. Die Ausspritzeinrichtung enthält eine rohrförmige Ausdehnungs- oder Beruhigungskammer, deren eines Ende als Austritt offen ist und deren gegenüberliegendes Ende mit einer flachen Platte zur Aufnahme eines Rohrs versehen ist, durch das die Flüssigkeit unter Druck in die Kammer gepumpt wird. Der Querschnitt der Kammer ist gegenüber dem des Rohrs verhältnismäßig groß. Mit der gepumpten Flüssigkeit zu vermischendes Gas wird durch in der flachen Platte ausgebildete Öffnungen angesaugt.see energy related to the volume of that in the container Liquid introduced, which will be described in more detail below. The device according to the invention contains an ejection or ejection device which is arranged to have an air-liquid mixture in ejects the liquid. The ejection device contains a tubular expansion or calming chamber, whose one end is open as an outlet and the opposite end with a flat plate for receiving one Tube is provided through which the liquid is pumped under pressure into the chamber. The cross section of the chamber is opposite that of the pipe is relatively large. Gas to be mixed with the pumped liquid is passed through in the shallow Plate formed openings sucked.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 die schematische perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Flotationsvorrichtung;1 shows the schematic perspective illustration of a flotation device according to the invention;

Fig. 2 im Diagramm die Bedingungen, unter denen die Vorrichtung der Fig. 1 bei der Durchführung der Flotation vorzugsweise betrieben wird;FIG. 2 shows a diagram of the conditions under which the device of FIG. 1 is performing the flotation is preferably operated;

Fig. 3 die z.T. aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines Elements der Vorrichtung der Fig. 1; und3 shows the partially cut-away perspective view of an element of the device of FIG. 1; and

Fig. 4 die z.T. aufgeschnittene Draufsicht auf das Ende einer alternativen Ausführungsform des in Fig. 3 gezeigten Elements.4 shows the partially cut-open plan view of the end an alternative embodiment of the element shown in FIG.

Die Flotationsvorrichtung der Fig. 1 enthält einen Behälter 13 zur Aufnahme einer Flüssigkeit 16 mit einer freien Oberfläche 16a und eine Einspritzeinrichtung 15, die starr am Ende eines Rohrs 17 befestigt ist, und zwar in der Mitte der freien Oberfläche der Flüssigkeit 16. Die Einspritzeinrichtung 15 dient zur Einleitung eines zweiphasigen Fluids (normalerweise ein Luft-Wasser-Gemisch) in die Flüssigkeit 16, und zwar von einer Stelle unterhalb ihrer Oberfläche 16a in Richtung nach unten. Die Flüssigkeit wird mittels einer nichtThe flotation device of FIG. 1 contains a container 13 for receiving a liquid 16 with a free surface 16a and an injector 15 which is rigidly attached to the end of a tube 17, in the middle of the free surface of the liquid 16. The injection device 15 is used to introduce a two-phase fluid (usually an air-water mixture) into the liquid 16, from a point below its surface 16a in FIG Direction down. The liquid is by means of a no

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2 6 2 Λ 5 4 32 6 2 Λ 5 4 3

gezeigten herkömmlichen Pumpe durch das Rohr 17 und dann in die Einspritzeinrichtung 15 gepumpt. Die gepumpte Flüssigkeit mischt sich mit dem Gas in der Einspritzeinrichtung 15* wodurch das zweiphasige Fluid entsteht.The conventional pump shown is pumped through the pipe 17 and then into the injector 15. The pumped liquid mixes with the gas in the injector 15 * whereby the two-phase fluid is created.

Der Behälter 13 ist durch nach oben stehende Seitenwände 20, 21, 22 und 23 und durch einen insgesamt flachen Boden 24 begrenzt. Wenigstens eine Seitenwand des Behälters, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wand 20, enthält ein Wehr 20a, über das der Schaum von der Oberfläche 16a der Flüssigkeit 16 abgeleitet wird. Eine herkömmliche Hilfs-Abstreicheinrichtung, beispielsweise ein Schaufelrad, oder die Einspritzeinrichtung 15 selbst können zur Unterstützung der Schaumentfernung verwendet werden. Aufschlämmung oder anderes zu behandelndes Material werden über einen herkömmlichen Speisebehälter· 26 oder dergleichen in den Behälter 13 eingeleitet. Die behandelte Flüssigkeit wird über ein nicht gezeigtes herkömmliches Unterströmungswehr oder eine andere typische Einrichtung, beispielsweise einen Auslaßkanal, abgeleitet. Gegebenenfalls kann die behandelte Flüssigkeit zur v/eiteren Behandlung über das Rohr 17 in den Behälter 13 zurückgepumpt werden.The container 13 is by upstanding side walls 20, 21, 22 and 23 and bounded by an overall flat base 24. At least one side wall of the container, in the present exemplary embodiment the wall 20, contains a weir 20a, about which the foam from the surface 16a of the liquid 16 is derived. A conventional auxiliary scraper, for example a paddle wheel, or the injection device 15 itself can support the foam removal be used. Slurry or other material to be treated is poured into a conventional feed container 26 or the like introduced into the container 13. The treated liquid is via a conventional one, not shown Underflow weir or other typical device, such as an outlet channel, derived. If necessary, the treated liquid can be pumped back into the container 13 via the pipe 17 for further treatment will.

Statt nach unten kann die Einspritzeinrichtung 15 im Behälter 13 auch so angeordnet sein, daß sie das zweiphasige Fluid horizontal oder schräg in den Tank einspritzt.Instead of downwards, the injection device 15 can be in the container 13 can also be arranged so that it injects the two-phase fluid horizontally or at an angle into the tank.

Gemäß Fig. 1 und 3 enthält die Einspritzeinrichtung 15 ein hohles gerades Rohrstück 31 mit kreisförmigem Querschnitt, das mit dem Ende des die Flüssigkeit führenden Rohrs 17 verbunden ist und eine Beruhigungskammer 32 bildet, deren Innendurchmesser gegenüber dem des Rohrs 17 verhältnismäßig groß ist. In der Praxis liegt das Verhältnis des Innendurchmessers der Beruhigungskammer 32 zum Innendurchmesser des Rohrs 17 zwischen etwa 1,5 und 3,5, vorzugsweise bei wenigstens 2. Das Austrittsende 39 des Rohrstücks 31 ist offen und unversperrt, sein Eintrittsende ist jedoch mittels einer flachen kreisförmigen Platte 33 dicht verschlossen. Der Ab-According to FIGS. 1 and 3, the injection device 15 contains a hollow straight pipe section 31 with a circular cross-section, which is connected to the end of the pipe 17 carrying the liquid and forms a calming chamber 32, the inner diameter of which is relatively large compared to that of the pipe 17. In practice, the ratio of the inner diameter of the calming chamber 32 to the inner diameter of the pipe 17 is between about 1.5 and 3.5, preferably at least 2. The outlet end 39 of the pipe section 31 is open and unobstructed, but its inlet end is circular by means of a flat Plate 33 tightly closed. From the-

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stand zwischen der Platte 33 und dem Austrittsende 39 bestimmt die wirksame Länge des Rohrstücks 32. Sie beträgt in der Praxis wenigstens das Dreifache seines Durchmessers und kann das Zwanzigfache oder mehr des Durchmessers betragen, beispielsweise bei der Kontaktbehandlung von Gasen und Flüssigkeiten. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der Länge der Beruh.igungskammer 32 zu ihrem Innendurchmesser zwischen etwa 2 und etwa 15- In der Mitte der Abschlußplatte 33 befindet sich eine Öffnung 35» durch die die gepumpte Flüssigkeit in etwa axial in die Beruhigungskammer 32 eintritt. Rings um die mittlere Öffnung 35 ist eine Anzahl kleiner Öffnungen in der Platte 33 angeordnet, über die das Innere der Beruhigungskammer 32 mit der Atmosphäre oder, nicht dargestellt, über einen Verteiler oder dergleichen mit einer Druckgasquelle in Verbindung steht. Vorzugsweise grenzen die Öffnungen genau oder in etwa an die Innenwand der Beruhigungskammer 32 (Fig. 4), so daß das Gas längs der Innenwand der Kammer eintritt. Die Anzahl der Öffnungen ist beliebig. Aus Gründen, die im folgenden noch erläutert v/erden, brauchen sie nicht gleichmäßig um die Mittelöffnung 35 herum verteilt zu sein.stood between the plate 33 and the outlet end 39 determines the effective length of the pipe section 32. It is in in practice at least three times its diameter and can be twenty times or more the diameter, for example in the contact treatment of gases and liquids. Preferably the ratio is the length of the Calming chamber 32 to its inner diameter between approximately 2 and about 15- In the middle of the end plate 33 there is an opening 35 'through which the pumped liquid enters calming chamber 32 approximately axially. Around the central opening 35 are a number of small openings arranged in the plate 33, via which the interior of the calming chamber 32 with the atmosphere or, not shown, is in communication with a source of pressurized gas via a manifold or the like. Preferably the openings border exactly or approximately to the inner wall of the calming chamber 32 (Fig. 4), so that the gas along the inner wall of the chamber entry. The number of openings is arbitrary. For reasons that will be explained in the following, need they are not evenly distributed around the central opening 35.

Zum Betreiben der Einspritzeinrichtung 15 wird die Flüssigkeit mit einem verhältnismäßig hohen Druck (0,91 bis 1,05 bar Überdruck (13 bis 15 psig)) durch das Rohr 17 gepumpt. Beim Eintritt in die Beruhigungskammer 32 bildet die gepumpte Flüssigkeit an der Innenfläche der Endplatte 33 der Kammer einen turbulenten Bereich mit niedrigem Druck, durch den das Gas durch die Öffnungen 37 in die Beruhigungskammer 32 gesaugt wird. In den meisten Fällen wird durch die natürliche Ansaugung aus der Atmosphäre genug Gas in die Einspritzeinrichtung 15 eingesaugt, um die im folgenden beschriebenen Arbeitsparameter zu erfüllen. Ist eine größere Gasmenge erwünscht, so kann eine Druckgasquelle mit den Öffnungen verbunden werden, um das Gas in die Kammer zu drücken. Innerhalb der Beruhigungskammer 32 werden die gasförmige und flüssige Phase unter den darin herrschenden hydraulischen Bedingungen sorgfältig gemischt. Im Hinblick hierauf sei erwähnt, daß dieTo operate the injection device 15, the liquid is at a relatively high pressure (0.91 to 1.05 bar overpressure (13 to 15 psig)) through pipe 17. Upon entering the calming chamber 32, the pumped liquid forms on the inner surface of the end plate 33 of the chamber is a turbulent area of low pressure through which the gas is sucked through the openings 37 into the calming chamber 32. In most cases it is done by natural suction Sufficient gas is sucked into the injection device 15 from the atmosphere to achieve the working parameters described below to meet. If a larger amount of gas is required, a source of pressurized gas can be connected to the openings. to push the gas into the chamber. Inside the calming chamber The gaseous and liquid phases are carefully examined under the hydraulic conditions that prevail in them mixed. In view of this, it should be mentioned that the

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ORIOINAU INSPECTEDORIOINAU INSPECTED

flache Ausbildung der Innenfläche der Endplatte 33 eine Klippenoberfläche bildet, die hydraulische Turbulenzen und Scherwirkungen in dem Fluid bewirkt und wiederum die Vermischung verbessert.flat formation of the inner surface of the end plate 33 a cliff surface which creates hydraulic turbulence and shear effects in the fluid and in turn the mixing improved.

Nach dein erfindungs gemäß en Verfahren wird die Vorrichtung der Fig. 1 vorzugsweise so betrieben, daß bestimmte Energie-Dichte-Verhältnisse an der Einspritzeinrichtung 15 aufrechterhalten werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt sind. Fig. 2 zeigt ein Diagramm, an dessen Ordinate die kinetische Energie des zweiphasigen, aus der Einspritzeinrichtung 15 ausfließenden Mediums bezogen auf das Volumen des Aufnahmebehälters 13 je Sekunde in ft·lb/ft /s bzw. rnkp/m^/s und auf dessen Abszisse die Dichte des zweiphasigen, aus der Einspritzeinrichtung ausströmenden Mediums in Ib/ft bzw. kp/m aufgetragen sind. Die von der ausgezogenen Kurve ABC begrenzte Fläche I stellt den bevorzugten Arbeitsbereich der Vorrichtung dar. Der Bereich I ist von einem Übergangsbereich II umschlossen, der von einer gestrichelten Kurve DEF begrenzt ist. Der außerhalb dieser Grenze liegende Bereich III stellt einen unerwünschten Arbeitsbereich dar. Wird die Vorrichtung im Bereich I betrieben, so wird die Flüssigkeit 16 im Behälter 13 mit Gasbläschen gefüllt, und die Flussigkeitsoberfläche 16a ist verhältnismäßig ruhig und schaumig. Wird die Vorrichtung dagegen im Bereich III betrieben, so werden entweder die Gasbläschen nicht über die Flüssigkeit 16 verteilt, oder die Flüssigkeitsoberfläche ist übermäßig turbulent und unruhig.After your fiction according to the method, the device is the 1 preferably operated in such a way that certain energy-density ratios are maintained at the injection device 15 as shown in FIG. Fig. 2 shows a diagram, on the ordinate of which the kinetic energy of the two-phase medium flowing out of the injection device 15 based on the volume of the receptacle 13 each Second in ft lb / ft / s or rnkp / m ^ / s and on its abscissa the density of the two-phase medium flowing out of the injection device is plotted in Ib / ft or kp / m. The area I bounded by the solid curve ABC represents the preferred working area of the device. The area I is enclosed by a transition region II which is delimited by a dashed curve DEF. The outside Area III lying this limit represents an undesirable working area. If the device is in the area I operated, the liquid 16 in the container 13 is filled with gas bubbles, and the liquid surface 16a is relatively calm and frothy. If, on the other hand, the device is operated in region III, either the gas bubbles not distributed over the liquid 16, or the liquid surface is excessively turbulent and restless.

Die Abszisse des Diagramms der Fig. 2 trägt eine lineare Skala mit Dichtewerten zwischen 10 und 62,4 Ib/£ir bzw. 160 und 1.000 kp/m . Diese Werte gehen auf Versuche zurück, bei denen das ausströmende Medium aus einem Luft-Wasser-Gemisch bestand. Da die Dichte von Wasser 62,4 lb/ft bzw. 1.000 kp/nr beträgt, liegt die Dichte des zweiphasigen Gas-Wasser-Gemischs notwendigerweise unterhalb dieses Viertes. Auf der Ordinate ist ein logarithmischer Maßstab aufgetragen. Die relative Energie des zweiphasigen, ausströmenden Mediums liegt zwischen 1/10 und 10 lb/ft /s bzw. etwa 0,49 und etwa 49 mkp/m3/s. 609852/0673The abscissa of the diagram in FIG. 2 bears a linear scale with density values between 10 and 62.4 Ib / £ ir or 160 and 1,000 kp / m. These values are based on tests in which the outflowing medium consisted of an air-water mixture. Since the density of water is 62.4 lb / ft or 1,000 kp / nr, the density of the two-phase gas-water mixture is necessarily below this fourth. A logarithmic scale is plotted on the ordinate. The relative energy of the two-phase, outflowing medium is between 1/10 and 10 lb / ft / s or about 0.49 and about 49 mkp / m 3 / s. 609852/0673

/ ίΓ / Q/ ίΓ / Q

Die Kurve AB stellt die minimale Energiegrenze dar, weil ein Punkt auf dieser Kurve bezüglich einer bestimmten Dichte des ausströmenden Mediums die minimale Energie bestimmt, die aufgewendet werden kann, um die gewünschten Bedingungen zu erreichen. In der Praxis wird vorzugsweise bei einem Energiepegel oberhalb der Kurve AB gearbeitet, um auf der sicheren Seite zu liegen. Die Kurve BC kann entsprechend als maximale Energiegrenze verstanden v/erden, weil ein Punkt auf dieser Kurve bezüglich einer bestimmten Dichte des ausfließenden Mediums die maximale Energie bestimmt, die aufgewendet werden darf» wenn die gewünschten Bedingungen eingehalten werden sollen. In der Praxis wird vorzugsweise bei Energiepegeln gut unterhalb der Grenzlinie BC gearbeitet, um Leistung einzusparen. Aus diesem Grunde ist die genaue Lage der Kurve BC unwichtig, es sei denn um darzustellen, daß die gewünschten Bedingungen nicht mehr gegeben sind, wenn die Energie des ausströmenden zweiphasigen Mediums zu groß ist.The curve AB represents the minimum energy limit because a Point on this curve with respect to a specific density of the outflowing medium determines the minimum energy that is expended can be made to achieve the desired conditions. In practice, it is preferred to work at an energy level above curve AB in order to be on the safe side Side to lie. The curve BC can accordingly be understood as the maximum energy limit, because there is a point on it Curve with regard to a certain density of the outflowing medium determines the maximum energy that is expended may »if the desired conditions are to be met. In practice, preference is given to energy levels worked well below the BC line to save power. For this reason the exact position of the curve is BC unimportant unless to show that the desired conditions are no longer given when the energy of the outflowing two-phase medium is too large.

Fig. 2 ist auch zu entnehmen, daß vorzugsweise an einem Energie-Dichte-Punkt gearbeitet v/erden sollte, der innerhalb des schraffierten Bereichs an der Spitze der Kurve ABC liegt, wenn möglichst wenig Energie verbraucht werden soll. Es wurde jedoch festgestellt, daß aus Zuverlässigkeitsgründen in diesem Bereich nicht gearbeitet werden sollte, weil kleine Änderungen der Arbeitsparameter leicht zu unerwünschten Bedingungen im Behälter führen können. Sind beispielsweise die Arbeitsbedingungen auf den Punkt b eingestellt und verschiebt sich die Dichte des ausfließenden Mediums auf den Punkt b1 (Anstieg um etwa 10 %), so bestehen die gewünschten Bedingungen im Behälter nicht mehr. Solche Verschiebungen der Arbeitskennwerte können aus Verstopfungen der Flüssigkeitsoder Luftzufuhr, Änderungen der Pumpendrehzahl und normaler mechanischer Abnutzung während des Betriebs herrühren. Daher wird normalerweise links und oberhalb von dem schraffierten Bereich der Spitze des Bereichs I gearbeitet, beispielsweise beim Punkt b" im nicht schraffierten Teil dieses Bereichs.It can also be seen from FIG. 2 that work should preferably be carried out at an energy-density point which lies within the hatched area at the top of curve ABC, if as little energy as possible is to be consumed. It has been found, however, that for reasons of reliability, work should not be carried out in this area, because small changes in the working parameters can easily lead to undesirable conditions in the container. If, for example, the working conditions are set to point b and the density of the outflowing medium shifts to point b 1 (increase by about 10 %), the desired conditions no longer exist in the container. Such shifts in performance can result from clogging of the fluid or air supply, changes in pump speed, and normal mechanical wear and tear during operation. Therefore, work is normally carried out to the left and above the hatched area of the tip of the area I, for example at point b "in the non-hatched part of this area.

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Der innerhalb des Bereichs I liegende, aus dem schraffierten Teil beträchtlich verschobene Arbeitspunkt b" ist auch deshalb vorzuziehen, weil zur v/irksamen Flotation eine ausreichende Gasmenge erforderlich ist, um eine große Anzahl von Bläschen zu bilden, die das aufzuschwemmende Material berühren. Da bei der gezeigten Vorrichtung die in die Flüssigkeit eingeleitete Gasmenge umgekehrt abhängig ist von der Dichte des aus der Einspritzeinrichtung 15 austretenden zweiphasigen Mediums, und v/eil die Anzahl der Bläschen im allgemeinen mit der Gasmenge ansteigt, wird normalerweise der Betrieb am Arbeitspunkt b" (geringe Dichte) gegenüber dem Arbeitspunkt b (hohe Dichte) bevorzugt, wenn die Anzahl der Gasbläschen einen in Betracht zu ziehenden Faktor darstellt. Die quantitative Beziehung der Dichte des zweiphasigen Fluids, P?Gi> zum Gasdurcnsa"tz °-δ und· der Flüssigkeitsdurchsatz Q-r können durch die folgende Gleichung dargestellt werden:The operating point b ″, which lies within the area I and is considerably shifted from the hatched part, is also preferable because for effective flotation a sufficient amount of gas is required to form a large number of bubbles which come into contact with the material to be floated In the device shown, the amount of gas introduced into the liquid is inversely dependent on the density of the two-phase medium emerging from the injection device 15, and since the number of bubbles generally increases with the amount of gas, operation at operating point b "(low density ) preferred over operating point b (high density) if the number of gas bubbles is a factor to be taken into account. The quantitative relationship of the density of the two-phase fluid, P? Gi> to the gas diameter "tz ° -δ and the liquid flow rate Qr can be represented by the following equation:

62,4 1.00062.4 1,000

Es sei darauf hingewiesen, daß hier die relative Anzahl der Bläschen und nicht die Verteilung der Bläschen betrachtet wird. Die Bläschen können unabhängig davon, ob ihre Zahl verhältnismäßig groß oder klein ist, über den gesamten Behälter verteilt werden.It should be noted that the relative number of bubbles and not the distribution of the bubbles is considered here will. The vesicles can, regardless of whether their number is relatively large or small, over the entire container be distributed.

Vorzugsweise ist das Auslaßende der Einspritzeinrichtung etwas unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche i6a angeordnet, so daß das daraus hervortretende Gas-Flüssigkeits-Gemisch auf den Behälterboden 24 trifft oder über denselben streicht. Die Bedingung für das Auftreffen hängt von der Tiefe des Behälters sowie von der Energie des zweiphasigen Mediums ab. Beobachtungen geben Anlaß zu der Annahme, daß das Auftreffen oder "Nahezu-"Auftreffen auf den Behälterboden 24 wichtigThe outlet end of the injection device is preferably arranged somewhat below the liquid surface i6a, so that the gas-liquid mixture emerging therefrom hits the container bottom 24 or passes over the same. The condition for impact depends on the depth of the container and on the energy of the two-phase medium. Observations give rise to the assumption that the impact or "near" impact with the container bottom 24 is important

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262454?262454?

ist, um eine gute Verteilung der Gasbläschen und eine ruhige Flüssigkeitsoberfläehe bei minimalem Leistungsverbrauch zu erzielen.is to ensure a good distribution of the gas bubbles and a calm Achieve liquid surface with minimal power consumption.

In diesem Zusammenhang wurde ein Hystereseeffekt beobachtet, der zum Teil den Übergangsbereich II in»Fig. 2 erklären dürfte. Es wurde beobachtet, daß bei steigender Austrittsenergie bei gleichbleibender Dichte des zv/eiphasigen Fluids ein kritischer Wert erreicht wird, bei dem sich der Behälter plötzlich mit. Blasen füllt und die freie Oberfläche ruhig wird. Die Beobachtung einer solchen diskontinuierlichen Erscheinung war überaus überraschend. Weiter wurde festgestellt, daß nach Überschreiten des kritischen Energiewertes die Austrittsenergie unter Konstanthaltung der Dichte des aus der Düse ausströmenden Mediums abgesenkt werden kann und der Behälter mit Bläschen gefüllt bleibt, bis ein Energiewert unterhalb des vorherigen kritischen Werts erreicht ist. Mit anderen Worten, der Energiewert, bei dein die Bläschenverteilung von der gleichmäßigen in die nicht gleichmäßige Verteilung umschlägt, ist davon abhängig, ob man die Energie von einem Punkt innerhalb des Bereichs I vermindert oder die Energie von einem Punkt im Bereich III erhöht, um einen Punkt im Bereich I zu erreichen. Die Grenzlinie AB des Bereichs I ist der Ort der Energiewerte, bei dem die bevorzugten Bedingungen auftreten, wenn die Austrittsenergie von einem Punkt im Bereich III aus erhöht wird; die gestrichelte Grenzlinie DE des Übergangsbereichs II ist der Ort der Punkte, an denen die bevorzugten Bedingungen zu existieren aufhören, wenn die Austrittsenergie von einem Punkt I abgesenkt wird. Der Hystereseeffekt dürfte in engem Zusammenhang zu dem Auftreffen des eingespritzten zv/eiphasigen Fluids auf dem Behälterboden stehen. Unter Ausnutzung dieses Effekts kann zuverlässig bei Werten gearbeitet werden, die geringfügig innerhalb der Minimalenergie-Grenzlinie AB liegen, weil die bevorzugten Bedingungen im Behälter aufrechterhalten werden, auch wenn die Dichte des austretenden Mediums abnimmt, beispielsweise bei Verschiebung vom Punkt b" im Bereich I zum Punkt b"1 im Bereich II.In this context, a hysteresis effect was observed, which partially covers the transition area II in »Fig. 2 should explain. It has been observed that with increasing exit energy and constant density of the zv / egg-phase fluid, a critical value is reached at which the container suddenly moves with it. Bubbles fills and the free surface becomes calm. The observation of such a discontinuous phenomenon was extremely surprising. It was also found that after exceeding the critical energy value, the exit energy can be reduced while keeping the density of the medium flowing out of the nozzle constant and the container remains filled with bubbles until an energy value below the previous critical value is reached. In other words, the energy value at which the bubble distribution changes from the uniform to the non-uniform distribution depends on whether the energy is decreased from a point within the area I or the energy from a point in the area III is increased by one To reach point in area I. The boundary line AB of area I is the location of the energy values at which the preferred conditions occur when the exit energy is increased from a point in area III; the dashed boundary line DE of the transition area II is the location of the points at which the preferred conditions cease to exist when the exit energy is lowered from a point I. The hysteresis effect is likely to be closely related to the impact of the injected zv / egg-phase fluid on the container bottom. Using this effect, it is possible to work reliably at values that are slightly within the minimum energy limit line AB, because the preferred conditions in the container are maintained even if the density of the escaping medium decreases, for example when moving from point b ″ in area I to Point b " 1 in area II.

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Mit Rücksicht auf den Hystereseeffekt kann die Kurve AB als Grenzlinie aufgefaßt v/erden, die die minimalen Energiepegel bestimmt, bei denen die bevorzugten Bedingungen mit Sicherheit in der Flüssigkeit angetroffen werden. Mit anderen Worten, die zur sicheren Aufrechterhaltung der bevorzugten Bedingungen notwendige minimale Energie ist eine Funktion der Dichte des austretenden zweiphasigen·Mediums,und diese Funktion ist durch die Kurve AB bestimmt.With regard to the hysteresis effect, the curve AB can be interpreted as a boundary line which represents the minimum energy level determined in which the preferred conditions with certainty be found in the liquid. In other words, those to safely maintain the preferred conditions necessary minimum energy is a function of the density of the emerging two-phase medium, and this function is determined by the curve AB.

Während des Betriebs können die Werte auf Abszisse und Ordinate des Diagramms der Fig. 2, bei denen die Vorrichtung arbeitet, in verschiedener Y/eise bestimmt werden. Beispielsweise kann die Dichte des austretenden zweiphasigen Fluids aus der oben erwähnten Gleichung errechnet werden. Die Flüssigkeits- und Gasdurchsätze in die Einspritzeinrichtung 15 (Q, bzw. G.) können leicht gemessen werden, beispielsweise mittels eines herkömmlichen Venturirohrs, eines Rotameters, eines Pitotrohrs oder dergleichen, oder sie können aus dem Betriebszustand der Pumpe bestimmt werden. Kennt man das Behältervolumen, die Gas- und Flüssigkeitsdurchsätze und die Dichte despzweiphasigen Mediums, so kann die kinetische Energie ■■ · des zweiphasigen Fluids je Volumeneinheit des Behälters leicht bestimmt werden, wobei m den Massendurchsatz des zweiphasigen Fluids in Gewichtseinheiten pro Sekunde, bestimmt durch die Dichte und die Rohrgeometrie, ν die Austrittsgeschwindigkeit des zweiphasigen Gemisches und g die Gravitationskonstante bedeuten.During operation, the values can be on the abscissa and ordinate of the diagram of FIG. 2, in which the device operates, can be determined in various ways. For example the density of the exiting two-phase fluid can be calculated from the above-mentioned equation. The liquid and gas flow rates into the injector 15 (Q, respectively G.) can easily be measured, for example by means of a conventional venturi tube, a rotameter, a pitot tube or the like, or they can be determined from the operating condition of the pump. If you know the container volume, the gas and liquid flow rates and the density of the two-phase medium, so can the kinetic energy ■■ · of the two-phase fluid per unit volume of the container can be easily determined, where m is the mass flow rate of the two-phase fluid in weight units per second, determined by the density and the pipe geometry, ν the exit velocity of the two-phase mixture and g mean the gravitational constant.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß sich die Abszissenwerte der Fig. 2 auf das Volumen der Flüssigkeit im Behälter 13 beziehen. Wird also beispielsweise das Behältervolumen verdoppelt und die Dichte des zweiphasigen Mediums konstant gehalten, so muß auch dessen Austrittsenergie verdoppelt werden, um die bevorzugten Flotationsbedingungen aufrechtzuerhalten und den gleichen Arbeitspunkt im Diagramm der Fig. 2 einhalten zu können. Normalerweise wird die Austrittsenergie des zweiphasigen Fluids durch Veränderung der Drehzahl oder des Durchsatzes der Pumpe eingestellt, die die FlüssigkeitIt should again be pointed out that the abscissa values of FIG. 2 relate to the volume of the liquid in the container 13 refer. If, for example, the container volume is doubled and the density of the two-phase medium is constant held, its exit energy must also be doubled in order to maintain the preferred flotation conditions and to be able to maintain the same working point in the diagram of FIG. Usually the exit energy of the two-phase fluid is adjusted by changing the speed or the flow rate of the pump that supplies the liquid

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ζ b /.'+ j 'ι .3ζ b /.'+ j 'ι .3

ζ b /'+ j 'ιζ b / '+ j' ι

zur Einspritzeinrichtung 15 zuführt. Weiter kann die Einstellung durch Änderung des Staudrucks des Fluids an der Einspritzeinrichtimg 15 erfolgen. Das Diagramm der Fig. 2 vrurde durch Untersuchungen bestimmt, die bei Behältervolumina zwischen etwa 0,023 und etwa 14 nr5 (0,83 bis 500 ft5) durchgeführt wurden. Der gezeigte Bereich dürfte bei Flotationszellen in einem Volumenbereich von 1.000 : 1 anwendbar sein.to the injection device 15 feeds. The setting can also be made by changing the dynamic pressure of the fluid at the injection device 15. The graph of FIG. 2 was determined from tests performed on container volumes between about 0.023 and about 14 nr 5 (0.83 to 500 ft 5 ). The range shown should be applicable to flotation cells in a volume range of 1,000: 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein natürlicher hydraulisch bewirkter Effekt zur Durchführung der Flotation oder, genauer, zur vollständigen Füllung und Vermischung einer Flüssigkeit mit Gasbläschen ohne übermäßige Rührwirkung und mit einem Minimum an Scherturbulenzen im Flotationsbehälter, ausgenutzt. Durch die vollständige Füllung der Flüssigkeit mit Gasbläschen und die Zirkulation der Bläschen wird der Kontakt zwischen Bläschen und aufzuschwemmendem Material optimiert. Der natürliche hydraulische Effekt erlaubt es auch, das Verfahren ohne Leiteinrichtungen oder andere mechanische Gasverteilungseinrichtungen durchzuführen.In the method according to the invention, a natural, hydraulically produced effect is used to carry out the flotation or, more precisely, to completely fill and mix a liquid with gas bubbles without excessive agitation and with a minimum of shear turbulence in the flotation tank. By completely filling the liquid With gas bubbles and the circulation of the bubbles, the contact between the bubbles and the material to be floated is established optimized. The natural hydraulic effect also allows the process to be carried out without guiding devices or other mechanical ones Carry out gas distribution facilities.

Das zweiphasige Fluid kann auch aus einer mittleren Stellung etwa horizontal in den unteren Bereich der im Behälter befindlichen Flüssigkeit eingeleitet werden. Hieraus ist ersichtlich, daß die Einspritzrichtung im Behälter nicht kritisch ist, um die gewünschten hydraulischen Effekte oder Eigenschaften in der Flüssigkeit zu erzielen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Ausspritzrichtung des zweiphasigen Fluids in die Flüssigkeit einen Strom in dem die Flüssigkeitsoberfläche bildenden Schaum erzeugt. Genauer, der an der Oberfläche befindliche Schaum fließt in einer Richtung, die durch die Düsenstellung bestimmt wird. Kleine Änderungen in der Stellung der Einspritzeinrichtung können daher dazu ausgenutzt werden, anstelle der eingangs erwähnten Abstreicheinrichtungen einen Schaumstrom zu erzeugen.The two-phase fluid can also come from a middle position be introduced approximately horizontally into the lower area of the liquid in the container. From this it can be seen that the direction of injection in the container is not critical in order to achieve the desired hydraulic effects or To achieve properties in the liquid. However, it has been shown that the ejection direction of the two-phase Fluids in the liquid create a flow in the foam forming the liquid surface. More precisely, the one Foam located on the surface flows in a direction that is determined by the nozzle position. Small changes in the position of the injection device can therefore be used instead of the scraping devices mentioned at the beginning to create a foam stream.

Vorzugsweise wird für Flotationen die Ausführungsform der Fig, 3 verwendet, weil sich gezeigt hat, daß hierbei ein Strom auf der Flüssigkeitsoberfläche im Behälter entsteht,The embodiment of FIG. 3 is preferably used for flotation, because it has been shown that here a Electricity is generated on the surface of the liquid in the container,

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262'-r:/-'3 262'- r: / - ' 3

der durch die Stellung der Einspritzeinrichtung, d.h. die Einspritzrichtung, bestimmt wird. Kleine Stellungsänderungen der Einspritzeinrichtung können daher ausgenutzt werden, um anstelle der eingangs erwähnten Abstreicheinrichtungen einen Schaumstrom zu erzeugen. Diese Erscheinung tritt nicht auf, wenn das Gas nicht längs der Innenwand der Beruhigungskammer 32 geführt wird. Eine weitere Auswirkung der Einleitung des Gases längs der Innenwand der Beruhigungskammer 32 besteht darin, daß die Luft eine kissenartige Grenzschicht bildet, die die Einspritzeinrichtung vor unzulässigen mechanischen Beanspruchungen und vor Abnutzung durch mit der gepumpten Flüssigkeit mitgeführte Feststoffe schützt.which is determined by the position of the injection device, i.e. the injection direction. Small changes in position the injection device can therefore be used instead of the scraping devices mentioned above Generate foam stream. This phenomenon does not occur if the gas does not run along the inner wall of the calming chamber 32 is performed. Another effect of introducing the gas along the inner wall of the calming chamber 32 is in that the air forms a cushion-like boundary layer that protects the injector from impermissible mechanical Protects stress and wear from solids carried along with the pumped liquid.

Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Einspritzeinrichtung 15 ist an dem Ende des Rohrstücks 31 eine abgewandelte flache kreisförmige Endplatte 33a befestigt. Die darin ausgebildete Mittelöffnung 35 dient zur starren Aufnahme des die Flüssigkeit heranführenden Rohrs 17. Als Gaεeinleitungsöffnungen sind in der Platte 33a große Öffnungen 37a mit verhältnismäßig geringem Abstand voneinander und kleinere Öffnungen 37b mit größerem Abstand voneinander vorgesehen. Sämtliche Öffnungsränder grenzen an die Innenwand des Rohrstücks 31, so daß die oben beschriebene Grenzschicht entsteht. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser nicht symmetrischen Anordnung der Öffnungen ebenfalls ein Strom auf der Flüssigkeitsoberfläche entsteht, in die das zweiphasige Fluid ausgetrieben wird. Mit anderen Worten, der Oberflächenstrom kann durch Abwandlung der Konstruktion der Einspritzeinrichtung ebenso erzeugt werden wie durch die Anordnung unter einem Winkel zur Flüssigkeitsoberfläche.In the embodiment of the injection device shown in FIG 15, a modified flat circular end plate 33a is attached to the end of the pipe section 31. The trained in it Central opening 35 serves to rigidly receive the pipe 17 leading to the liquid. As gas inlet openings are in the plate 33a large openings 37a with a relatively small distance from each other and smaller openings 37b provided at a greater distance from one another. All opening edges border on the inner wall of the pipe section 31, so that the boundary layer described above is created. It has been shown that in this non-symmetrical arrangement The openings also create a flow on the surface of the liquid, into which the two-phase fluid is expelled will. In other words, the surface flow can be increased by modifying the construction of the injector can also be generated as by the arrangement at an angle to the liquid surface.

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Claims (19)

1. Verfahren zur Flotation mittels dispergierten Gases, bei dem hydraulische Effekte zur Dispersion der Gasbläschen über in einem Behälter enthaltene Flüssigkeit mit freier Oberfläche ausgenutzt v/erden, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiphasiges Fluid in die Flüssigkeit eingespritzt vird, dessen Dichte und kinetische Energie je Voluneneinheit der Flüssigkeit durch einen Punkt innerhalb des von den Bereichen I und II des Diagramms der Fig. 2 umfaßten Gebiets bestimmt v/ird (etwa 49m·kp-s/m3- 146 kp/nr5; 0,093 m-kP -s/cr5 - 843 kp/m5; 49m-kP:s/m3 - 826 kp/m3).1. A method for flotation by means of dispersed gas, in which hydraulic effects for dispersing the gas bubbles over liquid contained in a container with a free surface v / ground, characterized in that a two-phase fluid is injected into the liquid, its density and kinetic energy depending . Voluneneinheit the liquid through a point within the encompassed by the regions I and II of the diagram of Figure 2 is intended area v / ith (about 49m · kg-s / m 3 to 146 kg / nr 5; 0.093 m k P -s / cr 5 - 843 kp / m 5 ; 49m-kP: s / m 3 - 826 kp / m 3 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die kinetische Energie und Dichte des zweiphasigen, in die Flüssigkeit eingespritzten Fluids durch einen Punkt innerhalb des durch den Bereich I im Diagramm der Fig. 2 umfaßten Gebiets bestimmt v/ird (49 m«kp-s/m — 308 kp/nr5; 0,19 m-kp.s/rir5 - 790 kp/nr5; 49 m'kp-s/m . -2. The method according to claim 1, characterized in that the kinetic energy and density of the two-phase fluid injected into the liquid is determined by a point within the area encompassed by area I in the diagram of FIG. 2 (49 m «Kp-s / m - 308 kp / nr 5 ; 0.19 m-kp.s / rir 5 - 790 kp / nr 5 ; 49 m'kp-s / m. - 665 kp/m3).665 kp / m 3 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzei chn e t, daß das zweiphasige Fluid in Richtung nach unten in die Flüssigkeit eingespritzt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the two-phase fluid in the downward direction is injected into the liquid. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chn e t, daß das zweiphasige Fluid von einer Stelle unterhalb der freien Oberfläche der Flüssigkeit in dieselbe eingeleitet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the two-phase fluid from a point below the free surface of the liquid is introduced into the same. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die Flüssigkeit in einem Behälter ohne Leiteinrichtungen oder mechanische Gasverteilungseinrichtungen enthalten ist.5. The method according to claim 1, characterized in chn e t that the liquid is in a container without baffles or mechanical gas distribution devices is included. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chn e t, daß nach dem Betrieb bei einem innerhalb des Be-6. The method according to claim 2, characterized in that after operation at a within the loading 609852/0673609852/0673 reichs I des Diagramms der Fig. 2 liegenden Arbeitspunkt die kinetische Energie dec eingespritzten zweiphasigen Fluids allmählich auf einen Punkt innerhalb des Bereichs II des Diagramms der Fig. 2 abgesenkt wird.area I of the diagram of FIG. 2 lying working point the kinetic energy dec injected two-phase Fluid is gradually lowered to a point within area II of the diagram of FIG. 2. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß das zweiphasige Fluid aus einem Gas-Wasser-Gemisch besteht.7. The method according to claim 1, characterized in that the two-phase fluid consists of a gas-water mixture consists. 8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzei chn e t, daß kinetische Energie und Dichte des zweiphasigen Fluids so gewählt sind, daß es den Boden des Behälters erreicht. 8. The method according to claim 4, characterized in that kinetic energy and density of the two-phase Fluids are chosen so that it reaches the bottom of the container. 9- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chn e t, daß die flüssige Phase des zweiphasigeii Fluids aus Wasser besteht, die in eine Beruhigungskammer gepumpt wird, und daß die andere Phase aus Gas besteht, das durch Ansaugen in der Beruhigungskammer in das Wasser gemischt wird.9- The method according to claim 1, characterized in that the liquid phase of the two-phase fluid consists of Water, which is pumped into a calming chamber, and that the other phase consists of gas that is drawn by suction is mixed into the water in the calming chamber. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei ch-. net, daß die kinetische Energie je Einheit des im Behälter enthaltenen Volumens des ausgeleiteten zweiphasigen Fluids zwischen etwa 0,98 und wesentlich über etwa 49m-kp-s/m3 (0,2 bis 10 Ib/ft2/sec) beträgt.10. The method according to claim 1, characterized in ch-. net that the kinetic energy per unit of the volume of the discharged two-phase fluid contained in the container is between about 0.98 and substantially above about 49 m-kp-s / m 3 (0.2 to 10 lb / ft 2 / sec). 11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kinetische Energie je Einheit des im Behälter enthaltenen Volumens des ausgeleiteten zweiphasigen Fluids zv/ischen etwa 1,96 und wesentlich über etwa11. The method according to claim 2, characterized in that that the kinetic energy per unit of the in the container contained volume of the diverted two-phase fluid zv / ischen about 1.96 and substantially over about 49 m-kp's/m3 (0,4 bis 10 Ib/ft2/sec) beträgt.49 m-kp's / m 3 (0.4 to 10 lb / ft 2 / sec) is. 12. Flotationsvorrichtung, die unter Ausnutzung hydraulischer Effekte Gasbläschen über eine Flüssigkeit mit einer freien Oberfläche verteilt, mit einem Behälter (23) zur Aufnahme einer Flüssigkeit (16) mit einer freien Oberfläche (i6a), mit einer Einrichtung (26), die wirksam mit dem Behälter verbunden ist und zur Einleitung zu bearbeitender Flüssig-12. Flotation device, which takes advantage of hydraulic effects of gas bubbles over a liquid with a free Distributed surface, with a container (23) for receiving a liquid (16) with a free surface (i6a), with a device (26) which is effectively connected to the container and for introducing liquid to be processed 609852/0673609852/0673 keit und zur Ausleitung der bearbeiteten Flüssigkeit aus dem Behälter dient, und mit einer Fluid-Einspritzeinrichtung (15)» die in einer Stellung befestigt ist, in der zweiphasiges Fluid in die im Behälter befindliche Flüssigkeit ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Einspritzeinrichtung (15) folgende Bestandteile enthält: eine hohle rohrförmige Beruhigungskammer (32) mit einem offenen Ende, durch das das zweiphasige gemischte Fluid in die Flüssigkeit im Behälter ausgestoßen wird und deren gegenüberliegendes Ende mit einem Rohr (17) verbunden ist, durch das Flüssigkeit unter Druck in das Innere der Beruhigungskammer in insgesamt axialer Richtung gepumpt wird, wobei der Querschnitt des Rohrs gegenüber dem Innenquerschnitt der Beruhigungskammer klein ist, und eine Gas-Einleiteinrichtung (37; 37a, 37b) zur Einleitung von Gas ins Innere der Beruhigungskammer zur Mischung mit der darin befindlichen Flüssigkeit und zur Ausbildung des zweiphasigen Fluids, das in die Flüssigkeit ausgestoßen wird und eine Dispersion von Gasbläschen bildet, die zu der freien Oberfläche aufsteigen.speed and for the discharge of the processed liquid from the container is used, and with a fluid injection device (15) »which is fixed in a position in which two-phase fluid enters that in the container Liquid is expelled, characterized in that that the fluid injection device (15) contains the following: a hollow tubular calming chamber (32) having an open end through which the two-phase mixed fluid into the liquid in the Container is ejected and the opposite end of which is connected to a tube (17) through which liquid is pumped under pressure into the interior of the calming chamber in the overall axial direction, the cross section of the pipe is small compared to the internal cross-section of the calming chamber, and a gas inlet device (37; 37a, 37b) for introducing gas into the interior of the calming chamber for mixing with the one located therein Liquid and to form the two-phase fluid that is ejected into the liquid and a dispersion formed by gas bubbles rising to the free surface. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine flache Platte (33» 33a), die dicht im gegenüberliegenden Ende der rohrförmigen Beruhigungskammer (32) befestigt ist, und durch eine Mittelöffnung (35) durch die Platte, zur festen Aufnahme des die Flüssigkeit führenden Rohrs (17).13. The apparatus according to claim 12, characterized by a flat plate (33 »33a) which are tightly opposite End of the tubular calming chamber (32) is attached, and through a central opening (35) through the Plate for firmly holding the pipe (17) carrying the liquid. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Einleiteinrichtung mehrere verhältnismäßig kleine Öffnungen (37; 37a, 37b) durch die flache Platte (33} 33a) enthält, die mit dem Innern der Beruhigungskammer (32) in Verbindung stehen.14. The device according to claim 13, characterized in that the gas introduction device contains a plurality of relatively small openings (37; 37a, 37b) through the flat plate (33 } 33a) which are in communication with the interior of the calming chamber (32). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (37; 37a, 37b) in der Platte so angeordnet sind, daß das Gas längs der15. The device according to claim 14, characterized in that that the openings (37; 37a, 37b) are arranged in the plate so that the gas along the 609852/0673609852/0673 Innenwand der Beruhigungskammer (32) eingeleitet wird.Inner wall of the calming chamber (32) is initiated. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η n-16. The device according to claim 14, characterized in that g e k e η n- z e i chnet, daß die Öffnungen (37; 37a, 37b) an der Innenwand der Beruhigungskammer (32) anliegen.z e i chnet that the openings (37; 37a, 37b) rest on the inner wall of the calming chamber (32). 17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Innendurchmessers der Beruhigungskammer (32) zum Innendurchmesser des Rohrs (17) zwischen etwa 1,5 und 3,5 liegt.17. The device according to claim 15, characterized in that that the ratio of the inner diameter of the calming chamber (32) to the inner diameter of the Rohrs (17) is between about 1.5 and 3.5. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Beruhigungskammer (32) zu ihrem Innendurchmesser zwischen 2 und 15 liegt.18. The device according to claim 17, characterized in that that the ratio of the length of the calming chamber (32) to its inner diameter between 2 and 15. 19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Öffnungen (37a) verhältnismäßig groß und in einem geringen Abstand voneinander angeordnet sind, und daß die anderen Öffnungen (37b) verhältnismäßig klein und in einem größeren Abstand voneinander angeordnet sind.19. The device according to claim 15, characterized in that that some of the openings (37a) are relatively large and at a small distance from each other are arranged, and that the other openings (37b) relatively small and at a greater distance from each other are arranged. 609852/0673609852/0673
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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