DE2633477A1

DE2633477A1 - Verfahren und vorrichtung zum entwaessern von feststoffsuspensionen

Info

Publication number: DE2633477A1
Application number: DE19762633477
Authority: DE
Inventors: Paul Schloeffel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1976-07-26
Publication date: 1978-02-02
Also published as: IT1115885B; DE2633477C2; IL52585A0; US4138332A; JPS5315673A; GB1590863A; FR2359625A1; FR2359625B1; IL52585A

Description

Anmelder: Paul Schloffel, Prof.-Dillinger-Weg 19,

6702 Bad Dürkheim

Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern von Feststoffsuspensionen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von Feststoffsuspensionen schwankender Konzentration uLs zu einer geringen Restfeuchte mittels einer Schubzentrifuge, vor welcher mindestens ein Hydrozyklon oder mindestens eine Gruppe von Hydrozyklonen angeordnet ist.

Beim Entwässernvon Feststoffsuspensionen mittels einer aus Hydrozyklonen und einer Schubzentrifuge bestehenden Anordnung treten Probleme auf, wenn einerseits geringe Restfeuchten erzielt werden sollen, andererseits die Konzentration der Suspension schwankt. Legt man die Anordnung derart aus, daß eine gewisse Restfeuchte beispielsweise von 3% (d.h. drei

Gewichtsprozent sind Kristalloberflächen-Wasser) nicht überschritten

wird, so führen erhöhte Feststoffkonzentrationen der zugeführten Suspension zu Störungen des Betriebes:

Einerseits kann es vorkommen, daß bei erhöhter Feststoffkonzentration der zugeführten Suspension die UnterlaufÖffnung eines Hydrozyklons verstopft wird. Andererseits besteht die Gefahr, daß die aus der Oberlauföffnung des letzten Hydrozyklons austretende Flüssigkeit noch mit Feststoffen beladen, also nur unzureichend gereinigt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabestellung zugrunde, eine Anlage mit Schubzentrifuge und vorgeschaltetem Hydrozyklon derart zu steuern, daß bis auf extrem niedere Restfeuchten entwässert

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werden kann, ohne daß die genannten Betriebsstörungen auftreten.

Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Volumenzulaufstrom zu demjenigen Hydrozyklon bzw. derjenigen Gruppe von Hydrozykonen, der bzw. die unmittelbar vor der Schubzentrifuge angeordnet ist, derart geregelt wird, daß die in der Zeiteinheit in der Suspension zugeführte Feststoffmenge konstant ist. Nimmt die Dichte der zugeführten Suspension zu, so wird der Volumenzulaufstrom so weit gedrosselt, daß die in der Zeiteinheit zugeführte Feststoffmenge konstant bleibt. Bei derart gedrosseltem Durchsatz erhalten die Hydrozyklone nur so viel Feststoff, daß ein Verstopfen nicht auftreten kann und das aus der Oberlauföffnung des letzten Hydrozyklons austretende Wasser völlig klar ist. Nimmt jedoch die Dichte der zugeführten Suspension wieder ab, so wird der Volumenzulaufstrom erhöht, so daß der Vorrichtung in der Zeiteinheit die gleiche Feststoff menge zugeführt wird und diese die zugeführte Suspension auf die gewünschte, konstante Konzentration eindicken kann.

Es hat sich bewährt, die Leistungsaufnahme der Schubzentrifuge zu messen und als Regelgröße für den Volumenzulaufstrom zu verwenden. Besonders einfach jedoch ist es, unmittelbar das spezifische Gewicht der Suspension zu messen und als Regelgröße für den Volumenzulaufstrom einzusetzen. Diese Messung des spezifischen Gewichtes der Suspension erfolgt vorteilhaft unmittelbar vor der Schubzentrifuge.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorteilhaft in der Leitung, welche die zu konzentrierende Suspension der Vorrichtung zuführt, ein Regelventil angeordnet, das über eine Steuerleitung mit einem Stellgerät verbunden ist. Dieses Stellgerät kann mit einem Meßgerät verbunden sein, welches die Leistungsaufnahme eines die Schubzentrifuge antreibenden Motors mißt. Vorteilhaft jedoch ist das Stell-

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gerät mit einer Durchlaufwaage verbunden, die das spezifische Gewicht der Suspension mißt. Man kann diese Durchlaufwäage entweder in der Suspensionszuführungsleitung vor den HydroZyklonen, oder unmittelbar hinter der Unterlauföffnung eines Hydrozyklons, der unmittelbar vor der Schubzentrifuge angeordnet ist, oder schließlich zwischen einem Mischbehälter und der Schubzentrifuge anordnen. Welche der drei genannten Möglichkeiten man wählen wird, hängt von wirtschaftlichen Überlegungen ab. Am wirtschaftlichsten wird es sein, und eine besonders wirkungsvolle Steuerung wird man erhalten, wenn die Durchlaufwaage hinter der Unterlauföffnung eines Hydrozyklons angeordnet ist, der unmittelbar vor der Schubzentrifuge angeordnet ist.

In beiliegender Zeichnung ist schematisch ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.

Die zu konzentrierende Suspension wird über die Suspensionszuführungsleitung 2 zugeführt. In dieser Leitung 2 ist ein Regelventil 4 angeordnet, welches den Volumenzulaufstrom durch die Suspensionszuführungsleitung 2 steuert. Die Suspensionszuführungsleitung 2 mündet tangential in einen ersten Hydrozyklon 6, dessen Unterlauföffnung 8 in einen Mischbehälter 10 mündet. Die Oberlauföffnung 12 des ersten Hydrozyklons 6 ist an die tangentialen Eingänge 14 und 16 der beiden Hydrozyklone 18 und 20 einer zweiten Gruppe von Hydrozyklonen angeschlossen. Die Oberlaufabführungsleitungen dieser beiden Hydrozyklone 18 und 20 führen reines Wasser ab. Die Unterlauföffnungen 24 und 26 der beiden Hydrozyklone 18 und 20 führen dem Mischbehälter 10 eine konzentrierte Suspension zu, welche jedoch weniger konzentriert ist als die Suspension, die von der Unterlauföffnung 8 des ersten Hydrozyklons 6 in den Mischbehälter 10 abläuft.

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Im Mischbehälter 10 werden die konzentrierten Suspensionen der ersten Hydrozyklongruppe (hier bestehend aus einem einzigen Hydrozyklon 6) der zweiten Hydrozyklongruppe (hier bestehend aus den Hydrozyklonen 18, 20) sowie eventueller weiterer Hydrozyklongruppen vermischt und dann über die Schubzentrifugenzuführungsleitung 28 der Schubzentrifuge 30 zugeführt.

Die Schubzentrifuge 30 wird von einem Motor angetrieben, dessen Leistungsaufnahme von einem Meßgerät 32 gemessen und einem Stellglied 34 als Regelgröße aufgegeben wird. Über die gestrichelte Steuerleitung 36 ist das Stellglied 34 mit dem Regelventil 4 verbunden, um in der eingangs dargelegten Weise, in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme des Motors mittels des Regelventiles 4, den Volumenzulaufstrom durch die Suspensionszuführungsleitung 2 zu regeln.

Strichpunktiert ist in der Unterlauf-Auslaßleitung 26 des einen Hydrozyklons 20 der zweiten Hydrozyklongruppe eine Durchlaufwaage 38 angedeutet, die über die punktiert angedeutete Leitung 40 mit dem Stellgerät 34 verbunden ist; die den Motor mit dem Stellgerät 34 verbindende Leitung 35 entfällt dann, und es wird in der Durchlaufwaage 38 das spezifische Gewicht der aus dem Unterlauf des Hydrozyklons 20 austretenden Suspension gemessen, über die Leitung 40 dem Stellgerät 34 aufgegeben und von diesem als Regelgröße über die Steuerleitung 36 dem Regelventil 4 aufgegeben. Die durch die Suspensionszuführungsleitung 2 aufgegebene Suspension habe z.B. einen Wassergehalt von 90 Gewichtsprozent. Durch die beiden Hydrozyklone möge diese dünnflüssige Suspension auf eine Restfeuchte eingedickt werden, deren konstanter Wert zwischen 35% und 45% Restfeuchte liegt, also z.B. bei 40%. Diese 40% Restfeuchte sind der Wassergehalt des Gutes

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im Mischbehälter 10; der Wassergehalt der durch den Unterlauf 8 des ersten Hydrozyklons 6 ausströmenden, konzentrierten Suspension liegt niederer, der Wassergehalt an den Unterlaufen 24 und 26 der beiden anderen Hydrozyklone 18 und 20 höher. Es kommt darauf an, durch die Regelung des Volumenzulaufötromes in der Suspensionszuführungsleitung 2 die Konzentration im Mischbehälter 10 genau konstant zu halten.,, im vorliegenden Beispiel auf 40%. Diese eingedickte Suspension wird dann durch die Leitung 28 der Schubzentrifuge 30 zugeführt, welche eine Verminderung der Restfeuchte auf beispielsweise 3 Gewichtsprozent erzielt.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem, Feststoffsuspensionen schwankender Konzentration einzudicken, tritt insbesondere beim Eindicken von Chemiegips-Halbhydrat auf. Dieser wird in einer Schubzentrifuge dann optimal entwässert, wenn er der Schubzentrifuge in einer Konzentration von mindestens 1,1 kg Feststoff pro Liter Suspension zugeführt wird. Die aus dem Autoklaven abgezogene Suspension, deren Konzentration zwischen 0,3 und 0,6 kg Feststoff pro Liter Suspension schwankt, muß daher mindestens auf diesen konstanten Zahlenwert von 1,1 kg Feststoff pro Liter Suspension voreingedickt werden. Dies ist mittels des erfindungsgemäßen Regelverfahrens möglich. Während es bisher nur möglich war, in der Schubzentrifuge, mit vorgeschalteten Hydrozyklonen, Chemiegips-Halbhydrat auf eine Restfeuchte von 8 Gewichtsprozent Wasser zu entwässern, wird es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens möglich, diese Restfeuchte auf 3% zu vermindern.

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Claims

Ansprüche

¹IJ Verfahren zum Entwässernvon Feststoff suspensionen schwankender Feststoff konzentration bis" zxi einer geringen

Restfeuchte mittels einer Schubzentrifuge, vor welcher mindestens ein Hydrozyklon oder mindestens eine Gruppe von Hydrozyklonen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenzulaufstrom zu demjenigen Hydrozyklon bzw. derjenigen Gruppe von Hydrozyklonen, der bzw. die unmittelbar vor der Schubzentrifuge angeordnet ist, derart geregelt wird, daß die in der Zeiteinheit in der Suspension zugeführte Feststoffmenge konstant ist.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsaufnahme der Schubzentrifuge gemessen und als Regelgröße für den Volumenzulaufstrom verwendet wird.
3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß·· das spezifische Gewicht der Suspension, vorteilhaft unmittelbar vor der Schubzentrifuge, gemessen und als Regelgröße für den Volumenzulaufstrom verwendet wird.
4.) Vorrichtung zum Eindicken von Feststoffsuspensionen schwankender Feststoffkonzentration bis zu einer hohen Endkonzentration, wobei vor einer Schubzentrifuge mindestens ein Hydrozyklon oder eine Gruppe von Hydrozyklonen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 in der Suspensionszuführungsleitung (2) ein Regelventil (4) angeordnet ist, das über eine Steuerleitung (36) mit einem Stellgerät (34) verbunden ist* ■".-■■'■:
5. Verrichtung nach Anspruch 4, zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das■Stellgerat (34) mit einem Meßgerät (32) verbunden (35) ist, welches die Leistungsaufnahme eines die Schubzentrifuge (30) antrei-

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ORIGINALiNSPECTED

benden Motors mißt.
6. )Vorrichtung nach Anspruch 4, zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellgerät (34) mit_einer Durchlaufwaage (38) verbunden (40) ist, welche das spezifische Gewicht der Suspension mißt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufwaage (38) in der Suspensionszuführungsleitung (2) angeordnet ist.
8.)Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufwaage (38) hinter der Unterlauföffnung (26) eines Hydrozyklons (20) angeordnet ist, der unmittelbar vor der Schubzentrifuge (30) angeordnet ist.
9. )Vorrichtung nach Anspruch 6 mit mehreren Hydrozyklonen (6, 18, 2O), welche an einen gemeinsamen Mischbehälter (10) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaufwaage (38) in der Schubzentrifugenzuführungsleitung (28) zwischen dem Mischbehälter (10) und der Schubzentrifuge (30) angeordnet ist.

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