DE2703216A1 - Verfahren und vorrichtung zur foerderung von loesungen und aufschlaemmungen - Google Patents

Description

IWS. R. MORTENS
DIPL.-Pf .V-. Ü2. R. KEIL ^6oo° F~ankfur<./N, den 21». 1.1977

t F>o»:,fe;:.i ι. λ«,™^,,,,,. ₃₄ κ 83 P 62 ^

KUTIlNMi Industrieanlagen-Aktiengesellschaft in

Wien (Österreich) , Aichholzgasse 51-53

Verfahren und Vorrichtung zur Förderung von Lösungen und Aufschlämmungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Förderung von Lösungen und Aufschlämraungen insbesondere thermisch zersetzbarer Metallsalze zu Düsen, welche die Lösung bzw. Aufschlämmung in einen geheizten Ofenraum versprühen, sowie eine Förderanlage zur Durchführung des Verfahrens.

Bekanntlich nehmen insbesondere Lösungen von Halogeniden mit freier gelöster Halogenwasserstoffsäure, z.E» Eisenchloride und Salzsäure als Hauptbestandteile enthaltende Beizlös^ngen, einen breiten Raum unter den zur Behandlung gelangenden Medien ein, wie überhaupt Verfahren, bei denen durch thermische Zersetzung von Salzen Metalloxid entsteht, und aus den Zersetzungsprodukten des Anionβ die entsprechende Säure wiederhergestellt werden kann (Säureregeneration durch Sprührösten)»

Es leuchtet ein, daß bei den hohen heutigen Heizmittelkosten eine effektive Wärmerückgewinnung sehr wichtig ist und ein wirtschaftliches Arbeiten auch häufig überhaupt erst ermöglicht· Man geht hier so vor, daß , man die heißen, aus dem Sprühofen kommenden, zuvor meist mechanisch entstaubten Brüden mit der zu versprühenden

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Lösung oder Aufschlämmung kontaktiert, wodurch diese erhitzt und einkonzentriert und im Effekt boachtliche Heizmittelersparnisse erzielt werden. Nicht zuletzt werden die Ofenabgase dabei gleichzeitig auch einer wirksamen nassen Peinentstaubung unterzogen, was z.B. bei einer darauffolgenden adiabatischen Ohlorwasserstoffabsorption und Produktion von Salzsäure von großem Vorteil ist ο

Nachteilig an diesen Wärmerückgewinnungs- und Entstaubungsverfahren ist freilich, daß die zu versprühende Lösung daduroh hochkonzentriert, siedendheiß und mit Staub beladen wird. Im Falle mineralsaurer, z.B· salz- oder flußsaurer Staubaufschlämmungen, die z.B. mit 8 atü Druck versprüht werden müssen, ergeben sich auch bei der heutigen, fortgeschrittenen Chemiepumpentechnik fast unlösbare Förderprobleme. Die Folge ist, daß die sonst klaglos laufenden Anlagen, bedingt durch häufige Pumpenausfälle, einen großen Aufwand an Pumpenwartung und -reparaturen und oft auch Betriebstillstände hinnehmen müssen, was nicht nur große Unkosten, sondern durch den unregelmäßigen Betrieb auoh ein Absinken der Leistung der Anlage, der Reinheit und Gleichmäßigkeit des Produkts mit sich bringt, und zwar nicht nur der analytisohen, sondern auch der strukturellen Gleichmäßigkeit (Korngrößenspektrum, spezifische Oberfläche etc). Gerade darauf kommt es aber bei den in derartigen Anlagen produzierten Metalloxiden etc meist an.

Trotz dieser Mißstände, die bekanntlich sohon jahrzehntelang das Verfahren belasten, nahm man sie stillschweigend in Krauf, weil man keine Abhilfe wußte.

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üine Möglichkeit, aggressive Flüssigkeiten ohne Berührung bewegter Teilo außer von Absperrorganen zu fördern, ist zwar bereits im sogenannten Druckfaß (Druckheber, acid egg) bekannt, in welches alternierend zunächst, meist im freien Gofälle, das zu fördernde Medium gefüllt und sodann mit Druckluft oder einem anderen Fördergas durch Verdrängung herausgepreßt und durch eine Rohrleitung gefördert wird. Es haben sich derartige, heute meist pumpenartig mit mehreren zeitgesteuerton und phasenverschoben arbeitenden Druckfässern versehene Anlagen (pulsometer) jedoch gerade für das obengenannte Verfahren nicht einführen können, weil derartige Anlagen gewöhnlich zumindest chlorwasseratoffresisteat sein müssen, oft aber auch, wie z.B. bei der Verarbeitung der Abbeize salpeterflußsaurer üdelstahlbeizanlagen, feuohten Fluorwasserstoffdämpfen standzuhalten haben.

Jis zeige sich jedoch, daß es durchaus möglich ist, die- zu oehandelnde Lösung bzw. Aufschlämmung mittels Druckgas zu den Düsen zu befördern, wobei der einfachste yiieg darin besteht, mit einem hinreichend großen Druckfaß zu arbeiten und damit die unter den gegebenen korrosiven Vorhältnissen schwer zu realisierenden Steuer·-, und Automatisierungsprobleme zu vermeiden.

Ein nicht geringes Problem stellt auch die exakte Messung des Druckes und der Menge dor auf die Düsen aufgegebenen Lösung oder Aufschlämmung dar. jirfindungsgemäß ist es möglich, auch dieses Problem dadurch zu lösen, daß man den Druck und den Verbrauch des Fördergases bestimmt, was ohne Aufwand leicht möglich ist, und daraus auf Druck und Verbrauch an geförderter Flüssigkeit oder Aufschlämmung zu schließen.

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riorraalorw« iso übt man da» Verfahren ncer aus, inaom man die Lösung oder Auf sonlämmmi.., durch mehr«ro phasonvorschoben ari.eitonda Druckfasaer fördert. Derart ist ο Ln völlig Kontinuierlicher, gleiciinuiUigor lie — trieb möglich.

Die Förderanlage zur Durchführung diesen kontinuierlichen Verfahrens ist mit einem oder mehroron phasenverschoben arueitenden ) uckfässern vergehen, wobei erfinduniStiemäU an den Leitungen, die das Druckgas den einzelnen Druckiäasern zuführen, Rohrleitungen einmünden, durch welche zur Verhinderung dos Eindringens korrosiver uaso in dau i)neumatiijche System aulicrhalb des jeweiligen t'ördertaktes ein opülgaa strömt.

In einer Auagestaltunj der Förderanlage sind gesteuerte Entlüftungsventile vorgesehen, durch die aulierhalb des Arbeitstakte:} sowohl das von dur Plütjsigkeit bzw. dem [jchlamm ve rü rang to 'Jas als auch das JpiilgaLJ entweichen kann«

Da meist eine ,-leichmaKiige Pördei'un^ vorgauohen. iüt, laut sich für den Förderrhythmua unu die Spülung eine einfachere Litouorung durch die Zeit anwenden. In einer Aus^estaltiUig dor AnIa e ist hierzu je ein Zeitochalter zur Jteuorunj jedes der Entlüftun^avuritila sowie der Aruuitügassufuhr zu dan einzelnen Druckt"urf:;orn vorgesehene

Diese Anlage kann weitor aus_oestaltet werden durch vorzu^swuitjo eitistullbare Drosseln in den ;;pülgas-Anschlulileitunken sowie eine Schaltung, bei dor sich die Entlüftungsventilo wieder schlieüen, bevor die uetroffonden Druckte fälie mit dent Arueitsgas boauf sch lagt werden, so daß sich darin bis zu diosom Zeitpunkt dor Ar-

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beitsdruck zumindest großteils aufbauen kann und der kurzzeitige Druckabfall bei Umschalten auf ein Miniraum reduziert wirdο

Auch kann man mit Vorteil Ventile vorsehen, die bei Stromausfall in Nullstellung dem Spülgas den Weg zu sämtlichen Druckgefäßen freimachen· Dadurch ist selbst bei derartigen Zwischenfällen gewährleiste,t daß kein korrosives Gas in den pneumatischen Teil der Anlage gerät·

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Anlage ist gekennzeichnet durch Mengenmesser zur Bestimmung des Arbeitsgasverbrauches und damit indirekt der Förderleistung der Anlage·

In einer detaillierten Ausführung sind die Zeitschalter als nockengesteuerte 3/2-Wegventile in der Arbeit sgas oder Steuergas führenden Leitung angeordnet, in einer weiteren ein von einem Vorschaltventil pneumatisch gesteuertes 5/5-Wegventil, durch welches den Druokfässern Spülgas bzw. Arbeitsgas zugeführt wird. Das genannte Vorschaltventil wird mit Vorteil als 5/2-Wegventil in eine Steuerdruckleitung gelegt und seinerseits von einem der nach einem Zeitprogramm nockengesteuerten 3/2-Wegventile pneumatisch gesteuert.

Die Vorteile der Erfindung liegen auf der Hand. Im Zusammenhang mit dem gleichmäßigen Betrieb ergibt sich eine hohe gleichmäßige Leistung der Anlage bei niedrigen Betriebskosten, hoher gleichmäßiger Reinheit und Strukturkonstanz des Produkts. Die Kornfeinheit und Struktur ist auch durch die im Vergleich zu Pumpen viel größere JJruckvariabilität und Druckkonstanz an den Sprühdüsen genauest einstellbar: Es können völlig verschiedene Düsen

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"lit um Größenordnungen verschiedenen Vordrucken eingesetzt werden und so den Anforderungea, z.ü« an die spezifische Oberfläche der verschiedensten Materialien, die entsprechenden Maßsnahmen folien. Alldies ist mit den viel teureren und anfälligeren Pumpen mit ihren relativ starren Charakteristiken nicht möglich.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den Zeichnungen in beispielsv/eiser Ausführung zu entnehmen. Es zej gen
Fig. 1 und 2 Schaltungsbeispiele für das beanspruchte

Verfahren,

Fig. 3 und 4 zwei Ausführungen der in Fig« 2 verwendeten Förderanlage für die zu versprühende Flüssigkeit oder Trübe und Fig. 5 eine Detailskizze zu Fig. 3> und 4«

In Fig. 1 ist ein Fördergas 1 - Druckluft oder auch ein Schutzgas, z.B. Stickstoff in Stahlf laaohen an eine Rohrleitung 2 angeschlossen, in der sich der Reihe nach ein Druckminderventil 3 mit Manometer 3'» ein Strömungsmesser bzw. Rotameter 4, ein Absperrventil 5 sowie ein Seitenstutzen mit Absperrventil 6 befinden. Die Leitung ist endlich am höchsten Punkt eines korrosionsfesten Druckgefäßes 7 angeschlossen, während von der tiefsten Stella dieses Behälters eine Druckförderleitung 8 wegführt, in die zunächst eine Zuleitung mit Ventil für die zu behandelnde Flüssigkeit oder Trübe 9, danach ein Absperrventil 10 und dahinter wieder eine Zuleitung mit Ventil, und zwar hier für Wasser 11 einmündet. Die Leitung 8 steigt sodann zum Kopf eines leeren, z.B. mit Luft 12 und Heizgas oder -öl 13 direkt zu beheizenden Olens 14, in den die Leitung 8 von oben

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liMr hineinragt uiiJ in eirieui an dar Unterseite mit mehreren Sprühdüsen bestückten Düsenkopf 1b endet. Der im vorliegenden Beispiel unten verjüngte Ofen enuet an seiner tiefsten stelle in einer Austragvorrichtung für das kondensiert;,·, geschmolzene oder pulverförmige Keaktionsprodukt 10. Am oberen Ende des Ofens führt eine Brüdenabzugsleitung 17 zu einem Zyklon 18 mit Rückführleitung

19 zum Ofen für mitgerissene kondensierte Teilchen. Die Brüdenleitung 17 führt weiter zum unteren Ende einer Füllkörperkolonne 20, und von deren oberem Ende über einen Abs_augventilator 21 endlich ins Freie, wo die gereinigten Abgase 22 in die Atmosphäre austreten. Eine Waschflüssigkeit, z.B. Wasser 23 wird am Kopf der Kolonne

20 auf die Füllkörperschicht verteilt und, unten angekommen, mit den ausgewaschenen Bestandteilen bei 24 abgezogen·

Falls erforderlich - z.B. bei der Herstellung von SiOo' aus (Jhlorsilanen - wird das Druckfaß 7 zunächst mit Schutzgas, das dann zugleich als Fördergas 1 fungiert, gespült, wozu man bei geschlossenem Ventil 6 durch öffnen der Ventile 10, 5 und j das Gas für einige Zeit durch das Druckfaß in den Ofen strömen läßt.

Zum Anfahren der Anlage werden die Ventile 3» b und 10 geschlossen, der Ventilator 21 eingeschaltet, Wasser 23 auf die Kolonne 20 aufgegeben unu durch Öffnen des Ventils für v/aaser 11 auch der Ölen 14 damit beschickt. Luft 12 und Brennstoff 13 werden entzündet, und während das versprühte Wasser verdampft, kommt der Ofen aut Temperatur.

Auf Produktion wird ungeschältet, indem man bei

Ventil O und geoii'netem Ventil b durch vor-

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Gichtiges Offnen do;) ürucKmindorventils j am zugehörigen Manometer y den erforderlichen Gasdruck einstellt, und uurch Schließen von Ventil 11 und öffnen von Ventil 10 nunmehr die thermisch zn behandelnde Flüssigkeit oder Trübe zum Ofen leitet und dort versprüht. Auch Oo i aggressiven und unangenehm zu messenden Medien kann die aufgegebene Menge mühelos und genau durch Messung des verbrauchten Forder^ases am Kotameter 4 unter rSerückjichtigun_o des am Ventilmanometer 3' abgelesenen ^asuruckes ermittelt v/erden, uarüberhinaus kann kontrolliert werden, ob die Düsen im Düsenkopf 1b klnglos arbeiten, oder ob durch Verstopfung, Korrosion usw. Störungen auftreten, die sich bei gegebener Förderleistung durch ein Abweichen des Förderdruckes nach oben oder unten bemerkbar machen«

Die Lösung oder Trübe wird nach dem Versprühen im Ofen 14 im Zeitraum weniger Zehntelsekunden bis Sekunden, aber dennoch sukzessiv im Tröpfchen zunächst eingedampft, eventuell unter Bildung von Kristallen, und darauf erst auf eine Temperatur erhitzt, die wesentlich über dem Kochpunkt der verdampften Flüssigkeit liegt, Bei einigen Stoffen, z.B. auf^eschlämmter Kieselsäure, bleibt es bei einer einfachen Trocknung, bei anderen, z.B. einem Kreidepräzipitat, kommt es auf die Temperatur u.a. an, ob das Karbonat nur getrocknet, oder auch zu Branntkalk zersetzt wird. Häufig werden Lösungen von Salzen eingasetzt. Kochsalz wird nur getrocknet, Zinkchlorid getrocknet und geschmolzen als Flüssigkeit ab._ezo_en, Ky_c,neüj umchiorid erst als Hexahydrat auskriatallisiert, dann stufenweise von Kristallwaatior buireit und undlich "geriis te t", d.h. im /VaL)Ht: :r::,ipf zu Magnesiumoxid h.ydroliuior t. bei der ;«rl; >;'u.,uii. von Forrochlurid zu riLuenoxid tritt luuti nium eine

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Oxidation des zwei- zum dreiwertigen Eisen unter Verbrauch von Sauerstoff ein, der bei der Verbrennungsbilanz des Heizstoffes mit zu berücksichtigen ist. In jedem Fall entsteht aber ein kondensiertes, meist pulverförmiges Produkt, das zum Großteil gleich zu Boden sinkt, au einem weiteren Teil im Zyklon 18 abgeschieden und durch das Fallrohr 19 ebenfalls zum Boden des Ofens Hbefördert und dort bei 16 ausgetragen wird· Ein letzter Rest geht nit den Brüden durch Leitung 17 in die Wasohkolonno 20, sodaß völlig gereinigte Abgase 22 die Anlage hinter dem Absaucventilator 24 verlassen. Insbesondere beim Einsatz hydrolysierbarer Kalogenide enthalten die Brüden aber zunächst auch gasförmigen Halogenwasserstoff, der sich dann in dem auf die Kolonne 20 aufgegebenen V/asser 23 löst, sodaß als zweites Produkt eine unterazeotrope Halogenv/asserstoffsäure 24 gewonnen werden kann· Am besten noch vor dem völligen Verbrauch der im Druckfaß 7 enthaltenen, zu verarbeitenden Flüssigkeit oder Trübe stellt man auf Wasser um; man kann aber auch "auf Sicht" fahren und sofort nach einem rapiden Druckabfall am Manometer 3 die Ventile 3, 6 und 10 schließen und danach Ventil 11 öffnen. Wenn man dies versäumt, wird der Ofen und vor allem der Düsenkopf 15 überhitzt und nimmt Schaden. Nachdem einige Zeit mit Wasser gefahren worden ist, werden die Zufuhrleitungen für Heizmittel 13 und Luft 12 geschlossen, der Düsenstock mit dem Düsenkopf 15 aus dem Ofen 14 gezogen, und endlich auch der Ventilator 21 und die Wasserzufuhr bei 11 und 23 unterbrochen· Vor Beginn einer neuen Fahrt muß das Druckfaß - eventuell nach vorangehender Reinigung - wie oben beschrieben frisch gefüllt werden. Die beschriebene Verfahrensvariante eignet sich

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für nicht allzu große Chargen verschiedener Lösungen und Trüben, die ohnehin ein häufiges Abstellen und Reinigen der Anlage vor dem Umstellen auf ein anderes Rohmaterial erfordern.

Die Verfahrensschaltung nach Fig. 2 ist hingegen für den kontinuierlichen Betrieb auch mit großen Mengen thermisch zu verarbeitender Flüssigkeiten oder Auf schlämmungen geeignet., und außerdem mit einem zusätzlichen Wärmeaustauscher zwischen Brüden und aufzugebendem Medium ausgestattet, der die Brüden entstaubt, Wärme rückgewinnt, aber eine hochkonzentrierte, heiße staubbeladene Flüssigkeit liefert, die an die Förderanlage zum Düsenkopf 15 hin große Anforderungen stellt. Diese Aufgabe wird aber von der mit zwei Druckfässern arbeitenden Anlage gut gelöst«

Das Verfahren unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten Schaltung in folgenden Punkten: Vor die Druckleitung 8 ist als Förderanlage ein System von zwei, mittels Steueranlage 25 phasenverschoben arbeitenden Druck— fässern 26, 27 geschaltet. Die zu verarbeitende Flüssigkeit oder Aufschlämmung 9 wird auf einen direkten, hier als Füllkörjjerkolonne 28 ausgebildeten Wärme tauscher, der gasseitig in die Brüdenleitung 17 zwischen Zyklon 18 und Kolonne 20 eingefügt ist, aufgegeben, wird hier von der fühlbaren Wärme der Ofenabgase eingedampft, aufgeheizt und mit Staub beladen, und sammelt sich in einem Vorratsgefäß 29» das hier mit dem Boden der Kolonne 28 identisch ist. Von hier führt schließlich eine Leitung 30 zur Förderanlage, deren Druckfässer 26 und 27 durch die Kommunikation mit der leitung 20 gefüllt v/erden können. Kan beginnt und beendet den Betrieb, indem man das V/asser

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nicht direkt in die Druckleitung 8, sondern statt eier zu verarbeitenden Lösung oder Aufschlämmung 9 auf die Kolonne 28 aufgibt· Ferner ist darauf zu achten, daß beim Eindampfen die Lösung oder Aufschlämmung 9 im Wärmetauscher 28 eine duroh die Löslichkeiten der Salae bzw. das Verhalten der Schlämme gegebene Maximalkonzentration nioht überschreitet, um Verstopfungen oder andere Betriebsstörungen zu vermeiden* Es ist also u.U. möglich, Spülwasser mit aufzuarbeiten, und dadurch gleichzeitig die erforderliche Maximalkoni'zentration der aufgegebenen Flüssigkeit oder Trübe 9 einzustellen·

Fig. 3 zeigt die in Fig. 2 nur durch die Druokfässer 26, 27 und die Steueranlage 25 angedeutete Förderanlage in einer beispielsweisen Ausführung im Detail· Das Vorratsgefäß 29 für die zu versprühende Lösung oder Trübe korrespondiert mit dem als Vorratsgefäß fungieren» den Unterteil der Kolonne 28 aus Fig. 2. Das Vorratsgefäß ist /durch eine kommunizierende Leitung 30 über ein Absperrventil 31 und - naoh einer Verzweigung - je ein Rückschlagventil 32, 33 mit den Druokfassem 26, 27 verbunden, zu denen hin auch die Rückschlagventile 32, 33 öffnen· Ebenfalls am Boden der Druckfässer sind zwei weitere Rückschlagventile 34, 35 angeschlossen, die in umgekehrter Riohtung öffnen und duroh Zweigleitungen weiter mit der Druckleitung 8 verbunden sind, die in Fig· 2 dum Düsenkopf 15 im Sprühofen 14 führt. Das Fördergas 1 wird durch die Druckleitung 2 geliefert, die parallel an drei federbelastate 3/2-Wegventile 36, 37, 38 angeschlossen ist, welohe mittels dreier Nookensoheiben 39» 40, 41 auf einer duroh Motor 42 und Untersetzungsgetriebe 43 angetriebene Welle 44 einer periodischen Zeitsteuerung

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unterliegen. Von der anderen Seite des Ventils 36 führen zwei parallele Druckleitungen 45» 46 über je ein in dieser Richtung öffnendes Rückschlagventil 47» 48 und zwei weitere, ebenfalls in dieser Richtung öffnende, aber nur hydraulisch ansprechende SchwxramkugelventiIe 49i 50 zum Kopf jedes der beiden Druckfässer 26, 27· Die Druokleitungen 45, 46 sind außerdem noch durch Zweigleitungen 51, 52 zwischen den Ventilen 36 und 47 bzw, 48 mit je einer Drossel 53» 54 verbunden, die weiter mit der Druckleitung 2 in Verbindung steht· Von den zeitgesteuerten 3/2-Wegventilen 37, 3ö führt weiters je eine Steuerdruckleitung 55, 56 zu einem pneumatisch gesteuerten, ohne Steuerdruck öffnenden Entlüftungsventil 57 bzw. 58. Diese Ventile sind in Entlüftungsleitungen 59» 60 eingebaut, die von den Druckleitungen 45» 46 zwischen den Ventilen 47 und 49 bzw. 48 und 50 abzweigen und sich in der Entgasungsleitung 6 vereinigen und z.B. zu einem Kolonnenbodenteil führen, wo das entweichende Gas, bevor es in die Atmosphäre austritt, gewaschen werden kann. Die mit 36 bis 44 bezeichneten Teile samt der zugehörigen Beschreibung sind auch für Fig. 5 anwendbar. Die bei der folgenden Punktionsbesohr ei bung für Fig· 3 vorteilhafterweise mitbetrachtet werden kann. Beispielsweise beträgt eine Vollumdrehung der Welle 44 eine Minute, und ist weiterhin vom in Fig. festgehaltenen Zeitpunkt an 3/2-Wegventil 36 dreißig und 3/2-Wegventil 37 zwanzig Sekunden lang infolge Federdrucks in der naoh links eingerückten Nullstellung, die restliehe Zeit bis zur Beendigung der sechzigsten Sekunde befinden sioh beim 3/2-Wegventil 36, 37 hingegen in der duroh Druck der Nookenscheiben 39» 40 bewirkten, nach

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rechts eingerückten Stellung entgegen dem Federdruck· Die Nockenscheibe 41 endlich hält das 3/2-Wegventil zunächst dreißig Sekunden lang nach rechts eingerückt, läßt es sodann zwanzig Sekunden lang bei entlasteter Feder in der nach links eingerückten Nullstellung, und rückt es von der einundfünfzigsten Sekunde an bereits wieder nach rechts ein. .Durch diesen beispielsweisen Zeitmechanismus wird folgendes bewirkt: Die Leitungen 46, 56 stehen in direkter Verbindung mit der Druckleitung 2, wodurch bei pneumatisch geschlossenem Entlüftungsventil 58 das Druckfaß 27 unter dem vollen Druck des Fördergaees die darin.befindIiehe Flüssigkeit oder Trübe bei geschlossenem Rückschlagventil 33 und geöffnetem Rückschlagventil 35 in die Druckförderleitung 8 entleert. Da durch die beschriebene anfängliche Nullstellung des 3/2-Wegventils 37 weiters die Steuerdruckleitung 55 entspannt ist, befindet sich auch das pneumatisch betätigte Ventil 57 in der (geöffneten) Ruhestellung, d.h. das Druckfaß 26 ist bei geöffneter Verbindungsleitung 59 in direkter Verbindung mit der Entlüftungeleitung 6 und daher pneumatisch entspannt, wodurch in weiterer Folge aus dem Vorratsgefäß 29 Flüssigkeit oder Trübe bei händisch geöffnetem Ventil 31 über das in dieser Richtung öffnende Rückschlagventil 32 in das Druckfaß 26 kommunizieren kann. Durch das verdrängte Fördergas wird das mit Schwimmerkugel ausgestattete Ventil 49 nicht geschlossen; eine Schließung dieses Ventils bewirkt erst z. Be ein hydraulicher Stoß der Flüssigkeit am Ende der Füllung in der Leitung 45_O Indessen kann auch bereits das bei der Füllung von Druckfaß 26 verdrängte Gas z.B. bei der Förderung heißer, salz-

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saurer Medien durch einen damit im Gleichgewicht befindlichen Chlorwasserstoffgas-Anteil stark korrosiv wirkene Dennoch ist es nicht möglich, daß schädliche Gase und Hebel in den eigentlichen, empfindlichen pneumatischen Steuerteil der Förderanlage dringen, v/eil trotz der durch das 3/2 Wegventil 36 gesperrten Leitung 45 durch die Umgehungsleitung 51 und Drossel 53 ein ständiger, geringer Strom von Fördergas die Leitung 45 bis zur Abzweigung der Entlüftungsleitung 59 spült und mit den aus dem Druckfaß verdrängten Gasen in die Entlüftungsleitung 6 entweicht»

Zwanzig Sekunden später, nachdem die Füllung des Druckfasses 26 sicher schon beendet ist, wird das 3/2 Wegventil 37 von der Nockenscheibe 40 nach rechts eingerückt, die Steuerdruckleitung 55 dadurch mit der Druckleitung 2 verbunden, hierdurch das pneumatische Ventil 57 geschlossen und die Entlüftung von Druckfaß 26 unterbrochen. Das über die Umgehungsleitung 51 und Drossel 53 weiterhin langsam zuströmende Fördergas erhöht allmählich den im Druckfaß 26 herrschenden Druck, wodurch sich das Rückschlagventil 32 schließt und nach wenigen Sekunden nahezu der Förderdruck erreicht ist·

Weitere zehn Sekunden später werden durch die Nockenscheiben 39 und 41 das 3/2-Wegventil 36 nach rechts eingerückt bzw. das 3/2-Wegventil 38 entlastet, sodaß die_ ses unter Federdruck nach links in die Nullstellung einrücken kann, die Leitung 56 entlüftet, dadurch das pneumatische Ventil 58 in Nullstellung fallend, geöffnet, das Gaspolster des Druckfasses 27 über die Leitungen 60 und 6 entspannt und dadurch endlich das Rückschlagventil 35 geschlossen, die Förderung aus Druckfaß 27 beendet, das Rück-

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schlagventil 33 geöffnet und die kommunikative Füllung von Druckfaß 27 aus dem Vorratsgefäß 29 über die Leitung 30 begonnen wird. Die Umstellung von 3/2-Wegventil 36 hat zur Folge, daß die direkte Fördergaszufuhr aus der Druckleitung 2 nunmehr von der Leitung 46 auf die Leitung 45 umgeschaltet ist, wodurch mit voller Leistung das Druckfaß 26 über das geöffnete Rückschlagventil 34 in die Druckförderleitung 8 entleert wird·

Wiederum nach zusätzlichen zwanzig Sekunden, also nach insgesamt fünfzig Sekunden, wird das 3/2-Wegventil 38 von der Nockenscheibe 41 wieder nach rechtseingerückt, die Leitung 56 unter Druck gesetzt, dadurch das Ventil 58 geschlossen und über die Umgehungsleitung 52 und Drossel 54 im Gasraum über der Flüssigkeit oder Trübe im Druckfaß 27 langsam der Förderdruck aufgebaut, wie dies analog schon für das Druckfaß 26 beschrieben wurde. Zehn Sekunden danach ist eine Vollumdrehung der Welle 44 beendet, die 3/2-Wegventile 36,37 werden von den Nockenscheiben 39 _f 40 wieder freigegeben, sodaß sie unter Federdruck nach links in die Nullstellung rücken können, und das Spiol beginnt, wie bereits beschrieben, von neuem· Selbstverständlich sind die hier angegebenen Einzelintervalle nur Beispiele und müssen den Größen der Gefäße, der Rohrleitungen, den Leistungen der Düsen im Düsenkopf 15 (Fig. 2) usw. angepaßt sein«

Fig. 4 zeigt eine beispielsweise Erweiterung der pneumatischen Steuerung von Fig. 3· Der erhöhte Aufwand erlaubt hier wieder, indirekt über den Fördergasverbrauch die Förderleistung der Anlage zu ermitteln, was bei der einfacheren Schaltung deshalb nicht möglich ist, weil d&3 Fördergas auch gleichzeitig für die Leitungsspülung

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und für pneumatische Schaltvorgänge verbraucht wii*d. Außerdem enthält die erweiterte Schaltung auch eine Stromausfall-Automatik.

Pig. 4 unterscheidet sich von Pig. 3 in. folgenden Merkmalen: Außer Fördergas 1 durch Zuleitung 2 werden noch separat ein Steuergas 61 - und zwar durch eine Zuleitung 62 - sowie Spülgas 63 durch eine Zuleitung 64 in die Anlage eingespeist. Es kann, aber muß sich nicht in allen Fällen um Preßluft aus derselben Quelle handeln. Es ist dafür Sorge zu tragen, daß das Spülgas 63 auch bei Stromausfall aus einem Druckspeicher oder über einen notstrombetriebenen Kompressor zumindest für einige Zeit weitergeliefert v/erden kann. Jedes der drei (iase 1, 61 und wird durch einen separaten Manostaten 65, 66, 67 auf einen konstanten Speisedruck, z.B. 8, 4 und 6 atü reduziert. In der Druckleitung 2 befindet sich hinter dein Kanostat 65 ein Gas-Durchflußmengenniesser, beispielsweise ein Rotameter 68, aus dessen Anzeige im Verein mit dem vom Manometer 65' des Kanostaten 65 angezeigten Druckes man wieder die Förderleistung der druckgeförderten Flüssigkeit oder Trübe berechnen kann. Die Druckleitung 2 endet schließlich bei einem pneumatisch gesteuerten 5/3-v/egventil 69· Das Steuergas für die pneumatischen Schaltvorgänge 61 wird in der Zuleitung 62 zunächst wie schon erwähnt durch den Manostat 66 auf den meist üblichen Schaltdruck von 4 atü reduziert, passiert dann ein 3/2-V/egventil 70, das unter Netzspannung einen reinen Durchgang gewährt und nur bei Stromausfall federbelastet in die nullstellung einrückt, den Steuergaszustrom sperrt und den dahinterliegenden Leitungsteil entlüftet. Hinter dem 3/2-V/egventil 70 verteilt die Steuerdrucklei-

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tun_b 62 sich au vior parallelen St e ue i-d rue kan Schlüssen der :/2-'.7e^vcntile 3<j bis 38 sowio einen Vor schaltventil 71> einem zur Steuerung von Ventil 69 dienenden 3/2-Wegventil. Das Spülgas 63 wird in der Zuleitung 64 zunächst durch den Kanootat 67 auf beiüpielsweise 6 atü entspannt, passiert danach ein in dieser Richtung öffnendes Kückuchla^ventil 72 und verzweigt sich schließlich au den beiden parallelgeschalteten Drosseln 53» 54 hin, die endlich an das 5/3- .'egventil 69 angeschlossen sind, üine Steuerleitung 73 zwischen den 3/2-tfegventilen 36 und 71 bewirkt, daß letzteres von ersterem gesteuert wird. Da3 3/2-Wegventil 71 steuert wiederum das 5/3-Wegventil 69 und ist zu diesem Zweck duroh zwei Steuerdruckleitungen 74, 75 mit diesem verbunden.

An der Druckfaßentlüftung hat sich nichts geändert, neu ist nur, auf welche Art und Weise das Förderund Spülgas 61, 63 ν η 3/2-Wegventil 36 gesteuert wird. Im Dreißigsekundenrhythmus wird die Leitung 73 durch dieses Ventil unter Steuerdruck gesetzt bzw. damit alternierend entlüftet. Im gleichen Rhythmus wird dadurch das Vorschaltventil 71 angehoben bzw. fällt unter dem Druck der sogenannten "Luftfeder" (gestrichelt gezeiohnete ständige Steuergaszufuhr am oberen Ende des Ventils) wieder in die Nullstellung herab. In dieser Nullstellung aber wird durch das 3/2-Wegventil 71 die Leitung 74 unter Steuerdruck gesetzt, die Leitung 75 hingegen entspannt· In der angehobenen Stellung ist umgekehrt die Leitung entspannt und die Leitung 75 unter Brück. Die Leitungen 74, 75 führen aber damit die Steuerimpulse dem 5/3-Wegventil 69 zu, das somit im erwähnten 30-Sekundenrhythmus zwischen der Links- und der Rechtsstellung hin- und her-

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bewegt wird. Das 3/2-Wegventil 36 bewirkt daher in Nullstellung, daß auch das Vorschaltventil 71 in Nullstellung und das 5/3-Wegventil 69 in Rechtsstellung verharrt. Dadurch ist die an das 5/3-Wegventil 69 angeschlossene Leitung 45 mit der Spülgasleitung 64 über die Drossel 53» und die gleichfalls an das 5/3-Wegventil 69 angeschlossene Leitung 46 mit der Druckleitung 2 verbunden. Es fördert somit also das Druckfaß 27, und das Druckfaß 26 wird gerade angefüllt. Wenn die Nockenscheibe 39 das 3/2-Vegventil 36 nach rechts einrückt, wird hingegen das Vorschaltventil 71 durch den Druck in der Leitung 73 angehoben und das 3/2-Wegventil 69 durch den Steuerdruck in der Leitung 75 nach links gerückt, wodurch die Leitung 45 unter Fördergasdruck und die Leitung 46 unter gedrosselten Spülgasdruck gerät, wodurch jetzt das Druckfaß 26 fördert und das Druckfaß 27 angefüllt wird. Bei Stromausfall bewirkt die Feder von den 3/2-Wegventil 70, daß dieses in Nullstellung fällt, den Steuergaszustrom 61 zur Leitung 62 sperrt und letzte entlüftet wird. Dadurch werden aber auch - in jeder Stellung von dem 3/2-Wegventil 71 - beide Leitungen 74 und 75 entspannt, sodaß das 5/3-V'egventil 69 in die - gezeichnete - mittelständige Nullstellung durch die beiden endständigen Federn einrückt. Beide Leitungen 45» 46 sind in der Folge über die Drosseln 53» 54 mit der Spülgaszuleitung 64 verbunden, und ein Spülgasstrom verhindert, daß korrosive Dämpfe und Nebel ins pneumatische System eindringen können. Zugleich ist die Förderung in der Leitung 8 unterbrochen, weil bei jeder Stellung der 3/2-Wegventile 37, 38 die Leitungen 55» 56 entspannt und die Ventile 57, 58 in Nullstellung gebracht werden, d.h. die Entlüftung beider Druckfässer freigeben. Es wird in Summe also nicht nur verhindert, daß etwa mit vermindertem Druck weitergefördert wird, der Ofen

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"araüuft" u.;w._t sünuarn auch, daii in α er StirumausfallpaUije schaaliche Dampfe korrosive im Jtüuurfcüil anrichten können.

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   ( 1 .yVerfahren zur Förderung von Lösungen und Aufschlämmungen insbesondere thermisch zersetzbarer Metallsalze zu Düsen, welche die Lösung bzw. Aufschlämmung in einem geheisten Ofenraum versprühen, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Lösung bzw. Aufschlämmung zu den Düsen vorzugsweise) durch mehrere phasenverschoben arbeitende Druckfässer mittels Druckgas befördert wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der versprühten Lösung bzw. Aufschlämmung durch Messen des verbrauchten Fördergasvoluciens, bezogen auf den jeweils aktuellen Förderdruck ermittelt wird.

   3. Förderanlagen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem oder mehreren phasenverschoben arbeitenden Druckfässern, dadurch gekennzeichnet, daß an den Leitungen, die das Druckgas den einzelnen Druckfässern (26, 27) zuführen, Rohrleitungen einmünden, durch welche zur Verhinderung des Sindringens korrosiver Gase in das paei laatische System außerhalb den jeweiligim ]?ördertaktes ein Spülgas strömt.

   4. Förderanlage nach Ansi^ruch 3» gekennzeichnet durch gesteuerte Entlüftungsventile (57, 58) durch die außerhalb des Arbeitstaktes beim Nachfüllen der Bruckfässer sov/ohl das von der Flüssigkeit bzw. dem Schlamm verdrängte als auch das zur Spülung dienende Gas entweicht.

   5. Förderanlage nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung je einen Zeitschalter zur Steuerung jedes dor Entlüftungsventile (57, 5B) sowie der Arbeitsgaüzufuhr zu den einzelnen Druckfässern (26, 27) aufweint.

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   b. Förde t"uilaj; nach An.-ioriici; .[ , _.ο1\θίη::;« κίηηο t; durch vorijuijij/iüiyo e in« te i Ium ro urosiiuln ( Γ^,^»t>4 ) iu unii 3 oii l^aoan soil Iu Li lei tunken so wie automatisch ^c^iiouorte ■Jntlüf tun^sventile (L¹Y₁ 5ό) , uie ί-,ο,νιι London we rueη, bevor das jeweilige ürucki'aii (;^j, 27) unter uyu jrucit des Arbeits_oases _.esotzt wii-<i.

   7· .^üraoranla^e ri;ich den Ansyriiohen 4 bia i>, dadurch jelceruizßichnet, '..ruZ hei i>troinaut;rail, z.b. durch Ventil (7ü) in Nullstellung, uea ;jyiil^ar> dor /Ve-i 'au den Druck^asaUoChiiJrieen an sämtlitJhüii ijruckfünsern (L'b, L'7) freigemacht ./ird.

   8. Föi'deraniaja nach doa Ansprüchen j bio 7, gekennzeichnet durch Ken^enmeasor (7'^) ^ur büstiniffiiin^ des Arüeitajauverbrauches und damit indirekt der J¹Orderleitun^ der AnIa e.

   9. Förderanlage nach Anspruch B, dadurch i_,okennzeichnet, daß die Zeitschalter als nocken^esteuerte 3/2-,ve^ventile (3υ, 37, 3b) in der Arbeitd^uo- oaer Steuer^a3 führenden Leitung angeordnet sind.

   10. Förderanlage η ich einem der vornn^ehtindcn Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeits- ^asleitun^ (2) ein von einem VorschaltventiI pneumatisch gesteuertes b/3-<'/e£,ventil· (69) vorgesehen i.-jt, durch welches den uruckfasGorn (2b, 27) alternierend Spülgas oder A.rbeit.'5^a3 zugeführt wira.

   11. Förderanlage nach Anspruch 1u, dadurch gekennzeichnet, uaii das Vorschaitventil als 3/2-.Vo^vMntil (71) ausgebildet ist, in einer '> toueruruclclei tuiivj liegt und von einem nockenü'ostouerton 3/2-»/e_,ventil (3t>) pneumatisch i'.Q3tflUfirt wird α

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