DE3204415A1 - Vorrichtung zur begasung einer fluessigkeit oder eines fluessigkeit-feststoff-gemisches - Google Patents

Vorrichtung zur begasung einer fluessigkeit oder eines fluessigkeit-feststoff-gemisches

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DE3204415A1 DE19823204415 DE3204415A DE3204415A1 DE 3204415 A1 DE3204415 A1 DE 3204415A1 DE 19823204415 DE19823204415 DE 19823204415 DE 3204415 A DE3204415 A DE 3204415A DE 3204415 A1 DE3204415 A1 DE 3204415A1
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Description

,3. . 3204A15
BERGWERKSVERBAND GMBH VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG
4300 Ε«»·η 13 (Kray) 01 · 10.1981
Frani-Fitchir-Waa 6} Telefon (0201) 105-1
A8/9/81 Ha/ds
Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeit-Feststoff-Gemisches
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit oder Trübe im Hinblick auf eine chemische oder physikalische Reaktion, insbesondere zur Begasung in Flotatxonsanlagen mittels Bläschenerzeuger und parallel zur Trübeströmung verlaufender Begasungsflächen.
Die in der DE-PS 24 20 482 als Bläschenerzeuger in Verbindung mit einer Flotationsanlage eingesetzten Fritten aus keramischem Material bzw. aus Metall sind mit dem Nachteil behaftet, daß sie bereits während des Betriebes und insbesondere durch Sedimentation bei Betriebsstörungen durch Kleinstpartikel in der Trübe verstopfen.. Die. für .eine chemische oder physikalische Reaktion
* «I w
erforderliche vollständige homogene Begasung, die für den nachgeschalteten Trennvorgang unbedingt erforderlich ist, kann auf diese Weise nicht gewährleistet werden.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit oder Trübe zu schaffen, welche unter Vermeidung der obengenannten Nachteile auf wirtschaftliche Weise eine vollständige und homogene Begasung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Begasung einer Trübe Bläschenerzeuger aus elastischem und gleichzeitig porösem Kunststoff, beispielsweise Niederdruckpolyäthylen, mit einer Porengroßenverteilung zwischen 2 und 50 pm vorgesehen sind.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Bläschenerzeuger nach einem Ausführungsbeispiel als Gasleitungen ausgebildet sind und die Begasungszone der durch Trübe umspülten Bläschenerzeuger .außerhalb der Bläschenerzeuger vorgesehen ist.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung erweist es sich ebenfalls als vorteilhaft, daß die Bläschener.zeuger als Trübetransportleitungen ausgebildet sind, wobei die Begasungszonen der von außen mit Gas umspülten Bläschenerzeuger, innerhalb'der Bläschenerzeuger vorgesehen sind.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen näher boschrieben.
Die elastische Ausbildung gestattet den Bläschenerzeugern eine
• ". 3 2QU 15
_ 5 —
strömungs- und verwirbelungsbedingte axiale und radiale Bewegung, wodurch eine durch Betriebsunterbrechungen bedingte Sedimentation oder andere Verstopfungen an der Oberfläche der Bläschenerzeuger vermieden und somit eine vollständige homogene Begasung ohne Betriebsstörungen ermöglicht wird, wobei es unerheblich ist, ob die Begasungszonen innerhalb oder außerhalb der Bläschenerzeuger vorgesehen sind.
Die radiale Bewegung verursacht ein zeitweises Verändern der Porenweite, wodurch eingedrungene Fremdkörper selbsttätig nach innen oder außen entfernt werden. Die axiale Bewegung der Bläschenerzeuger unterstützt diesen Vorgang und vermindert gleichzeitig größeren Verschleiß.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen beschrieben und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: ' .
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Begasungseinrichtung, bei welchem die Bläschenerzeuger als Gastransportleitungen ausgelegt sind, ·und
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Begasungseinrichtung, bei welchem die Bläschenerzeuger als Trübetransportleitungen ausgebildet sind. .
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel gibt im Prinzip eine Begasungseinrichtung 5 wieder, die im wesentlichen aus einer kastenförmig geschlossenen Konstruktion besteht, in welcher, als Bläschenerzeuger 10 Schläuche aus Niederdruckpolyäthylen quer zu der durch die Pfeile angedeuteten Strömungsrichtung der Trübe angeordnet sind. Oberhalb der Begasungseinrichtung 5
ist ebenfalls ein mit einem Flansch 4 versehener Anschlußstutzen 3 vorgesehen, der beispielsweise im Rahmen einer Flotationsanla-· ge mit einer zu der erforderlichen Trenneinrichtung führenden Leitung verbunden ist.
Nach dem in Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel wird innerhalb der Bgasungseinrichtung 5 über die mit 6 und 7 bezeichneten Gaszufuhren Luft oder ein anderes Gas zur Beaufschlagung der Bläschenerze'uger 10 eingeleitet. In diesem Ausführungsbeispiel sind vier sohlauchförmige Bläschenerzeuger aus elastischem und gleichzeitig porösem Kunststoff quer zur Trübeströmungsrichtung angeordnet. Vor dem Eintritt des Gases in die Bläschenerzeuger 10 sind seitlich Luftkammern 8, 9 eingeschaltet, um Druckstoße'bei der Gas-Zuführung zu vermeiden und um gleichzeitig auch einen ausreichenden Gasvolumenstrom zu gewährleisten.
Durch die Anordnung der Bläschenerzeuger 10 in Schlauchform, die in mehreren Reihen hintereinander und untereinander'vorstellbar ist; wird 'die Begasungsfläche jeweils parallel zur Trübeströmung gebildet. Die Anzahl der untereinander und in Reihe nebeneinander angeordneten schlauchartigen Bläschenerzeuger 10 richtet sich nach der durchzusetzenden Trübe bzw.- Luftmenge. Es ist im Rahmen der Erfindung vorstellbar, daß die Bläschenerzeuger 10 in Form von Bündeln parallel zur Strömung angeordnet sind, wodurch·sich ebenfalls eine parallel zur Trübeströmung verlaufende Begasungsfläche ergibt.
Die Bläschenerzeuger 10 weisen nicht zwangsläufig die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 gezeigte schlauchartige Form auf. Es ist vielmehr denkbar, daß die Bläschenerzeuger 10 beispielsweise als parallel zueinander in Strömungsrichtung ange-
ordnete plattenartige Kammern ausgebildet sind.
Die in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehene schlauchförmig ausgebildeten Bläschenerzeuger 10 weisen einen Innendurchmesser von mindesten 3 mm und eine Porengrößenverteilung um einen Mittelwert zwischen 2 und 50 pm auf. Bei-diesen Abmessungen und einer Strömungsgeschwindigkeit der Trübe von mindestens 0,5 m/Sek. sowie einer entsprechenden Gasgeschwindigkeit sollte die von der Begasungsgrenzfläche zu begasende Schichtdicke mindestens 4 und maximal 20 mm betragen. Der Abstand der Bläschenerzeuger 10 voneinander sollte ebenfalls quer zur Strömung gemessen, dementsprechend mindestens 4 maximal 20. mm betragen.
Das in Fig." 2 wiedergegebene Ausführungsbeispiel zeigt eine vom äußerlichen her sich vom erstgenannten Ausführungsbeispiel wenig unterscheidende geschlossene Konstruktion, bei welcher im Gegensatz zum erstbeschriebenen Ausführungsbeispiel die Begasungszonen innerhalb der Bläschemerzeuger 10 verlaufen. Zu diesem Zweck sind die Bläschenerzeuger 10 in der bereits genannten Herstellung aus einem elastischem und gleichzeitig porösem Kunststoff in senkrechter Anordnung zwischen zwei. Platten 13, 14, die durch einen Schlauchhalter 12 getragen werden, in einer beliebigen Anzahl vorgesehen. Die Begasungszonen liegen innerhalb der Bläschenerzeuger 10. Der Trübeverlauf, der durch die Pfeile angedeutet ist, führt durch' die Bläschenerzeuger 10, die als Trübetransportleitungen ausgebildet sind.
Über die Gaszufuhren 6, 7 wird die Luft oder ein anderes Gas über einen Gaskammerring 11
der Begasungseinrichtung 5 derart zugeführt, daß die als Trübetransportleitungen ausgebildeten Bläschenerzeuger 10 gleichmäßig begast werden. Die angereicherte Trübe wird über den unteren Anschlußstutzen 3 und eine nicht dargestellte Leitung, beispielsweise der nachgeschalteten Trenneinrichtung, zugeführt.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung der Bläschenerzeuger 10 ist nur als ein Ausführungsbeispiel anzusehen, wobei die Ausbildung und Anordnung der Bläschenerzeuger 10 ebenso variierbar ist, wie dies nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bereits beschrieben ist. . - ■
Das Ausführungsbeispiel, bei welchem die Begasungszonen innerhalb der Bläschenerzeuger 10 vorgesehen sind, weist den Vorteil auf, daß der benötigte Gasdruck kleiner ist als bei dem in Fig. 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Gasdruck muß nur größer sein als die durch die Poren der Bläschenerzeuger 10 bedingte Druckdifferenz. Der Gasdruck ist von dem hydrostatischen Druck der Trübe unabhängig, denn dieser wird von der Wandung der .Bläschenerzeuger 10 aufgenommen. Er ist j edoch abhängig von der Trübegeschwindigkeit in der Begasungszone und zwar um so geringer je größer diese ist. Auf diese Weise lassen sich wesentliche Einsparungen an Energiekosten erzielen. · ·
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ebenso für die Abwassertechnik zum Herauflotieren feiner Feststoffteilchen, wie für die flotative Reinigung, von Prozeß- bzw. Abwässern oder die Flotation von Oelemulsionen, wie bei der Erdölgewinnung, und auch für den Stoffaustausch (Gas/Flüssigkeit) bei chemischen Prozessen vorgesehen.
i Li*.
1 Anschlußstutzen für Trübeleitung
2 Flansch
3 Anschlußstutzen für eine Leitung in einer Trennvorrichtung der angereicherten Trübe
4 Flansch
5 Begasungseinrichtung
S Gaszufuhr
n Gasverteilerkammer y
10 Bläschenerzeuger
11 Gaskammerring
12 Schlauchhalter 13
14 r Platten

Claims (9)

320U15 BERGWERKSVERBAND GMBH VERSUCHSBETRIEBE DER BERGBAU-FORSCHUNG 4300. Εκ·η 13 (Kray) 27.. 10.1981 Franz-Flfchir-Weg 61 T.lefon (0201) 105-1 A8/9/81. Ha/ds Vorrichtung.zur Begasung einer Flüssigkeit oder eines Flüssigkeit-FeststoffTGemisches Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit oder Trübe, im Hinblick auf eine chemische oder physikalische Reaktion, insbeson-
• dere zur Begasung in Flotationsanlagen mittels Bläschenerzeuger und parallel zur Trübeströmung verlaufender Begasungsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begasung
■ einer Trübe Bläschenerzeuger (10) aus elastischem und gleichzeitig porösem Kunststoff, beispielsweise Niederdruckpolyäth'yleh, mit einer Porengirößenverteilung zwischen 2 und 50 pm vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschenerzeuger (10) innerhalb der Flüssigkeit und/oder Trübe als· Gastransportleitungen ausgebildet sind.
_ 2 —
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschenerzeuger (10) innerhalb eines Begasungsraumes als Flüssigkeits- und/oder als Trübetransportleitungen ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Gaszufuhr (6, 7), Plüssigkeits- und/oder Trübeleitung in Verbindung stehenden Bläschenerzeuger (10) schlauchartig ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihen Bläschenerzeuger (10) vorgesehen sind, wobei die Reihen untereinander und quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeits-, Trübe- und/oder Gasleitung angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschenerzeuger (10) als nebeneinander und parallel, zur' Strömungsrichtung der Flüssigkeits-, Trübe- und/oder Gasleitung verlaufende.Schlauchbündel ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die Bläschenerzeuger (10) als parallel zueinander verlaufende plattenartige Kammern ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bläschenerzeuger einen Innendurchmesser von mindestens 3 mm aufweisen. ■·■■-.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen • den Gaszuleitungen (6, 7) und den Bläschenerzeugern (10) jeweils eine Gasverteilerkammer (8, 9) angeordnet ist.
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