DE3213399C2 - Elektroscheider zur Trennung von Gemengen unterschiedlich aufladbarer Teilchen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Trennung von Gemengen unterschiedlicher Teilchen in Hochspannungsfeldern. Das Gemenge wird auf eine geerdete, metallene Förderrinne (1) gebracht, deren einer Kante (2) eine auf hoher Wechselspannung befindliche Elektrode (3) gegenübersteht, so daß auf die über die Kante (2) infolge Schwerkraft fallenden Teilchen (9Δ, 9ΔΔ) ein Wechselfeld einwirkt und eine Influenzaufladung derselben entsprechend ihrer Oberflächenleitfähigkeit erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektroscheider mr Trennung von Gemengen unterschiedlich aufladbarer Teilchen mit einem Hochspannungs-Aufladungsteil, bestehend aus einer Hochspannungselektrode mit größerem Krümmungsradius und einer Gegenelektrode mit kleinerem Krümmungsradius, und einem Scheiderteii rnii zwei an eine Gleichspannung gelegten Elektroden.

Der vorgenannte, aus der DE-PS 3 906 bekannte Elcktroscheid τ verwendet als Aufgabevorrichtung für die zu trennenden Teilchen des Stoffgemenges einen sich zur Austrittsöffnung hin düsnnartig verjüngenden Trichter. Die Teilchen des Gemenges werden beim Austritt aus der Düse durch «.la- e'ektrische Feld des Hochspannungs-Aufladungsteils ver>chieden stark geladen. Die eigentliche Trennung der unterschiedlich stark geladenen Teilchen erfolgt dann im Scheiderteil, der im wesentlichen aus zwei sich gegenüberstehenden Elektroden besteht, an die eine Gleichspannung gelegt ist. Aus der GB-PS 7 37 328 ist es ferner bekannt, die zu trennenden Teilchen mittels einer Korona-Entladung aufzuladen.

Die bekannten Elektroscheider bewirken jedoch eine den technischen Anforderungen nicht genügende Trennung, wenn die zu trennenden Substanzen in unterschiedlichen Mengenverhältnissen im Gemenge vorliegen. Dies gilt beispielsweise für die Trennung von Mineralstoffgemengen, insbesondere Gemengen von Hartsalzen und/oder Steinsalzen. Zum Beispiel konnten Anhydrid-Beimengen aus Steinsalz bisher nur auf naßchemischem Weg entfernt werden, und zwar aufgrund der notwendigen Trocknung sehr energieaufwendig, wobei die anfallenden Abwasser in unerwünschter Weise umweltbelastend sind. Dies ist in

Teilchens herrschende Gleichfeldstärke eine zu geringe Influenzwirkung hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Influenzwirkung des eingangs definierten Elektroscheiders zu erhöhen und insbesondere Anhydrid-Beimen-

. gungen aus Steinsalz unter Einsatz eines trockenen Brennverfahrens zu entfernen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Gegenelektrode des Aufladungsteils die geerdete Kante der Aufgabevorrichtung für das zu trennende Gemenge dient und daß an die Hochspan

nungselektrode eine Wechselspannung gelegt ist

Durch diese Ausbildung des Elektroscheider wird eine höhere Feldkonzentration sowie eine verbesserte Differenzierung der zu trennenden Teilchen erzielL
Der Trenneffekt kann weiter erhöht werden, wenn anstelle einer sinusförmigen Wechselspannung eine rechteckförmige Wechselspannung verwendet wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Elektroscheider gemäß der Eninduug und

F i g. 2 eine zweckmäßige Form der verwendeten Wechselspannung für den Hochspannungs-Aufladungsteil.

Der Elektroscheider besteht aus einer die Teilchen 9 transportierenden Aufgabevorrichtung 1 mit einer als Gegenelektrode zu einer Hochspannungselektrode 3 wirkenden geerdeten Ablösekante Z einem mit der Elektrode 3 verbundenen Wechselspannung-iiochspannungserzeuger 5 sowie zwei an eine Gleichspannungsquelle 6 geschalteten Elektroden 4, mit denen ein Hochspannungsgleichfeld erzeugt wird, in welchem eine räumliche Separierung unterschiedlich aufgeladener Teilchen 9', 9" erfolgt

Die Erfindung geht davon aus. daß bei ausreichend hoher Volumen- und/oder Oberflächenleitfähigkeit von Teilchen in einem elektrischen WechselHd im Takt der Wechselspannung Ladungsmengen unterschiedlicher Polarität und Größe influenziert werden. Ist andererseits die statische elektrische Volumen- und/oder Oberflächenleitfähigkeit sehr klein gegenüber der durch die Dielektrizitätszahl des Teilchens und die Kreisfrequenz des Wechselfeldes bestimmten kapazitiven Leitfähigkeit so erfolgt zu keinem Zeitpunkt die Ansammlung einer Überschußladung auf den Teilchen. Erfolgl nun die Influen/aufladung beispielsweise an einer Kante 2 und lösen sich die Teilchen von dieser, so werden isolierende Teilchen 9". d. h. solche mit sehr kleiner Oberflächen- und/oder Volumenleitfähigkeit nicht aufgeladen. Ausreichend leit'jhige Teilchen 9' besitzen nach der Abtrennung von der Ablösekante 2. abhängig vom Moment der Ablösung, unterschiedlich große positive oder negative Ladungsüberschüsse.

Die Klassifizierung isolierend 9" oder leitfähig 9' besagt, daß in einem elektrischen Wechss'feld die betreffenden Teilchen vorzugsweise infolge kapazitiver oder ohmscher Ströme elektrisch polarisiert werden. Liegen nun — gegebenenfalls nach einer geeigneten Trocknung oder Konditionierung — Gemengeteilchen mit hinsichtlich ihrer Leitfähigkeit voneinander abweichenden elektrischen Eigenschaften vor. so kann durch Wahl einer geeigneten Frequenz der Wechselspannung in einer Teilchensorte ein Überwiegen der kapazitiven

Ströme und in der anderen Teilchensorte ein Überwiegen der ohmschen Ströme erzielt werden.

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Elektroden 4 erzeugten Hochspannungsgleichfeld können die geladenen Teilchen 9' abgelenkt und von den ungeladenen Teilchen 9" separiert werden. Prinzipiell ist auch eine Sortierung ohne zusätzliches elektrostatisches Gleichfeld möglich, wenn die Teilchen 9', 9" an einer nicht weiter dargestellten leitfähigen geerdeten Platte entlangfallen; die geladenen Teilchen 9' werden dann von ihren influenzierten Spiegelladungen in Richtung auf die Platte abgelenkt.

Da bei gleicher geringer Leitfähigkeit und vorgegebener Frequenz ausreichend kleine Teilchen aufgeladen

werden und beim Abtrennen von der Ablösekante 2 eine gewisse Oberschußladung besitzen, während größere Teilchen infolge längerer Wege der zu verschiebenden Ladungen nur eine wesentlich kleinere relative Überschußladung besitzen, kann in dem nachgeordneten Gleichfeld außerdem noch eine Größentrennung ai tgieicher Teilchen erfolgen.

Ein besonders guter Trenneffeki ist erzielbar, wenn statt einer zeitlich sinusförmigen Wechselspannung 7 nach der F i g. 2 eine etwa rechteckförmige Spannung 8 verwendet wird: hierdurch wird erreicht, daß fast alle leitfähigen Teilchen auf die ihrer Größe entsprechende maximale Spannung aufgeladen werden, während bei einer sinusförmigen Spannung ein erheblicher Anteil bei einer kleineren als der Maximalspannung aufgelader: wird.

Eine günstige Beeinflussung des Trenneffektes bei vorgegebener Spannungshöhe ergibt sich auch dadurch, daß durch die Elektrodengeometrie mit — gegenüber dem Radius der Hochspannungselektrode 3 — kleinerem Krümmungsradius der Ablösekante 2 in dem für die Influenzaufladung wirksamen Bereich die höchsten Feldstärken auftreten.

h " ■ \ Blatt Zeichnungen

Claims (2)

32 13 393 Patentansprüche:

1. Elektroscheider zur Trennung von Gemengen unterschiedlich aufladbarer Teilchen mit einem Hochspannungs-AufladungsteiL bestehend aus einer Hochspannungselektrode mit größerem Krümmungsradius und einer Gegenelektrode mit kleinerem Krümmungsradius, und einem Scheiderteil mit zwei an einer Gleichspannung gelegten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenelektrode des Aufladungsteils d<e geerdete Kante (2) der Aufgabevorrichtung (1) für das zu trennende Gemenge dient und daß an die Hochspannungselektrode (3) eine Wechselspannung gelegt ist.

2. Elektroscheider nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung eine etwa rechteckförmige Wechselspannung (8) ist.