DE3616744A1 - Vorrichtung zum erzeugen einer entgiftungsemulsion fuer abc-kampfstoffe - Google Patents

Description

In der Hauptpatentschrift ist ein Verfahren zum Erzeugen einer Entgiftungsemulsion für ABC-Kampfstoffe beschrieben, bei dem die Stoffe nach einer vorgegebenen Rezeptur wie Calziumhypochlorit in pulveriger bis Granulatform, Per­ chloräthylen, einem Emulgstor und Wasser gemischt und unter Druck verspritzt werden, wobei einem unter Druck stehenden Wasserstrom die Stoffe zudosiert und in einzelnen Mischstrecken zur fertigen Emulsion gemischt werden.

Bei dieser in der Hauptpatentschrift beschriebenen Emul­ sion zur Dekontamination von Geräten und Gelände hat sich herausgestellt, daß die Emulsionsbildung in erheb­ lichem Maße von der Temperatur der Medien abhängt und daher die Vorschaltung eines Wärmetauschers vorgeschlagen wird.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein­ wandfreie Emulsionsbildung ohne Anhebung der Temperatur zu erreichen.

Dies wird nach der Zusatzerfindung dadurch bewerkstelligt, daß in einer ersten Stufe hochkonzentrierte Voremulsion gebildet wird, die in einer zweiten Stufe unter Beigabe der fehlenden Wassermenge zur Anwendungsemulsion aufbe­ reitet wird.

Danach wird in der ersten Stufe eine hochkonzentrierte Voremulsion und in der zweiten Stufe erst die der be­ schriebenen Rezeptur entsprechende Anwendungsemulsion aufbereitet. Im einzelnen ist folgende Vorgehensweise erforderlich: Zuerst werden etwa 20 bis 40% Wasser­ anteile mit bereits vorgemischtem 15,8% Perchloräthy­ len und Emulgator vermischt und anschließend 7, 5% C 8 eingebracht und so in Bewegung gehalten, daß nach etwa 10 bis 60 Sekunden eine Voremulsion entsteht. Mischt man in der zweiten Stufe die noch zu 76,7% feh­ lende Wassermenge langsam dazu, dann entsteht fast ohne Verzögerung die Hauptemulsion.

Wird die Voremulsion in einer anderen Reihenfolge aufbe­ reitet, dann verzögert sich zwar die Voremulsionsbildung, hat jedoch auf das zeitliche Entstehungsverhalten der Hauptemulsion keinen Einfluß. Wird eine höhere Viskosität der Emulsion benötigt, dann besteht die Möglichkeit, diese durch Veränderung der Rezeptur (z.B. Erhöhung des Wasser­ anteiles nach fertiger Emulsion) oder Veränderung der hydro­ dynamischen Beeinflussung nach oben zu verändern.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens mit einem an eine Hauptpumpe angeschlossenen Wasserbehälter, deren Druckseite über ein Druckhaltesicherheitventil mit einem Tank in einem Kurzschlußkreislauf verbunden ist, daß an der Druckseite eine Wasserleitung mit einer Dosiereinrich­ tung zu einem Mischbehälter mit einer dosierten Zuführung für Calziumhypochlorit angeordnet ist, daß nach der vor­ stehenden Wasserleitung ein Behälter für das Gemisch aus Perchloräthylen und dem Emulgator über eine Dosierpumpe angeschlossen ist, daß der Mischbehälter über eine weitere Dosierpumpe mit der Hauptleitung verbunden ist, in die ein Vormischbehälter eingesetzt ist, dem Ausbringlanzen nachgeordnet sind, nach der Zusatzpatentschrift besteht darin, daß in die Hauptleitung vor den Zuleitungen zu den Chemikalienbehältern ein Wassermengenteiler angeordnet ist, wobei die Teilstromleitung im hinteren Bereich des Vor­ mischbehälters zugeführt wird.

Vorteilhaft mündet die Teilstromleitung mehrstufig in den Vormischbehälter.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß in der Zuleitung vom Mischbehälter mit dem C-8-Brei ein Inliner vorgesehen ist.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß als Niveausteuerung für den ersten Mischbehälter eine Schwimmer-Direktsteuerung vorgesehen ist.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung geht man so vor, daß der Vormischbehälter als Rotationsmischer mit Zwangsum­ lenkung ausgebildet ist.

Eine weitere Vorrichtung, bei der der Wasserzulauf von der Hauptleitung zusammen mit dem Gemisch aus Perchloräthylen und Emulgator von der Niveausteuerung gesteuert, dem Misch­ behälter zuführbar ist, und daß die Hauptpumpe in einem Kurzschlußkreislauf am Mischbehälter angeschlossen ist, besteht darin, daß der Bodenbereich des Mischbehälters als Mischkammer für die Hauptemulsion ausgebildet ist und die vom Mengenteiler abgezweigte Teilstromleitung an die Misch­ kammer angeschlossen ist.

Es wird vorgeschlagen, daß die Niveausteuerung höhenver­ stellbar ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß der erste Mischbehälter mit einem drucklosen vertikal an­ geordneten Rotationsmischer mit Zwangsumlenkblechen ver­ sehen ist, wobei der obere Behälterbereich als zweite Misch­ strecke und der untere Behälterbereich zum Bilden der Hauptemulsion vorgesehen ist.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß an die Hauptleitung eine Zusatzpumpe angeschlossen ist, die über die Teilstrom­ leitung mit dem unteren Behälterbereich verbunden ist und die über einen Dreiwegehahn und eine parallele Leitung für die Anfahrphase überbrückbar ist.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß der Mischbehälter eine schräg angeordnete und abfallende Wanne aufweist, die mit Hilfe von Zwischenwänden in kleine, nach oben offene Be­ hältnisse unterteilt ist, wobei in dem Mischbehälter ein Schwenkrührer angeordnet ist.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen,

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Vor­ richtung in Form eines Schaltbildes,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform dieser Vorrichtung,

Fig. 3 eine weitere Abwandlung der Vor­ richtung,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt einen Wasser­ behälter 1, aus dem das gebrauchte Wasser entnommen wird. Die Entnahme erfolgt über eine Hauptpumpe 2, an deren Druck­ seite das Wasser über einen Kurzschlußkreislauf 4 mit Druck­ haltesicherheitsventil 3 wieder in den Behälter 1 zurückge­ pumpt werden kann. Weiterhin führt vom Wasserbehälter 1 eine Wasserleitung 5 zu einem Mischbehälter 7, auf dem ein Behälter 29 angeordnet ist, der C-8-Granulat oder Pulver enthält. Zwischen den Behältern 7, 29 ist eine Zellrad­ schleuse 8 vorgesehen, wobei in dem Behälter ein Brei aus C 8 und Wasser gebildet wird und der Wasseranteil etwa 10% beträgt. In die Leitung 5 ist eine Dosierpumpe 17 ein­ gebaut, die mit der Zellradschleuse 8 gekoppelt ist und über eine Niveausteuerung 15 zu- bzw. abgeschaltet wird. Vor einem Vormischbehälter 13 ist mit der Leitung 12 über eine Zuleitung 32 ein Behälter 9 verbunden, der ein Ge­ misch aus Perchloräthylen (A 4) und einem Emulgator ent­ hält. Dieses Gemisch wird über eine Dosierpumpe 10 der Hauptleitung 12 zugeführt. In den Vormischbehälter 13 mündet eine Leitung 33, die an den Mischbehälter 7 ange­ schlossen ist und den Brei aus Wasser und C 8 über eine Dosierpumpe 11 zudosiert. In dem Vormischbehälter 13 sind Strömungsblenden 16 eingebaut. Die erste und die zweite Mischstrecke 36 bzw. 37 sind entsprechend gekennzeichnet.

Bevor der aus C 8 und Wasser bestehende Brei dem Vormisch­ behälter 13 zugeführt wird, passiert er einen Inliner 53, wodurch die C-8-Aggregate stark verfeinert und eine Flok­ kenbildung in der Emulsion im unteren Bereich vermieden wird. Bei Temperaturen über 25° ist die Flockenbildung weniger problematisch.

Anschließend an den Kurzschlußkreislauf 4 ist in der Haupt­ leitung 12 ein Wassermengenteiler 50 angeordnet, wobei eine Teilstromleitung 51 in den Endbereich des Mischbehälters 13 mehrstufig, beispielsweise in einem Bereich 52 einmündet. Die direkt über die Leitung 12 zugeführte Wassermenge in Verbindung mit der aus dem Behälter 7 kommenden Wassermenge ergibt einen Anteil von etwa 20 bis 40%. Der zweite Strom über die Leitung 51 ergänzt die fehlende Restmenge zu 76,7 Gewichtsprozent Wasser.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wird die gesamte Antriebsenergie für die Emulgiereinrichtung dem Wasserstrom 24 beispielsweise aus einem beliebigen Wasser­ leitungsnetz entnommen. Das Druckniveau sollte dabei 4 bis 6 bar betragen. In die Hauptleitung 12 ist ein Wassermotor 25 eingesetzt, wobei die Dosierpumpen 10, 11 direkt mit dem Wassermotor 25 gekoppelt sind und zwangsläufig nur dann zu dosieren, wenn der Motor 25 läuft. Die Drehbewegung des Motors 25 ist aber abhängig von dem an den Lanzen 14 er­ folgenden Emulsionsverbrauch.

Der Verbrauch des C-8-Wassergemisches wird dadurch kom­ pensiert, daß eine stufenlos funktionierende Schwimmer- Direktsteuerung 54 den Zustrom zum Wassermotor 17 regelt. Mit Hilfe eines Dauerbypasses 55 besteht die Möglichkeit, einen totalen Stillstand des Antriebes und somit ein Ab­ setzen der C-8-Aggregate zu vermeiden.

Anstatt des statischen Mischers 13 kann auch ein Rotations­ mischer 13′ mit Zwangsumlenkung verwendet werden und zwar dann, wenn die Gefahr besteht, daß sich Partikel wegen zu geringer Strömungsgeschwindigkeit absetzen und eine unge­ nügende Mischung erfolgt. Ein solcher Mischer wird im Falle des Wassserantriebs vom Wassermotor oder einem sonstigen elektrischen Antrieb mit geeigneter Drehzahl angetrieben. Hierbei sind auf der sich drehenden Welle Scheiben als Blen­ den angebracht, die wiederum Trägerfunktion für Mischflügel aufweisen. Am Außenrohr werden starre Scheiben als Umlenk­ blenden vorgesehen.

Die Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung, bei der in der Haupt­ leitung 12 eine Förderpumpe 30 angeordnet ist, die mecha­ nisch gekoppelt ist mit einer Dosierpumpe 10 für das Ge­ misch A 4 und Emulgator und der Zellradschleuse 8, wobei der Antrieb über einen Motor 43 erfolgt. Das Gemisch aus Wasser und A 4 und Emulgator wird seitlich in den Mischbe­ hälter 7 über eine Zuführung 26 gegeben, wobei der Strahl 27 gegen eine in dem Behälter 7 angeordnete Prallplatte 28 gerichtet ist. In den Strahl 27 gelangt weiterhin über die Zellradschleuse 8 C 8. Der Motor 43 schaltet hier­ bei über die Befehle der Niveausteuerung 15. Der Mengen­ teiler 50 ist der Pumpe 30 nachgeordnet und die Teilstrom­ leitung 51 führt zu einer im unteren Bereich des Mischbe­ hälters 7 eingebauten Mischkammer 56, in der einzelne Strö­ mungsblenden angeordnet sind.

Bei der Aufteilung der Wasserströme entsteht im Behälter 7 die Voremulsion mit einem 20 bis 40%igen Wasseranteil, 15,8% A 4 und Emulgator sowie 7,5% C 8 mit Hilfe des langsam laufenden Rührwerkes 31. Die Hauptemulsion wird dann in der darunter befindlichen Mischkammer 56 erzeugt.

Um nach dem Einsatz möglichst kleine Restmengen in Kauf nehmen zu müssen, ist die Niveauregelung 15 höhenverstell­ bar ausgeführt. Weiterhin kann parallel zur Pumpe 30 eine weitere Pumpe 57 vorgesehen sein.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung wird ein druck­ loser, vertikal angeordneter Rotationsmischer 58 mit Zwangs­ umlenkung verwendet. Für die Zwangaumlenkung sind innen am Behälter 7 Zwangsumlenkbleche 59 angebracht. Der obere Be­ reich des Behälters 7, d.h. der Bereich 37 dient zum Er­ zeugen der beschriebenen Voremulsion, während im unteren Bereich 52 des Behälters 7 die Hauptemulsion stufenweise erzeugt wird, so daß die Emulsion beim Erreichen des unten integrierten Kurzschlußbereichs 63 fertig aufbereitet ist.

Da in der Anfahrphase die Anteile der Voremulsion zunächst in dem Bereich 52 und den Kurzschlußbereich 63 des Behäl­ ters 7 fließen und von einer bestimmten Füll- und Ent­ wicklungszeit ausgegangen werden muß, ist es erforderlich, für diesen Zeitraum die Teilstromleitung 51 abzuschalten. Dies erfolgt durch einen Dreiwegehahn 60 in der Leitung 51, so daß die Pumpe 57 über eine parallele Leitung 61 kurz­ geschlossen wird. Nach entstandener Voremulsion im Be­ reich 52 wird dann die Zuleitung 51 wieder zugeschaltet, so daß kontinuierlich Emulsion entnommen werden kann. Die Zusteuerung der einzelnen Komponenten erfolgt über die beschriebene Niveausteuerung.

Bei der weiteren in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung ist als Mischbehälter 7 eine schräg nach unten abfallende Wanne vorgesehen, die mit Hilfe von Zwi­ schenwänden 64 in einzelne kleine, nach oben offene Be­ hältnisse unterteilt ist. In diese einzelnen Behältnisse greifen Rührbleche 65 eines Schwenkrührers 62 ein, dessen Antrieb mit dem Bezugszeichen 66 versehen ist. Dieser Schwenkrührer ist in Fig. 5 rechts oben in einem kleinen Bild im Querschnitt dargestellt. Die einzelnen Rührbleche führen dabei eine hin-und hergehende Bewegung durch. In die einzelnen Behältnisse greifen die Rührbleche 65 so ein, daß sich beim Rühren speziell im Voremulgierbereich 37 in den Ecken und auf dem Boden keine Schwebe- und Schwer­ teilchen absetzen. Der Rührvorgang kann so optimal den Erfordernissen der Emulsionsbildung angepaßt werden.

Zunächst gelangen die Komponenten der Vormischung unter Einwirkung des Rührers 62 über den Bereich 37′ in 37′′. Erst wenn dieser Bereich bis zum Überlaufen voll ist, ge- langt die bis dahin, bedingt durch die abgestimmten Füll­ und Volumensproportionen entstandene Voremulsion, in den Bereich 37′′′ und 52′. Der Bereich 37′′′ dient lediglich zur Sicherheit der Voremulsionsbildung. Wie aus der Zeich­ nung ohne weiteres ersichtlich, weisen die einzelnen die Stufen begrenzenden Zwischenwände 64 unterschiedliche Hö­ hen auf, so daß im Wechsel beim Durchlauf eine Unter- bzw. Überflutung zustande kommen kann.

Im Bereich 52′ beginnt die Entwicklung der Hauptemulsion und setzt sich im Bereich 52′′ und 52′′′ fort. In den Kurzschlußbereich 63 gelangt bereits fertig entwickelte Emulsion. Im Bereich 52 kann wiederum der Restwasserstrom 51 stufenweise mit Hilfe des Dreiwegehahnes 60 oder einer stufenlosen Regelung zugeschaltet werden.

Ein solches Überlaufsystem hat den Vorteil, daß aus be- stimmten Betriebszuständen heraus sich nicht unkontrolliert in den einzelnen Bereichen und durch das Absetzen von Schwe- beteilchen in tiefgelagerten Zonen ungewollt Fraktionen bilden, die eine Entstehung der Emulsion verhindern.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erzeugen einer Entgiftungsemulsion für ABC-Kampfstoffe, bei dem die Stoffe nach einer vorge­ gebenen Rezeptur wie Calziumhypochlorit in pulveriger bis Granulatform, Perchloräthylen, einem Emulgator und Wasser gemischt und unter Druck verspritzt werden, wobei einem unter Druck stehenden Wasserstrom die Stoffe zu­ dosiert und in einzelnen Mischstrecken zur fertigen Emulsion gemischt werden nach Patent . ... ... (Patent­ anmeldung P 36 07 424.1), dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Stufe hochkonzentrierte Voremulsion ge­ bildet wird, die in einer zweiten Stufe unter Beigabe der fehlenden Wassermenge zur Anwendungsemulsion aufbe­ reitet wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 1 mit einem an eine Hauptpumpe angeschlossenen Wasserbehälter, deren Druckseite über ein Druckhaltesi­ cherheitsventil mit dem Tank in einem Kurzschlußkreis­ lauf verbunden ist, daß an der Druckseite eine Wasser­ leitung mit einer Dosiereinrichtung zu einem Mischbe­ hälter mit einer dosierten Zuführung für Calziumhypo­ chlorit angeordnet ist, daß nach der vorstehenden Was­ serleitung ein Behälter für das Gemisch aus Perchlor­ äthylen und dem Emulgator über eine Dosierpumpe angeschlos­ sen ist, daß der Mischbehälter über eine weitere Dosier­ pumpe mit der Hauptleitung verbunden ist, in die ein Vor­ mischbehälter eingesetzt ist, dem Ausbringlanzen nachge­ ordnet sind, nach Patent . ... ... (Pat.Anm. P 36 07 424.1) gekennzeichnet, daß in die Hauptleitung (12) vor den Zuleitungen (32, 33) zu den Chemikalienbehältern (7, 9) ein Wassermengenteiler (50) angeordnet ist, wobei die Teilstromleitung (51) im hinteren Bereich des Vormisch­ behälters (13) zugeführt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstromleitung (51) mehrstufig in den Vor­ mischbehälter (13) mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Zuleitung (33) vom Mischbehälter (7) mit dem C-8-Brei ein Inliner (53) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß als Niveausteuerung (15) für den ersten Misch­ behälter (7) eine Schwimmer-Direktsteuerung (54) vorge­ sehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mischbehälter (13) als Rotationsmischer (13′) mit Zwangsumlenkung ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der der Wasserzulauf von der Hauptleitung zusammen mit dem Gemisch aus Perchloräthylen und Emulgator von der Niveau­ steuerung gesteuert, dem Mischbehälter zuführbar ist, und daß die Hauptpumpe in einem Kurzschlußkreislauf am Mischbehälter angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich des Mischbehälters (7) als Mischkam­ mer (56) für die Hauptemulsion ausgebildet ist und die vom Mengenteiler (50) abgezweigte Teilstromleitung (51) an die Mischkammer (56) angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Niveausteuerung (15) höhenverstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der erste Mischbehälter (7) mit einem drucklo­ sen vertikal angeordneten Rotationsmischer (58) mit Zwangsumlenkblechen (59) versehen ist, wobei der obere Behälterbereich als zweite Mischstrecke (37) und der untere Behälterbereich (52) zum Bilden der Hauptemulsion vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Anprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an die Hauptleitung (12) eine Zu­ satzpumpe (57) angeschlossen ist, die über die Teil­ stromleitung (51) mit dem unteren Behälterbereich (52) verbunden ist und die über einen Dreiwegehahn (60) und eine parallele Leitung (61) für die Anfahrphase über­ brückbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (7) eine schräg angeordnete und abfallende Wanne aufweist, die mit Hilfe von Zwischenwänden (64) in kleine nach oben offene Be­ hältnisse unterteilt ist, wobei in dem Mischbehälter (7) ein Schwenkrührer (62) angeordnet ist.