DE3724297A1 - Verfahren zur erzeugung extrem kleiner partikel und anwendung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur erzeugung extrem kleiner partikel und anwendung des verfahrensInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C19/00—Other disintegrating devices or methods
- B02C19/0012—Devices for disintegrating materials by collision of these materials against a breaking surface or breaking body and/or by friction between the material particles (also for grain)
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-
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- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/18—Adding fluid, other than for crushing or disintegrating by fluid energy
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Gattungs
begriff des Anspruches 1.
Das sogenannte Prallzerkleinerungsverfahren an sich ist allgemein
bekannter und angewendeter Stand der Technik. Bei ihm werden
Feststoffpartikel, die in eine Mehrzahl entsprechend kleinere
Partikel zerlegt werden sollen, mit großer Energie zum Aufprallen
auf eine im wesentlichen feste bzw. starre Platte gebracht; im
Aufprallen erfolgt die Zerlegung der relativ größeren Partikel in
die relativ kleineren Partikel, die gesammelt werden und, gegebe
nenfalls nach entsprechender Aufbereitung, zur Weiterverwendung
zur Verfügung stehen. An die Stelle dieser Verfahrensversion kann
auch eine Verfahrensversion treten, bei der mindestens zwei
durchsetzte Gasstrahlen gegeneinander gerichtet werden, so daß
beim Auftreffen der beiden Gas-Feststoffpartikel-Strahlen Fest
stoffpartikel beider Strahlen aufeinandertreffen und dabei zer
legt werden.
Es ist nun zu erwarten, daß das Prallzerkleinerungsverfahren in
beiden Versionen nur dann für die Zerkleinerung von Partikeln mit
Erfolg angewendet werden kann, wenn die Masse der zu zerlegenden
Partikel einen bestimmten Grenzwert nicht unterschreitet. Ange
sichts der Realitäten bei der Prallzerkleinerung kann der Grenz
wert, unterhalb dem infolge zu kleiner Masse der zu zerkleinern
den Partikel die Anwendung des herkömmlichen Verfahrens nicht
mehr möglich ist, mit der Partikelgröße definiert werden und
diese wieder durch die Größe des Durchmessers mit etwa 1-5 µm, je
nach dem zu zerkleinernden Stoff bzw. dessen spezifischem Gewicht.
Das herkömmliche Prallzerkleinerungsverfahren wird nur dann mit
Erfolg anwendbar sein, wenn die zu zerkleinernden Partikel einen
Durchmesser von über etwa 1-5 µm haben und eine Zerlegung der
Partikel unter diesen Bereich nicht erwartet wird.
Haben die zu zerkleinernden Partikel einen Durchmesser von etwa
1-5 µm oder weniger, so wird die Gefahr gesehen, daß die in einem
gegen die Prallfläche gerichteten Gasstrom mitgeführten Partikel
nicht oder zumindest nicht mit ausreichender Energie auf die
Prallfläche bzw. die Partikel des Gegenstromes treffen. Der Gas
strom hat zunächst eine zur Prallfläche senkrechte Strömungs
richtung, ist also gegen die Prallfläche gerichtet, um an der
Prallfläche beziehungsweise unmittelbar vor dieser in eine zur
Prallfläche parallele Richtung umgelenkt zu werden. Die Prall
fläche ist bei der ersten Verfahrensversion die im wesentlichen
starre Fläche, bei der zweiten Verfahrensversion ein Teil der
Oberfläche eines Feststoffpartikels des Gegenstromes. Ist der
Durchmesser der Partikel größer als etwa 1-5 µm und ihre Masse
entsprechend groß, so behalten die Partikel die ursprüngliche
Strömungsrichtung senkrecht zur Prallfläche bei, schlagen auf
diese auf und werden in kleinere Partikel zerlegt. Ist die Masse
der Partikel jedoch zu klein, liegt also im wesentlichen ihr
Durchmesser unter etwa 1-5 µm, so werden die Partikel mit der
Gasströmung umgelenkt, sie gelangen im äußersten Fall garnicht,
allenfalls aber mit geringer und für eine Zerkleinerung der
Partikel zu kleiner Energie auf die Prallfläche. Dieser Vorgang
wird so lange wiederholt, bis alle Partikel die gewünschte Fein
heit aufweisen.
Soll nun ein Feststoff vollständig auf eine Korngröße kleiner
als 1-5 µm zerkleinert werden, so muß sichergestellt werden, daß
auch Teilchen, die nur wenig größer als das gewünschte Korn sind
(z.B. 1,5 µm), noch auf die Prallplatte gelangen.
Entsprechendes gilt, wenn in der Ebene, in der sich bei der
zweiten Verfahrensversion mindestens zwei gegeneinander gerichte
te Gasstrahlen treffen, die zu zerkleinernden Partikel gegen
einander geschossen werden. Auch hier werden durch die Strahl
umlenkung zu kleine Teilchen von der ursprünglich gegeneinander
gerichteten Bewegungsrichtung in eine zueinander parallele Bewe
gungsrichtung umgelenkt. Dadurch treffen sie einander nicht mehr
oder mit zu geringer Energie.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Mangel abzuhelfen und das
bekannte Prallzerkleinerungsverfahren so auszubilden bzw. weiter
zu entwickeln, daß auch die Zerkleinerung bzw. Zerlegung der
Partikel dann zuverlässig erwartet werden kann, wenn die zu zer
kleinernden Partikel eine so geringe Masse haben, daß dies durch
einen Partikeldurchmesser von etwa 1-5 µm oder darunter gekenn
zeichnet ist.
Der Lösung der Aufgabe dienen die Merkmale der Patentansprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert,
und zwar anhand der Fig. 1 und 2 für jede der beiden Versionen
der Prallzerkleinerung.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist bei der ersten Verfah
rensversion in üblicher Weise eine im wesentlichen starre und
feste, vorzugsweise ebene Prallplatte 1 vorgesehen (Fig. 1). In
einem vorgegebenen Abstand ist vor der Prallplatte 1 ein Suspen
sionsbehälter 2 angeordnet, in dem in Wasser oder eine andere
geeignete Flüssigkeit die zu zerkleinernden Feststoffpartikel
eingebracht werden und durch Wahl der Einbringungstechnik dafür
gesorgt wird, daß Flüssigkeit und Feststoffe eine homogene Sus
pension bilden. Die Feststoffpartikel haben zumindest teilweise
eine Partikelgröße von etwa 1-5 µm oder weniger, wobei es gleich
gültig ist, ob Partikel über dieser Größe vorhanden sind oder
nicht, da sich die Erfindung nur mit den Feststoffpartikeln be
faßt, deren Größe im Bereich etwa 1-5 µm oder darunter liegt. Die
Suspension kann dem Gehäuse am unteren, konisch zulaufenden Ende
entnommen werden. Die Suspension wird in einem vorgegebenen Ab
stand vor der Prallplatte 1 mittels einer Zerstäubungsdüse 3 zer
stäubt. Nach dem Gesetz der Wahrscheinlichkeit wird ein Zerstäu
bungsteil ein Flüssigkeitstropfen sein, in dem mehrere, je für
sich extrem kleine Feststoffpartikel inkorporiert sind. Jeder
Tropfen wird eine Masse haben, die ihm in Verbindung mit der
Beschleunigung, die ihm während des Zerstäubungsvorganges ver
mittelt wird, mit einer Energie auf der Vorderseite der Prall
platte 1 auftreffen läßt, daß jeder Feststoffpartikel trotz
seiner geringen Masse in mehrere noch kleinere Partikel zerlegt
wird. Aufgespritzte Flüssigkeit und zerkleinerte Partikel werden
dann in geeigneter Weise voneinander getrennt, worauf die Flüssig
keit der Wiederverwendung, die auf Größen deutlich unter 1-5 µm
zerkleinerten Partikel ihrem Bestimmungszweck zugeführt werden.
Die zweite Version des Prallzerkleinerungsverfahrens (Fig. 2)
sieht in der erfindungsgemäßen Ausbildung mindestens zwei gegen
einander gerichtete Gasdüsen 4, 5 vor, aus denen schnelle Gas
strahlen 6, 7 in einen mit einer Suspension 8 aus Flüssigkeit und
zu zerkleinernden Feststoffpartikeln gefüllten Behälter 9 ein
geleitet werden. Die schnellen Gasstrahlen nehmen dabei aus der
sie umgebenden Suspension Tröpfchen auf, in denen wiederum nach
dem Gesetz der Wahrscheinlichkeit mehrere Feststoffpartikel ent
halten sind. Die Zerkleinerung vollzieht sich dabei in der Ebene
des Brennpunktes der gegeneinander gerichteten Gasstrahlen durch
gegenseitiges Zusammenprallen der Suspensionstropfen bzw. der
darin befindlichen Feststoffteilchen.
Gegebenenfalls werden bei jeder Verfahrensversion die beschriebe
nen Vorgänge mehrfach wiederholt, insbesondere wenn die Suspen
sion am Beginn einen hohen Anteil großer Feststoffpartikel hat,
die alle in Größen unter etwa 1-5 µm zerlegt werden sollen.
Claims (5)
1. Verfahren zum Erzielen extrem kleiner Partikel bis zu unter
1 µm durch Prallzerkleinerung,
dadurch gekennzeichnet,′
daß die Partikel zur Erhöhung ihrer Masse in einer Flüssig
keit suspendiert werden und eine der Suspension entnommene
tropfenförmige Suspensionsteilmenge zum Aufprallen gebracht
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zusammensetzung jedes Tropfens aus einer bestimmten
Flüssigkeitsmenge angestrebt wird, die ein einziges Feststoff
partikel umschließt.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine bestimmte Suspensionsteilmenge der Suspension ent
nommen wird, wobei es bei der Tropfenbildung den Entnahme
bedingungen überlassen bleibt, wie viele Feststoffpartikel der
Flüssigkeitsmenge eines Tropfens zugeordnet werden.
4. Anwendung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche
1-3 bei der Prallzerkleinerung mittels einer weitgehend star
ren Platte, auf der Partikel eines Partikelstromes zum Auf
prallen gebracht werden.
5. Anwendung des Verfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1-3
bei der Prallzerkleinerung mittels mindestens zweier Partikel
ströme, die zusammengeführt werden, um Feststoffpartikel bei
der Partikelströme zum Aufprallen aufeinander zu bringen.
Priority Applications (5)
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Publications (1)
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AT (1) | ATE73015T1 (de) |
DE (2) | DE3724297A1 (de) |
ES (1) | ES2029499T3 (de) |
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- 1987-07-22 DE DE19873724297 patent/DE3724297A1/de not_active Withdrawn
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1988
- 1988-07-15 EP EP88111494A patent/EP0300402B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-15 DE DE8888111494T patent/DE3868746D1/de not_active Expired - Lifetime
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ES2029499T3 (es) | 1992-08-16 |
EP0300402B1 (de) | 1992-03-04 |
DE3868746D1 (de) | 1992-04-09 |
EP0300402A3 (en) | 1989-11-29 |
EP0300402A2 (de) | 1989-01-25 |
ATE73015T1 (de) | 1992-03-15 |
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