DE4442820A1

DE4442820A1 - Mixing system for bulk goods dispersed in fluids

Info

Publication number: DE4442820A1
Application number: DE19944442820
Authority: DE
Inventors: Burkhard Grune; Ludwig Dipl Ing Hager; Helmut Huber; Gerhard Dipl Ing Lwowski; Wilhelm Ing Zadny
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 1994-12-01
Filing date: 1994-12-01
Publication date: 1996-06-05

Abstract

Continuous process in which the bulk goods (7) are measured out and delivered to the liquid for mixing in with the liquid. The pressure prevailing upstream of the mixing action is controlled downstream of the mixing action.The bulk goods are capable of fluidisation. The system comprises a delivery pump (8), a mixing unit (1) and a displacement pump (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Vermischen von Schüttgütern mit Flüssigkeiten, bei dem der stromaufwärts des Vermischens in den Schüttgütern vorherr schende Druck stromabwärts des Vermischens geregelt wird.The invention relates to a continuous process for Mixing bulk goods with liquids, in which the upstream of the mixing in the bulk goods prev regulating pressure downstream of the mixing is regulated.

Mit den gebräuchlichen Vorrichtungen zum diskontinuierlichen Dosieren von Schüttgütern, wie Banddosierer, Schneckendosie rer und Klappendosierer kann gegen Über- bzw. Unterdruck nicht oder nur ungenau kontinuierlich dosiert werden.With the usual devices for discontinuous Dosing of bulk goods, such as belt dosing, snail dosing rer and flap dispenser can against over or under pressure cannot be dosed continuously or only imprecisely.

Die Dosierung und der pneumatische Transport der dosierten Mengen an Schüttgütern ist bekannt. Beispielsweise be schreibt die DE-A 40 14 229 das Dosieren und pneumatische Fördern von fluidisierbaren Schüttgütern mit einem Vorrats behälter und einer Fluidisiervorrichtung für die Schüttgü ter, wobei sich zwischen dem Vorratsbehälter und der Fluidi siervorrichtung eine in ihrer Größe einstellbare Öffnung be findet. Die Schüttgüter werden mittels einer Membranpumpe gefördert, die sich in Strömungsrichtung hinter der Fluidi siervorrichtung befindet. Mit dieser Vorrichtung kann die kontinuierliche Dosierung exakt durchgeführt werden.The dosing and the pneumatic transport of the dosed Quantities of bulk goods are known. For example, be DE-A 40 14 229 writes dosing and pneumatic Conveying fluidizable bulk goods with a supply container and a fluidizing device for the bulk goods ter, between the reservoir and the Fluidi Siervorrichtung an adjustable in size opening be finds. The bulk materials are transported using a diaphragm pump promoted, which is in the direction of flow behind the Fluidi located. With this device, the continuous dosing can be carried out exactly.

Jedoch muß beim pneumatischen Fördern von fluidisierbaren Schüttgütern in eine Mischeinrichtung das zum fluidisieren benötigte Gas aus der Mischeinrichtung wieder entweichen können. Die Mischeinrichtung kann deswegen nicht vollständig geschlossen sein. Das entweichende Gas bewirkt ebenso wie bei Vorrichtungen zum diskontinuierlichen Dosieren von Schüttgütern, Staubemissionen.However, in the pneumatic conveying of fluidisable Bulk goods in a mixing device for fluidizing required gas to escape from the mixing device can. The mixing device can therefore not completely be closed. The escaping gas works as well in devices for discontinuous dosing of Bulk goods, dust emissions.

Ferner können bei nicht vollständig geschlossenen Mischein richtungen aus der Flüssigkeit oder aus den Schüttgütern gasförmige Emissionen vorkommen. Beispielsweise geben frisch mit siliciumorganischen Verbindungen, wie Hexamethyldisilo xan, hydrophobierte hochdisperse Kieselsäuren Dämpfe silici umorganischer Verbindungen ab.Furthermore, in the case of incompletely closed mixtures directions from the liquid or from the bulk goods gaseous emissions occur. For example, give fresh with organosilicon compounds, such as hexamethyldisilo xan, hydrophobic highly disperse silica fumes silici inorganic compounds.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Vermischen von Schüttgütern mit Flüssigkeiten bereitzustellen, bei dem Ab gas- und Staubemissionen vermieden werden.The object of the present invention was to provide a method or a device for the continuous mixing of Provide bulk goods with liquids, in which Ab gas and dust emissions can be avoided.

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren zum Vermischen von Schüttgütern mit Flüssigkeiten, bei dem die Schüttgüter dosiert, zu den Flüssigkeiten gefördert und mit den Flüssigkeiten vermischt werden, wobei der stromaufwärts des Vermischens in den Schüttgütern vorherrschende Druck stromabwärts des Vermischens geregelt wird.The invention relates to a continuous process for Mixing bulk goods with liquids, in which the Bulk goods dosed, conveyed to the liquids and with the liquids are mixed, the upstream pressure prevailing in the bulk solids is regulated downstream of the mixing.

Die Erfindung betrifft ebenso eine Vorrichtung zum konti nuierlichen Vermischen von Schüttgütern mit Flüssigkeiten, die eine Dosiereinrichtung für die Schüttgüter 7, eine Pumpe 8 für die Schüttgüter stromaufwärts einer Mischeinrichtung 1, eine Mischeinrichtung 1 zum Vermischen der Schüttgüter mit den Flüssigkeiten und stromabwärts der Mischeinrichtung 1 eine geregelte Verdrängerpumpe 2 aufweist.The invention also relates to a device for the continuous mixing of bulk goods with liquids, a metering device for the bulk goods 7 , a pump 8 for the bulk goods upstream of a mixing device 1 , a mixing device 1 for mixing the bulk goods with the liquids and downstream of the mixing device 1 regulated positive displacement pump 2 .

Die Erfindung ist in Fig. 1 erläutert. Aus dem Vorratsbehäl ter mit Dosiereinrichtung 7 werden mittels der Pumpe 8 die Schüttgüter in die Mischeinrichtung 1 gefördert und dort mit den Flüssigkeiten vermischt, die aus Leitung 4 in die Mischeinrichtung 1 eingeleitet werden. Die Mischeinrichtung 1 wird durch einen Motor 9 angetrieben. Die geregelte Ver drängerpumpe 2, welche ebenfalls durch einen Motor 9 ange trieben wird, regelt den Druck stromaufwärts bis zur Leitung 4. Über Leitung 10 wird das Produkt abgepumpt.The invention is illustrated in Fig. 1. From the reservoir with metering device 7 , the bulk materials are conveyed into the mixing device 1 by means of the pump 8 and mixed there with the liquids which are introduced from line 4 into the mixing device 1 . The mixing device 1 is driven by a motor 9 . The regulated United displacement pump 2 , which is also driven by a motor 9 , regulates the pressure upstream to line 4 . The product is pumped off via line 10 .

Die geregelte Verdrängerpumpe 2 fördert das Produkt aus der Mischeinrichtung 1 und regelt über die Mischeinrichtung 1 den Eintrittsdruck in die Mischeinrichtung 1, der oberhalb bis unterhalb des Atmosphärendrucks liegen kann. Vorzugswei se beträgt der Eintrittsdruck der Schüttgüter in die Misch einrichtung 1 0,05 bis 1 MPa, insbesondere 0,08 bis 0,15 MPa. Die Verdrängerpumpe 2 erzeugt in der Mischeinrichtung 1 gleichen oder vorzugsweise einen geringeren Druck als strom aufwärts der Mischeinrichtung 1.The controlled displacement pump 2 delivers the product from the mixing device 1 and regulates the mixing means 1 to the inlet pressure in the mixing device 1, which can be above to below atmospheric pressure. Vorzugswei se the inlet pressure of the bulk materials into the mixing device 1 is 0.05 to 1 MPa, in particular 0.08 to 0.15 MPa. The displacement pump 2 generates the same or preferably a lower pressure in the mixing device 1 than upstream of the mixing device 1 .

Durch die geschlossene Bauweise der erfindungsgemäßen Ver mischvorrichtung können weder Staub noch Gase entweichen.Due to the closed design of the Ver mixing device can neither escape dust nor gases.

Durch die geregelte Verdrängerpumpe 2 können leicht und schnell Produkte mit einer Viskosität bis 150 000 mPa·s aus der Mischeinrichtung 1 gefördert werden.The controlled displacement pump 2 allows products with a viscosity of up to 150,000 mPa · s to be conveyed from the mixing device 1 easily and quickly.

Die Verdrängerpumpe 2 kann beispielsweise eine Kreiskolben pumpe, eine Zahnradpumpe oder jede andere Pumpe mit Zwangs förderung sein.The displacement pump 2 can be, for example, a rotary pump, a gear pump or any other pump with forced promotion.

Als Mischeinrichtung 1 kann beispielsweise jeder auf dem Markt befindliche geschlossene IN-LINE Mischer oder Disper gierer eingesetzt werden.As a mixing device 1 , for example, any closed IN-LINE mixer or disperser on the market can be used.

Als Pumpe 8 zum Befördern der Schüttgüter kann beispielswei se eine Schlauch-, Schnecken-, Kolben- oder vorzugsweise ei ne Membranpumpe eingesetzt werden. As a pump 8 for conveying the bulk goods, for example, a hose, screw, piston or preferably egg diaphragm pump can be used.

Vorzugsweise werden fluidisierbare Schüttgüter mit Flüssig keiten vermischt. Fluidisierbar sind Schüttgüter, wenn sie mit Luft verwirbelt fließfähige Gemische ergeben. Als flui disierbare Schüttgüter sind unter anderem Flugasche, Ruß, Kohlestaub und hochdisperse Metalloxide anzusehen. Bei der Dosierung der fluidisierbaren Schüttgüter entstehen beson ders leicht Staubemissionen.Fluidisable bulk goods with liquid are preferably used mixed up. Bulk goods are fluidizable if they flowable mixtures with air swirl result. As flui bulk materials that can be disassembled include fly ash, soot, Coal dust and highly disperse metal oxides to look at. In the Dosing of the fluidizable bulk goods is particularly noticeable but slightly dust emissions.

Wenn fluidisierbare Schüttgüter eingesetzt werden, werden diese in einer Fluidisiereinrichtung fluidisiert. Als Ein richtung zum Fluidisieren und Dosieren der Schüttgüter wird vorzugsweise die in der DE-A 40 14 229 beschriebene Vorrich tung eingesetzt. Die Fluidisiereinrichtung wird beispiels weise durch eine Gasaustrittsöffnung in der Form einer Düse gebildet, durch die ein Fluidisiergas, vorzugsweise Preß luft, auf das zu fluidisierende Schüttgut trifft. Beispiels weise läßt sich die Düse über ein Gewinde derart in oder entgegen der Strömungsrichtung des fluidisierbaren Schütt guts bewegen, daß durch diese Bewegung die in ihrer Größe einstellbare Öffnung verengt bzw. erweitert wird. Der Druck des Fluidisiergases kann mittels eines Druckreglers auf ei nen jeweils konstanten Wert eingestellt werden.If fluidizable bulk materials are used, this fluidized in a fluidizing device. As a direction for fluidizing and dosing the bulk goods preferably the Vorrich described in DE-A 40 14 229 used. The fluidizing device is used as an example wise through a gas outlet opening in the form of a nozzle formed by a fluidizing gas, preferably press air that hits the bulk material to be fluidized. Example wise the nozzle can be threaded in or so against the direction of flow of the fluidizable bulk guts move that through this movement the size adjustable opening is narrowed or expanded. The pressure of the fluidizing gas can by means of a pressure regulator on egg a constant value can be set.

In Fig. 2 sind bevorzugte Ausführungsformen dargestellt.Preferred embodiments are shown in FIG. 2.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform werden vorzugs weise Abmischungen mit einer Viskosität von 1 bis 130 000 mPa·s, insbesondere höherviskose Abmischungen mit einer Vis kosität von 10 000 bis 130 000 mPa·s im Kreislaufverfahren über das Rührwerk 3 und die Mischeinrichtung 1 hergestellt.In a first preferred embodiment, preference is given to mixtures with a viscosity of 1 to 130,000 mPa · s, in particular higher-viscosity mixtures with a viscosity of 10,000 to 130,000 mPa · s in a circulating process via the agitator 3 and the mixing device 1 .

In einem oder mehreren Vorratsbehältern mit Dosiereinrich tungen 7a bis 7c werden mittels der Pumpen 8a bis 8c die Schüttgüter kontinuierlich in die Mischeinrichtung 1 geför dert. Die Zugabe der Flüssigkeiten erfolgt kontinuierlich oder diskontinuierlich in das Rührwerk 3, welches evakuier bar ausgestattet sein kann.In one or more storage containers with Dosiereinrich lines 7 a to 7 c by means of the pumps 8 a to 8 c, the bulk goods are continuously conveyed into the mixing device 1 . The liquids are added continuously or discontinuously into the agitator 3 , which can be equipped with an evacuating bar.

Der im Rührwerk 3 vorgelegte Inhalt wird in die Mischein richtung 1 geleitet und dort mit den Schüttgütern vermischt. Durch die geregelte Verdrängerpumpe 2 wird das Gemisch ent weder in das Rührwerk 3 zurückgeführt oder als Produkt über Leitung 10 abgepumpt.The content presented in the agitator 3 is passed into the mixing device 1 and mixed there with the bulk materials. The mixture is either returned to the agitator 3 or pumped out as a product via line 10 by the regulated displacement pump 2 .

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform werden insbe sondere niederviskose Abmischungen mit einer Viskosität von 1 bis 12 000 mPa·s im Kreislaufverfahren über das Rührwerk 3, die Mischeinrichtung 1 und die Strahlmischer 6a bis 6c hergestellt.In a second preferred embodiment, in particular low-viscosity mixtures with a viscosity of 1 to 12,000 mPa · s are produced in a recycle process via the agitator 3 , the mixing device 1 and the jet mixer 6 a to 6 c.

Die Zugabe der Flüssigkeiten wird kontinuierlich oder diskontinuierlich in das Rührwerk 3, in die Mischeinrichtung 1, über die geregelte Verdrängerpumpe 2 und durch die Strahlmischer 6a bis 6c geleitet. In den Strahlmischern 6a bis 6c werden die Schüttgüter kontinuierlich eingemischt. Nach inniger Vermischung in der Mischeinrichtung 1 wird das Produkt über die geregelte Verdrängerpumpe 2 und Leitung 10 abgepumpt.The addition of the liquids is passed continuously or discontinuously into the agitator 3 , into the mixing device 1 , via the regulated displacement pump 2 and through the jet mixers 6 a to 6 c. The bulk materials are continuously mixed in the jet mixers 6 a to 6 c. After intimate mixing in the mixing device 1 , the product is pumped out via the regulated displacement pump 2 and line 10 .

In einer dritten bevorzugten Ausführungsform werden vorzugs weise Abmischungen mit einer Viskosität von 1 bis 130 000 mPa·s, insbesondere Abmischungen mit einer Viskosität von 10 000 bis 130 000 mPa·s über die Strahlmischer 6a bis 6c hergestellt.In a third preferred embodiment, preferably mixtures with a viscosity of 1 to 130,000 mPa · s, in particular mixtures with a viscosity of 10,000 to 130,000 mPa · s are produced via the jet mixers 6 a to 6 c.

Die Zugabe der Flüssigkeiten erfolgt kontinuierlich aus den Leitungen 4a bis 4d in die Strahlmischer 6a bis 6c. In den Strahlmischern 6a bis 6c werden die Schüttgüter kontinuier lich eingemischt. Nach inniger Vermischung in der Mischein richtung 1 wird das Produkt über die geregelte Verdränger pumpe 2 und Leitung 10 abgepumpt. The liquids are added continuously from the lines 4 a to 4 d into the jet mixers 6 a to 6 c. In the jet mixers 6 a to 6 c, the bulk materials are continuously mixed in. After thorough mixing in the mixing device 1 , the product is pumped out via the controlled displacement pump 2 and line 10 .

Es können bei der Erfindung eine oder mehrere Flüssigkeiten über Leitungen 4a bis 4d eingesetzt werden, die entweder di rekt in die Mischeinrichtung 1 eingeleitet werden oder stromaufwärts der Mischeinrichtung 1 in einem Mischer 5, vorzugsweise einem Statikmischer vermischt werden.In the invention, one or more liquids can be used via lines 4 a to 4 d, which are either introduced directly into the mixing device 1 or are mixed upstream of the mixing device 1 in a mixer 5 , preferably a static mixer.

Der Einsatz von Statikmischern 5 und Strahlmischern 6 ist besonders vorteilhaft, da diese keine beweglichen Teile be sitzen, deshalb wartungsfrei, in der Anschaffung preisgün stig und klein sind. Statik- und Strahlmischer können vor zugsweise mit einem Druck auf der Flüssigkeitsseite von 0,1 bis 2,5 MPa und für Flüssigkeiten mit einer Viskosität bis etwa 13 000 mPa·s eingesetzt werden.The use of static mixers 5 and jet mixers 6 is particularly advantageous, since they have no moving parts, so they are maintenance-free, inexpensive and small. Static and jet mixers can preferably be used with a pressure on the liquid side of 0.1 to 2.5 MPa and for liquids with a viscosity of up to approximately 13,000 mPa · s.

Durch die vorliegende Erfindung ist es insbesondere möglich, Schüttgüter und insbesondere Schüttgüter mit geringen Dich ten von vorzugsweise 10-300 g/l kontinuierlich ober- oder unterhalb des Umgebungsdrucks in Flüssigkeiten, insbesondere mit mehr als 10 000 mPa·s einzuarbeiten. Durch einfaches Um schalten können verschiedene, den eingesetzten Flüssigkeiten und Schüttgütern angepaßte Verfahrensvarianten gewählt wer den.The present invention in particular makes it possible to Bulk goods and especially bulk goods with low you of preferably 10-300 g / l continuously or below ambient pressure in liquids, especially with more than 10,000 mPas. By simple order can switch different liquids used process variants adapted to bulk goods the.

Besonders geeignet ist die Erfindung zur Verarbeitung hoch disperser Kieselsäuren.The invention is particularly suitable for processing high disperse silicas.

BezugszeichenlisteReference list

1 Mischeinrichtung
2 geregelte Verdrängerpumpe
3 Rührwerk
4, 4a bis 4d Leitungen für die Zugabe der Flüssigkeiten
5 Statikmischer
6a bis 6c Strahlmischer
7, 7a bis 7c Vorratsbehälter mit Dosiereinrichtungen
8, 8a bis 8c Pumpen
9 Motoren
10 Leitung zum Abpumpen des Produkts 1 mixing device
2 regulated positive displacement pumps
3 agitator
4 , 4 a to 4 d lines for the addition of the liquids
5 static mixers
6 a to 6 c jet mixers
7 , 7 a to 7 c storage container with metering devices
8 , 8 a to 8 c pumps
9 engines
10 Line for pumping out the product

Claims

1. Continuous process for mixing bulk goods with liquids in which the bulk goods are dosed, conveyed to the liquids and with the liquids are mixed, the upstream of the Vermi prevailing pressure downstream of the mixing is regulated.

2. The method according to claim 1, wherein the bulk goods flui bulk goods that can be disassembled.

3. Device for the continuous mixing of bulk goods with liquids, a metering device for the bulk goods ( 7 ), a pump ( 8 ) for the bulk goods upstream of a mixing device ( 1 ), a mixing device ( 1 ) for mixing the bulk goods with the liquids and downstream of the mixing device ( 1 ) has a regulated displacement pump ( 2 ).

4. The device according to claim 3, wherein the bulk goods are fluidizable bulk goods.