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Verfahren und Vorrichtung zum Trennen flüssiger oder breiiger, schädliche
Gase entwickelnder Gemische Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Trennen flüssiger oder breiiger, schädliche Gase entwickelnder Gemische. In
der chemischen Technik müssen häufig Gemische aufgearbeitet werden, die wegen giftiger,
betäubender oder anderer schädlicher Eigenschaften, wegen ihrer Entflammbarkeit,
-Flüchtigkeit oder Zersetzlichkeit oder aus sonstigen Gründen nicht mit der Außenluft
in Berührung kommen dürfen. Ihre Trennung war bisher mangels geeigneter Vorrichtungen
mit den größten Schwierigkeiten verknüpft. So lassen sich beispielsweise Nitrobenzol,
Anilin, Toluidin, Chlorschwefel u. dgl. gesundheitsschädliche Stoffe enthaltende
Gemische in geschlossenen Filterpressen nicht aufarbeiten, da diese Pressen nie
auf die Dauer genügend dicht schließen und außerdem kristallisierte oder sonst gekörnte
Stoffe nur unvollkommen von der anhaftenden Flüssigkeit trennen. Verdrängt man in
der Filterpresse die höher siedenden, giftigen Flüssigkeiten durch leicht flüssige,
weniger giftige, etwa durch Sprit, Benzol, Äther usw., so ergeben sich große Verluste
an letzteren und in vielen Fällen Feuersgefahr und Gesundheitsschädigungen durch
die austretenden Dämpfe.
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Auch die als Behelf angewendeten geschlossenen Nutschen befriedigen
nicht. So halten Niederschläge, die auf Drucknutschen abgesaugt sind, viel Flüssigkeit
zurück und benötigen infolgedessen viel Verdrängungsflüssigkeit und, falls diese
durch Ausdämpfen vertrieben wird, viel Dampf und eine große Einrichtung zum Niederschlagen
des Dampfgemisches und Wiedergewinnen der Verdrängungsflüssigkeit. Ebensowenig genügen
die für den Zweck bekannten Schleudermaschinen, deren Gehäuse gegen die Außenluft
abgeschlossen ist. Infolge der offenen Verbindung zwischen Gehäuse und Trommelinnerem
kann man keinen Über- oder Unterdruck zwischen Trommel und Gehäuse wirken lassen;
auch kehren die im Gehäuse vorhandenen Gase und Dämpfe längs der ruhenden Gehäusewandung
in die Trommel zurück; der Strom dieser Gase und Dämpfe kann auch Teile der abgeschleuderten
Flüssigkeit mit zurückführen. Diese Mängel beeinträchtigen die Trennung der Bestandteile
des Arbeitsgutes und bedingen einen Mehraufwand an Zeit, Deckflüssigkeit und Dampf,
zumal bei diesen Vorrichtungen auch das zu behandelnde Gut usw. gegebenenfalls auch
nicht kontinuierlich, d. h. ohne Stillegen der Schleuder zu- und abgeführt werden
kann.
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Die Erfindung erreicht eine vorteilhafte Verarbeitung von Gemischen
der beschriebenen Art dadurch, daß die Trennung durch
Schleudern
in einer Filterschleudermaschine ohne Stillegen derselben derart erfolgt, daß der
Austritt irgendwelcher giftiger, betäubender oder sonstwie schädlicher Gase in den
Arbeitsraum vermieden wird. Zu diesem Zwecke wird das flüssige oder breiige Gemisch
(Arbeitsgut) und das flüssige oder gasförmige Mittel zum Nachbehandeln derselben
durch geschlossene axiale Leitungeneiner Schleudertrommel zugeführt, die sich in
einem nach außen abgedichteten Gehäuse befindet und diesem gegenüber bis auf das
Filter geschlossen ist. Die axialen Leitungen werden durch die Wandung bzw. den
Deckel des geschlossenen Gehäuses und durch die geschlossene Wand bzw. den Deckel
der Trommel dichtend in das Innere der letzteren geführt. Das Arbeitsgut wird also
zunächst vollständig unter Luftabschluß durch die Gehäuse- und Trommelwand hindurch
in die Trommel geleitet und danach gleichfalls unter vollständigem Luftabschluß
geschleudert, so daß während keines dieser Arbeitsvorgänge die Möglichkeit des Entweichens
der schädlichen Gase besteht. Das die Filtertrommel umgebende, gegebenenfalls mit
ihr umlaufende, vollkommen geschlossene Gehäuse nimmt die filtrierte Flüssigkeit
auf. Da die Trommel mit dem sie umschließenden Gehäuse lediglich durch das Filter
in Verbindung steht, dieses aber durch die auf ihm sich absetzenden festen Bestandteile
abgeschlossen wird, eine Bewegung aber nur in Richtung der Fliehkraft, also aus
dem Trommelinnern in das Gehäuse, möglich ist, kann ein Kreislauf der entwickelten
Gase oder Dämpfe nicht stattfinden. Es besteht daher nicht die Gefahr, daß flüssige
Bestandteile. aus dem Gehäuse wieder @ in die Trommel zurücktreten. Wird das Verfahren
in solchen Filtertrommeln durchgeführt, die in einem nicht drehbaren Gehäuse umlaufen,
so wird ein derartiger Kreislauf dadurch verhindert, daß die Trommel durch einen
Deckel abgeschlossen wird, wobei die Zuleitung für das Schleudergut dichtend durch
diesen Dekkel oder durch den Boden der Schleudermaschine hindurchgeführt ist. Auch
in diesem Falle steht die Trommel mit dem Gehäuse lediglich durch das Filter in
Verbindung.
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Schleudermaschinen, bei denen die zu scheidende Masse einer in einem
geschlossenen Gehäuse umlaufenden, diesem gegenüber abgeschlossenen Trommel zugeführt
wird, sind bekannt. Beispielsweise hat man eine solche Schleudermaschine benutzt,
um Kesselwasser oder um Abwässer zu reinigen, .oder um eine bei der Entölung von
Putzwolle entstehende Emulsion dadurch von Wasser zu befreien, daß die Emulsion
auf geheizte Wände geschleudert wird, welche das Wasser verdampfen, oder um Abwässer
zu reinigen. Da es sich bei diesen Verfahren um ein Arbeitsgut handelt, bei dem
schädliche Gase nicht entwickelt werden, so hat man nicht auf vollkommene Abdichtung
Wert gelegt und auch nicht die Zu- und Abführung des Gutes durch die erwähnten axialen
Leitungen vorgenommen.
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Bei. der Durchführung des Verfahrens empfiehlt es sich in vielen Fällen,
für das zu behandelnde Gut und das zum Nachbehandeln dienende Mittel, im allgemeinen
Dampf, gesonderte Zuleitungen vorzusehen. Wenn nämlich das arbeitsgut und der Dampf
durch dieselbe Zuleitung zugeführt werden, so besteht die Gefahr, daß der Dampf
die organische Flüssigkeit wegbefördert, während der Niederschlag nach und nach
die Leitung verstopft. Außerdem ist bei der Nachbehandlung mit Wasser in vielen
Fällen die Befeuchtung der Leitung für das nachfolgende Arbeitpgut nachteilig.
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Eine einfache Anordnung der abgedichteten Zuleitung.rohre erhält man
dann, wenn das Zuleitungsrohr durch die hohle Trommelwelle geleitet wird, so daß
der zwischen dieser und dem Rohr gebildete ringförmige Kanal zur Ableitung der nusgeschleuderten
Flüssigkeit aus dem die Trommel umgebenden Gehäuse dient. Bei einer derartigen Entleerung
nach unten besteht die Möglichkeit, durch Einleiten eines Druckmittels durch das
innere Rohr die ausgeschleuderte Flüssigkeit während des Betriebes zu entfernen,
indem man an den zwischen dem Rohr und der Trommelwelle gebildeten Ringraum ein
Rohr anschließt, welches am Umfang des die Trommel abschließenden Gehäuses mündet.
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Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. i bis q. einige Ausführungsbeispiele
im senkrechten Querschnitt.
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Abb. ia. Die Schleudermaschine besteht aus einem äußeren Schutzmantel
a, einem ringsum geschlossenen Gehäuse c und einer in dieses geschlossene Gehäuse
eingesetzten Filtertrommel b, die einen vollkommen geschlossenen Boden besitzt und
durch einen Deckele luftdicht abgeschlossen werden kann. Die Trommel ist auf einer
hohlen Trommelwelle g angeordnet, die dicht durch den Boden des Gehäuses e und der
Trommel b geführt ist. Das Lager z der Trommelwelle besitzt einen Ringraum 3, an
den ein Rohr i angeschlossen ist; die Trommelwelle ist in ihm durch Stopfbüchsen
w', w' abgedichtet. Der Ringraum steht mit der hohlen Trommelwelle durch Löcher
¢, die hohle Trommelwelle durch ein Loch n mit dem tiefsten Punkte des geneigten
Bodens des Gehäuses in Verbindung. Im Innern der Trommelwelle ist ein Rohrft gelagert,
durch das das Schleudergut
und die zur Nachbehandlung dienenden
Stoffe einem Verteiler m zugeführt werden. An das Rohr k schließt unten ein durch
die Stopfbüchse is, abgedichtetes Zuleitungsrohr 1 an.
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Das Schleudergut wird durch die Rohre i und h der Trommel zugeführt,
beim Schleudern lagern sich dann die festen Bestandteile auf dem Filter der Trommel
b ab, die filtrierte Flüssigkeit gelangt in das Gehäuse c und stellt sich hier zylindrisch
ein. An keiner Stelle ist eine Verbindung zwischen den Rohren i, 1t, der
Trommel b und dem Gehäuse c mit der Außenluft vorhanden. Wird die Trommel
stillgelegt, so fließt die Flüssigkeit durch den zwischen dem Rohr h und der hohlen
Trommelwelle gebildeten Ringraum dem Rohr i zu. Man kann dann den Trommeldeckel
e abheben und die Siebtrommel b herausnehmen, ohne eine Zuleitung lösen oder biegsam
ausführen zu müssen.
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Abb. ib weicht insofern ab, als hierbei die abgeschleuderte Flüssigkeit
auch während des Umlaufes der Trommel durch ein Rohr o entfernt werden kann. Wird
nämlich ein gasförmiges Druckmittel durch das Rohr i zugeführt, so wird die Flüssigkeit
durch das Rohr .o nach g und L gefördert. Der in b@ angesammelte, punktiert
angedeutete feste Rückstand kann mit Gasen nachbehandelt, insbesondere gedämpft
oder trockengeblasen werden.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. a ist die Trommel b in einem
nicht drehbaren Gehäuse a angeordnet. Das Gehäuse a ist durch einen Deckel
d, die Trommel b durch einen Deckel e verschlossen. Mittlere Ansätze dieser
Deckel bilden das Gehäuse und den Boden eines stopfbüchsenähnlichen Verbindungsteils
t. Dieser ist mittels zweier Laufringet' so ausgebildet, daß der Deckele sich mit
der Trommel drehen kann, während der Deckel d und das durchgeführte Füllrohr l ruhen.
Die Trommelwelle g trügt den beispielsweise als Flügelrad ausgebildeten Verteiler
m, dem durch die Rohre i und k das breiförmige Schleudergut und die
zum Nachbehandeln oder Auflösen des Schleuderrückstandes erforderlichen flüssigen
oder gasförmigen Stoffe zugeführt werden. Die Zuleitungen zu i und k werden beim
öffnen der Trommel abgenommen, oder man verwendet biegsame Anschlußleitungen.
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Das Verfahren wird hier in der Weise durchgeführt, daß zunächst das
Arbeitsgut durch das Rohr i in die Schleudertrommel geführt und geschleudert wird.
Infolge des dichten Abschlusses des Gehäuses, durch die Stopfbüchse i ist bei dem
Füllen sowohl wie beim Schleudern ein Entweichen von schädlichen Dämpfen ausgeschlossen.
Da ferner die Trommel b durch den Deckel e gegenüber dem Gehäuse abgeschlossen ist,
können die aus der abgeschleuderten Masse entwickelten Gase oder Dämpfe oder flüssigen
Bestandteile nicht, wie bei bekannten Einrichtungen, von oben in die Trommel zurückgelangen.
Das ausgeschleuderte Gut wird durch einen gleichfalls geschlossenen Stutzen a' abgelassen.
Das zur Nachbehandlung dienende flüssige oder gasförmige Mittel wird nach beendigtem
Ausschleudern des Arbeitsgutes durch den Stutzen k eingeführt. Auch bei diesem Vorgang
ist ein Entweichen von Gasen oder Flüssigkeit ausgeschlossen.
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Abb.3. Das Schleudergut wird durch die ruhende Hohlspindel i zugeführt,
die durch die mit der Trommel umlaufende Stopfbüchse t hindurchgeht und in
den Verteiler m mündet. Gase und Flüssigkeiten zum Nachbehandeln können durch i
oder die untere Zuleitung k einströmen. Diese ist durch die Stopfbüchse w mit der
Hohlwelle g verbunden, deren Bohrung in. einen zweiten Verteiler m' mündet. Um die
Trommel zu öffnen, hebt man durch Drehen des Handrades v die Hohlspindel
i mit Deckel d, bis dieser die gestrichelte Stellung einnimmt; dann
schwenkt man den Bügel u mit den Teilen d, i, v um eine . der zwei
Säulen ra' zur Seite, löst die Mutter e' und nimmt den Deckel e heraus. Nur
die Zuleitung zu i braucht lösbar oder biegsam zu sein.
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Abb. q.. Das Gehäuse a der Schleudermaschine besitzt unten durch Deckelf
verschließbaren Stutzen, in den eine am Boden der Trommel b vorgesehene axiale Trommelverengung
x ragt. Durch diese Verengung und den Stutzen können dieausgeschleuderten festen
Stoffe entfernt werden. -Die Trommelwelle g ist an einem Lagerbügel z aufgehängt
und unten in einem Lagerbügelygeführt. Die Trommel ist mit ihrer Verengung an der
Welle befestigt. Diese ragt unter Abdichtung durch die abnehmbaren Deckel d und
e des Gehäuses a und der Trommel b. Die Trommelverengung ,x ist durch eine
mittels Mutters feststellbare Haube r verschlossen.
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Das Schleudergut und die Nachbehandlungsmittel werden von oben durch
ein Rohr i und eine Bohrung der Welle g einem Verteiler m zugeführt. Die flüssigen
Bestandteile gelangen durch den Siebmantel der Trommel in das allseitig geschlossene
Gehäuse a, während die festen Bestandteile in der Trommel bleiben. Sollen diese
entfernt werden, so wird der Boden/ abgenommen, die Deckeld und e, der Verteiler
m und, nach Lösen der Mutter s, die Haube Y werden auf der Welle g nach oben geschoben,
worauf die festen Bestandteile durch die Verengung x und den Stutzen des Gehäuses
a nach unten fallen.