DE517960C - Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Koernung nach dem Sedimentationsverfahren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Koernung nach dem SedimentationsverfahrenInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Zerlegung
von Gemischen verschiedener Körnung nach dem Sedimentationsverfahren. Es handelt
sich dabei um die Korngrößenbestimmung, z. B. bei Zementen, darüber hinaus aber allgemein
auch um die Trennung einzelner Korngrößen voneinander, wobei auch gleichzeitig eine Trennung von Stoffen mit verschiedenem
spezifischem Gewicht herbeigeführt werden kann. In dem Falle, daß die Suspension einer ruhenden Flüssigkeitssäule
zugeführt wurde, bestand immer die Gefahr, daß die Suspension als Ganzes durch die
Sedimentationsflüssigkeit hindurchschoß, d. h. sich unmittelbar einen Weg zu dem unteren
Teil des Sedimentationsraumes bahnte. Auch sonst wurde es gerade bei dem Absetzen feiner
Körnungen als Übelstand empfunden, daß die Sedimentation verhältnismäßig viel Zeit
erforderte.
Erfindungsgemäß werden diese Übelstände dadurch beseitigt, daß man die Sedimentationsflüssigkeit
von unten nach oben zunehmend erwärmt.
Es ist bekannt, bei der Abscheidung von Wasser aus schlammhaltigen Flüssigkeiten
diese im oberen Teile des Klärgefäßes zu erwärmen.
Die Erwärmung kann durch Anordnung geeigneter Wärmevorrichtungen von innen
oder von außen erfolgen. Es kann mit flüssigen Wärmemitteln gearbeitet oder elektrische
Heizung vorgenommen werden. Das Erwärmen der Sedimentationsflüssigkeit von unten nach oben zunehmend kommt sowohl
bei Sedimentation in einer ruhenden Flüssigkeitssäule als auch bei Sedimentation in einem
Flüssigkeitsstrom in Frage.
Vorteilhaft führt man den jeweils sedimentierten Teil durch einen besonderen
Flüssigkeitsstrom ab, welcher in den unteren Teil der in Ruhe befindlichen Sedimentationssäule, aber oberhalb des sedimentierten Gutes
eintritt.
Zur Ausführung des Verfahrens bedient man sich beispielsweise eines Sedimentationsflüssigkeitsbehälters,
bei welchem übereinander für sich regelbare Heizvorrichtungen und unten eine Sammelvorrichtung für das
sedimentierte Gut angeordnet sind. In der Zeichnung ist eine derartige Ausführungsform wiedergegeben.
Abb. ι zeigt eine Vorrichtung in Rückansicht, Abb. 2 die gleiche in Seitenansicht,
Abb. 3 eine Aufgabevorrichtung für die Einführung des zu sedimentierenden Gutes
in den Sedimentationsbehälter nach Abb. 1,
Abb. 4 eine Feststellvorrichtung für das Aufgabegerät nach Abb. 3.
In Abb. ι und 2 ist α das Sedimentationsrohr, unterhalb dessen sich die Aufnahmevorrichtung
c für die absinkenden Fraktionen
befindet. Das Sedimentationsrohr α ist durch eine Reihe von elektrischen Heizvorrichtungen
bj z.B. durch in Asbestpapier eingebettete Drahtwicklungen, in mehrere Abschnitte, in
diesem Falle io, eingeteilt. Die Heizvorrichtungen sind beispielsweise so gegeneinander
abgestimmt, daß durch das Beheizen zunächst ein Temperaturgefälle von io° G, das sich
auf die ganze Länge des Sedimentationsrohr es verteilt, herbeigeführt wird. Dieses
Temperaturgefälle bewirkt, daß immer eine etwas wärmere und damit spezifisch leichtere
Flüssigkeitsschicht über einer etwas kälteren, also schwereren gelagert ist. Dadurch
wird ungewollten Strömungserscheinungen innerhalb der Flüssigkeitssäule entgegengetreten.
Vorteilhaft ordnet man die Heizvorrichtungen in der Art an, daß nach Herstellung
eines bestimmten Temperaturgefälles, etwa von io° C, der oberste Teil der Sedimentationsflüssigkeit
allein weiter beheizt wird, so daß dieser einen größeren Temperaturunterschied
aufweist, z. B. um 200 C höher erwärmt ist als die erwärmte Flüssigkeit darunter.
Beispielsweise nimmt man die Beheizung elektrisch in der Weise vor, daß bei Ausschaltung einzelner Heizvorrichtungen
durch Einschaltung von Vorschaltwiderständen die Abgabe gleicher Wärmemengen
der im Betrieb verbleibenden Heizvorrichtungen bewirkt wird,
Führt man das zu sedimentierende Gut suspendiert in die vorgewärmte, im Sedimentationsr'ohr
befindliche Flüssigkeit ein, dann findet nur im oberen Teil des Sedimentationsraumes eine Vermischung statt, und da infolge
der höheren Temperatur die obere Schicht spezifisch leichter ist als die darunter
befindliche, so daß auch die entstehende Suspension noch spezifisch leichter bleibt,
wenigstens nicht schwerer wird, unterbleibt ein Durchschießen der Suspension, und die
einzelchen Körnchen sinken durch eine praktisch ruhende Flüssigkeitssäule hindurch
nach unten.
Um ein z\usfließen der Sedimentationsflüssigkeit zu verhindern, wird zweckmäßig
das Sedimentationsrohr oben luftdicht verschlossen, ζ. Β. durch einen Gummistopfen.
Nunmehr kann das Auslaufende des Sedimentationsrohres geöffnet werden. Zum Austragen
des sedimentierten Gutes empfiehlt sich die Einschaltung eines besonderen Flüssigkeitsstromes, welcher durch das
Rohrsystem d, e, f geleitet wird. Die Verbindung zu dem konischen Auslaufstutzen c
hin erfolgt zweckmäßig in der Weise, daß die Flüssigkeit durch / tangential in den Auslaufstutzen
eintritt.
Durch die Anordnung der kapillaren Leitung e läßt sich der Abflußstrom derart regulieren,
daß das sedimentierte Gut mit der Flüssigkeit tropfenweise austritt.
Bevor man die Entnahme des sedimentierten Gutes unterbricht, leitet man zweckmäßig
den Abflußstrom kurze Zeit über das weitere RaKr d, so daß durch Wirbelerzeugung in c
die Mitnahme alkr in c sedimentierten Teilchen
gesichert ist.
Zur Aufgabe der Suspension benutzt man vorteilhaft die in Abb. 3 wiedergegebene Aufgabevorrichtung,
bestehend aus einem allseitig geschlossenen Zylinder i, beispielsweise aus Messing oder anderem Metall bzw. einer
Metallegierung, mit einem beweglichen Boden k. Der Boden k ist konusartig gestaltet
und steht durch einen Stab/ mit einem außerhalb befindlichen federnden und feststellbaren
Knopf to. in Verbindung, durch den Schließen und öffnen des Bodens bewirkt
werden kann. Die Feststellung des Knopfes erfolgt mittels eines am Stab befindlichen
Stiftes, welcher in einer Führung eines mit dem Zylinder i fest verbundenen Rohres η
sitzt (s. Abb. 4).
Mittels des Stopfens q ist die Einfüllöffnung p luftdicht abgeschlossen. Durch Anbringung
der Ringfläche 0 kann das Aufgabegefäß in den Sedimentationsflüssigkeitsbehälter
oben eingehängt werden. Unter Umständen bildet man die Einhängevorrichtung derart
aus, daß ein luftdichtes Einsetzen in die obere Öffnung des Sedimentationsraumes
möglieh ist, und sorgt vorteilhaft auch dafür, daß der eingesetzte Aufgabebehälter in den
Bereich der obersten Heizvorrichtung gelangt. Dadurch wird erreicht, daß die in den
Sedimentationsraum einzubringende Suspension bereits die Temperatur der obersten
Schicht der Sedimentationsflüssigkeit besitzt. Durch Druck auf den Knopf m kann aus dem
Aufgabebehälter die Suspension in den Sedimentationsraum eintreten.
Das Vorwärmen der Suspension in dem Aufgabebehälter kann auch in der Weise geschehen,
daß man das Aufgabegerät in die oberste am stärksten erwärmte Schicht der Sedimentationsflüssigkeit einhängen läßt.
Die Zutrittsöffnungen des Austragstromes für das sedimentierte Gut können unter Umständen
in verschiedenen Höhenlagen angeordnet sein.
Die vorstehend ausführlich beschriebene Apparatur ist beispielsweise besonders zur
Feinkörnungsbestimmung bei Zementen geeignet, wobei man sich als Sedimentationsflüssigkeit des Alkohols bedient.
Zum Abtrennen bestimmter Körnungen aus Gemischen kann man auch Vorrichtungen
benutzen, bei denen der Sedimentationsraum Zu- und Abflußöffnungen für die Sedimenta-
tionsflüssigkeit besitzt, so daß oberhalb einer in Ruhe befindlichen Sedimentationssäule ein
Flüssigkeitsstrom geführt werden kann, welcher das zu sedimentierende Gut einführt und
je nach seiner Geschwindigkeit mehr oder weniger große Mengen des niedersinkenden
Gutes an die ruhende Flüssigkeitssäule abgibt, die nicht sedimentierenden Teile aber
aus dem Behälter abführt. Eine Verlangsatnung der Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes
in dem Sedimentationsraum kann dadurch erreicht werden, daß man wenigstens den Teil des Sedimentationsraumes, welcher von dem Flüssigkeitsstrom
durchflossen wird, gegenüber der Zuleitung für den Flüssigkeitsstrom weit gestaltet.
Man sorgt zweckmäßig dafür, daß der Flüssigkeitsstrom innerhalb des Sedimentationsraumes
die Temperatur der obersten Schicht der ruhenden Sedimentationssäule aufweist. Wenn gewünscht, kann durch
Überleiten nach einem zweiten Sedimentationsraum in derselben Weise die Abtrennung
weiterer Körnungen bewirkt werden. Vorteilhaft ordnet man die Abflußöffnung
höher an als die Einflußöffnung.
Das neue Verfahren ist auch anwendbar unter Vermeidung einer ruhenden Sedimentationssäule,
beispielsweise in der Weise, daß man die Suspension in den unteren Teil des Sedimentationsraumes einführt und oben
austreten läßt. Auf dem Wege durch den Sedimentationsraum findet dann ein Erwärmen
der das zu sedimentierende Gut enthaltenden Flüssigkeit statt, wodurch der Sedimentationsprozeß beschleunigt wird. Man
kann zur Erfassung bestimmter Korngrößen in dieser Weise das suspendierte Gut nacheinander
durch mehrere Sedimentationsräume treten lassen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, aus einem Sedimentationsraum mehrere Korngrößen gesondert zu entnehmen,
indem man in dem Sedimentationsraum in verschiedenen Höhen Flächen anordnet, die sedimentierendes Gut aufnehmen
und an den Seiten des Sedimentationsraumes in entsprechender Höhe angeordneten Austrittsöffnungen
zuführen. Beispielsweise kann man den Sedimentationsraum unterteilen und, etwa in der Mitte, verhältnismäßig enge
Durchtrittsöffnungen für die nach oben strömende Flüssigkeit lassen, so daß infolge der
aufwärts gerichteten Strömung im oberen Räume sedimentierendes Gut nicht durch die
öffnung zum unteren Raum gelangen kann. Wenn erforderlich, verringert man im oberen
Sedimentationsraum durch dessen Erweiterung die Strömungsgeschwindigkeit, um in diesem Teil dem Gut hinreichend Gelegenheit
zum Niedersinken zu geben. Dadurch, daß die in die oberen Absatzräume gelangende
Flüssigkeit stärker erwärmt wird und infolgedessen eine geringere Dichte aufweist,
setzen sich die dorthin gelangten feinen Körnungen verhältnismäßig schnell ab, so daß
durch zweckentsprechende Einstellung der Strömungsgeschwindigkeit in dem gegebenenfalls
mehrfach unterteilten Sedimentationsraum oben praktisch die reine Sedimentationsflüssigkeit
austreten kann bzw. eine Flüssigkeit, die nur noch einen spezifisch leichteren Stoff, mit dem das sedimentierte
Gut vermischt war, mitbringt.
Claims (10)
1. Verfahren zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Körnung nach dem
Sedimentationsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß der Sedimentationsflüssigkeit
eine von unten nach oben zunehmende Erwärmung gegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils sedimentierte
Teil durch einen Flüssigkeitsstrom abgeführt wird, der in den unteren Teil einer in Ruhe befindlichen Sedimentationsflüssigkeitssäule
oberhalb des sedimentierten Gutes tritt und nach unten abgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im aufwärts gerichteten
Flüssigkeitsstrom die Sedimentation erfolgt.
4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 3, bestehend
in einem Sedimentationsflüssigkeitsbehälter mit übereinander angeordneten, für sich regelbaren Heizvorrichtungen,
Sammelvorrichtung für das sedimentierte Gut und gegebenenfalls besonderer Abflußvorrichtung für die Sedimentationsfmssigkeit.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung
durch elektrische Heizvorrichtungen geschieht und bei Ausschaltung einzelner Heizvorrichtungen durch Einschalten von
Vorschaltwiderständen die Abgabe gleicher Wärmemengen der im Betrieb verbleibenden
Heizvorrichtungen bewirkt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sedimentationsflüssigkeitsbehälter
für den Austritt des sedimentierten Gutes eine kapillare Austrittsöffnung und eine luftdicht
verschließbare Zutrittsöffnung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sedi- iao
mentationsflüssigkeitsbehälter im Bereich der obersten Heizvorrichtung rohrartig
ausgebildet ist und dort, gegebenenfalls luftdicht einsetzbar, eine zylindrische
Aufgabevorrichtung eingehängt werden kann, die unten durch einen Konusverschluß
vermittels eines durch Stab mit dem Konus verbundenen, außerhalb des Zylinders befindlichen, federnden und feststellbaren
Knopfes zu öffnen und zu schließen ist, während die Einlaßöffnung für den zylindrischen Behälter mittels
Stöpsels luftdicht verschlossen werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in bzw. dicht
oberhalb der Sammelvorrichtung für das sedimentierte Gut, gegebenenfalls in verschiedenen
Höhenlagen, Zuflußöffnungen für einen Flüssigkeitsstrom vorhanden sind, welcher, vorzugsweise tangential
eintretend, das sedimentierte Gut mitnimmt und durch die Austrittsöffnung der
Sammelvorrichtung für das sedimentierte Gut abführt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 und &, 'dadurch gekennzeichnet, daß in
-dem Sedimentationsflüssigkeitsbehälter Zufluß- ,und Abflußöffnung für die Sedimentationsflüssigkeit
vorgesehen sind, so daß oberhalb der in Ruhe befindlichen Sedimentationssäule ein Flüssigkeitsstrom
geführt werden kann, welcher das sedimentierte Gut an die ruhende Flüssigkeitssäule
abgibt und nicht sedimentierende ■ Teile aus dem Behälter abführt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abfluß-, öffnung höher gelegen ist als die Einflußöffnung.
Hierzu r Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC43441D DE517960C (de) | 1929-07-26 | 1929-07-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Koernung nach dem Sedimentationsverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEC43441D DE517960C (de) | 1929-07-26 | 1929-07-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Koernung nach dem Sedimentationsverfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE517960C true DE517960C (de) | 1931-02-11 |
Family
ID=7025381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC43441D Expired DE517960C (de) | 1929-07-26 | 1929-07-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung von Gemischen verschiedener Koernung nach dem Sedimentationsverfahren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE517960C (de) |
-
1929
- 1929-07-26 DE DEC43441D patent/DE517960C/de not_active Expired
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