DE535604C - Verfahren und Einrichtung zum Loeschen von Kalk oder aehnlichen, Staub entwickelnden Stoffen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 14. OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 535604 KLASSE 80 b GRUPPE

Stanley Travis in Shipham, Winscombe, England

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1929 ab

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zur Behandlung von Staub entwickelnden Ausgangsstoffen mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit, insbesondere zum S Hydrieren (Löschen) von Kalk und zur Bereitung von Kalkmilch oder Kalkwasser.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Staub, der einem Hydrierapparat entweicht, mit Flüssigkeit gesättigt und derart in Schlamm übergeführt wird, welch letzterer einerseits wiederum verwendet wird, um Staub in Suspension gleichsam mechanisch zu binden (zu absorbieren) und andererseits dazu verwendet werden kann, um den gebrannten Kalk zu hydrieren (zu löschen).

Allgemein betrifft also die Erfindung Verfahrensweisen, bei denen irgendwelche Ausgangsstoffe, die mit irgendeiner Flüssigkeit behandelt werden sollen, während dieser Behandlung Staub entwickeln. Allgemein besteht die Erfindung darin, daß dieser entwickelte Staub einem Behälter zugeführt wird, in welchem eine Suspension oder klare Lösung des Ausgangsstoffes in der Behandlungsflüssigkeit aufrechterhalten wird und einen Vorrat bildet, von dem ein Teil im Kreislauf jener Stelle zugeführt wird, an welcher der Staub in den Behälter oberhalb des Flüssigkeitsniveaus in diesen eingeleitet wird, während ein anderer Teil dieser Flüssigkeit oder Lösung nutzbringend abgeführt wird, etwa zur weiteren Behandlung der Ausgangsstoffe in einem anderen Apparat. Der im Kreislauf geführte Teil der Flüssigkeit oder Lösung wird dabei in mehr oder minder fein verteilter Form quer zu dem eintretenden Staubstrom geführt, so daß durch die Flüssigkeit oder Lösung auch der Staub (mechanisch) gebunden, absorbiert wird. Diese Wirkung kann unterstützt werden dadurch, daß die Flüssigkeit oder Lösung gegen Wände des Behältergehäuses geschleudert wird und an diesen eine Oberfläche entwickelt, an welcher gleichfalls der eintretende Staub absorbiert werden kann. Diese Stelle, an welcher der eintretende Staub mit dem im Kreislauf zugeführten Teil der Lösung oder Flüssigkeit irgendwie gemischt und niedergeschlagen (absorbiert) wird, ist so angeordnet, daß durch die Schwerkraftwirkung schließlich mit dem eintretenden Staub mehr oder minder beladene Lösung oder Flüssigkeit in den Flüssigkeitsraum des Behälters zurückfließt.

Überall, wo in dieser Beschreibung weiterhin von Schlamm schlechthin die Rede ist, wird also eine klare Lösung des behandelten Ausgangsstoffes mit der Behandlungsflüssigkeit, also beispielsweise von gebranntem Kalk und Wasser (Kalkwasser), oder aber eine Sus-

pension des Ausgangsstoffes in der Behandlungsflüssigkeit, also beispielsweise wiederum von Kalk in Wasser (Kalkmilch), verstanden. Dieser Schlamm kann daher eine mehr oder minder große Konzentration der gelösten oder suspendierten festen Bestandteile der Aus-* gangsstoffe enthalten.

Frühere Verfahren zum Löschen von Kalk verwendeten bereits Wasser zum Binden des ίο entstehenden Staubes. Der entstehende Schlamm wurde zum Löschen weiterer Kalkmengen benutzt. Es hat sich nun in der Praxis herausgestellt, daß das Volumen der staubtragenden Gase, welche die Kalkhydrierungseinrichtung verlassen, so groß ist und der Staub so schwer sich anfeuchten läßt, daß die zur vollständigen Bindung des Staubes notwendige Wassermenge die zum Löschen des Kalks erforderliche um ein Vielfaches übersteigt. Folglich ergab sich bei bisher bekannten Hydrierungsverfahren eine sich ständig vergrößernde Schlammenge, die in der Praxis sich als unwirtschaftlich herausgestellt hat und nur schwer verwertbar ist. Gemäß der Erfindung wird nun die durch die Aufnahme des bei dem Verfahren entstehenden Staubes gebildete Schlammenge sowohl zur Absorption weiteren Staubes als auch zur Be-_K handlung oder zum Hydrieren weiteren Ausgangsmaterials verwendet. Bei dem Gebrauch des Schlammes für beide Operationen kann die Menge der notwendigen Flüssigkeit zur Bindung des Staubes in denjenigen Grenzen gehalten werden, die zum Löschen oder Behandeln der Ausgangsmaterialien nur erforderlich sind.

Gemäß der Erfindung ist ein Behälter für den Schlamm vorgesehen, in welchem ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau durch den Zufluß von Frischwasser (oder einer sonstigen Flüssigkeit) in vorbestimmter oder einstellbarer Menge aufrechterhalten wird. Das Wasser wird insbesondere in solcher stündlichen Menge zufließen, als aus dem Behälter Schlamm abgelassen werden soll, um zur Behandlung der Ausgangsstoffe verwendet zu werden, und daher nicht mehr in den Behälter zurückfließt. Handelt es sich um eine Hydriervorrichtung für gebrannten Kalk, so wird die gleiche Wassermenge ständig neu so zugeführt, wie Kalkwasser oder Kalkmilch aus dem Behälter abgelassen wird zwecks weiterer Behandlung von gebranntem Kalk in einer anderen Apparatur. Aus demselben Behälter wird aber ein anderer Anteil im Kreislauf geführt, um auf den eingeleiteten Kalkstaub als Bindemittel (durch Absorption) zu wirken.

Das Frischwasser kann in Form eines Regens eingeführt werden, der beispielsweise in einen Abzugsschornstein aus dem Behälter eintritt und hierbei abziehende, noch nicht kondensierte Flüssigkeitsdämpfe binden und niederschlagen kann.

Der Inhalt des Behälters soll der ungefähren Menge von Staub entsprechend bemessen sein, welche von den behandelten Ausgangsstoffen entwickelt wird, damit — unter gleichzeitiger Regelung des Flüssigkeitszuflusses und des Abzugs des entwickelten Schlamms — die Konzentration der Lösung oder/und Suspension des fortlaufend zugeführten Staubes in der Flüssigkeit des Behälters gleichfalls angenähert konstant bleibt. Ferner wird in einem Behälterteil eine Vorrichtung angeordnet, welche die Sättigung des Staubes (ungebrannten Kalks.) mit der Flüssigkeit (Wasser) und Suspendierung in der Flüssigkeit bewirkt. Diese Vorrichtung kann beliebig geeignet ausgebildet sein, um die Staubteilchen mit der Schlacke vollständig zu mischen, und zu diesem Zweck muß^: selbstverständlich auch der Schlamm in hinreichender Menge laufend zugeführt werden. Vorteilhaft geschieht dies in 'einem. Kreislauf derart, daß Schlamm aus dem Behälter abgezogen und, etwa durch eine Pumpe, der Mischvorrichtung zugeführt wird, aus der er nach vollständiger Aufnahme des Staubes wiederum in den Behälter zurückfließt, wobei die hierdurch bewirkte Erhöhung der Konzentration durch neuerlichen Flüssigkeitszufluß wiederum aufgehoben wird. Die Zufuhr des Kalkstaubes muß also im bestimmten Verhältnis zum Frischwasserzufluß erhalten werden.

Der gebildete Schlamm, dessen Menge durch Staub- und Wasserzufuhr dauernd vergrößert wird, fließt schließlich durch einen Überlauf ab und wird in eine andere Vorrichtung geführt, in welcher er beispielsweise zum Hydrieren von gebranntem Kalk in bekannter Weise dient.

Wird das Beispiel der Behandlung von Kalk beibehalten, so wird auf diese Weise der Kalkstaub, welcher beim Löschen des gebrannten Kalks entsteht, durch das Verfahren der Erfindung gleichfalls abgelöscht und schließlich durch den Überlauf wiederum dem unter Behandlung befindlichen Kalk zugeführt, so daß also weder Kalk verlorengeht, noch eine Belästigung der Umgebung möglich wird. Die Mischvorrichtung, welche den Staub in der Flüssigkeit suspendiert, wird vorteilhaft als Schleudervorrichtung ausgebildet, die in einem Gehäuse angeordnet ist, derart, daß n₅ seine Wände durch die von den Schaufeln der Schleudervorrichtung abgeschleuderten, aus Flüssigkeit, Schlamm und Staub bestehenden Teile bombardiert werden, wobei eine vollständige Sättigung und innige Mischung erzeugt wird. Die Mischvorrichtung kann gleichzeitig dazu dienen, den Staub anzu-

saugen und somit aus der Hydriervorrichtung abzuziehen.

Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung erläutert, in der Abb. ι einen senkrechten Längsschnitt durch die Einrichtung,

Abb. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Abb. ι und

Abb. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Abb. ι darstellen.

Die in den Zeichnungen dargestellte Durchführung der Erfindung soll beispielsweise für eine Hydrieranlage angewendet werden, in welcher ungefähr drei Tonnen rohen, gebrannten Kalks je Stunde hydriert, gelöscht werden sollen. Dementsprechend mag die Durchführung der Erfindung in diesem Beispiel einen Behälter oder Tank.i enthalten, in dem mindestens 2 250 1 einer Flüssigkeit auf gleichbleibendem Niveau erhalten werden können.

Der Tank mag in geeigneter Nähe der Hydrieranlage angeordnet sein. Bei 2 wird dem Tank Frischwasser zugeführt, beispielsweise ι 800 1 je Stunde, allgemein in solchem Maße, wie erforderlich ist, um etwa drei Tonnen gebrannten Kalks je Stunde zu löschen unter Berücksichtigung der Flüssigkeitsverluste durch Verdampfen o. dgl. Das Zuflußrohr 2 ist mit einer Spritzdüse, wie dargestellt, versehen und in einem Schornstein zum Ablassen der Luft angeordnet. Ein Wehr (Überlauf) oder sonstiger Auslaß 3 ist in solcher Höhe am Tank 1 vorgesehen, daß das Flüssigkeitsniveau in dem Tank stets auf gleicher Höhe erhalten wird und der Abfluß des Schlamms (der Kalkmilch oder des Kalkwassers) aus dem Tank in gleichem Maße erfolgt, wie Frischwasser dem Tank zufließt.

An einer tieferen Stelle des Tanks ist ein anderes Ablaßrohr oder Auslaß 4 angeordnet, um den Schlamm abziehen und zu einer Vorrichtung führen zu können, in welcher der Schlamm mit Staub (Kalkstaub) gemischt wird. Zu diesem Zweck ist eine Pumpe 5 vorgesehen, welche den Schlamm aus dem Tank durch das Rohr 4 abzieht und in ein Rohr 6 drückt, dessen Zweckbestimmung später beschrieben werden soll.

Innerhalb des Tanks ist das Gehäuse 7 der Mischvorrichtung angeordnet, vorzugsweise derart, daß es an seiner unteren, offenen Seite durch den Schlamm (Kalkwasser) im Tank abgeschlossen wird. In dem Gehäuse selbst ist eine Mischvorrichtung, beispielsweise in Form eines umlaufenden Schaufelrades 8 angeordnet, das nach Art einer gewöhnlichen, mit Fliehkraft arbeitenden Schleudervorrichtung ausgebildet ist. Sie wird durch irgendeinen geeigneten Antrieb 'mit hoher Geschwindigkeit in Umlauf gesetzt. Die Wände des Gehäuses für die Fördervorrichtung mögen rechtwinklig oder sonstwie geeignet gestaltet sein und etwa in der oberen und drei Seitenwänden des Tanks selbst bestehen, während die vierte Seitenwand durch die Scheidewand g_a gebildet wird, die in Form einer Platte o. dgl. in dem Raum 9 über dem Flüssigkeitsniveau im Behälter 1 von oben nach unten reichend eingebaut ist und an beiden Seiten von den Seitenwänden' des Tanks geeignet absteht, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist. Die Durchtrittsöffnungen zwischen den Seitenkanten der Wand g_a und den Seitenwänden des Tanks, die im übrigen auch in jeder anderen geeigneten Weise ausgebildet werden können, dienen dazu, Luft und auch Dampf entweichen zu lassen, insofern der letztere nicht schon in der Vorrichtung selbst niedergeschlagen wird.

Die Mischvorrichtung ist mit einem oder mehreren Saugstutzen verbunden, in welche der. Staub durch eine Leitung geführt wird. Im Ausführungsbeispiel der Zeichnung ist angenommen, daß zwei solche Ansaugstutzen vorgesehen sind, die zu beiden Seiten des Schaufelrades 8 in den Raum 7 einmünden und durch das gegabelte Ende der Zuleitung' 11 gebildet sind, welche den Staub gegenüber den seitlichen Eintrittsöffnungen ι ο des Schaufelrades 8; in das Innere des letzteren eintreten go lassen.

In diese Saugstutzen oder in deren Nähe (gegebenenfalls nur in einen von diesen) wird auch Schlamm (Kalkmilch, Kalkwasser) eingespeist; hierfür ist in diesem Beispiel das früher erwähnte Rohr 6 vorgesehen und an seinem oberen Ende gegabelt (Abb. 2), derart, daß die Enden der Gabelarme in den Raum 7 zu den Seiten des Schaufelrades 8 einmünden. Der eingespeiste Schlamm fällt also zu beiden Seiten des Schaufelrades 8 nach unten wiederum in den Flüssigkeitsraum des Tanks 1. Die Schlammpumpe S soll so ausgelegt und angetrieben werden, daß sie Schlamm im Überschuß fördert. Dieser Schlamm wird also im Kreislauf bewegt vom Rohr 4 durch die Pumpe 5 in das Rohr 6, von dort durch die Räume 7 zurück in den Flüssigkeitsraum des Behälters 1 oder aber durch die Saugöffnungen 10 des Schaufelrades 8 hindurch wiederum schließlich in den Flüssigkeitsraum des Behälters.

Es ist auch möglich, den Schlamm nicht an beiden oder einer Seite des umlaufenden Schaufelrades 8 niederfallen zu lassen, sondem auf das Schaufelrad selbst. Ebenso ist es auch möglich, den Schlamm in fein verteilter Form (als Sprühregen) auf das Schaufelrad oder an seine Seiten (oder schließlich ,beides) niederfallen zu lassen.

Bei dieser Durchführungsform der Erfindung wirkt die Schleudervorrichtung 8 auf

den Staub und Dampf, der aus der Hydriervorrichtung kommt, in Verbindung mit dem Schlamm, der von der Pumpe 5 gefördert wird. Hierdurch wird einerseits eine Mischung dieser Bestandteile bewirkt durch die* Schaufelblätter, und anderseits werden die Partikelchen gegen die Wände des Gehäuses um das Schaufelrad mit hoher Geschwindigkeit geschleudert, so daß der eingeführte Staub (Kalkstaub) vollständig mit der Flüssigkeit des Schlamms gesättigt wird. Durch das Schaufelrad 8, das somit im wesentlichen als S chleudervorrichtung wirkt, wird die Mischung gegen die Wände geschleudert, an denen somit dauernd der Schlamm herabfließt, und die sich schließlich ergebende Mischung fließt durch die offene Unterseite des Gehäuses 7 in den Tank 1. Teile der Mischung oder Stoffe, welche von dem Schleuderrad nicht gegen die Wände geworfen werden, fließen unmittelbar auf die Flüssigkeitsoberfläche im Tank ab.

Ein rechtwinkliges Gehäuse mag hinreichende Oberfläche aufweisen, wie dies zur Durchführung der Erfindung erforderlich ist, wenn eine Schleudervorrichtung gegen diese Wände die Stoffe schleudert, die zur Durchführung der Erfindung dienen. Selbstverständlich kann aber die Schleudervorrichtung auch in jedem anderen Gehäuse angeordnet werden, beispielsweise in einem polygonalem oder sonst geeignet geformten Gehäuse oder in einem solchen, in dem nach innen vorspringende Wände, Unterteilungen, Rippen o. dgl. vorgesehen sind. Luft und nichtkondensierter Dampf können außer in der dargestellten Weise durch Schornsteine oder sonstige Abzugsvorrichtungen aus dem Gehäuse entweichen. Im Beispiel nach der Zeichnung sind die Zwischenwände g_a gegeneinander versetzt angeordnet, wie aus Abb. 3 ersichtlich, und bieten dem abziehenden Dampf einen Labyrinthweg dar, auf dem er sich teilweise niederschlägt, während der Restdampf in den Abzugsschornstein am rechten Ende (Abb. 1) schließlich gelangt.

In Nähe des Bodens des Tanks 1 wird vor-, teilhaft eine Rührvorrichtung angeordnet, die in diesem Beispiel aus der Welle 12 mit Rührwerkzeugen 13 besteht, durch die der Schlamm (Kalkmilch) in gleichmäßiger Bewegung erhalten und das Absetzen von festen Teilchen verhindert wird.

Obwohl es oft von Vorteil ist, die Mischvorrichtung zwei Zwecken gleichzeitig dienen zu lassen, nämlich der Mischung des Staubes mit der Kalkmilch (Schlamm) und dem Abziehen von Staub und Dampf aus der Hydriervorrichtung, so kann dennoch die Mischvorrichtung jede geeignete andere Ausführung erhalten, insbesondere derart, daß in einem Teil von ihr lediglich die Sättigung und Suspension des Staubes "bewirkt wird, welcher aus der Hydriervorrichtung abgezogen wird, während in einem anderen, gesonderten Teil der Mischvorrichtung das Abziehen von Staub und Dampf aus der Hydriervorrichtung erfolgt. So kann beispielsweise ein Dampfejektor am Gehäuse der Mischvorrichtung oder in sonstiger Verbindung mit diesem angeordnet werden und in dem Gehäuse einen Unterdruck erzeugen, wodurch Staub und Dampf aus der Hydriervorrichtung eingesaugt werden. Dieser Ejektor kann auch außer der Schleudervorrichtung, wie diese für das Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, zu deren Unterstützung angewendet werden, um Staub anzusaugen und Luft mit nicht niedergeschlagenem Dampf zu entfernen.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Behandeln von Stoffen mit Flüssigkeiten, indem von diesen Ausgangsstoffen entwickelter Staub demnächst durch die Flüssigkeit absorbiert wird, insbesondere zum Löschen von Kalk und zur Bereitung von Kalkhydrat, welches z. B. zur Behandlung von Kalk oder anderen Ausgangsstoffen verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Staub zunächst go mit einem Schlamm, der aus der Flüssigkeit und den Ausgangsstoffen besteht, gesättigt und in diesen eingelagert wird und dieser Schlamm vorteilhaft wieder zur Absorption des Staubes und/oder zur Behandlung der Ausgangsstoffe verwendet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil bereits gebildeten Schlammes mit dem Staub in Berührung gebracht wird, um diesen zu adsorbieren, und hierauf dem bereits gebildeten Schlamm in geschlossenem Kreislauf wieder zugeführt wird.
3. 3. Einrichtung zur Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Behälter für · den Schlammvorrat und einer oder mehreren Zuführungen für den aus den zu behandelnden Ausgangsstoffen entwickelten Staub, gekennzeichnet no durch Mittel (8) zum Mischen des zugeführten Staubes mit Schlamm aus dem Behälter (1).
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Abzugsvorrichtungen (4) ■ für Schlamm aus dem Behälter (1) und Fördervorrichtungen (5, 6) zur Rückführung· dieses Schlammes in den Behälter quer zu. dem Strömungsweg, auf den der Staub in den Behälter geführt wird.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4,

   5B5604

   gekennzeichnet durch eine Schleudervorrichtung (Schaufelrad 8), welche den Staub durch einen oder mehrere Einlasse (ii) einzieht, und Durchströmräume (7) für einen oder mehrere Ströme von Schlamm solcher Anordnung, daß diese letzteren den Zuströmungsweg des Staubes zwischen den Einlassen (11) und der Schleudervorrichtung (8) kreuzen.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleudervorrichtung (8) in ihrem Gehäuse und relativ zu den Zuführungen (6) des Schlammes oberhalb des Schlammvorrats im Behälter "(1) dera'ft iaigeördnet ist, daß. ein Teil der Mischung von Stätib '_sund. Flüssigkeit gegen die Wände des BeBa¹I-' ters oder Gehäuses für die Schleudervor-" richtung geschleudert wird und dort nach unten in den Schlammvorrat abfließt, während ein anderer Teil des zugeführten Schlammes an der Schleudervorrichtung vorbei gleichfalls in den darunter befindlichen Schlammvorrat einfällt.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder folgenden, gekennzeichnet durch an sich bekannte Rührvorrichtungen (13) unter dem Flüssigkeitsniveau im Behälter (1).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen