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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverisierungsvorrichtung zum
Pulverisieren eines Materials zu einer Schlammform.
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Es ist bekannt, gelöschten Kalk in der Form eines Schlammes auf Abgase als
Verfahren zur Entschwefelung zu spritzen. Eine herkömmliche Vorrichtung
zur Erzeugung eines derartigen gelöschten Kalks ist in Fig. 5 gezeigt. Diese
Vorrichtung umfaßt ein senkrechtes Gehäuse 1, das mit einem
Pulverisierungsmedium b gefüllt ist. Eine Schraubenwelle 2 erstreckt sich senkrecht in
dem Gehäuse 1 Ein gebranntes Kalkmaterial s und Wasser werden in das
Gehäuse oben eingefüllt. Das Material s wird pulverisiert als Ergebnis der
Reibung mit dem Pulverisierungsmedium b und mit anderen Partikeln des
Materials s während der Reaktion mit Wasser, so daß der gebrannte Kalk in die
Form eines Schlammes verwandelt wird, der kontinuierlich durch einen
Auslaß 3 im oberen Teil des Gehäuses 1 in einen Absetz-Separator 4 austritt.
Eine Umwälzpumpe ist mit P bezeichnet. Da feste Verunreinigungen, wie
Kalziumkarbonat und Steine in dem Material enthalten sind, enthält der
gebrannte Kalk c in der Form des Schlammes ebenfalls diese Verunreinigungen.
Wenn die Verunreinigungen nicht pulverisiert werden und damit feine
Partikel bilden, bewirken sie, daß Düsen, die zum Entschwefelungs-Sprühen
verwendet werden, verstopfen.
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Während des oben beschriebenen Pulverisierungsvorganges hat alles
Branntkalkmaterial s, das zu grob ist zum Vermischen in die Schicht des
pulverisierten Mediums b, das Bestreben, direkt vom Einlaß zum Auslaß 3 zu
strömen. Diese Teile großen Durchmessers können lurch den Absetz-Separator
4 strömen und sich mit dem Endprodukt d vermischen, so daß der
kommerzielle Wert verringert wird. Je größer das Verhältnis des Branntkalkmaterials
zu Wasser ist, desto wahrscheinlicher kann dies der Fall sein. Dies beruht
darauf, daß eine Zunahme der Konzentration des Materials s bewirkt, daß die
Viskosität des Schlammes zunimmt und die Trennungswirkung als Ergebnis
der Absetzung abnimmt. Eine herkömmliche Vorrichtung, wie sie oben
beschrieben worden ist, muß daher unter Bedingungen mit niedriger
KonzentraUon arbeiten. Dies verringert die Wirksamkeit der Produktion.
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Es ist bekannt, daß ein lösbares Material, wie elwa Erde, die an festen Teilen
anhaftet, dazu dient, diese zu verbinden. Wenn das lösbare Material aufgelöst
wird, trennen sich die festen Teile. Das Branntkalkmaterial s enthält
Verunreinigungen, an denen lösbares Material, wie etwa Branntkalk und
dergleichen, haftet. Wenn der Branntkalk und dergleichen als Ergebnis der Reaktion
gelöst wird, nimmt der Durchmesser der Teile ab. Mit anderen Worten, der
Durchmesser der Teile des Branntkalkmaterials kann reduziert werden und
sich leichter mit der Schicht des Pulverisierungsmediums b durch Förderung
seiner Reakuon und Auflösung vermischen.
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Die in Fig. 5 gezeigte Pulverisierungsvorrichtung und die ähnliche
Pulverisierungsvorrichtung, die in der JP-A-61233091 beschrieben ist, umfaßt eine
Pulverisierungsvorrichtung mit einem senkrechten Gehäuse zur Aufnahme
eines Materials, das eine Flüssigkeit und ein Pulverisierungsmedium enthält,
und eine drehbare Welle, die drehbar In dem senkrechten Gehäuse
angeordnet ist und einen Schraubenbereich zur Bildung einer Pulverisierungsschicht
mit dem Pulverisierungsmedium aufweist.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung gemäß dem
vorangegangenen Absatz vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
der Schraubenbereich in einem unteren Bereich der drehbaren Welle
ausgebildet ist und daß eine Anzahl von Rührflügeln im oberen Bereich der Welle
zur Bildung einer Agitationsschicht angeordnet ist.
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Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß sie verwendet werden
kann zur Verstärkung der Reaktion und Auflösung des Branntkalkes und zur
glatten Vermischung des Materials, das pulverisiert werden soll, mit der
Pulverisierungsschicht durch Rühren des Materials in einem senkrechten
Gehäuse.
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Die Rührflügel können so geformt sein, daß sie einen nach unten gerichteten
Materialstrom erzeugen.
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Das senkrechte Gehäuse kann einen Einlaß an der oberen Seite zur Aufnahme
von zu pulverisierendern Material aufweisen und mit einem Auslaß im
Mittelbereich versehen sein. Ein Austrittrohr ist so angeordnet, daß es sich von
dem Auslaß schräg aufwärts erstreckt.
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Das Austrittrohr kann mit einer Klappe zum Einstellen des
Flüssigkeitsspiegels in dem senkrechten Gehäuse versehen sein.
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Eine Rühreinrichtung kann in dem Austrittrohr angeordnet sein. Die
Rühreinrichtung kann wenigstens einen Rührer umfassen. Die Rühreinrichtung
kann zwei Rührer umfassen, von denen einer kleiner ist als der andere und
näher am Auslaß liegt als der andere.
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Die Vorrichtung kann ein weiteres senkrechtes Gehäuse umfassen, in dem
eine senkrechte, drehbare Welle angeordnet ist, die einen Schraubenbereich
zur Bildung einer weiteren Pulverisierungsschicht mit einem weiteren
Pulverisierungsmedium aufweist, und eine Verbindungsöffnung kann vorgesehen
sein zwischen den Gehäusen, durch die eine Verbindung zwischen den
Pulverisierungsschichten hergestellt wird, welche Öffnung durch ein Sieb
abgedeckt ist, das einen Durchgang des Pulverisierungsmediums durch die
Öffnung verhindert.
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Fig. 1 bis 4 sind schematische Darstellungen von vier Ausführungsformen der
Pulverisierungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 5 ist eine
schematische Darstellung eines Beispiels einer herkömmlichen Vorrichtung.
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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine drehbare Welle 11 entlang der Mittelachse
eines senkrechten zylindrischen Gehäuses 10 vorgesehen. Die drehbare
Welle 11 ist in ihrem oberen Bereich mit radial verlaufenden Rührflügeln 12 in
gleichen Achsabständen versehen. Eine Rührschicht (oder Branntschicht) A
ist in dem Gehäuse 10 in seinem oberen Bereich ausgebildet. Die Rührflügel
12 sind geneigt angeordnet und mit ihren vorauslaufenden Kanten in
Drehrichtung angehoben, so daß sie einen nach unten gerichteten Strom bei ihrer
Drehung hervorrufen. Der Neigungswinkel der Rührflügel 12 kann in
geeigneter Weise entsprechend der Anwendung bestimmt werden. Sie können
so angeordnet sein, daß ihre Breiten in Axialrichtung der drehbaren Welle 11
verlaufen und nicht geneigt sind.
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Die drehbare Welle 11 ist im unteren Bereich mit einem Schraubenbereich
13 versehen. Eine Pulverisierungsschicht B, die mit Pulverisierungsmedium b
gefüllt ist, ist in dem Gehäuse im unteren Bereich ausgebildet. Wenn daher
Branntkalkmaterial s vom oberen Teil des Gehäuses 10 in den Einflußbereich
der Rührflügel 12 zusammen mit Wasser eingefüllt wird, wird es gerührt und
reagiert mit dem Wasser in der Agitationsschicht A. Daher löst der
Branntkalk sich auf, und er wird in Schlamm verwandelt und das Material s wird
pulverisiert. In dem Material werden die Teile, die zu einer ausreichend
geringen Größe pulverisiert worden sind, in einem Strom in Richtung des
Auslasses 14 mitgenommen, der später beschrieben werden soll, während der
verbleibende Teil des Materials s (der Branntkalk, der noch nicht reagiert
hat, und die Verunreinigungen) in die Pulverisieirungsschicht B absenkt, wo
er zu feinen Partikeln durcb Reibung mit dem Pulverisierungsmedium b und
mit den anderen Partikeln des Materials s pulverisiert wird. Die auf diese
Weise pulverisierten Partikel steigen in dem Gehäuse mit dem aufwärts
gerichteten Strom an.
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Der Auslaß 14 ist in dem Gehäuse 10 gegenüber dem Einlaß für
Branntkalkmaterial ausgebildet. Ein Schlamm aus gebranntem Kalk c, das die durch den
Strom aufwärts bewegten Partikel enthält, strömt durch den Auslaß 14 in
einen Absetz-Separator 15, in dem die gröberen Partikel (der Kalk, der noch
nicht reagiert hat, und die Verunreinigungen) sich absetzen. Der Rest (die
feinen Partikel) treten über einen Überlauf des Separators aus und werden als
Endprodukt d herausgenommen. Die gröberen Partikel, die sich abgesetzt
haben, werden durch eine Pumpe P in das Gehäuse 10 zurückgeführt.
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Das Volumenverhältnis zwischen der Agitationsschicht A und der
Pulverisierungsschicht B sollte in geeigneter Weise durch Experimente festgelegt
werden. In den Zeichnungen bezeichnet der Buchstabe M eine
Antriebseinrichtung.
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Bei der Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Auslaß 14 in dem
Gehäuse 10 im Mittelbereich des Gehäuses ausgebildet. Ein Austrittsrohr 16
erstreckt sich schräg auhvärts von dem Auslaß 14.
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Ein Rührwerk 17 ist in dem Austrittrohr 16 angeordnet und verhindert, daß
das Rohr 16 durch den Schlamm des gebrannten Kalkes c verstopft wird.
Dies ist insbesondere nützlich, wenn die Pulvensierung unter Bedingungen
hoher Konzentration durchgeführt wird. Der Auslaß 14 kann durch ein Sieb
abgedeckt werden, durch das verhindert wird, daß das
Pulverisierungsmedium b austritt.
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Eine Öffnung 25 ist im oberen Bereich des Austrittsrohrs 16 auf der Seite
ausgebildet, die dem Separator 15 zugewandt ist Diese Öffnung wird durch
eine einstellbare Platte 18 verschlossen, die axial verschiebbar angebracht ist,
so daß sie in einer gewünschten Position befestigt werden kann. Die obere
Kante dieser einstellbaren Platte 18 dient als Gaiter 19. Durch Bewegen der
einstellbaren Platte 18 kann die Höhe des Gatters 19 und damit der
Flüssigkeitsspiegel in dem Gehäuse 10 bestimmt werden. Die einstellbare Platte 18
kann in ihrer Position mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen festgelegt
werden. Eine Platte 20, die sich nach unten bis unter die Höhe des Auslasses
26 erstreckt, ist in dem Absetz-Separator 15 angeordnet und verhindert, daß
der Schlamm direkt zum Auslaß 26 gelangt. Der gebrannte Kalk bleibt auf
diese Weise über eine längere Zeitperiode in dem Absetz-Separator. Diese
Platte 20, die einen unmittelbaren Austritt verhindert, ist in ihrer Position
einstellbar.
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In dieser Ausführungsform ist sichergestellt, daß das Material s, das zu
pulverisieren ist (Branntkalk) durch die Agitationsschicht A hindurchgeht. Dies
fördert die Reaktion und Auflösung des Materials. Der Abwärtsstrom, der in
der Agitationsschicht A erzeugt wird, gestattet ein langsames Absetzen des
Materials nach unten und erlaubt es, daß die gröberen Partikel glatt mit der
Pulverisierungsschicht B vermischt werden.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird das alleinige Rühnverk 17,
das bei der Ausführungsform 2 vorgesehen ist, durch zwei Rührwerke 17a
und 17b ersetzt. Ein Rührwerk 17b ist kleiner als das andere und befindet
sich näher an dem Auslaß 14 als das andere, so daß es das Material in der
Nähe des Auslasses rührt, wo eine Verstopfung besonders wahrscheinlich ist.
Die Anzahl der Rührwerke 17 ist nicht auf zwei beschränkt. Sie können in
jeder geeigneten Anzahl vorgesehen sein.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform sind zwei senkrechte Gehäuse
10a vorgesehen. Das senkrechte Gehäuse 10 weist eine Agitationsschicht A
und eine Pulverisierungsschicht B auf, und das senkrechte Gehäuse 10a weist
eine drehbare Welle 11a und einen Schraubenbereich 13a auf und bildet nur
eine Pulverisierungsschicht B. Eine Verbindungsöffnung 21 ist zwischen dem
Gehäusen ausgebildet und stellt eine Verbindung her zwischen den
Pulverisierungsschichten 13. Die Öffnung 21 ist mit einem Sieb 27 abgedeckt, das
den Durchgang des Pulverisierungsmedium b in den jeweiligen Gehäusen 10
durch die Öffnung und eine Vermischung dieser Medien verhindert. Bei
dieser Anordnung kann die Pulverisierungszeit ausgedehnt werden. Drei oder
mehr Gehäuse 10,10a können verwendet werden-
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Die speziell beschriebenen Ausführungsformen sind sinnvoll zur
Pulverisierung jedes Materials, das mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten reagiert und
sich zu einem Schlamm auflöst, wie etwa Branntkalk oder Dolomit.
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Mit Pulverisieren der beschriebenen Konstruktion gemäß den speziellen
Ausführungsformen, bei denen das zu pulverisierende Material in das Gehäuse
vom oberen Bereich eingefüllt wird und die drebbare Welle sich dreht, wird
das Material gerührt und aufgelöst, während es in der Agitationsschicht
absinkt. Durch Anordnung der Rührflügel in ein ei Weise, die einen
Abwärtsstrom erzeugt wird das zu pulverisierende Material zuverlässig in die
Rührschicht eingemischt und gerührt. Durch Förderung der Auflösung des
Materials verwandelt sich dieses rasch in Schlamm, und sein Teiledurchmesser
wird reduziert, da das Material, das als Binder wirkt, aufgelöst wird. Wenn
beispielsweise das zu pulversierende Material Branntkalk ist, tritt nicht nur
der oben erwähnte Vorgang auf, sondern die Reaktion des Branntkalks wird
ebenfalls gefördert. Daher wird das Material in einen Schlamm schneller
umgewandelt, und der Teiledurchmesser wird weiter reduziert.
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Wie oben beschrieben wurde, verringert sich die Größe der Teile des zu
pulversierenden Materials beim Absinken in der Agitationsschicht. Teile, die
ausreichend klein sind, werden in einem Strom in Richtung des Auslasses
mitgenommen, während Teile, die zu grob zur Mitnahme in diesem Strom
sind, mit der Pulverisierungsschicht vermischt und sodann zu feinen Teilen
pulverisiert werden.
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Dieser Vorgang läuft in der Agitationsschicht und der Pulverisierungsschicht
in kontinuierlicher und komplexer Weise ab, so daß das Material, das zu
pulverisieren ist, das Gehäuse in Schlammform verläßt.
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Bei den speziellen Ausführungsformen, in denen der Auslaß im oberen Teil
des senkrechten Gehäuses ausgebildet ist, ist hier Auslaß im Mittelbereich
des Gehäuses angeordnet und ein Austrittsrohr ist vorgesehen, das sich von
dem Auslaß aus aufwärts erstreckt und das Auslaßrohr ist mit einem Gatter
versehen, durch das der Flüsslgkeitsspiegel in dem senkrechten Gehäuse
bestimmt wird. Das zu pulverisierende Material strömt durch die
Agitationsschicht fehlerfrei hindurch, so daß die Rührwirkung verbessert wird.
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Durch Verwendung eines Rührwerks in dem Austrittsrohr wird ein
Verstopfen des Austrittsrohrs verhindert.
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Die speziellen Ausführungsformen können in wirksamer Weise Branntkalk In
Schlammform herstellen, und der erzielte Branntkalk kann verwendet
werden zur Entschwefelung von Abgas. Er kann auch in Wasser oder anderen
Flüssigkeiten zur Verwendung in der Produktion anderer Materialien gelöst
werden.