DE69222460T2

DE69222460T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung wässriger Lösung von gelöschtem Kalk

Info

Publication number: DE69222460T2
Application number: DE69222460T
Authority: DE
Inventors: Isao Funahashi; Koju Suto; Kiwamu Yamamoto
Original assignee: Kureha Corp; Kureha Engineering Co Ltd
Current assignee: Kureha Corp; Kureha Engineering Co Ltd
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1992-04-24
Publication date: 1998-02-26
Anticipated expiration: 2012-04-25
Also published as: US5512265A; DE69222460D1; EP0510675B1; KR920019672A; EP0510675A2; EP0510675A3; KR950004654B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk zur Verwendung zur Verbesserung der Qualität von Leitungswasser.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Herkömmliche bekannte Techniken, um zu verhindern, daß Leitungswasser als "rotes Wasser" bereitgestellt wird, umfassen Natriumhydroxydinjektion, kalziniertes Sodainjektion und gelöschte Kalkinjektion. Von diesen zieht in letzter Zeit die gelöschte Kalkinjektion die Aufmerksamkeit auf sich und wird vermehrt in Wasserreinigungsanlagen von Leitungswasserversorgern übernommen, weil gelöschter Kalk nicht nur dazu dient, den pH-Wert von zu behandelndem Wasser zu steigern, sondern auch bekannt ist, daß Kalzium, das in gelöschtem Kalk als Hauptkomponente enthalten ist, gut für die menschliche Gesundheit ist, und weil eine Technik zum Injizieren von gelöschtem Kalk nicht als ein Pulver, sondern als eine wässrige Lösung entwickelt wurde.
Im Hinblick auf die kontinuierliche Herstellung einer wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk wird ein Verfahren unter Verwendung einer derartigen Vorrichtung z.B. in der US- Patentschrift 4,389,376 offenbart. Das in der US- Patentschrift 4,389,376 beschriebene Verfahren verwendet eine Vorrichtung umfassend einen Behälter, dessen oberer Teil zylindrisch oder rechteckig ist, während dessen unterer Teil in der Form eines umgekehrten Kegelstumpfes ausgebildet ist, eine Wasserversorgungsrohranordnung und eine Ablaßrohranordnung für unlösliches Material, wobei beide mit einem Unterteil des Behälters verbunden sind, Rührblätter, die waagrecht drehen und über dem Auslaßende der Wasserversorgungsanordnung angeordnet sind, und einen Überlauflösungsempfängerteil, das durch den Rand des Behälterdeckels geschaffen wird und eine Ablaßrohranordnung zur Entnahme von wässriger Lösung von gelöschtem Kalk aufweist. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht von akkumulierten Partikeln von gelöschtem Kalk im Behälter gebildet, und unter Rühren mit geringer Geschwindigkeit wird Wasser mit einer konstanten Rate von dem unteren Teil des Behälters zugeführt und wässrige Lösung von gelöschtem Kalk wird aus dem oberen Teil des Behälters entnommen.
Jedoch sollte in einem derartigen Auflösebehälter für gelöschten Kalk, in dem nur ein Rührer angeordnet wurde, eine Wasserzufuhr bei einer derartig niedrigen Rate durchgeführt werden, daß das Wasser im oberen Teil des Behälters ansteigt mit einer maximalen Rate von ungefähr 0,2 mm/sek, weil die Möglichkeit besteht, daß eine zu hohe Wasserzuführrate verursachen kann, daß die abfließende wässrige Lösung von gelöschtem Kalk zur Schlammdecke aus gelöschtem Kalk beiträgt. Eine derartige Wasseranstiegsrate ist zu niedrig vom Standpunkt der praktischen Verwendung der Vorrichtung in Wasserbehandlungsanlagen mit großem Maßstab. Deshalb weist die obige herkömmliche Vorrichtung einen Mißstand auf, daß bei Verwendung in Wasserbehandlungsanlagen mit großem Maßstab, die Vorrichtung eine größere Größe aufweisen oder in einer großen Anzahl installiert werden sollte, was zu der Notwendigkeit eines großen Installationsgebietes und gesteigerten Konstruktionskosten führt.
Anderer Stand der Technik, der von Interesse ist, sind GB-A- 247 541 (D1); US-A-2 694 000 (D2); US-A-4 110 211 (D3); GB-A- 478 354 (D4) ; und GB-A-2 048 107 (D5).
D1 erwähnt keine Absicht, eine wässrige Lösung von gelöschtem Kalk herzustellen, aber sie ist von Interesse, weil sie einen flüssigkeitsbeinhaltenden Behälter offenbart; ein angetriebenes Rührblatt nahe der Basis des Behälters; eine zylindrische Wand im Behälter innerhalb der der Rührer rotiert; und Wände&sub1; die geneigte Strömungswege zwischen der zylindrischen Wand und dem Behälter definieren. Der Behälter weist einen Einlaß für Fluide auf; und einen Einlaß für Substanzen, die mit den Fluiden zu mischen sind; und einen oberen Auslaß für die resultierende Mischung.
D2 offenbart einen Hydrator für Kalk und ähnlichem, umfassend einen Behälter, der einen oberen Auslaß für hydriertes Material und einen Einlaß zum Einfüllen von granuliertem Material und Wasser aufweist. Ein zentral gelegener Rotor weist anhängende Ablenkbleche auf, wobei jedes gebildet ist, um das Zentrum der Rotations zu umgeben, die Ablenkbleche weisen erhöhte Durchgangsmittel zum radialen Befördern leichterer hydrierter Partikel zum Auslaß auf und erlauben das Absinken zwischen den Ablenkblechen von schwereren nicht hydrierten Partikeln. Die Ablenkbleche weisen untere Ränder auf, die beabstandet von dem Boden des Behälters sind, und mit Nutmitteln versehen sind zum Schieben von nicht hydrierten Partikeln, die am Boden sind zum Zentrum der Rotation des Rotors.
D3 offenbart einen Prozeß zur Bereitstellung einer im wesentlichen homogenen Kalkwasserlösung umfassend ein Einfüllen einer Kalkwasserlösung am Boden eines geteilten Raumes, in dem sie veranlaßt wird anzusteigen und an dessen oberen Ende auszutreten. Die Kalksuspension wird während ihres aufwärtigen Strömens veranlaßt, Lamellen zu passieren, die eine trübe Zone an ihrem unteren Ende in dem abgeteilten Raum erzeugen, in welcher Zone die ansteigende Kalksuspension gefiltert wird, während die Lamellen an ihrem oberen Ende eine Klärungszone erzeugen, in der feine Partikel getrennt werden. Es ist kein Rührblatt im abgeteilten Raum offenbart.
D4 erwähnt keine Lösungen von gelöschtem Kalk, aber lediglich eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Flüssigkeiten oder Gasen oder beiden. Sie betrifft die Verwendung eines Fluidbehälters, der mit inneren Rührmitteln, die rotierbar um eine senkrechte Achse sind, und mit Ablenkblechen versehen ist, die beide waagerecht und senkrecht zum deflektierenden Bewegen von zu verarbeitenden Fluiden verstellbar sind.
D5 offenbart eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Bereitung einer wässrigen Lösung von gelöschten Kalkfeststoffen mit frischem Wasser. Sie umfaßt ein Gefäß mit einem umgekehrten und abgestumpften Kegel, der einen schmalen und verschlossenen Boden beinhaltet; Ausgabemittel zum Bereitstellen von gelöschtem Kalkmaterial im Gefäß an oder fast an dessen oberem Ende von oberhalb; ein konstant geheiztes Frischwasserreservoir zum Bereitstellen von frischem Wasser im Behälter in enger Nähe zum schmalen Boden durch ein Rohr; Strömungsrateeinstellmittel, die darin angeordnet sind; einen mechanischen oder Fluidrührer, der in enger Nähe zum Gefäßboden vorgesehen ist; und Mittel zum Entnehmen der gebildeten Produktlösung aus dem Gefäß an dessen oberem Ende in einer überfließenden Weise.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegenden Erfinder haben intensive Studien durchgeführt, um einen gelöschten Kalk-Auflösebehälter bei einer gesteigerten Zufuhrrate zu entwickeln und so bei einer gesteigerten Wasseranstiegsrate im Auflösebehälter, unter Vermeidung, daß feine Partikel von gelöschtem Kalk aus dem Behälter ausfließen, wodurch die Menge an wässriger Lösung von gelöschtem Kalk gesteigert wird, die pro Zeiteinheit und Vorrichtungsvolumeneinheit hergestellt wird, und eine Verringerung der Vorrichtungsgröße erreicht wird.
Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk gebraucht eine Vorrichtung, umfassend:
einen Auflösebehälter;
eine Wasserversorgungsrohranordnung, die mit einem unteren Teil des Auflösebehälters zum Einfüllen von Wasser in den Auflösebehälter verbunden ist;
eine Abflußrohranordnung, die mit einem oberen Teil des Auflösebehälters zum Ablassen von wässrige Lösung von gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter verbunden ist;
ein Rührblatt, das innerhalb des Auflösebehälters in dessen Unterteil angeordnet ist;
eine Teilungsplatte, die innerhalb des Auflösebehälters und beabstandet von einer Seitenwand des Auflösebehälters und sich erstreckend von einem Stand oberhalb des Abflußrohres zu einem Stand oberhalb des Rührblattes zum Vorsehen einer Einfüllzone für gelöschtem Kalk angeordnet ist, die von der Teilungsplatte und der Seitenwand des Auflösebehälters umgeben ist;
einen Trichter, der oberhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk angeordnet ist, zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter; und
eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung, die beabstandete Platten umfaßt, die dazwischen Strömungswege definieren, oder zylindrische Zellen, oder prismaförmige Zellen, die schräg innerhalb des Auflösebehälters außerhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk und oberhalb des Rührblattes im Auflösebehälter angeordnet sind; wobei
das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter durch den Trichter und die Einfüllzone für gelöschtem Kalk;
Zuführen von Wasser unter Rühren mit niedriger Geschwindigkeit in den Auflösebehälter durch die Wasserversorgungsrohranordnung in einer vorbestimmten Rate, so daß die Wasseranstiegsrate in einem obersten Abschnitt des Auflösebehälters zwischen 0,25 und 1,2 mm pro Sekunde liegt; und
Entfernen einer wässrige Lösung von gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter durch die Abflußrohranordnung.
Eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zur Herstellung wässriger gelöschter Kalklösung, umfassend:
einen Auflösebehälter;
eine Wasserversorgungsrohranordnung, die mit einem unteren Teil des Auflösebehälters zum Einfüllen von Wasser in den Auflösebehälter verbunden ist;
eine Abflußrohranordnung, die mit einem oberen Teil des Auflösebehälters zum Ablassen von wässrige Lösung aus gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter verbunden ist;
ein Rührblatt, das innerhalb des Auflösebehälters in dessen Unterteil angeordnet ist;
eine Teilungsplatte, die innerhalb des Auflösebehälters und beabstandet von einer Seitenwand des Auflösebehälters und sich erstreckend von einem Stand oberhalb des Abflußrohres zu einem Stand oberhalb des Rührblattes angeordnet ist zum Vorsehen einer Einfüllzone für gelöschten Kalk zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter;
einen Trichter, der oberhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk angeordnet ist zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter; und
eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung umfassend beabstandete Platten, die Strömungswege dazwischen definieren, oder zylindrische Zellen, oder prismaförmige Zellen, die schräg innerhalb des Auflösebehälters außerhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk und oberhalb des Rührblattes im Auflösebehälter angeordnet sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 bis 9 zeigen perspektivische Ansichten anderer Ausführungsbeispiele der fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung für gelöschten Kalk, die in der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Vorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung zur Herstellung wässriger gelöschter Kalklösung verwendet wird, umfaßt einen Auflösebehälter mit einer zylindrischen oder rechteckigen Form, eine Wasserversorgungsrohranordnung, die mit einem unteren Teil des Behälters verbunden ist, und eine Abflußrohranordnung zum Ablassen von wässriger gelöschter Kalklösung, die mit einem oberen Teil des Behälters verbunden ist. Der Behälter ist auch mit Rührblättern ausgerüstet, die in dessen Unterteil angeordnet sind. Weiterhin wurde eine Einrichtung zur Steuerung der Höhe einer fluidisierten Schicht von gelöschten Kalkpartikeln innerhalb des Behälters über den Rührblättern angeordnet.
In dem Fall, wo gelöschter Kalk und Wasser im voraus in einen Auflösebehälter eingefüllt werden und danach Wasser weiterhin unter Rühren vom unteren Teil des Behälters zugeführt wird, löst sich der gelöschte Kalk allmählich auf, während eine fluidisierte Schicht von gelöschten Kalkpartikeln im Unterteil des Auflösebehälters gebildet wird. Die Höhe dieser fluidisierten Schicht steigt mit steigender Wasserzuführrate an (Wasseranstiegsrate innerhalb des Behälters), und daher kann eine zu hohe Wasserzuführrate verursachen, daß ungelöste gelöschte Kalkpartikel in der wässrigen gelöschten Kalklösung eingeschlossen werden, die vom oberen Teil des Behälters abgelassen wird. Der Anstieg von gelöschten Kalkpartikeln mit ansteigenden Wasserströmen kann durch Anordnung eines Widerstandes innerhalb des Auflösebehälters verhindert werden, der die ansteigenden Wasserströme bremst. Deshalb kann durch Vorsehen eines derartigen Widerstandes in einem gelöschten Kalkauflösebehälter die Höhe der fluidisierten Schicht von gelöschten Kalkpartikeln relativ niedrig gehalten werden, und ungelöste gelöschte Kalkpartikel können am Ablassen gehindert werden, sogar wenn die Wasseranstiegsrate bis zu einem Grad angestiegen ist. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein derartiger Widerstand als eine fluidisierte Schicht-Höhensteuereinrichtung erwähnt.
Die fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung zum Anwenden im Auflösebehälter, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann irgendeine von verschiedenen Strukturen aufweisen. Ein repräsentatives Ausführungsbeispiel hierfür umfaßt schräge Platten, wie in Fig. 1 gezeigt. Die gelöschte Kalk-Auflösevorrichtung, die in Fig. 1 dargestellt ist, in der schräge Platten als die fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung im Auflösebehälter angeordnet wurden, wird im folgenden erklärt.
In Fig. 1 bezeichnet Ziffer 1 einen Auflösebehälter mit einer zylindrischen oder rechteckigen Form. Der Auflösebehälter ist vorzugsweise einer, in dem sein oberer Teil eine zylindrische Form aufweist und sein unterer Teil die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes aufweist. Ziffer 2 bezeichnet eine Wasserversorgungsrohranordnung und Ziffer 3 bezeichnet Rührblätter. Ziffer 4 bezeichnet eine Teilungsplatte zum Bilden eines gelöschten Kalk-Einführungsteils neben der Seitenwand des zylindrischen Teils des Behälters 1, während Ziffer 5 schräge Platten als eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung bezeichnet, die schräg zwischen der Teilungsplatte 4 und der gegenüberliegenden Seite des Behälters angeordnet wurden. Ziffer 6 bezeichnet eine Abfluß- oder Ablaßrohranordnung zum Ablassen von wässriger Lösung von gelöschtem Kalk.
Die Teilungsplatte 4 dient zum Bilden einer Zone, in die gelöschter Kalk von der oberen Seite des Behälters 1 einzufüllen ist, und die frei von schrägen Platten fluidisierte Schicht-Höhensteuereinrichtung ist. Die Teilungsplatte 4 erstreckt sich von oberhalb der Oberfläche des Wassers in dem Behälter 1 zu einer Stelle, die oberhalb des Rührblattes im unteren Teil des Behälters 1 angeordnet ist, und die weit unterhalb der Wasseroberfläche soweit wie möglich liegt, um eine Zone zu bilden, die ausreichend zum Zuführen von gelöschtem Kalk neben der Behälterwand ist. In dem Fall, wo der untere Teil des Auflösebehälters eine umgekehrte Kegelform aufweist, wird bevorzugt die Teilungsplatte 4 so angeordnet, daß sie sich zum umgekehrten Kegelteil erstreckt.
Zwei oder mehrere schräge Platten 5 sind beabstandet voneinander angeordnet, vorzugsweise in einem gleichen Abstand, zwischen der Teilungsplatte 4 und der Abflußrohranordnungbehälterseitenwand. Die schrägen Platten 5 sind derart geneigt, daß sie dem Teil des Behälters gegenüberliegen, wo Abflußrohranordnung 6 zum Ablassen von wässriger gelöschter Kalklösung angeordnet wurde, wobei ihre unteren Enden näher zur Abflußrohranordnungbehälterseitenwand gelegen sind und ihre oberen Enden näher zur Teilungsplatte 4 gelegen sind. Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1. Die unterste schräge Platte 5a wurde derart angeordnet, daß ihr oberes Ende in Kontakt mit der Teilungsplatte 4 ist und ihr unteres Ende zwischen dem Schaft 3a für das Rührblatt 3 und der Abflußrohranordnungbehälterseitenwand positioniert ist. Die anderen schrägen Platten wurden oberhalb und parallel zur schrägen Platte 5a positioniert, wobei der Abstand zwischen Platten vorzugsweise 5 bis 50 mm beträgt. Die oberen Enden dieser schrägen Platten sind 20 bis 100 cm unterhalb der Wasseroberfläche positioniert, während ihre oberen Enden 10 bis 30 cm von der Behälterwand beabstandet positioniert sind, vorausgesetzt, daß das untere Ende der obersten schrägen Platte 5b in Kontakt mit der Behälterwand ist mit keinem Raum dazwischen, um zu verhindern, daß ein gelöschter Kalkschlamm entlang der Behälterwand abkürzt. In Fig. 1 bezeichnet Ziffer 7 einen Trichter zum Einfüllen von gelöschtem Kalk, 8 eine Ablaßrohranordnung zum Ablassen von unlöslichen Substrat, und 9 einen Standregler.
Ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen einer wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk unter Verwendung der Vorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird im folgenden erläutert.
Zuerst wird Wasser in den Auslösebehälter 1 in einer Menge von ungefähr zwei Dritteln der Kapazität des Behälters eingefüllt, und dann wird gelöschter Kalk als ein Pulver oder 10 bis 30%-igem Schlamm zugeführt, während das Wasser in dem Behälter mit dem Rührblättern 3 rührend gehalten wird. In dem Fall, wo gelöschter Kalk als ein Pulver zugeführt wird, wird er in einer vorbestimmten Menge vom Trichter 7 durch ein Drehventil 10 eingefüllt. Um diese Zuführung von pulvrigem gelöschtem Kalk durchzuführen, wobei vermieden wird, daß gelöschte Kalkpartikel außerhalb des Behälters verstreut werden, ist ein gelöschter Kalkpartikelsammler 12 angeordnet, der eine Wassersprühdüse 11 enthält und ein Verstreuen von gelöschten Kalkpartikeln während einer Zuführung von pulvrigem gelöschtem Kalk durch Wassersprühung verhindert.
Nach Abschluß der Zuführung von gelöschtem Kalk, wird eine Wasserzuführung durch die Wasserversorgungsrohranordnung 2 eingeleitet und zu dem Zeitpunkt, wenn der Wasserstand eine vorbestimmte Höhe leicht unterhalb dem Einlaß der Abflußrohramordnung 6 zum Ablassen von wässriger gelöschter Kalklösung erreicht, wird die Wasserzuführung durch ein Signal vom Standregler 9 beendet. Danach werden die Inhalte für ungefähr 1 Stunde gerührt, wobei gelöschten Kalkpartikeln, die im oberen Teil des Behälters vorliegen, erlaubt wird, abzusteigen und gleichzeitig eine gleichmäßige Schlammschicht aus gelöschtem Kalk in dem unteren Teil des Behälters herzustellen. Anschließend wird Wasser unter Rühren dem Behälter 1 in einer vorbestimmten Zuführrate durch die Wasserversorgungsrohranordnung 2 zugeführt. Das so den Behälter in einer konstanten Rate zugeführte Wasser passiert durch die Schlammschicht aus gelöschtem Kalk unter Rühren mit geringer Geschwindigkeit und erreicht den Einlaß der Abflußrohranordnung 6, während das Wasser eine wässrige gelöschte Kalklösung wird, die eine gelöschte Kalkkonzentration von ungefähr 1600 ppm aufweist. Diese Lösung wird aus dem Tank durch die Ablaßrohranordnung 6 entnommen. Die Umfangsdrehgeschwindigkeit des Rührblattes kann so niedrig wie 1 m/sek oder weniger betragen, vorzugsweise 0,5 m/sek oder weniger.
Wenn der Auflösebehälter keine fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung enthalten würde, würde das Wasser, das dem Behälter zugeführt wird, darin beinahe senkrecht ansteigen, und daher müßte die Wasserzufuhrrate in diesem Fall sehr niedrig gehalten werden, um den Einschluß von feinen Partikeln aus gelöschtem Kalk in der Abflußlösung zu vermeiden. Jedoch in dem Fall einer Verwendung des Auflösebehälters, der mit den schrägen Platten 5 als eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung ausgerüstet ist, wie oben beschrieben, bildet der gelöschte Kalk, der in den Behälter eingefüllt wird, einen dicken Schlamm im Unterteil des Behälters. Obwohl diese Schlammschicht im Behälter ansteigt, wird aufgrund der schrägen Platte 5a verhindert, daß sie senkrecht ansteigt. Das heißt, der Schlamm von gelöschtem Kalk zirkuliert in einer Strömungsbremskammer, die der Raum umgeben durch die Rührblätter 3, Trägerplatten 5a, Teilungsplatte 4 und Behälterwand ist. Auf der anderen Seite steigt ein Teil des Schlamms aus gelöschtem Kalk zwischen den schrägen Platten von deren unteren Enden an. Jedoch wird dieser Anstieg von Schlamm aus gelöschtem Kalk durch jede obere schräge Seitenplatte unterdrückt und als ein Ergebnis fallen die gelöschten Kalkpartikel entlang der schrägen Platten. Um die schrägen Platten zu befähigen, eine derartige Funktion als eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung auszuüben, sind sie in einem schrägen Winkel von im allgemeinen 45º bis 75º, vorzugsweise von 55º bis 65º zur Wasseroberfläche angeordnet. Schräge Winkel, die entweder größer als die obere Grenze oder kleiner als die untere Grenze sind, verhindern, daß die schrägen Platten ausreichend ihre Funktion als eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung erfüllen. Je kürzer der Abstand zwischen jeden zwei benachbarten schrägen Platten ist, desto bevorzugter. Insbesondere beträgt der Plattenabstand im allgemeinen 50 mm oder weniger, vorzugsweise 30 mm oder weniger. Jedoch sollte angemerkt werden, daß ein zu kurzer Plattenabstand nicht nur zu einer Steigerung der Zahl an schrägen Platten führt und also eine Abnahme der tatsächlichen Kapazität des Behälters, aber auch zu Schlackeentwicklung und Verstopfung durch Schlacken führen kann. Aus diesem Grund beträgt der Plattenabstand im allgemeinen 5 mm oder mehr, vorzugsweise 15 mm oder mehr. Durch ein Ermöglichen der Wasserzufuhr, von dem unteren Teil des Behälters, um durch derartige schräge Platten anzusteigen (fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung) ist es möglich geworden, Wasserzuführung durch die Wasserversorgungsrohranordnung in einer derartig hohen Rate durchzuführen, daß die Wasseranstiegsrate im zylindrischen oder rechteckigen oberen Teil des Behälters 0,25 bis 1,2 mm pro Sekunde beträgt. Das heißt, sogar wenn Wasser in einer Rate mehrere Male dem Behälter zugeführt wird, z.B. ungefähr viermal, daß für Auflösebehälter, die keine schrägen Platten aufweisen, das Wasser, das den Einlaß der Ablaßrohranordnung erreicht hat, dem Behälter als wässrige gelöschte Kalklösung entnommen wird, die beinahe keine feinen Partikel aus gelöschtem Kalk enthält. Diese Lösung weist eine Konzentration an gelöschtem Kalk von ungefähr 1600 ppm auf und kann vorteilhafterweise zur Qualitätsverbesserung von Leitungswasser verwendet werden.
Anstelle der oben beschriebenen schrägen Platten können verschiedene Arten von fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung verwendet werden. Zum Beispiel, wie in Fig. 3 bis 5 gezeigt, können die oben beschriebenen schrägen Platten an ihrer Rück(Unter)-seite vorstehende Wände angeordnet haben, die sich in der senkrechten oder horizontalen Richtung oder in einer schrägen Richtung erstrecken. Derartige vorstehende Wände dienen dazu, die Wirkung zum Steuern der Höhe einer fluiden Schicht aus gelöschtem Kalk zu vergrößern. In dem Fall einer Anwendung derartiger schräger Platten, die vorstehende Wände an der Rückseite aufweisen, können die Platten in einem längeren Plattenabstand als die oben beschriebenen schrägen Platten, die keine vorstehenden Wände aufweisen, angeordnet werden, insbesondere in einem Abstand von 20 bis 100 mm, vorzugsweise von 30 bis 70 mm in einem schrägen Winkel von 45º bis 75º.
Weiterhin kann eine Struktur umfassend eine Kombination einer Vielzahl von zylindrischen oder prismaförmigen Zellen, derartig wie diese in den Fig. 6 bis 9 gezeigten, schräg im Behälter in ähnlicher Weise angeordnet werden. Der innere Durchmesser derartiger zylindrischer oder prismaförmiger Zellen (der maximale innere Durchmesser in dem Fall prismaförmiger Zellen) beträgt im allgemeinen 10 bis 50 mm, vorzugsweise 20 bis 40 mm, aus den gleichen Gründen wie für den Abstand zwischen den oben beschriebenen schrägen Platten. Die Struktur umfassend derartige Zellen ist schräg in einem Winkel von im allgemeinen 45º bis 75º angeordnet, wobei ermöglicht wird, die Höhe einer fluidisierten Schicht aus gelöschtem Kalk zu steuern.
Durch ein Anordnen einer derartigen fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung in einem Auflösebehälter, kann jede der schrägen Platten oder zylindrischen oder prismaförmigen Zellen direkt an der inneren Wand des Auflösebehälters fixiert werden. Vorzugsweise jedoch sind die schrägen Platten oder zylindrischen oder prismaförmigen Zellen in einer Struktur im voraus vereint, und diese Struktur wird angebracht und fixiert im Auflösebehälter, um eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung zu ergeben. In diesem Fall sollte ein Loch oder Löcher, durch das/die ein Rührschaft 3a zu erstrecken ist, natürlich in der fluidisierte gelöschte Kalkschicht-Höhensteuereinrichtung gebildet werden.
Wie oben beschrieben, ist es durch Anordnung einer fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung in einem gelöschten Kalk-Auslösebehälter gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht worden, eine im wesentlichen gesättigte wässrige Lösung von gelöschtem Kalk herzustellen, beinahe ohne Einschluß von ungelösten Partikeln von gelöschtem Kalk in der Lösung, sogar wenn Wasserzuführung in den Auflösebehälter einige Male rasch durchgeführt wird, als die zu herkömmmlichen Auflösebehältern. Entsprechend kann die Menge an wässriger Lösung von gelöschtem Kalk, die pro Vorrichtungsvolumeneinheit und pro Zeiteinheit hergestellt wird, gesteigert werden und die Auflösevorrichtung kann kleiner sein und in einem kleineren Bereich installiert werden. Daher sind das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sehr einfach anwendbar zur Wasserqualitätsverbesserung in Wasserbehandlungsanlagen mit großem Maßstab.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden detaillierter unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsbeispiele erklärt, aber die Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Eine wässrige Lösung von gelöschtem Kalk wurde hergestellt unter Verwendung einer wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk herstellenden Vorrichtung der Konstruktion, die im wesentlichen die gleiche als die in Fig. 1 dargestellte war. Der Auflösebehälter in dieser Vorrichtung bestand im wesentlichen aus einem zylindrischen oberen Teil und einem unteren Teil mit der Form eines umgekehrten Kegelstumpfes, wies einen inneren Durchmesser von 300 mm und eine Höhe von 2 m auf und war ausgerüstet mit zwölf schrägen Platten, die darin beabstandet voneinander in einem Abstand von 10 mm und geneigt in einem Winkel von 60º zur Wasseroberfläche angeordnet waren.
Zuerst wurde Wasser in den Auflösebehälter in einer Menge von ungefähr zwei Drittel der Kapazität des Behälters eingefüllt und 8 kg eines Pulvers von gelöschtem Kalk wurde dann darin eingefüllt. Anschließend wurde Wasser in den Behälter von seinem unteren Teil zugeführt, während das Rührblatt mit 18 rpm (Umfangsdrehgeschwindigkeit des Rührblattes: 0,19 m/sek) gedreht wurde und zu dem Zeitpunkt, als der Wasserstand eine Höhe von 20 cm unterhalb des Einlasses der Abflußrohranordnung zum Ablassen wässriger Lösung von gelöschtem Kalk erreicht hatte, wurde die Wasserzufuhr beendet. Ein Rühren wurde dann für ungefähr 1 Stunde fortgeführt, wobei Partikeln aus gelöschtem Kalk, die in dem oberen Teil des Behälters vorliegen, erlaubt wurde abzusteigen. Während dieses Rührens ohne Wasserzuführung betrug die Höhe der fluidisierten Schicht von gelöschtem Kalkpartikeln 50 cm vom Boden des Behälters gemessen.
Wasser wurde dann vom unteren Teil des Auflösebehälters in einer Rate von 144 l/h (Wasseranstiegsrate am zylindrischen oberen Teil des Auflösebehälters: 0,56 mm/sek) unter Rühren mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt, wodurch wässrige Lösung von gelöschtem Kalk vom Behälter durch die Abflußrohranordnung abgelassen wurde. Die so erhaltene Lösung hatte einen pH-Wert von 12,8, eine Konzentration an gelöschtem Kalk von 1,780 ppm und einen suspendierten festen Inhalt von 50 ppm.

VERGLEICHENDES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Die gleiche Vorrichtung wie die im Ausführungsbeispiel verwendete, außer daß keine schräge Platte darin angeordnet wurde, wurde unter den gleichen Bedingungen wie im Ausführungsbeispiel betrieben. Während des Rührens ohne Wasserzuführung betrug die Höhe der fluidisierten Schicht aus Partikeln von gelöschtem Kalk 120 cm vom Boden des Behälters gemessen. Als Wasser unter Rühren vom unteren Teil des Auflösebehälters in einer Rate von 144 l/h zugeführt wurde, erreichte die fluidisierte Schicht die Wasseroberfläche in 30 Minuten und als ein Ergebnis begann der Schlamm aus gelöschtem Kalk auszufließen durch die Abflußrohranordnung zum Ablassen von wässriger Lösung aus gelöschtem Kalk.
Weiterhin wurde die Wasserzufuhr unter Rühren bei verschiedenen Wasserzufuhrraten durchgeführt, um wässrigen Lösung von gelöschtem Kalk herzustellen ohne zu veranlassen, daß ein Schlamm von gelöschtem Kalk ausfloß. Als ein Ergebnis wurde wässrige Lösung von gelöschtem Kalk erhalten, die einen suspendierten festen Inhalt von 60 ppm aufwies, wenn die Wasserzufuhrrate so niedrig wie 36 l/h war (Wasseranstiegsrate im zylindrischen oberen Teil des Behälters: 0,14 mm/sek)

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer wässrige Lösung von gelöschtem Kalk unter Verwendung einer Vorrichtung umfassend:

einen Auflösebehälter;

eine Wasserversorgungsrohranordnung, die mit einem unteren Teil des Auflösebehälters zum Einfüllen von Wasser in den Auflösebehälter verbunden ist;

eine Abflußrohranordnung, die mit einem oberen Teil des Auflösebehälters zum Ablassen von wässrige Lösung von gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter verbunden ist;

ein Rührblatt, das innerhalb des Auflösebehälters in dessen Unterteil angeordnet ist;

eine Teilungsplatte, die innerhalb des Auflösebehälters und beabstandet von einer Seitenwand des Auflösebehälters und sich erstreckend von einem Stand oberhalb des Abflußrohres zu einem Stand oberhalb des Rührblattes zum Vorsehen einer Einfüllzone für gelöschtem Kalk angeordnet ist, die von der Teilungsplatte und der Seitenwand des Auflösebehälters umgeben ist;

einen Trichter, der oberhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk angeordnet ist, zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter; und

eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung, die beabstandete Platten umfaßt, die dazwischen Strömungswege definieren, oder zylindrische Zellen, oder prismaförmige Zellen, die schräg innerhalb des Auflösebehälters außerhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk und oberhalb des Rührblattes im Auflösebehälter angeordnet sind; wobei

das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter durch den Trichter und die Einfüllzone für gelöschtem Kalk;

Zuführen von Wasser unter Rühren mit niedriger Geschwindigkeit in den Auflösebehälter durch die Wasserversorgungsrohranordnung in einer vorbestimmten Rate, so daß die Wasseranstiegsrate in einem obersten Abschnitt des Auflösebehälters zwischen 0,25 und 1,2 mm pro Sekunde liegt; und

Entfernen einer wässrige Lösung von gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter durch die Abflußrohranordnung.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahren nach Anspruch 1, zur Herstellung wässrige Lösung von gelöschtem Kalk umfassend:

einen Auflösebehälter;

eine Abflußrohranordnung, die mit einem oberen Teil des Auflösebehälters zum Ablassen von wässrige Lösung aus gelöschtem Kalk aus dem Auflösebehälter verbunden ist;

eine Teilungsplatte, die innerhalb des Auflösebehälters und beabstandet von einer Seitenwand des Auflösebehälters und sich erstreckend von einem Stand oberhalb des Abflußrohres zu einem Stand oberhalb des Rührblattes angeordnet ist zum Vorsehen einer Einfüllzone für gelöschten Kalk zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter;

einen Trichter, der oberhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk angeordnet ist zum Einfüllen von gelöschtem Kalk in den Auflösebehälter; und

eine fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung umfassend beabstandete Platten, die Strömungswege dazwischen definieren, oder zylindrische Zellen, oder prismaförmige Zellen, die schräg innerhalb des Auflösebehälters außerhalb der Einfüllzone für gelöschten Kalk und oberhalb des Rührblattes im Auflösebehälter angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung zwei oder mehr schräge Platten umfaßt, die beabstandet voneinander in einen Abstand zwischen 5 bis 50 mm angeordnet sind, und wobei sie in einem Winkel von 45º bis 75º in bezug auf eine Wasseroberfläche im Auflösebehälter geneigt sind, wobei die fluidisierte gelöschte Kalkschicht- Höhensteuereinrichtung direkt oberhalb eines ganzen Bereiches gelegen ist, der durch den Ort der Drehung des Rührblattes definiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, umfassend zwei oder mehrere der schrägen Platten, die Strömungswege dazwischen definieren, wobei die schrägen Platten an ihrer Unterfläche vorstehende Wände aufweisen, die sich in der senkrechten oder waagrechten oder in einer schrägen Richtung erstrecken.