DE711661C

DE711661C - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Loesen von feinkoernigen Stoffen in Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE711661C
Application number: DEN42471D
Authority: DE
Inventors: Fredrik Andre Moeller
Original assignee: Scholtens Chemische Fabrieken NV
Current assignee: Scholtens Chemische Fabrieken NV
Priority date: 1937-09-22
Filing date: 1938-09-18
Publication date: 1941-10-03
Also published as: FR843711A; GB512092A; US2224355A; BE430291A; NL55853C

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Lösen von feinkörnigen Stoffen in Flüssigkeiten Es kommt in der Technik öfters vor, daß mehr leder weniger £ein verteilte feste Stoffe in eine Flüssigkeit, meistens Wasser oder wässerige Lösungen, gelöst werden sollen.
Unter Lösen wird dabei sowohl die Bildung von gewöhnlichen oder kolloidalen Lösungen wie von gelatinösen Lösungen, Suspensionen u. dgl. verstanden. Das Auflösen gibt in manchen Fällen Schwierigkeiten, besonders wenn die zu lösenden Stoffe in Berührung mit der Flüssigkeit aufquellen und klebrig werden. Gibt man die trockene Masse unter Rühren zu der Flüssigkeit, so tritt leicht Klumpenbildung auf, besonders wenn größere Mengen gelöst werden sollen. In starkem Maße tritt diese Klumpenbildung z. B. bei Stoffen als Quellstärke in Erscheinung. Man hat verschiedene Methoden vorgeschlagen, um diese Klumpenbildung zu vermeiden, z. B. den Zusatz von bestimmten Stoffen, die der Klumpenbildung entgegenwirk, aber auch mechanische Methoden. Diese beruhen im wesentlichten darauf, daß man die Flüssigkeit während des Zusatzes des festen Stoffes durch besondere Rührvorrichtungen in kräftige Bewegung versetzt. Dadurch wird der feste Stoff besser durch die Flüssigkeit verteilt, so daß die gequollenen Teilchen weniger Gelegenheit haben, Aggregate zu bilden.
Gemäß der Erfindung kann mm diese Klumpenbildung in sehr einfacher und billiger Weise und ohne Anwendung von mechanischer Kraft vermieden werden, Zu diesem Zweck wird der betreffende feste Stoff dadurch kontinuierlich in der Flüssigkeit gelöst. daß die strömende Flüssigkeit in einem dünnen zusammenhngenden Film in Form eines nach unten konvergierenden Kegels ausgebreitet und der feste Stoff in denselben eingestreut wird. Die festen Teilchen vereinigen sich mit der Flüssigkeit, und die Mischung fällt in einen Behälter, aus dem sie in Form einer gleichmäßigen Lösung abgezogen werden kann. Erwünschtenfalls kann das Gemisch in dem Behälter langsam gerührt werden, aber in den meisten Fällen ist das nicht nötig.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß bei diesem Verfahren eine derart wirksame Berührung zwischen dem festen Stoff und der Flüssigkeit herbeigeführt wird, daß die Teilchen gleichmäßig durch die Flüssigkeit benetzt werden und gleichmäßig ohne Bildung von Aggregaten aufquellen. Das Gemis.ch wird dementsprechend in vollständig klumpenfreiem Zustand in den Behälter gelangen. Hätte man den festen Stoff unter übrigens gleichen Bedingungen ohne die vorangehende Berührung mit dem Wasserfilm in ein Rührgefäß mit Wasser fallen lassen, so würde eine starke Klumpenbildung eingetreten sein, auch bei sorgfältigster Ausführung der Behandlung.
Der zusammenhängende Flüssigkeitsfilm kann dadurch erzielt werden, daß man die Flüssigkeit über eine nach unten konvergierende Wand. z. B. die innere Wand eines konischen Mischraumes. fließen läßt, und zwar derart, daß der unten austretende Flüssigkeitsfilm einen geschlossenen Kegel bildet. Die Teilchen des festen Stoffes können auf den FI üssiglzeitsfilm fallen, während derselbe an der festen Wand hinunterfließt. aber es hat besondere Vorteile. die Vereinigung ganz oder teilweise herbeizuführen. nachdem der Film die Wand verlassen hat. Die fallenden Teilchen sind gezwungen. den Flüssigkeitsfilm zu passieren, so daß jedes Teilchen mit der zur Lösung desselben erforderlichen Flüssigkeitsmenge in Berührung kommt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es leicht, die Zufuhrgeschwindigkeiten des festen Stoffes und der Flüssigkeit derart zu regeln. daß eine vollständig klumpenfreie Lösung der gewünschten Zusammensetzung erzielt wird.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Slorrichtung zur Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen konischen, nach unten konvergierenden Mischraum und einen darüber befindlichen Trichter für die Zufuhr des feinkörnigen festen Stoffes, Um die Flüssigkeit in Form eines zusammenhängenden. Films auf die Wand auszubreiten wird vorzugsweise eine seitliche Fl üssigkeitszufuhr angeordnet.
Gegebenenfalls können Mittel zum Verstärken der Bewegung des festen Stoffes und der Flüssigkeit während des Falles vorgesehen werden, aber man kann schon sehr günstige Ergebnisse erzielen, wenn man die beiden Komponenten einfach in die Vorrichtung fallen bzw. fließen läßt. Eine für den Erfindungszweck geeignete Vorrichtung wird an Hand der Zeichnung, die einen senkrechten Querschnitt derselben enthält. beschrieben werden.
Eine vorzugsweise Ausführungsform der erflndungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung abgebildet. Diese Vorrichtung besteht aus zwei Teilen I und 2, die bei 3 zusammengeschraubt sind. Der untere Teil ist konisch und der obere Teil trägt einen ringförmigen Teil 4 derart. daß zwischen diesem Teil und der konischen Wand ein ringförmiger Schlitz 5 entsteht, der durch Drehen des unteren Teils eingestellt werden kann. Die Flüssigkeit tritt durch die mit dem oberen Teil 2 verbundene Zufuhr 6 und den Schlitz 5 in den Mischraum und kann in einer dünnen Schicht über die Wand des konischen Teils hinunterfließen oder einen frei schwebenden Wasserfilm in dem Kegdraum bilden. Vorzugsweise wird das Wasser mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß der Wasserfilm einen geschlossenen Kegel bildet. Der meistens fein verteilte feste Stoff wird durch die öffnung 7, in der sich der Trichter 8 befindet, eingeführt, fällt hinunter und trifft auf den Flüssigkeitsfilm auf. Durch Drehung des konischen Teils kann die lichte Weite des Schlitzes 5 derart geregelt werden, daß eine Lösung der gewünschten Zusammensetzung erzielt wird.
Gegebenenfalls ist eine Regelung auch dadurch möglich, daß der Durchmesser des Trichters verringert wird. besonders zur Herstellung von verdünnten Lösungen. Zu diesem Zweck kann ein konisches Rohr des gewünschten Durchmessers in den Trichter eingesetzt werden, Unter der Vorrichtung ist ein in der Zeichnung nicht angegebener Behälter vorgesehen, in dem die Lösung aufgefangen und nötigenfalls durch schwaches Rühren in Bewegung gehalten werden kann.
Die Erfindung ist in erster Linie für Quellstärken, die beim Lösen öfters große Schwierigkeiten geben. von Biedeutung. Sie kann aber auch für das Auflösen anderer Stoffe, z. B. Leim. Gummiarabicum, Johannisbrotgummi, Dextrine u. dgl. benutzt werden, Wenn die Vorrichtung in Betrieb gesetzt werden soll, wird erst die Wasserzufuhr geöffnet und erst dann der feste Stoff zugeführt.
Würde man in umgekehrter Reihenfolge verfahren, so würde anfangs Klumpenbildung auftreten, indem das Wasser mit leiner Schicht des festen Stoffes, die sich schon auf den B!oden des Behälters oder auf die Wand des Mischraumes abgesetzt hat, in Berührung kommt.
Ist die Gesamtmenge des festen Stoffes durch den Trichter passiert, so wird derselbe aus der Vorrichtung entfernt. und man läßt die Flüssigkeit noch kurze Zeit durchströmen, um zu verhindern, daß sich auf die Wand gequollenes Material absetzt, das entfernt werden müßte, bevor die Vorrichtung wieder in Betrieb gesetzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zum kontinuierlichen Lösen von feinkörnigen Stoffen, insblesondere von Stoffen, die wie Quellstärke zur Klumpenbildung neigen, in strömenden Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die strömende Flüssigkeit in einem dünnen zusammenhängenden Film in Form eines nach unten konvergierenden Kegels ausgebreitet wird, in welchen der feste Stoff ein gestreut wird.
2. Vrorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen konischen, nach unten konvergierenden Mischraum und leinen darüber befindlichen Trichter (7., 8) für die Zufuhr des feinkörnigen Stoffes.
3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß der den Trichter (7, 8) tragende und mit der Flüssigkeitszufuhrleitung versehene Teil (2) der art ausgebildet ist, daß der konische, nach unten konvergierende, als Mischraum dienende. mit dem Teil (2) verschraubte Teil (s) im oberen Teil des Mischraumes einen ringförmigen. einstellbaren Schlitz bildet.