DE839774C

DE839774C - Centrifuge for the treatment of two or more liquid agents with one another

Info

Publication number: DE839774C
Application number: DENDAT839774D
Authority: DE
Inventors: Frankfurt/M. und Dr.-Ing. Heinz Eisenlohr Frankfurt/M Stefan Moertel
Original assignee: Metallgiesellschaft Aktiengesellschaft, Frankfurt/M
Publication date: 1952-04-10

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1952ISSUED MAY 23, 1952

ρ 48175 III /82 b Dρ 48175 III / 82 b D

Mittel miteinanderMeans to each other

Die Behandlung flüssiger Mittel, die ineinander nicht oder nur begrenzt löslich sind, miteinander, z. B. die Extraktion, hat man schon in Zentrifugen ausgeführt, die gegebenenfalls zwei- oder mehrstufig ausgebildet waren. Die beiden (oder mehrere) miteinander zu behandelnden Mittel wurden durch einen zentralen Einsatz, in dem sich Rohre oder Kanäle od. dgl. befanden, einer Mischvorrichtung zugeführt. Sie traten aus den Zuführungsleitungen in einen scheibenförmigen Mischraum über, der im Einsatz vorgesehen war und einen Teil des Einsatzquerschnittes einnahm, während der andere Teil des Querschnittes durch Leitungen, Dichtungen od. dgl. ausgefüllt war. Für jeden Mischraum war in der Wandung des Einsatzes ein Kranz von Düsen od. dgl. Öffnungen vorgesehen, durch die das Gemisch der zu behandelnden Mittel unmittelbar aus dem Mischraum oder aus einem Ringkanal, der mit dem Mischraum verbunden war, ausfließen konnte. I'm die Mischung zu verbessern, waren vor den Öffnungen Prallplatten und Führungsplatten angeordnet, zwischen denen hindurch das Gemisch nach mehrmaliger Ablenkung in den Zentrifugenraum gelangte.The treatment of liquid agents, which are insoluble or only partially soluble in one another, with one another, e.g. B. extraction has already been carried out in centrifuges, which may have two or more stages was. The two (or more) agents to be treated with each other were through a central Insert, in which pipes or channels or the like were located, fed to a mixing device. They kicked from the supply lines into a disk-shaped mixing space that was intended for use and occupied part of the insert cross-section, while the other part of the cross-section through lines, Seals or the like. Was filled. For each mixing room there was a in the wall of the insert Wreath of nozzles or the like. Orifices provided through which the mixture of agents to be treated directly flow out of the mixing chamber or from an annular channel that was connected to the mixing chamber could. To improve the mixture, baffle plates and guide plates were placed in front of the openings, between which the mixture got into the centrifuge chamber after being deflected several times.

Zentrifugen dieser Art haben bereits brauchbare Extraktionsergebnisse geliefert. Die Erfindung macht sich zum Ziel, diese Zentrifuge noch weiter zu verbessern und insbesondere die Extraktionswirkung der Zentrifuge zu erhöhen.Centrifuges of this type have already given usable extraction results. The invention makes aim to improve this centrifuge even further and in particular the extraction effect of the Increase centrifuge.

Es wurde gefunden, daß die Extraktionswirkung eine Funktion von der Innigkeit der Mischung ist. Je feiner die einzelnen Teilchen sind, in die die miteinander zu behandelnden Flüssigkeiten od. dgl. aufgelöst werden, desto besser wird die Extraktionswirkung. Es konnte ferner festgestellt werden, daß die Feinheit der Aufteilung mit den bekannten Mischeinrichtungen überraschenderweise nicht sehr weitgehend ist.It has been found that the extraction efficiency is a function of the intimacy of the mixture. Ever finer are the individual particles in which the liquids to be treated or the like are dissolved the better the extraction efficiency becomes. It was also found that the fineness the division with the known mixing devices is surprisingly not very extensive.

Durch die Erfindung gelingt es, mit einfachen Mitteln die Feinheit der Teilchen bei der Mischung der in der Zentrifuge miteinander zu behandelnden Flüssig-The invention makes it possible to use simple means to reduce the fineness of the particles when mixing the in the centrifuge to be treated with each other

keiten od. dgl. wesentlich zu verbessern. Es ist nur notwendig, im Wege der Flüssigkeiten von den Zuführungsleitungen zu den Verteilerdüsen od. dgl. einen Widerstand derart anzuordnen, daß das Flüssigkeitsgemisch in dünne Schichten aufgeteilt wird, oder daß durch die Anordnung des Widerstandes eine starke Turbulenz erzielt und so eine feinste Aufteilung der Flüssigkeitsteilchen erreicht wird.opportunities or the like to improve significantly. It is only necessary by way of the fluids from the supply lines to the distribution nozzles od. Like. To arrange a resistor in such a way that the liquid mixture is divided into thin layers, or that through the arrangement of the resistor a strong one Turbulence is achieved and so a finest division of the liquid particles is achieved.

Die Extraktionswirkung hängt nicht allein vomThe extraction effect does not only depend on the

ίο Verteilungsgrad der Flüssigkeiten ineinander ab, sie ist auch bedingt von der Diffusionsgeschwindigkeit des zu extrahierenden Stoffes vom Mittelpunkt eines Flüssigkeitsteilchens an dessen Oberfläche. Daher soll zur Erreichung einer maximalen Extraktionswirkung, entsprechend der Diffusionsgeschwindigkeit des zu extrahierenden Stoffes, die Stoffverteilung über eine bestimmte Zeit aufrechterhalten werden. Erfindungsgemäß sind hierzu scheibenförmige Einbauten in dem Hauptraum der Zentrifuge vorgesehen, die entweder senkrecht zui Achse der Zentrifuge oder im Winkel zur Achse angeoidnet sein können, im letzten Falle insbesondere kegelstumpfartig ausgebildet sind. Das Gemisch der miteinander zu behandelnden Stoffe, das aus der Zuführung in die Kammer eintritt, trifft auf diese Einbauten und wird zunächst in noch feinere Teile aufgelöst, wodurch die Einwirkung der verschiedenen Stoffe aufeinander wesentlich begünstigt wird. Das hat zur Folge, daß die Verweilzeit der Stoffe in der Zentrifuge wesentlich verkürzt werden kann. Die Leistung der Zentrifuge wird dementsprechend größer. Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, in der eine Ausführungsform schematisch und beispielsweise dargestellt ist.ίο Degree of distribution of the liquids in each other, it is also due to the diffusion speed of the substance to be extracted from the center of a liquid particle on its surface. Therefore, in order to achieve a maximum extraction effect, accordingly the diffusion rate of the substance to be extracted, the substance distribution over a certain Time to be sustained. According to the invention, disc-shaped internals are for this purpose The main space of the centrifuge is provided, either perpendicular to the axis of the centrifuge or at an angle to the centrifuge Axis can be anoidnet, in the latter case are in particular designed as a truncated cone. The mixture of the substances to be treated with one another, which enters the chamber from the feed, encounters this Internals and is first dissolved into even finer parts, thus reducing the action of the various Substances on each other is significantly favored. This has the consequence that the residence time of the substances in the Centrifuge can be shortened significantly. The performance of the centrifuge increases accordingly. To further explain the invention, the drawing is used, in which one embodiment is shown schematically and is shown for example.

Abb. ι zeigt einen axialen Schnitt durch eine zweistufige Zentrifuge,Fig. Ι shows an axial section through a two-stage Centrifuge,

Abb. 2 einen axialen Schnitt durch den Einsatz und Abb. 3 einen Schnitt durch den Einsatz und dieFig. 2 is an axial section through the insert and Fig. 3 is a section through the insert and the

Mischvorrichtung senkrecht zur Achse des Einsatzes.Mixing device perpendicular to the axis of the insert.

Mit ι ist der Zentrüugenmantel, mit 2 der zentrale Einsatz bezeichnet. Die beiden Zentrifugenkammern 3 sind durch die Wand 4 voneinander getrennt. Jede Kammer ist in eine Abteilung für die Abnahme des schwereren Bestandteiles der zu behandelnden Flüssigkeit, eine Zuführungs- und Mischabteilung und eine Hauptabteilung unterteilt, in der die eigentliche Wirkung der Zentrifuge auftritt, und aus der auch die leichteren Bestandteile der zu behandelnden flüssigen Mittel, vorzugsweise handelt es sich um solche, die nicht oder nur begrenzt ineinander löslich sind, abgenommen werden können. Die Untei teilung der Kammer in die genannten Abteilungen geschieht durch die Wände 5 und 6. Mit 10 und 11 sind die Vorrichtungen zur Abnahme der in der Zentrifuge behandelten Stoffe bezeichnet.The centrifugal jacket is denoted by ι, and the central insert is denoted by 2. The two centrifuge chambers 3 are separated from one another by the wall 4. Each chamber is divided into a department for the removal of the heavier component of the liquid to be treated, a feeding and mixing department and a main department in which the actual action of the centrifuge occurs, and from which the lighter components of the liquid agent to be treated, preferably are those that are not or only partially soluble in one another, can be removed. The Untei division of the chamber into the aforementioned departments is done through the walls 5 and 6. With 10 and 11 , the devices for removing the substances treated in the centrifuge are referred to.

Die Mischvorrichtung besteht aus dem im Einsatz vorgesehenen Raum 30, in den die Zuführungen 31 und 32 für die in der betreffenden Zentrifugenkammer zu behandelnden Mittel münden. Weitere Leitungen od. dgl. 33 nehmen einen anderen Teil 34 des Querschnittes des zentralen Einsatzes ein. Um diesen Teil 34 ist der Ringkanal 35 gelegt, in den das Flüssigkeitsgemisch aus dem Raum 30 fließt. Mit 36 sind öffnungen, z. B. Düsen, in der Außenwand 41 des Ringkanals bezeichnet (Abb. 2 und 3), durch die die miteinander gemischten Flüssigkeiten aus dem Ringkanal in den engen Raum zwischen den Scheiben 37 und 38 gelangen. In der Abb. 1 ist die Außenwand des Ringkanals etwas anders ausgebildet. Nach dieser Ausführungsform der Erfindung bilden die Flansche der Scheiben 37 und 38 den Abschluß des Ragkanals 35 und des Raumes 30 gegen den Raum 23 der Zentrifuge.The mixing device consists of the space 30 provided in the insert into which the feeds 31 and 32 for the agents to be treated in the relevant centrifuge chamber open out. More lines or the like 33 occupy a different part 34 of the cross-section of the central insert. To this one The annular channel 35 into which the liquid mixture flows from the space 30 is placed in part 34. At 36 are openings, e.g. B. nozzles, in the outer wall 41 of the Annular channel referred to (Fig. 2 and 3), through which the mixed fluids from the annular channel into the narrow space between the panes 37 and 38 arrive. In Fig. 1 the outer wall of the Ring channel formed a little differently. According to this embodiment of the invention, the flanges form the Disks 37 and 38 close off the rag channel 35 and space 30 from space 23 of the centrifuge.

Erfindungsgemäß ist nun der Raum 30 durch die Trennwand 39 vollständig gegen das eine Ende des .Ringkanals abgesperrt, während das Wehr 40 feine Spalte zwischen dem Teil 34 des Einsatzquerschnittes einerseits und der Wand 41 andererseits offen läßt. Die Strömung der beiden· miteinander zu behandelnden Flüssigkeiten durch diese Spalte bewirkt eine äußerst intensive Mischung. Die beiden miteinander zu behandelnden Flüssigkeiten treten also schon in sehr feiner Verteilung und innig gemischt in den Raum 9 zwischen den beiden Scheiben 37 und 38 und aus diesem nach weiterer Mischung durch Prall- und Ablenkwirkung od. dgl. in den Zentrifugenraum über.According to the invention, the space 30 is now completely against one end of the through the partition 39 . Ring channel closed off, while the weir 40 fine gap between the part 34 of the insert cross-section on the one hand and the wall 41 on the other hand leaves open. The flow of the two · to be treated together Liquids passing through this gap causes an extremely intense mixture. The two to be treated together Liquids enter space 9 in a very fine distribution and intimately mixed between the two disks 37 and 38 and from this after further mixing by impact and deflection od. Like. Into the centrifuge space.

Im Hauptraum der Kammer ist eine größere Zahl von zweckmäßig gleichgestalteten Einsätzen 20 vorgesehen, die tellerförmig und kegelstumptartig ausgebildet sind. Durch Öffnungen 21 in der Wand 6 und entsprechende öffnungen 22 in den Tellercinsätzcn tritt die zugeführte Flüssigkeit aus dem Raum 23 in den Hauptraum 24 der Zentrifuge an einer geeigneten Stelle ein, wobei zunächst eine noch intensivere Mischung und darauf die Zerlegung des Gemisches erfolgt. Für die Abführung des schweren Mittels in den Raum 25 sind zweckmäßig mehrere rohrförmige Stücke 26 vorgesehen, die gleichzeitig dazu dienen, den Tellereinsätzen in der Zentrifuge einen sichereren Halt zu geben. Tellerförmige Einsätze sind in Zentrifugen schon angewendet worden. Bei der erfindungsgemäßen Behandlung zweier oder mehrerer nicht oder nur begrenzt ineinander löslicher flüssiger Mittel haben sie aber, insbesondere in Verbindung mit dei beschriebenen Zuführung, die erwähnten neuen Wirkungen.In the main space of the chamber, a larger number of appropriately designed inserts 20 is provided, which are plate-shaped and frustoconical are. Through openings 21 in the wall 6 and corresponding openings 22 in the Tellercinsätzcn the supplied liquid passes from the space 23 into the main space 24 of the centrifuge at a suitable one Adjust, whereby first an even more intensive mixture and then the decomposition of the mixture takes place. For the discharge of the heavy agent into the space 25, several tubular ones are expedient Pieces 26 are provided, which also serve to give the plate inserts in the centrifuge a more secure hold admit. Plate-shaped inserts have already been used in centrifuges. In the inventive Treatment of two or more liquid agents which are insoluble or only partially soluble in one another are required but, especially in connection with the described feeding, the mentioned new effects.

Claims

Patent claims:

1. Centrifuge for the treatment of two or more liquid agents with one another, in particular for extraction, with a central, non-rotating insert and a mixing device for the Liquids to be treated in the central insert, consisting of several at the circumference of the insert provided openings, characterized in that in use in the path of the liquid or the like. From the supply lines (31 and 32) to the openings, a flow resistance is expedient is turned on in the form of a weir (40).

2. Device according to claim 1, characterized by the arrangement of plate-shaped, radial " or inclined to the centrifuge axis, z. B. frustoconical inserts (20), against which the mixture of liquids to be treated ■ is passed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings