DE875781C

DE875781C - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von fein- und feinstkoernigen Stoffgemischen, insbesondere von Kohlen

Info

Publication number: DE875781C
Application number: DEG2706D
Authority: DE
Inventors: Eduard Dipl-Ing Brocke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1942-04-11
Filing date: 1942-04-11
Publication date: 1953-05-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von fein- und feinstkörnigen Stoffgemischen, insbesondere von Kohlen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten fein- und feinstkörniger Stoffgemische, insbesondere Steinkohle in einer Schwerflüssigkeit mittels der Zentrifugalkraft.
Die Anwendung der Zentrifugalkraft zum Trennen feinkörniger Stoffgemische in einer Schwerflüssigkeit in Bestandteile schwerer und leichter Wichte ist an sich bekannt. Man hat bereits für petrographische Untersuchungen feingemahlene Mineralien in einer Schwerflüssigkeit zentrifugiert und dabei hervorragende Trennungsergebnisse erzielt. Die dabei benutzten Laboratoriumszentrifugen weisen herausnehmbare Schleudergefäße auf, die mit dem Mineral-Schwerflüssigkeits-Gemisch gefüllt und nach dem Zentrifugieren wieder entleert werden.
Die Erfindung beabsichtigt die Anwendung dieses bisher nur für Forschungszwecke ausgeübten Verfahrens in der praktischen Aufbereitungstechnik.
Sie wendet einen umlaufenden Schleuderraum an, den. das zu trennende Stoffgemisch, mit der Schwerflüssigkeit gemischt, vorzugsweise unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft fortlaufend durchströmt und der am äußeren Umfang Austrittsöffnungen für die abgeschiedenen Bestandteile schwerer Wichte und nähe seiner Drehachse solch für die Bestandteile leichter Wichte aufweist.
Schleuderräume sind zum Zweck der Entwässerung von: Schlammtrüben in der Aufbereitungstechnik bekannt. Versuche haben ergeben, d'aß sie für den. neuen Zweck hervorragend geeignet sind. Während des Umlaufens entsteht infolge der dann wirksamen Zentrifugalkraft ein den gesamten Innalt des Schleuderraumes umfassendes Schwerefeld, .das, abgesehen von der geringfügigen Durchsatzströmung, nicht gestört ist und? praktisch als statisches Feld betrachtet werden kann, im Gegensatz z. B. zum Hydrozyklon, bei dem das Schwerefeld durch die Einströmgeschwin,digkeit des Gemisches erzeugt und durch Wandreibung und, unkontrollierbare Wirbelungen gestört ist. In diesem statischen Schwerefeld, das in seiner Stärke durch Regelung der Umlaufzahl des Schleuderraumes den vorliegenden Verhältnissen. genauestens angepaßt werden kann, geht die Trennung des Aufgabegutes in seine Bestandteile großer und geringer Wichte ohne Störungen durch unkontrollierbare Wirbelungen schnell und genau vor sich. Insbesondere ist hier die Unabhängigkeit der Fliehkraft von der Durchsatzströmung von größter Bedeutung; da man es deshalb ganz in der Hand hat, die Wirkungsdauer der Zentrifugalkraft beliebig zu wählen, Für die Trennschärfe des Verfahrens ist die Ausgestaltung des Schleuderraumes von großer Bedeutung. Gemäß der Erfindung geschieht die Zufuhr des Aufgabegutes und der Schwerflüssigkeit an einer Stelle des Schleuderraumes, die zwischen den Austrittsöffnungen für die schweren und die leichten; Bestandteile liegt. Dadurch werden die Bestandteile gezwungen, größere Wege in der Schwerflüssigkeit zurückzulegen, ehe sie ihre Austrittsöffnung erreichen. Sie werden also gezwungen, möglichst lange im Schwerefeld zu bleiben und sich entsprechend ihrer Wichte zu orientieren. Der in den Schleuderraum mündende Zufuhrkanal erweitert sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung nach dem Schleuderraum hin stetig, damit das einströmende Gemisch seine Einströmgeschwindigkeit weitgehend verliert und deshalb keine Störungen des Scheidevorganges verursachen kann.
Die Regelung der Durchsatzmenge und -geschwindigkeit geschieht erfindungsgemäß mittels einstellbarer Drosselorgane in den Austrittsöffnungen für die schweren; Bestandteile. Diese Einstellvorrichtung wird zweckmäßig mit einer beliebigen Vorrichtung verbunden, welche die Aufgabenenge regelt.
Die voneinander getrenntem leichten und schweren Bestandteile des Aufgabegutes treten-, mit Schwerflüssigkeit gemischt, in stetigen, getrennten Strömen aus dem Schleuderraum aus und unterliegen dabei noch der ihnen erteilten Fliehkraft. Es wird deshalb weiter vorgeschlagen, unter Ausnutzung dieser Fliehkraft, -die weitgehende Trennung der Bestandteile von der Schwerflüssigkeit in besonderen nachgeschalteten Trennräumen durchzuführen, die mit dem Schleuderraum umlaufen. Diese Trennräume können wie die bekannten Schlammschleudern ausgebildet sein und gegebenenfalls auch an sich bekannte Einrichtungen zum Einführen besonderer Spülflüssigkeiten aufweisen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands im Schnitt dargestellt. Der Scheider weist einen zentralen -,!£ufgaberaum a und einen Scheideraum c auf, der mit ersterem durch radial verlaufende Zufuhrkanäle b verbunden ist. Die Zufuhrkanäle erweitern sich nach dem Schleuderraum hin. stetig und münden in diesen zwischen zwei Austrittsöffnungen d, e, von denen die eine, d, am äußeren Umfang des Schleuderraumes zum Abführen der schweren Bestandteile des aufgegebenen Gutgemisches dient, während die andere, e, nahe der Drehachse die leichten Bestandteile abführt. Die Öffnungen b, d, e können sich als durch Tragrippen unterbrochene Ringschlitze über den gesamten Umfang erstrecken oder auch als längs des Umfanges gleichmäßig verteilte Einzelöffnungen ausgebildet sein. Der Schleuderraum c kann durch Einbauten in mehrere sich radial erstreckende Kammern unterteilt sein, von denen jede ein=e Öffnung b, d, e aufweist.
Die Austrittsöffnungen d werden durch Drosselorgane f beherrscht, vermittels deren der Austrittsquerschnitt einstellbar ist. Das in der Zeichnung nicht dargestellte Einstellgestänge der Drosselorgane f ist vorzugsweise mit der ebenfalls. nicht dargestellten, die Aufgabenenge regelnden Vorrichtung verbunden, so daß bei Veränderung der bei d austretenden Menge auch die dem Scheider zugeführte Menge verändert wird.
Der Schei:der läuft um die strichpunktierte Drehachse um. Das zu trennende Aufgabegut und die Schwerflüssigkeit, z. B. eine Feststoffsuspension oder eine Salzlösung, deren spezifisches Gewicht zwischen den spezifischen Gewichten der schweren und leichten Bestandteile des Aufgabegutes liegt, werden, gemischt oder getrennt voneinander, dem Aufgaberaum a zugeführt. Letzterer verteilt das Gemisch unter .der Wirkung der Zentrifugalkraft über die Zuflußkanäle b gleichmäßig auf den Schleuderraum oder dessen Einzelkammern und hält dabei infolge seiner räumlichen Trennung, die durch das Einströmen und Beschleunigen des Gemisches verursachten störenden Wirbelungen vom Schleuderraum fern. Er sorgt ferner dafür, daß der Schleuderraum stets vollkommen mit Schwerflüssigkeit gefüllt ist. Dank der Ausmündung der Zufuhrkanäle in den Schleuderraum zwischen den Austrittsöffnungen d, e sind die Bestandteile des Aufgabegutes gezwungen, verhältnismäßig lange Wege in der Schwerflüssigkeit zurückzulegen, so daß sie genügend Gelegenheit haben, sich auf Grund ihres spezifischen Gewichtes zu trennen. Die schweren Bestandteile werden dabei zur Austrittsöffnung d wandern und dabei die leichteren Bestandteile nach der Austrittsöffnung e hin verdrängen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Trennen von fein- und feinstkörni.genStoffgemischen, insbesondere von K=ohlen, in Bestandteile leichter und schwerer Wichte in -einer Schwerflüssigkeit mittels der Zentrifugalkraft, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende Stoffgemisch mit der Schwerflüssigk-eit gemischt in einem umlaufenden Schleuderraum, der am äußeren Umfang Austrittsöffnun gen für die abgeschiedenen Bestandteile schwerer Wichte und nahe seiner Drehaehse solche für die Bestandteile leichter Wichte aufweist, dem Einfluß der Zentrifugalkraft aus-,.setzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennz@eichnet, daß das zu trennende Stoffgemisch in der Schwerflüssigkeit dem Schleuderraum (c) oder den einzelnen Schleuderkammern desselben zwischen den Austrittsöffnungen (d, e) zugeführt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und :, gekennzeichnet durch einen zentralen Aufgaberaum (a), der über radial verlaufende, zwischen den Austrittsöffnungen (d, e) in den. Schleuderraum (c) mundende Zufuhrkanäl.e (b) mit diesem verbunden ist. ..1. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, daß sich der Zufuhrkanal (b) nach dem Schleuderraum (c) hin stetig erweitert. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4., gekennzeichnet durch einstellbare Drosselorgane (f) für die Austrittsöffnungen (d), gegebenenfalls in Verbindung mit einer Regelvorrichtung für die der Vorrichtung zugeführte Menge zur Regelung .der Durchsatzmenge und -zeit. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis @, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schleuderraum (c) mit diesem umlaufende Trennräume nachgeschaltet sind, in welchen die getrennten Bestandteile des Aufgabegutes unter Ausnutzung der ihnen vorher erteilten Zentrifugalkraft von ihrem Gehalt an Schwerflüssigkeit befreit und gegebenenfalls durch Einführen von Spülflüssigkeit gewaschen werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 9-1701, 670825; »Glückauf«, 17. 5. 1930, S.667.