EP0263996B1 - Mischtrichter - Google Patents

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EP0263996B1
EP0263996B1 EP87113684A EP87113684A EP0263996B1 EP 0263996 B1 EP0263996 B1 EP 0263996B1 EP 87113684 A EP87113684 A EP 87113684A EP 87113684 A EP87113684 A EP 87113684A EP 0263996 B1 EP0263996 B1 EP 0263996B1
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EP
European Patent Office
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funnel
upper section
neck
section
funnel upper
Prior art date
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EP87113684A
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English (en)
French (fr)
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EP0263996A2 (de
EP0263996A3 (en
Inventor
Jan Drijver
Andries Dr. Jelsma
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Publication of EP0263996A2 publication Critical patent/EP0263996A2/de
Publication of EP0263996A3 publication Critical patent/EP0263996A3/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/56—Mixing liquids with solids by introducing solids in liquids, e.g. dispersing or dissolving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/80—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis
    • B01F25/85—Falling particle mixers, e.g. with repeated agitation along a vertical axis wherein the particles fall onto a film that flows along the inner wall of a mixer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
    • B01F2025/913—Vortex flow, i.e. flow spiraling in a tangential direction and moving in an axial direction

Definitions

  • the present invention relates to a mixing funnel which consists of an upper funnel part and a funnel neck, the funnel upper part being constructed in each case from a trapezoidal, spaced-apart outer funnel upper part and inner funnel upper part with formation of an annular space, and the funnel neck sealingly closing with the lower edge of the outer funnel upper part connected is.
  • a number of apparatuses are known for mixing powders with liquids, for example from FR-A-1 450 789.
  • the upper part of the funnel of the vortex suction funnel for atomizing and mixing according to this French patent consists of a trapezoidal line with turns which are welded at an angle and which are frustoconically shaped Sleeve is fitted with the formation of spirally running channels, while the funnel neck is butted against the lower edge of the sleeve and is tightly connected to it by welding.
  • the diameters of the trapezoidal line and the sleeve on their respective lower edges are approximately the same as the diameter of the funnel neck.
  • the upper part of the funnel has an annular gap 1 to 2.5 mm wide and the rounding is bent such that its tangent in the annular gap and the funnel neck have an angle ⁇ of 25 enclose up to 35 °.
  • the mixing funnel according to the invention can also be further developed in that the angle ⁇ is 29 to 31 °.
  • the inner upper part of the funnel remains completely dry in that the liquid emerging from the annular gap between the lower edges of the inner or outer upper part of the funnel is deflected directly downward onto the inner wall of the funnel neck.
  • the downward rotating movement of the liquid on the inner wall of the funnel neck causes the movement through the inner Powder-air mixture fed into the hopper top is forced in the same direction.
  • the mixing funnel As a result of the air flow directed downwards, the vapors emerging from the liquid surface below the mixing funnel are prevented from rising into the inner upper part of the funnel, so that there is no powder incrustation in this area either occur.
  • the mixing funnel 2 located above a liquid surface 1 consists of an outer funnel upper part 3 and an inner funnel upper part 4, the upper edges of the two trapezoidal funnel upper parts (3, 4) being aligned and tightly connected to one another by a circular ring 5.
  • An annular space 6 is formed by the outer upper funnel part 3, the inner upper funnel part 4 and the circular ring 5.
  • the upper upper part of the outer funnel 3 is penetrated by an inlet tube 7 through which the annular space 6 can be acted upon by liquid.
  • a cylindrical funnel neck 8 is tightly connected to the lower edge of the outer funnel upper part 3.
  • the connection between the funnel neck 8, the diameter of which is smaller than the circumference of the lower region of the outer funnel upper part 3, and the outer funnel upper part 3 is achieved by a rounding 9.
  • the annular space 6 has at its lower end an annular gap 13 which is formed between the lower edge of the inner upper funnel part 4 and the rounding 9.
  • the operation of the mixing funnel 2 is as follows: When the liquid flows out of the annular gap 13 formed between the inner funnel upper part 4 and the rounding 9, a vacuum is created, through which the emerging liquid ring 10 is bent downwards and pressed against the inner wall of the funnel neck 8.
  • the rounding 9 is bent in such a way that its tangent in the region of the annular gap 13 forms an angle ⁇ of 25 to 35 ° with the inner surface of the bent liquid ring 10 or with the funnel neck 8 parallel to it. Due to the tangential entry of the liquid into the annular space 6, the liquid ring 10 also has a rotational movement; the liquid thus rotates downwards. Powder is applied to the inner upper part 4 of the funnel from above along the arrows 11.
  • the falling powder-air mixture is captured and wetted by the rotating liquid moving downwards.
  • a hollow cone 12 is formed, which extends down to the liquid surface 1 and thereby prevents the escape of non-wetted powder.
  • the mixing funnel according to the invention can be used to dissolve fine-grained salts, for example alkali metal triphosphates, in water while avoiding dust losses or to introduce a solid into a liquid with the result of a chemical reaction with a positive heat effect, for example for introducing burnt lime in wet process phosphoric acid to form calcium sulfate. be used.
  • fine-grained salts for example alkali metal triphosphates

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mischtrichter, welcher aus einem Trichteroberteil und einem Trichterhals besteht, wobei das Trichteroberteil aus je einem trapezförmigen, mit Abstand voneinander angeordneten äußeren Trichteroberteil und inneren Trichteroberteil unter Ausbildung eines Ringraumes aufgebaut ist und wobei der Trichterhals mit der Unterkante des äußeren Trichteroberteiles dichtschließend verbunden ist.
  • Zum Mischen von Pulvern mit Flüssigkeiten sind eine Reihe von Apparaten bekannt, beispielsweise aus der FR-A-1 450 789. Das Trichteroberteil des Wirbelansaugtrichters zum Verdüsen und Mischen gemäß diesem französischen Patent besteht aus einer trapezförmigen Leitung mit geneigt aufgeschweißten Windungen, welche in eine kegelstumpfförmige Muffe unter Ausbildung von spiralförmig verlaufenden Kanälen eingepaßt ist, während der Trichterhals stumpf an die Unterkante der Muffe angesetzt und mit ihr durch Verschweißen dichtschließend verbunden ist. Die Durchmesser der trapezförmigen Leitung und der Muffe an ihrer jeweiligen Unterkante sind dem Durchmesser des Trichterhalses etwa gleich.
  • Nachteilig ist bei diesen Apparaten, daß sie konstruktiv aufwendig und bei ihrem Betrieb infolge ihres komplexen Aufbaus störanfällig sind.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mischeinrichtung für Flüssigkeiten und Pulver anzugeben, welche bei einfacher Konstruktion kontinuierlich und störungsfrei betreibbar ist. Das wird mit einem aus einem Trichteroberteil und einem Trichterhals bestehenden Mischtrichter erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Oberkanten des äußeren Trichteroberteiles und des inneren Trichteroberteiles durch einen horizontal angeordneten Kreisring dichtschließend miteinander verbunden sind, daß die Durchmesser des äußeren Trichteroberteiles und des inneren Trichteroberteiles an den Unterkanten großer sind als der Durchmesser des Trichterhalses, daß das äußere Trichteroberteil in seinem oberen Bereich von einem Eintrittsrohr zur Beaufschlagung mit Flüssigkeit tangential durchdrungen ist und daß die Verbindung zwischen dem Trichterhals und der Unterkante des äußeren Trichteroberteiles durch eine nach innen gewölbte Abrundung vorgenommen ist, wobei zwischen der Abrundung und der Unterkante des inneren Trichteroberteiles ein 1 bis 2,5 mm breiter Ringspalt ausgebildet ist und wobei die Abrundung derart gebogen ist, daß ihre Tangente im Ringspalt und der Trichterhals einen Winkel α von 25 bis 35° einschließen.
  • Der Mischtrichter gemäß der Erfindung kann auch noch dadurch weitergebildet sein, daß der Winkel α 29 bis 31° beträgt.
  • Beim erfindungsgemäßen Mischtrichter bleibt das innere Trichteroberteil dadurch vollkommen trocken, daß die aus dem Ringspalt zwischen den Unterkanten von innerem bzw. äußerem Trichteroberteil austretende Flüssigkeit unmittelbar nach unten auf die Innenwand des Trichterhalses abgelenkt wird.
  • Beim Mischtrichter gemäß der Erfindung wird durch die an der Innenwand des Trichterhalses rotierend nach unten gerichtete Bewegung der Flüssigkeit das durch das innere Trichteroberteil zugeführte Pulver-Luft-Gemisch in die gleiche Richtung gezwungen.
  • Beim erfindungsgemäßen Mischtrichter wird infolge des nach unten gerichteten Luftstromes ein Aufsteigen der aus der Flüssigkeitsoberfläche unterhalb des Mischtrichters austretenden Brüden in das innere Trichteroberteil verhindert, so daß auch in diesem Bereich keine Pulververkrustungen auftreten.
  • Beim Mischtrichter gemäß der Erfindung treten aus dem Ringspalt 5 bis 20 m³/h Flüssigkeit bei einem Vordruck der Flüssigkeit von 2 bis 7 bar aus.
  • In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch und im Schnitt dargestellt.
  • Der oberhalb einer Flüssigkeitsoberfläche 1 befindliche Mischtrichter 2 besteht aus einem äußeren Trichteroberteil 3 und einem inneren Trichteroberteil 4, wobei die Oberkanten der beiden trapezförmigen Trichteroberteile (3, 4) fluchten und durch einen Kreisring 5 dichtschließend miteinander verbunden sind. Durch das äußere Trichteroberteil 3, das innere Trichteroberteil 4 und den Kreisring 5 wird ein Ringraum 6 gebildet. Das äußere Trichteroberteil 3 ist in seinem oberen Bereich von einem Eintrittsrohr 7 durchdrungen, durch welches der Ringraum 6 mit Flüssigkeit beaufschlagbar ist.
    Ein zylindrischer Trichterhals 8 ist mit der Unterkante des äußeren Trichteroberteiles 3 dichtschließend verbunden. Dabei wird die Verbindung zwischen dem Trichterhals 8, dessen Durchmesser kleiner als der Umfang des unteren Bereiches des äußeren Trichteroberteiles 3 ist, und dem äußeren Trichteroberteil 3 durch eine Abrundung 9 erreicht. Der Ringraum 6 weist an seinem unteren Ende einen Ringspalt 13 auf, welcher zwischen der Unterkante des inneren Trichteroberteiles 4 und der Abrundung 9 ausgebildet ist.
  • Die Wirkungsweise des Mischtrichters 2 ist wie folgt:
    Beim Ausströmen der Flüssigkeit aus dem zwischen dem inneren Trichteroberteil 4 und der Abrundung 9 ausgebildeten Ringspalt 13 wird ein Vakuum erzeugt, durch welches der austretende Flüssigkeitsring 10 nach unten abgebogen und an die Innenwand des Trichterhalses 8 gepreßt wird. Dabei ist die Abrundung 9 derartig gebogen, daß ihre Tangente im Bereich des Ringspaltes 13 mit der Innenfläche des abgebogenen Flüssigkeitsringes 10 bzw. mit dem ihm parallelen Trichterhals 8 einen Winkel α von 25 bis 35° bildet. Durch den tangentialen Eintrag der Flüssigkeit in den Ringraum 6 weist der Flüssigkeitsring 10 auch eine Rotationsbewegung auf; die Flüssigkeit bewegt sich also drehend nach unten. Von oben her wird das innere Trichteroberteil 4 entlang den Pfeilen 11 mit Pulver beaufschlagt. Das herabfallende Pulver-Luft-Gemisch wird durch die sich drehend nach unten bewegende Flüssigkeit erfaßt und benetzt. Wenn die Pulver-Flüssigkeits-Suspension aus dem unteren Ende des Trichterhalses 8 austritt, so bildet sich ein Hohlkegel 12 aus, welcher bis zur Flüssigkeitsoberfläche 1 herunterreicht und dadurch das Entweichen von nicht benetztem Pulver verhindert.
  • Der erfindungsgemäße Mischtrichter kann zum Auflösen von feinkörnigen Salzen, beispielsweise von Alkalitriphosphaten, in Wasser unter Vermeidung von Staubverlusten oder zum Einbringen eines Feststoffes in eine Flüssigkeit unter Ablauf einer chemischen Reaktion mit positiver Wärmetönung, beispielsweise zum Eintragen von gebrannten Kalk in Naßverfahrensphosphorsäure unter Bildung von Calciumsulfat, verwendet werden.

Claims (2)

  1. Mischtrichter, bestehend aus einem Trichteroberteil und einem Trichterhals (8), wobei das Trichteroberteil aus je einem trapezförmigen, mit Abstand voneinander angeordneten äußeren Trichteroberteil (3) und inneren Trichteroberteil (4) unter Ausbildung eines Ringraumes (6) aufgebaut ist und wobei der Trichterhals (8) mit der Unterkante des äußeren Trichteroberteiles (3) dichtschließend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkanten des äußeren Trichteroberteiles (3) und des inneren Trichteroberteiles (4) durch einen horizontal angeordneten Kreisring (5) dichtschließend miteinander verbunden sind, daß die Durchmesser des äußeren Trichteroberteiles (3) und des inneren Trichteroberteiles (4) an den Unterkanten größer sind als der Durchmesser des Trichterhalses (8), daß das äußere Trichteroberteil (3) in seinem oberen Bereich von einem Eintrittsrohr (7) zur Beaufschlagung mit Flüssigkeit tangential durchdrungen ist und daß die Verbindung zwischen dem Trichterhals (8) und der Unterkante des äußeren Trichteroberteiles (3) durch eine nach innen gewölbte Abrundung (9) vorgenommen ist, wobei zwischen der Abrundung (9) und der Unterkante des inneren Trichteroberteiles (3) ein 1 bis 2,5 mm breiter Ringspalt (13) ausgebildet ist und wobei die Abrundung (9) derart gebogen ist, daß ihre Tangente im Ringspalt (13) und der Trichterhals (8) einen Winkel α von 25 bis 35° einschließen.
  2. Mischtrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α 29 bis 31° beträgt.
EP87113684A 1986-10-17 1987-09-18 Mischtrichter Expired - Lifetime EP0263996B1 (de)

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DE3635326 1986-10-17
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DE3707880 1987-03-12

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EP0263996A2 EP0263996A2 (de) 1988-04-20
EP0263996A3 EP0263996A3 (en) 1989-12-13
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