EP0405125A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung des Dickstoffes im Dickstoffaustragsbereich einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung des Dickstoffes im Dickstoffaustragsbereich einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B15/00—Other accessories for centrifuges
    • B04B15/12—Other accessories for centrifuges for drying or washing the separated solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04B—CENTRIFUGES
    • B04B1/00—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles
    • B04B1/20—Centrifuges with rotary bowls provided with solid jackets for separating predominantly liquid mixtures with or without solid particles discharging solid particles from the bowl by a conveying screw coaxial with the bowl axis and rotating relatively to the bowl

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for the aftertreatment of the thick matter, in particular to facilitate the discharge of thick matter from the centrifuge drum of a solid bowl screw centrifuge.
  • the object of the invention is to subject the thick matter separated from the liquid in the solid bowl screw centrifuge already in the discharge area to the respectively required aftertreatment and / or to considerably facilitate the thick matter discharge from the centrifuge.
  • a fluidizing medium - if necessary under pressure - is introduced into the thick matter in the discharge area of the centrifuge.
  • the introduction of fluidizing media into the thick matter very advantageously results in a strong loosening of the thick matter, so that even difficult-to-convey thick matter can be detected with certainty by the screw spirals of the screw conveyor and can be easily transported to the outside via the conical centrifuge drum part.
  • heterogeneously composed substances such as thin sludge mixed with heavy coarse particles can be safely discharged from the centrifuge.
  • aftertreatment of the thick material such as neutralization, extraction, deodorization etc., can also be carried out very advantageously at the same time.
  • liquid media can also be blown into the thick matter as fluidizing media as required.
  • the solid bowl screw centrifuge consists of a cylindrical bowl shell (1) and a shell part (2) which tapers conically towards the thick material discharge with a screw conveyor (3) arranged coaxially therein.
  • the screw body (4) of the screw conveyor (3) is almond-shaped in the conical part (5) and is provided on the outside with a screw spiral (6), the screw flights of which are at a smaller distance from each other than the screw flights of the screw spiral (7) in the cylindrical part of the Auger.
  • the conical part (5) of the screw conveyor can also be suitably expanded towards the outside, and thus the distance between the conical jacket part (5) of the screw conveyor and the conical drum jacket (2) of the centrifuge compared to the cylindrical screw conveyor. and drum shell part can be reduced.
  • Openings (8) are arranged in the conical part (5) of the screw body (4) and are connected to supply lines (9 and 10) leading to the outside for the fluid media.
  • the feed line (9) for the fluid media is integrated directly into the conical part of the screw body, while the feed line (10) is stirred centrally through the pipe socket (11) protruding into the centrifuge drum, which feeds the solid-liquid mixture to be separated ( Arrow 12) is used in the centrifuge. Since the feed line (10) is firmly connected to the screw body (4) and is set in rotation by the screw conveyor during operation of the centrifuge, it is rotatably mounted in the end wall (13) of the pipe socket (11) and sealed off from the outside .
  • the solid-liquid mixture is fed in the direction of the arrow (12) to the pipe socket (11), from where it reaches the cylindrical part (1) of the centrifuge drum.
  • This separates the liquid from the thick matter the liquid separated from the thick matter (arrow 14) being directed in countercurrent to the thick matter (arrow 15) and being stirred out of the centrifuge drum on the left side (arrow 16) while the thick matter (arrow 15) is transported from the helix (7) to the right to the conical shell part (2), from where it is gripped by the helix (6) and discharged to the outside through the openings (17).
  • fluidizing media are introduced from the outside in the conical part (5) of the screw body (4) via the feed lines (10, 9) and openings (8) between the screw flights of the screw spiral (6), if necessary under pressure.
  • an intensive loosening of the thick material is very advantageously achieved and the discharge of the thick material via the conical jacket part (2) is thereby effectively supported.
  • the screw flights in the conical part (5) of the screw conveyor have a much smaller distance from each other than the screw flights of the screw spiral (7) on the cylindrical part (4) of the screw conveyor, the space between the Screw flights in the conical part (5) of the screw conveyor are completely filled with thick sludge, making discharge of the thick material with the help of the fluid media much easier.
  • gaseous media such as air, hydrogen and the like are expediently used, while for the purpose of a special aftertreatment such as neutralizing, extracting, deodorising, etc., corresponding liquid substances can also be supplied to the thick matter in this area for this purpose .
  • the fluidizing media will expediently be blown into the thick matter at a pressure of between about 0.5 and 5 bar in order to achieve sufficient mixing of the fluid media with the particles in the thick matter.
  • the fluid media are not only introduced into the thick material in the conical part between the screw flights openings (8), but also that additional fluid media are introduced into the thick material via openings (18) arranged in the screw flights are blown in to facilitate the discharge of thick matter and / or to subject the thick matter to a special aftertreatment in the discharge area, in particular also a chemical aftertreatment.
  • the object of the invention is not limited to the solid bowl screw centrifuge shown in the exemplary embodiment.
  • the process for the aftertreatment of the thick matter in particular for facilitating the thick matter discharge from the centrifuge drum with the same advantages, can also be used in a solid bowl screw centrifuge of any other design, for example in solid bowl screw centrifuges, in which the separation of the solid from the liquid in the DC current occurs.
  • Any other chemical or physical reaction processes can also be carried out by the supply of appropriate fluid media in the thick matter, with suitable measures not only the supply of the fluid media in the thick sludge, but also the removal of fluid media together with any during the reaction process occurring volatile substances is made possible by the arrangement of appropriately designed discharge lines or sieve-like openings in the conical drum shell (2).
  • gaseous and / or liquid substances which differ in their composition and mode of action can also advantageously be used as fluidizing media.

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  • Centrifugal Separators (AREA)

Abstract

Der in Vollmantel-Schneckenzentrifugen von der Flüssigkeit abgetrennte Dickstoff ist häufig mit lösungsmittelhaltigen, stark riechenden und/oder schädlichen Stoffen durchsetzt, so daß er einer entsprechenden Nachbehandlung in besonderen Aggregaten unterzogen werden muß, um ihn anschließend problemlos lagern und/oder weiterverarbeiten zu können. Ferner sind derartige Dickstoffe in vielen Fällen aufgrund ihrer Konsistenz und ihrer geringen Viskosität von der Schneckenwendel der Förderschnecke nur schwer transportierbar, was sich nicht nur auf die Durchsatzleistung der Zentrifuge, sondern auch auf den Trenneffekt in der Zentrifuge nachteilig auswirken kann. Gemäß der Erfindung werden jedoch diese Nachteile in sehr einfacher Weise dadurch vermieden, daß im konischen Teil (5) des Schnekkenkörpers (4) und/oder der Schneckenwendel (6) Öffnungen (8, 18) angeordnet sind, die mit nach außenführenden Zuleitungen (9, 18) für die fluiden Medien in Verbindung stehen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Nachbehandlung des Dick­stoffes, insbesondere zur Erleichterung des Dickstoffaustrages aus der Zentrifugentrommel einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge.
  • Bisher hat man die in Vollmantel-Schneckenzen­trifugen von der flüssigen Phase abgetrennten Dickstoffe, insbesondere die mit lösungsmittel­ haltigen, stark riechenden schädlichen Stoffen durchsetzt waren, in von der Zentrifuge getrenn­ten besonderen Aggregaten einer entsprechenden Nachbehandlung unterworfen, so daß sie anschlies­send unbedenklich gelagert oder weiterverarbei­tet werden konnten. Ferner bereitet der Dick­stoffaustrag aus Vollmantel-Schneckenzentrifugen häufig Schwierigkeiten, und zwar insbesondere dann, wenn der in der Zentrifugentrommel abge­trennte Dickstoff nur eine verhältnismäßig ge­ringe Viskosität aufweist und daher von der Schneckenförderwendel im konischen Mantelteil der Zentrifugentrommel nicht erfaßt und nach außen ausgetragen wird, sondern zwischen der Schneckenwendel und der Innenwandung des koni­schen Trommelmantels in den Trennraum zurück­fließt, wo es zu einer erneuten Vermischung der im Trennraum der Zentrifuge bereits voneinander getrennten Phasen kommt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den in der Vollmantel-Schneckenzentrifuge von der Flüs­sigkeit abgetrennten Dickstoff bereits im Aus­tragsbereich der jeweils erforderlichen Nachbe­handlung zu unterziehen und/oder den Dickstoff­austrag aus der Zentrifuge erheblich zu erleich­tern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in den Dickstoff im Austragsbereich der Zentrifuge ein fluidisierendes Medium - erforderlichenfalls unter Druck - eingeführt wird. Durch die Ein­führung von fluidisierenden Medien in den Dick­stoff wird sehr vorteilhaft eine starke Auflok­kerung des Dickstoffes erreicht, so daß dadurch auch schwer förderbarer Dickstoff von den Schneckenwendeln der Förderschnecke mit Sicher­heit erfaßt und über den Konischen Zentrifugen­trommelteil leicht nach außen transportiert wer­den kann. So können beispielsweise auch heterogen zusammengesetzte Stoffe, wie dünnflüssige Schlämme vermischt mit schweren Grobpartikeln sicher aus der Zentrifuge ausgetragen werden. Ferner kann durch die Maßnahme gemäß der Erfin­dung, sehr vorteilhaft auch gleichzeitig eine Nachbehandlung des Dickstoffes, wie Neutrali­sierung, Extrahierung, Desodorierung etc. durch­geführt werden. Auf diese Weise wird im Vergleich zu bekannten Verfahren nicht nur der Austlag von schwer förderbaren Dickstoffen aus der Vollman­tel-Schneckenzentrifuge erheblich erleichtert bzw. bewerkstelligt, sondern es sind hierzu auch keine zusätzlichen Aggregate zur Nachbehandlung des mit Lösungsmitteln und sonstigen schädlichen Stoffen durchsetzten Dickschlammes erforderlich.
  • Als fluidisierende Medien können je nach Bedarf neben gasförmigen Medien wie Luft, Wasserdampf etc. auch flüssige Medien in den Dickstoff ein­geblasen werden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung einer in der Zeichnung im Längs­schnitt schematisch dargestellten Vollmantel­Schneckenzentrifuge zur Durchführung des Ver­fahrens gemäß der Erfindung.
  • Wie die Zeichnung zeigt, besteht die Vollmantel-­Schneckenzentrifuge aus einem zylindrischen Trommelmantel (1) und einem zum Dickstoffaustrag hin konisch verjüngten Mantelteil (2) mit darin koaxial angeordneter Förderschnecke (3). Der Schneckenkörper (4) der Förderschnecke (3) ist im konischen Teil (5) mandelförmig ausgebildet und an seiner Außenseite mit einer Schneckenwen­del (6) versehen, deren Schneckengänge einen geringeren Abstand voneinander aufweisen als die Schneckengänge der Schneckenwendel (7) im zylin­drischen Teil der Förderschnecke. Hierdurch wird sehr vorteilhaft erreicht, daß sich der kaum zwischen den Schneckengängen im konischen Teil (5) der Förderschnecke im Betrieb der Zentrifuge mit Dick- oder Festoff füllt, so daß der Austrag des Dick- oder Feststoffes unter Mitwirkung der fluiden Medien aus der Zentrifuge besonders erleichtert und intensiviert wird. Um dies zu erreichen, kann zusätzlich auch der konische Teil (5) der Förderschnecke nach außen hin ent­sprechend erweitert ausgebildet und dadurch der Abstand zwischen dem konischen Mantelteil (5) der Förderschnecke und dem konischen Trommelman­tel (2) der Zentrifuge im Vergleich zum zylin­drischen Förderschnecken- und Trommelmantelteil verringert werden.
  • Im konischen Teil (5) des Schneckenkörpers (4) sind Öffnungen (8) angeordnet, die mit nach außen führenden Zuleitungen (9 und 10) für die fluiden Medien in Verbindung stehen. Die Zulei­tung (9) für die fluiden Medien ist hierbei direkt im konischen Teil des Schneckenkörpers integriert, während die Zuleitung (10) zentral durch den in die Zentrifugentrommel hineinragen­den Rohrstutzen (11) hindurch gerührt ist, der zur Zuführung des zu trennenden Feststoff-Flüs­sigkeitsgemisches (Pfeil 12) in die Zentrifuge dient. Da die Zuleitung (10) mit dem Schnecken­körper (4) fest verbunden ist und von der För­derschnecke im Betrieb der Zentrifuge mit in Umdrehungen versetzt wird, ist sie in der Stirn­wandung (13) des Rohrstutzens (11) drehbeweglich gelagert und nach außen hin dicht abgeschlossen.
  • Im Betrieb der Vollmantel-Schneckenzentrifuge wird das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in Pfeil­richtung (12) dem Rohrstutzen (11) zugeführt, von wo es in den zylindrischen Teil (1) der Zentrifugentrommel gelangt. Hierin erfolgt eine Trennung der Flüssigkeit vom Dickstoff, wobei die vom Dickstoff abgetrennte Flüssigkeit (Pfeil 14) im Gegenstrom zum Dickstoff (Pfeil 15) ge­führt und auf der linken Seite (Pfeil 16) aus der Zentrifugentrommel nach außen abgerührt wird, während der Dickstoff (Pfeil 15) von der Schneckenwendel (7) nach rechts zum konischen Mantelteil (2) transportiert wird, von wo er von der Schneckenwendel (6) erfaßt und durch die Öffnungen (17) nach außen ausgetragen wird. Gleichzeitig werden von außen dem Dickstoff im konischen Teil (5) des Schneckenkörpers (4) über die Zuleitungen (10, 9) und Öffnungen (8) fluidi­sierende Medien zwischen den Schneckengängen der Schneckenwendel (6) gegebenenfalls unter Druck eingeführt. Hierdurch wird sehr vorteilhaft eine intensive Auflockerung des Dickstoffes erreicht und dadurch der Austrag des Dickstoffes über den konischen Mantelteil (2) wirksam unterstützt. Da die Schneckengänge im konischen Teil (5) der Förderschnecke einen viel geringeren Abstand voneinander aufweisen als die Schneckengänge der Schneckenwendel (7) am zylindrischen Teil (4) der Förderschnecke wird der Raum zwischen den Schneckengängen im konischen Teil (5) der För­derschnecke mit Dickschlamm voll ausgefüllt und dadurch der Austrag des Dickstoffes mit Hilfe der fluiden Medien ganz wesentlich erleichtert. Zur Erleichterung des Dickstoffaustrages aus der Zentrifugentrommel werden zweckmäßigerweise gasförmige Medien, wie Luft, Wasserstoff und dergleichen verwendet, während zum Zwecke einer besonderen Nachbehandlung, wie Neutralisieren, Extrahieren, Desodorieren etc. dem Dickstoff in diesem Bereich auch zu diesem Zweck entsprechen­de flüssige Stoffe zugeführt werden können. Je nach Beschaffenheit, Zusammensetzung und Vis­kosität des Dickstoffes, wird man die fluidi­sierenden Medien zweckmäßigerweise bei einem Druck zwischen etwa 0,5 und 5 bar in den Dick­stoff einblasen, um dadurch eine ausreichende Durchmischung der fluiden Medien mit den im Dickstoff befindlichen Partikeln zu erreichen. Gegebenenfalls kann es hierbei auch zweckmäßig sein, daß die fluiden Medien nicht nur im koni­schen Teil zwischen den Schneckengängen angeord­neten Öffnungen (8) in den Dickstoff eingeführt werden, sondern daß auch noch zusätzlich fluide Medien über in den Schneckengängen angeordnete Öffnungen (18) in den Dickstoff eingeblasen werden, um den Dickstoffaustrag zu erleichtern und/oder den Dickstoff im Austragsbereich einer besonderen Nachbehandlung, insbesondere auch einer chemischen Nachbehandlung zu unterziehen.
  • Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die im Ausführungsbeipiel dargestellte Vollmantel-­Schneckenzentrifuge beschränkt. So kann bei­spielsweise das Verfahren zur Nachbehandlung des Dickstoffes, insbesondere zur Erleichtung des Dickstoffaustrages aus der Zentrifugentrommel mit eben denselben Vorteilen auch in einer be­liebig anderst ausgestalteten Vollmantel-Schnek­kenzentrifuge, beispielsweise in Vollmantel-­Schneckenzentrifugen angewandt werden, in denen die Trennung des Feststoffes von der Flüssigkeit im Gleichstrom erfolgt. Auch können durch die Zufuhr von entsprechenden fluiden Medien in den Dickstoff noch beliebig andere chemische oder physikalische Reaktionsprozesse durchgeführt werden, wobei durch geeignete Maßnahmen nicht nur die Zufuhr der fluiden Medien in den Dick­schlamm, sondern auch der Abzug von fluiden Medien zusammen mit etwaigen, beim Reaktionspro­zeß auftretenden flüchtigen Stoffen durch die Anordnung von entsprechend ausgebildeten Abzugs­leitungen bzw. siebartigen Öffnungen im koni­schen Trommelmantel (2) ermöglicht wird. Schließ­lich können als fluidisierende Medien auch sol­che gasförmigen und/oder flüssigen Stoffe mit Vorteil eingesetzt werden, die sich in ihrer Zusammensetzung und Wirkungsweise unterscheiden.

Claims (7)

1. Verfahren zur Nachbehandlung des Dickstoffes, insbesondere zur Erleichterung des Dick­stoffaustrages aus der Zentrifugentrommel einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge, dadurch gekennzeichnet, daß in den Dickstoff im Austragsbereich der Zentrifuge fluidisierende Medien erforderlichenfalls unter Druck ein­geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die fluidisierenden Medien in den Dickstoff bei einem Druck zwischen etwa 0,5 und 5 bar eingeblasen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fluidisierende Medien gasförmige Stoffe, insbesondere Druckluft und/oder Wasserdampf, verwendet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als fluidisierende Medien flüssige Stoffe verwendet werden.
5. Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Durch­führung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einem zylindrischen Trommelmantel, der zum Dickstoffaustrag hin konisch verjüngt ist, und einer darin koaxial angeordneten Förderschnecke mit Schnecken­körper zumindest im konischen Teil, der an seiner Außenseite die Schneckenwendel trägt, dadurch gekennzeichnet, daß im konischen Teil (5) des Schneckenkörpers (4) und/oder der Schneckenwendel (6) Öffnungen (8, 18) angeordnet sind, die mit nach außen führen­den Zuleitungen (9, 10) für die fluiden Medien in Verbindung stehen.
6. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (8) im konischen Teil (5) zwischen den Schneckengängen angeordnet sind.
7. Vollmantel-Schneckenzentrifuge nach Anspruch oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge am konischen Teil (5) der Förderschnecke (3) einen geringeren Abstand voneinander aufweisen als die Schneckengänge der Schneckenwendel (7) am zylindrischen Teil (4) der Förderschnecke (3).
EP19900109481 1989-06-29 1990-05-18 Verfahren und Vorrichtung zur Nachbehandlung des Dickstoffes im Dickstoffaustragsbereich einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge Expired - Lifetime EP0405125B1 (de)

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