EP1043060A1 - Kompaktanlage zum Nassklassieren von pulverförmigen Substanzen - Google Patents

Kompaktanlage zum Nassklassieren von pulverförmigen Substanzen Download PDF

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EP1043060A1
EP1043060A1 EP00106281A EP00106281A EP1043060A1 EP 1043060 A1 EP1043060 A1 EP 1043060A1 EP 00106281 A EP00106281 A EP 00106281A EP 00106281 A EP00106281 A EP 00106281A EP 1043060 A1 EP1043060 A1 EP 1043060A1
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EP
European Patent Office
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dispersing
suspension
classified
unit
classifying unit
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EP00106281A
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English (en)
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EP1043060B1 (de
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Guntram Krettek
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids
    • B01F23/59Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50Mixing liquids with solids
    • B01F23/56Mixing liquids with solids by introducing solids in liquids, e.g. dispersing or dissolving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/80Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/836Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments
    • B01F33/8361Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating
    • B01F33/83613Mixing plants; Combinations of mixers combining mixing with other treatments with disintegrating by grinding or milling

Definitions

  • the present invention relates to a wet classifier of substances containing solid particles.
  • the solid (powder) becomes a liquid (usually water) mixed in a premix tank, to get a suspension.
  • the suspension will, if required in a subsequent dilution tank diluted and then into the centrifuge Wet classifier introduced.
  • Inside the rotating one Centrifugal drums become the heavier and coarser ones Particles faster than the lighter and finer ones Suspension guided radially outwards against the drum wall, where they settle as sediment.
  • the sediment is in Cleaning phases of the wet classifier from the drum wall solved, whereby, depending on the embodiment, Cleaning fluids, mechanical cleaning equipment, such as knives, etc.
  • the classified suspension is used during the classification process continuously withdrawn from the wet classifier and passed on for further use.
  • Such a wet classification system therefore requires a premix tank (Dispersing unit) for producing the to be classified Suspension, the actual classification unit (Centrifuge) and a storage container to hold the classified suspension, these parts over corresponding Inlets and outlets are interconnected.
  • a premix tank Disposing unit
  • the actual classification unit Chiptrifuge
  • a storage container to hold the classified suspension
  • the present invention has for its object a To create a system for wet classification of the specified type, which is characterized by a particularly compact structure.
  • the system designed according to the invention is characterized by this from that it is particularly compact, i.e. includes very few parts. This is because the Classifying unit (centrifuge) at the same time as a dispersing unit is used. A separate dispersion unit (Premixing container) as in the prior art is eliminated Consequently. A batch container serves both to hold the Liquid to disperse as well as to absorb the suspension to be classified, prepared by dispersion. The classified suspension is from the dispersing and Classifying unit in a storage container for further Use led.
  • the system works in such a way that initially with the loading unit the substance containing solid particles, especially powdery substance, and from the batch container the dispersing liquid into the dispersing and Classification unit will be introduced.
  • the dispersing device In this dispersion phase the dispersing device is in operation.
  • the classification phase takes place, in which the Centrifugal drum is running with the increased classification speed.
  • the coarse fraction or coarse glomerate collects here in the solids traps of the centrifugal drum, and the finished, i.e. classified suspension leaves the drum ready for use and is in the storage container for that classified suspension introduced and stored there.
  • the dispersing and classifying unit In the subsequent cleaning phase of the dispersing and classifying unit, which begins, for example, when 50% by volume of the Solid trapping spaces are filled with coarse glomerates a redispersion, according to which the sediment from the Catch spaces dissolved and redispersed in liquid is usually added as a cleaning liquid becomes.
  • the sediment is preferably loosened about the intended dispersing device, which in the Cleaning phase as a mechanical detachment device for the Sediment cake, for example in the form of Dispersing knives, works. In this cleaning phase it will be like this worked long until the solids traps were cleaned are and the dispersing knife near the drum wall stand.
  • the dissolved sediment (redispersed suspension) leaves the dispersing and classifying unit as pumpable suspension and can according to the corresponding Processing (grinding the coarse fraction) back into the system be introduced.
  • the feed and discharge system preferably allows between Mixing container and dispersing and classifying unit one Management of the dispersing liquid and the to be classified Suspension in circulation.
  • This embodiment enables that in the dispersion phase during the loading of the dispersing and classifying device with the powdered Substance the dispersing liquid between the batch container and dispersing and classifying unit in a circuit is and also after the loading of the powdered Substance a change over a period of time is carried out.
  • a desired suspension slurry
  • Suitable pumping devices are for circulation intended.
  • the desired degree of classification expediently one in the discharge system for the classified Monitoring filter switched on.
  • the one working as a centrifugal pump during classification The dispersing and classification unit promotes the classified suspension under pressure through the monitoring filter, the classified and filtered suspension stored in the storage tank becomes.
  • the stored suspension is in the storage tank itself expediently with the aid of a stirring device kept moving.
  • the sediment cake is in the cleaning phase (separated coarse fraction) from the solid traps solved and by cleaning liquid supply converted back into a pumpable suspension, which in a suitable storage tank is collected.
  • the attachment preferably has a grinding unit for the separated Coarse fraction into which the redispersed sediment is introduced becomes.
  • the grinding unit can be used as a separate grinding unit or as integrated in the dispersing and classifying unit Be ground milling unit. It can be, for example to be a ball mill. In it the separated coarse fraction to the desired fineness ground. The fine suspension produced in this way can again Batch container fed and again at the next new batch be used.
  • the feed unit expediently has a means Big bag operated by a hoist.
  • This big bag takes the pulverulent material to be classified. He will when loading into the emptying position using a hoist brought, deposited and connected to a dosing device. The dosing device is then started, so that the big bag is emptied fully automatically and the powdery substance, for example fine powder Titanium dioxide, continuously fed to the process.
  • the powdery substance for example fine powder Titanium dioxide
  • the system has a test unit for the quality of the to be classified and / or classified suspension.
  • This has the advantage of being direct it can be checked within the plant whether the suspension has the appropriate quality. To do this no laborious laboratory measurements are carried out. So can, for example, with the help of the test unit, as long as the suspension produced by dispersing or else the classified suspension is circulated, randomly examined whether the suspensions correspond to the corresponding Possess quality grade. For example, at A coarse filter test can be performed while dispersing a fine filter test for the classified suspension can be carried out.
  • the system can also be an intermediate container ter for storing the classified suspension in front of the storage tank exhibit.
  • the system according to the invention designed so that both dispersed and classified can be.
  • the one in the dispersing and classifying unit provided dispersing device is preferably so trained that they simultaneously as a mechanical cleaning device be used in the cleaning phase can.
  • this does not preclude both devices be separated from each other and, for example, in the respective Phase entered the unit and after completion during this phase can be moved out of the unit can.
  • the invention does not exclude that the one described here System used exclusively for classifying is, a corresponding to already in the batch container classifying suspension is present or is generated there.
  • the dispersing and classifying unit works as a pure classifying centrifuge, and the dispersing device works as a purely mechanical cleaning device.
  • the purpose of the system is, however, the dispersing process and the classification process in one compact Unit to perform the number of components required to reduce and a particularly compact design to enable unity.
  • additional facilities within the common Housing can be housed, for example Storage tank for the suspension containing the coarse fraction, the drive for the dispersing and classifying unit, the Dosing device etc.
  • the system has a housing 3, which is used to hold the most components of the system. Furthermore, the facility a batch container 25 and a storage container 31 as well as corresponding pipelines, pumps, valves, instruments etc., with most of these components also is housed in the housing 3.
  • a combined dispersing and Classifying unit 12 which is a stationary outer housing as well a centrifugal drum arranged vertically in the outer housing 11 has.
  • the centrifugal drum is powered by a motor and driven a vertical shaft. From the top protrudes into the Centrifugal drum 11 into a combined dispersing and Cleaning device 8 in and out of the drum it can be moved out again.
  • a feed unit For loading the dispersing and classifying unit 12 with A powder unit to be classified is a feed unit provided a big bag 2 and a Dosing device 4 comprises.
  • the Big Bag 2 can with the help a hoist 1 in the corresponding emptying position brought, dropped off and connected there.
  • the emptying Big-Bags 2 can be connected after connecting the dosing device 4 take place fully automatically, whereby in the present Example of finely powdered titanium dioxide continuously is entered into the dispersing and classifying unit 12.
  • a batch container 25 there is water, which means a pump 27 via a pipe 35 in the Dispersing and classifying unit 12 is pumped. That in the Pipeline 35 arranged valve 26 is open. In this phase is the dispersing device 8 within the centrifugal drum 11 in rotation, the Knives protrude into the chambers. Furthermore, the rotates Centrifugal drum 11. Via a line 36 is in the Dispersing and classifying unit 12 formed suspension withdrawn from the unit and back into the batch container 25 introduced. There is a stirrer 37 in the Batch container in operation. The liquid or the Formed suspension is thus between dispersing and Classifying unit 12 and the batch container 25 in the circuit guided.
  • the big bag 2 becomes continuous emptied and into the circulated liquid (water) dispersed.
  • the stirrer 37 rotates in the batch container 25 doing so at a certain speed.
  • the centrifugal drum 11 works with a reduced one during the dispersing Rotational speed.
  • the valve 19 is closed here, and the overflow peeling device 6 explained later pivoted out of the drum work space while the Dispersing device 8 is pivoted.
  • the valve 17 is opened.
  • the drive device for the stirrer 37 is 24 designated.
  • a valve connected in parallel to valve 26 bears the designation 29, while one parallel to the pump 27 switched pump carries the designation 28.
  • the Centrifugal drum 11 to the preselected classification speed set. When this speed is reached, the pivots Overflow peeling device 6 in the drum work space.
  • the valve 19 for the classified suspension opens.
  • the Valve 16 the function of which will be explained later, remains closed while the valve 17 is also open.
  • the one to be classified in the batch container 25 Suspension is pumped 28 through the pipeline 35 with the valve 29 open the dispersing and Classifying unit 12 supplied.
  • the classification process is now running fully automatic until the preselected classification time has expired.
  • the valve 19 is closed.
  • the valve 17 also closes and the valve 16 is opened.
  • the dispersing device 8, the mechanical Cleaning device is used in the centrifugal drum retracted. It becomes cleaning fluid continuously admitted. Work continues until the Solid traps are cleaned and the knife of the disperser 8 stand near the drum wall. The dissolved sediment leaves the dispersing and Classification unit 12 as a pumpable suspension and is in Storage container 13 collected.
  • the drum 11 is brought to a standstill, so that the residual liquid can also leave the system. Then a set amount of liquid is used Clean with swiveled in dispersing knives and rotating Drum through the dispersing and classifying unit in drove the batch container 25.
  • the valve is 17th opened while the valve 16 is closed.
  • the redispersed sediment collected in the storage container 13 is with the help of a pump 14 of the mill 15th (Ball mill) fed. It will be in the centrifugal drum separated coarse fraction to the desired fineness ground. The fine suspension produced in this way becomes the batch container 25 fed and used again in the next new batch.
  • test unit 10 In the housing 3 there is also a test unit 10 with which can be checked on site whether it is dispersing and / or the corresponding quality level when classifying is reached. It is so long when dispersing in Circuit until the coarse filter test of the test unit passed. Classification can then begin become. If the test unit passed the fine filter test can with the deduction of the classified suspension be started.
  • the system designed according to the invention thus adjusts Maximum compactness, flexibility and control options (without wasting time, without container contamination) for Available.
  • the system can be operated fully automatically, and the personnel expenditure is low.
  • a major advantage is that in particular in the case of finely powdered products by dispersing them generated vacuum with sucked in and dispersed is so that there is only a small environmental impact.

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Abstract

Es wird eine Anlage zum Naßklassieren von pulverförmigen Substanzen beschrieben. Die Anlage weist als Hauptbestandteile eine kombinierte Dispergier- und Klassiereinheit (12), einen Ansatzbehälter (25) und einen Speicherbehälter (31) auf. Sie hat daher besonders wenige Bestandteile und ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Naßklassieren von Feststoffpartikel aufweisenden Substanzen.
Naßklassiereinrichtungen in der Form einer Zentrifuge mit einem stationären Außengehäuse, einer im Außengehäuse angeordneten Schleudertrommel, einer Welle zum Rotierenlassen der Schleudertrommel, einer Reinigungsvorrichtung und entsprechenden Zu- und Abführeinrichtungen ist bekannt. Sie findet beispielsweise zur Abtrennung des Grobanteils von Pulvern, wie Titandioxid, Verwendung. Heutzutage finden immer mehr ultrafeine Materialien mit einer Partikelgröße zwischen 0,1-5 µm Verwendung. Derartige Partikelgrößen können zwar durch Feinmahlen von Rohsubstanzen erzielt werden, jedoch ist dies mit relativ hohen Betriebskosten verbunden, da hierzu sehr viel Energie verbraucht wird und Kühlsysteme benötigt werden. Darüber hinaus ist eine relativ starke Kontamination der Substanz vorhanden, und es wird ein großer Anteil von Partikeln mit Untergröße erzeugt. Solche Probleme treten bei Klassierzentrifugen nicht auf. Hierbei wird der Feststoff (Pulver) mit einer Flüssigkeit (überlicherweise Wasser) in einem Vormischtank vermischt, um eine Suspension zu erhalten. Die Suspension wird, falls erforderlich, in einem nachfolgenden Verdünnungstank verdünnt und dann in die als Zentrifuge ausgebildete Naßklassiereinrichtung eingeführt. Innerhalb der rotierenden Schleudertrommel werden die schwereren und gröberen Partikel schneller als die leichteren und feineren der Suspension radial nach außen gegen die Trommelwand geführt, wo sie sich als Sediment absetzen. Das Sediment wird in Reinigungsphasen der Naßklassiereinrichtung von der Trommelwand gelöst, wobei hierzu, je nach Ausführungsform, Reinigungsflüssigkeiten, mechanische Reinigungseinrichtungen, wie Messer etc., eingesetzt werden. Das in der Reinigungsflüssigkeit redispergierte Sediment wird schließlich aus der Schleudertrommel abgeführt und beispielsweise einer getrennt angeordneten Kugelmühle zugeführt, in der der Grobanteil der redispergierten Suspension gemahlen wird. Die aufbereitete Suspension kann dann erneut in das System eingeführt werden, beispielsweise dem Vormischtank zugeführt werden.
Die klassierte Suspension wird während dem Klassiervorgang kontinuierlich von der Naßklassiereinrichtung abgezogen und der weiteren Verwendung zugeführt.
Eine solche Naßklassieranlage benötigt somit einen Vormischtank (Dispergiereinheit) zum Herstellen der zu klassierenden Suspension, die eigentliche Klassiereinheit (Zentrifuge) und einen Speicherbehälter zur Aufnahme der klassierten Suspension, wobei diese Teile über entsprechende Zu- und Ableitungen miteinander verbunden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum Naßklassieren der angegebenen Art zu schaffen, die sich durch einen besonders kompakten Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anlage der angegebenen Art gelöst, die durch die nachfolgenden Bestandteile gekennzeichnet ist:
  • eine Dispergier- und Klassiereinheit mit einer Dispergiervorrichtung und einer Schleudertrommel,
  • eine Beschickungseinheit zur Einführung der Feststoffpartikel aufweisenden Substanz in die Dispergier- und Klassiereinheit,
  • einen Ansatzbehälter für die Flüssigkeit zum Dispergieren und die durch Dispergieren hergestellte, zu klassierende Suspension,
  • ein Zu- und Abführsystem zwischen Ansatzbehälter und Dispergier- und Klassiereinheit für die Dispergierflüssigkeit und die zu klassierende Suspension,
  • ein Abführsystem für den abgetrennten Grobanteil von der Dispergier- und Klassiereinheit,
  • einen Speicherbehälter für die klassierte Suspension und ein Abführsystem für die klassierte Suspension von der Dispergier- und Klassiereinheit zum Speicherbehälter.
  • Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage zeichnet sich dadurch aus, daß sie besonders kompakt ausgebildet ist, d.h. besonders wenig Teile umfaßt. Dies beruht darauf, daß die Klassiereinheit (Zentrifuge) gleichzeitig als Dispergiereinheit verwendet wird. Eine getrennte Dispergiereinheit (Vormischbehälter) wie beim Stand der Technik entfällt somit. Ein Ansatzbehälter dient sowohl zur Aufnahme der Flüssigkeit zum Dispergieren als auch zur Aufnahme der durch Dispergieren hergestellten, zu klassierenden Suspension. Die klassierte Suspension wird von der Dispergier- und Klassiereinheit in einen Speicherbehälter zur weiteren Verwendung geführt.
    Die Anlage funktioniert derart, daß anfangs mit der Beschickungseinheit die Feststoffpartikel aufweisende Substanz, insbesondere pulverförmige Substanz, und aus dem Ansatzbehälter die Dispergierflüssigkeit in die Dispergier- und Klassiereinheit eingeführt werden. In dieser Dispergierphase befindet sich die Dispergiervorrichtung in Tätigkeit. Nach Beendigung der Dispergierphase, während der die Schleudertrommel im allgemeinen mit einer relativ niedrigen Drehzahl läuft, erfolgt die Klassierphase, bei der die Schleudertrommel mit der erhöhten Klassierdrehzahl läuft. Hierbei sammelt sich der Grobanteil bzw. das Grobagglomerat in den Feststoff-Fangräumen der Schleudertrommel, und die fertige, d.h. klassierte Suspension verläßt die Trommel gebrauchsfertig und wird in den Speicherbehälter für die klassierte Suspension eingeführt und dort gespeichert. In der nachfolgenden Reinigungsphase der Dispergier- und Klassiereinheit, die beispielsweise beginnt, wenn 50 Vol.-% der Feststoff-Fangräume mit Grobagglomeraten gefüllt sind, erfolgt eine Redispergierung, gemäß der das Sediment aus den Fangräumen gelöst und wieder in Flüssigkeit dispergiert wird, die als Reinigungsflüssigkeit normalerweise zugegeben wird. Das Lösen des Sedimentes erfolgt dabei vorzugsweise über die vorgesehene Dispergiervorrichtung, die in der Reinigungsphase als mechanische Ablösevorrichtung für den Sedimentkuchen, beispielsweise in der Form von Dispergiermessern, wirkt. In dieser Reinigungsphase wird so lange gearbeitet, bis die Feststoff-Fangräume gereinigt sind und die Dispergiermesser in der Nähe der Trommelwandung stehen. Das aufgelöste Sediment (redispergierte Suspension) verläßt die Dispergier- und Klassiereinheit als pumpfähige Suspension und kann nach entsprechender Aufbereitung (Mahlen des Grobanteils) wieder in das System eingeführt werden.
    Vorzugsweise ermöglicht das Zu- und Abführsystem zwischen Ansatzbehälter und Dispergier- und Klassiereinheit eine Führung der Dispergierflüssigkeit und der zu klassierenden Suspension im Kreislauf. Diese Ausführungsform ermöglicht, daß in der Dispergierphase während der Beschickung der Dispergier- und Klassiereinrichtung mit der pulverförmigen Substanz die Dispergierflüssigkeit zwischen Ansatzbehälter und Dispergier- und Klassiereinheit im Kreislauf geführt wird und auch nach Beendigung der Beschickung mit der pulverförmigen Substanz über einen gewissen Zeitraum eine Umwälzung durchgeführt wird. Nach Beendigung der Dispergierphase, wenn eine gewünschte Suspension (Slurry) vorliegt, kann ebenfalls die zu klassierende Suspension zwischen Ansatzbehälter und Dispergier- und Klassiereinheit im Kreislauf gefahren werden. Zur Umwälzung sind geeignete Pumpeinrichtungen vorgesehen.
    Um feststellen zu können, ob die klassierte Suspension den gewünschten Klassierungsgrad erreicht hat, weist die Anlage zweckmäßigerweise einen in das Abführsystem für die klassierte Suspension eingeschalteten Überwachungsfilter auf. Die während des Klassierens als Zentrifugalpumpe arbeitende Dispergier- und Klassiereinheit fördert die klassierte Suspension unter Druck durch den Überwachungsfilter, wobei die klassierte und gefilterte Suspension im Speichertank gelagert wird. Im Speichertank selbst wird die gelagerte Suspension zweckmäßigerweise mit Hilfe einer Rührvorrichtung in Bewegung gehalten.
    Wie bereits erwähnt, wird in der Reinigungsphase der Sedimentkuchen (abgetrennte Grobanteil) aus den FeststoffFangräumen gelöst und durch Reinigungsflüssigkeitszufuhr wieder in eine pumpfähige Suspension überführt, die in einem geeigneten Speichertank aufgefangen wird. Die Anlage weist vorzugsweise eine Mahleinheit für den abgetrennten Grobanteil auf, in die das redispergierte Sediment eingeführt wird. Die Mahleinheit kann als separate Mahleinheit oder als in die Dispergier- und Klassiereinheit integrierte Mahleinheit ausgebildet sein. Es kann sich hierbei beispielsweise um eine Kugelmühle handeln. In ihr wird der abgetrennte Grobanteil auf die gewünschte Feinheit gemahlen. Die so erzeugte Feinsuspension kann wieder dem Ansatzbehälter zugeführt und beim nächsten Neuansatz wieder verwendet werden.
    Die Beschickungseinheit weist zweckmäßigerweise einen mittels Hebezeug bedienbaren Big-Bag auf. Dieser Big-Bag nimmt das zu klassierende pulverförmige Material auf. Er wird beim Beschicken mittels Hebezeug in die Entleerungsposition gebracht, abgesetzt und an eine Dosiervorrichtung angeschlossen. Die Dosiervorrichtung wird dann gestartet, so daß die Entleerung des Big-Bags vollautomatisch erfolgt und die pulverförmige Substanz, beispielsweise feinpulvriges Titandioxid, kontinuierlich dem Prozeß zugeführt wird.
    In Weiterbildung der Erfindung weist die Anlage eine Prüfeinheit für die Qualität der zu klassierenden und/oder klassierten Suspension auf. Dies hat den Vorteil, daß direkt innerhalb der Anlage geprüft werden kann, ob die Suspension die entsprechende Qualität besitzt. Hierzu müssen keine umständlichen Labormessungen durchgeführt werden. So kann beispielsweise mit Hilfe der Prüfeinheit, so lange die durch Dispergieren erzeugte Suspension oder aber auch die klassierte Suspension im Kreislauf gefahren wird, stichprobenhaft untersucht werden, ob die Suspensionen den entsprechenden Qualitätsgrad besitzen. Beispielsweise kann beim Dispergieren ein Grobfiltertest durchgeführt werden, während in bezug auf die klassierte Suspension ein Feinfiltertest durchgeführt werden kann.
    In manchen Fällen kann die Anlage auch einen Zwischenbehäl ter zur Lagerung der klassierten Suspension vor dem Speicherbehälter aufweisen.
    Besondere Vorteile in bezug auf eine kompakte Ausbildung werden mit einer Anlage erreicht, bei der die Dispergier- und Klassiereinheit, die Beschickungseinheit, die Mahleinheit, der Überwachungsfilter und die Prüfeinheit in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Es wird auf diese Weise eine kompakte Einheit mit integrierten Bestandteilen erreicht, wobei zusätzlich lediglich noch der Ansatzbehälter und der Speicherbehälter - abgesehen von den üblichen Rohrleitungen, Pumpeinrichtungen, Ventilen, Instrumenten etc. - vorgesehen sein müssen. Die Anlage ist sehr gut für eine automatische Überwachung geeignet.
    Wie vorstehend beschrieben, ist die erfindungsgemäße Anlage so ausgelegt, daß hiermit sowohl dispergiert als auch klassiert werden kann. Die in der Dispergier- und Klassiereinheit vorgesehene Dispergiervorrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß sie gleichzeitig als mechanische Reinigungseinrichtung in der Reinigungsphase verwendet werden kann. Dies schließt jedoch nicht aus, daß beide Vorrichtungen voneinander getrennt sein und beispielsweise in der jeweiligen Phase in die Einheit eingefahren und nach Beendigung dieser Phase aus der Einheit herausgefahren werden können.
    Generell schließt die Erfindung nicht aus, daß die hier beschriebene Anlage ausschließlich zum Klassieren verwendet wird, wobei im Ansatzbehälter bereits eine entsprechende zu klassierende Suspension vorliegt oder dort erzeugt wird. In diesem Fall arbeitet die Dispergier- und Klassiereinheit als reine Klassierzentrifuge, und die Dispergiervorrichtung arbeitet als reine mechanische Reinigungsvorrichtung.
    Sinn und Zweck der Anlage ist es jedoch, den Dispergiervorgang und den Klassiervorgang in einer einzigen kompakten Einheit durchzuführen, um die Anzahl der erforderlichen Bestandteile zu reduzieren und eine besonders kompakte Bauweise der Einheit zu ermöglichen. Diesbezüglich können natürlich auch zusätzliche Einrichtungen innerhalb des gemeinsamen Gehäuses untergebracht sein, beispielsweise der Speichertank für die den Grobanteil enthaltende Suspension, der Antrieb für die Dispergier- und Klassiereinheit, die Dosiervorrichtung etc.
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Anlage zum Naßklassieren von pulverförmigen Substanzen.
    Die Anlage besitzt eine Gehäuse 3, das zur Aufnahme der meisten Bestandteile der Anlage dient. Ferner hat die Anlage einen Ansatzbehälter 25 und einen Speicherbehälter 31 sowie entsprechende Rohrleitungen, Pumpen, Ventile, Instrumente etc., wobei der größte Teil dieser Bestandteile ebenfalls im Gehäuse 3 untergebracht ist.
    Im Gehäuse 3 befindet sich eine kombinierte Dispergier- und Klassiereinheit 12, die ein stationäres Außengehäuse sowie eine vertikal im Außengehäuse angeordnete Schleudertrommel 11 aufweist. Die Schleudertrommel wird über einen Motor und eine senkrechte Welle angetrieben. Von oben ragt in die Schleudertrommel 11 hinein eine kombinierte Dispergier- und Reinigungsvorrichtung 8, die in die Trommel hinein und aus dieser wieder heraus bewegbar ist.
    Zur Beschickung der Dispergier- und Klassiereinheit 12 mit zu klassierender pulverförmiger Substanz ist eine Beschickungseinheit vorgesehen, die einen Big-Bag 2 und eine Dosiervorrichtung 4 umfaßt. Der Big-Bag 2 kann mit Hilfe eines Hebezeuges 1 in die entsprechende Entleerungsposition gebracht, dort abgesetzt und angeschlossen werden. Die Entleerung des Big-Bags 2 kann nach dem Anschließen der Dosiervorrichtung 4 vollautomatisch erfolgen, wobei im vorliegenden Beispiel feinpulvriges Titandioxid kontinuierlich in die Dispergier- und Klassiereinheit 12 eingegeben wird.
    In einem Ansatzbehälter 25 befindet sich Wasser, das mittels einer Pumpe 27 über eine Rohrleitung 35 in die Dispergier- und Klassiereinheit 12 gepumpt wird. Das in der Rohrleitung 35 angeordnete Ventil 26 ist dabei geöffnet. In dieser Phase befindet sich die Dispergiervorrichtung 8 innerhalb der Schleudertrommel 11 in Drehung, wobei die Messer in die Kammern ragen. Ferner rotiert die Schleudertrommel 11. Über eine Leitung 36 wird die in der Dispergier- und Klassiereinheit 12 gebildete Suspension aus der Einheit abgezogen und wieder in den Ansatzbehälter 25 eingeführt. Dabei befindet sich ein Rührer 37 im Ansatzbehälter in Betrieb. Die Flüssigkeit bzw. die gebildete Suspension wird somit zwischen Dispergier- und Klassiereinheit 12 und dem Ansatzbehälter 25 im Kreislauf geführt.
    Wie vorstehend erwähnt, wird dabei der Big-Bag 2 kontinuierlich entleert und in die umgewälzte Flüssigkeit (Wasser) eindispergiert. Der Rührer 37 im Ansatzbehälter 25 rotiert dabei mit einer bestimmten Drehzahl. Die Schleudertrommel 11 arbeitet während des Eindispergierens mit einer reduzierten Drehzahl. Das Ventil 19 ist hierbei geschlossen, und die später erläuterte Überlaufschälvorrichtung 6 ist aus dem Trommelarbeitsraum herausgeschwenkt, während die Dispergiervorrichtung 8 eingeschwenkt ist. Das Ventil 17 ist geöffnet.
    Die Antriebseinrichtung für den Rührer 37 ist mit 24 bezeichnet. Ein parallel zum Ventil 26 geschaltetes Ventil trägt die Bezeichnung 29, während eine parallel zur Pumpe 27 geschaltete Pumpe die Bezeichnung 28 trägt.
    Wenn die umgewälzte zu klassierende Suspension die gewünschte Qualität erreicht hat, was über eine Prüfeinheit festgestellt wird, wie nachfolgend beschrieben, wird die Schleudertrommel 11 auf die vorgewählte Klassierdrehzahl eingestellt. Beim Erreichen dieser Drehzahl schwenkt die Überlaufschälvorrichtung 6 in den Trommelarbeitsraum ein. Das Ventil 19 für die klassierte Suspension öffnet. Das Ventil 16, dessen Funktion später erläutert wird, bleibt geschlossen, während das Ventil 17 ebenfalls offen ist.
    Die sich im Ansatzbehälter 25 befindende zu klassierende Suspension wird mit Hilfe der Pumpe 28 über die Rohrleitung 35 bei geöffnetem Ventil 29 der Dispergier- und Klassiereinheit 12 zugeführt. Der Klassiervorgang läuft nun vollautomatisch, bis die vorgewählte Klassierzeit abgelaufen ist.
    Während sich der Grobanteil (Grobagglomerate und Feststoffpartikel) in den Feststoff-Fangräumen der Schleudertrommel ansammelt, strömt die Suspension durch die einzelnen Klassierkammern und verläßt die Schleudertrommel 11 gebrauchsfertig im Bereich des oberen Trommelrandes über die Vorrichtung 6 und die Leitung 38 bei geöffnetem Ventil 22. Die klassierte Suspension wird dann unter Druck durch den Überwachungsfilter 5 geführt und gelangt über die Rohrleitung 40 bei geöffnetem Ventil 9 in den Speicherbehälter 31. Im Vorratsbehälter 31 befindet sich ein Rührer 41, der einen zugehörigen Antrieb 30 aufweist. Durch den Rührer 41 wird die gespeicherte Suspension in Bewegung gehalten. Die Abgabe der klassierten Suspension erfolgt mittels einstellbarer Pumpe 33 bei geöffnetem Ventil 32. Aus Sicherheitsgründen ist eine parallel geschaltete Pumpe vorgesehen.
    Im Gehäuse 3 befinden sich des weiteren ein Speichertank 13 für die den Grobanteil enthaltende Suspension und eine Kugelmühle 15. Nach Beendigung der Klassierphase, wenn beispielsweise 50 Vol.-% der Feststoff-Fangräume mit Grobagglomeraten oder Feststoffpartikeln gefüllt sind, beginnt die Reinigungsphase. Hierzu wird das Ventil 19 geschlossen. Das Ventil 17 schließt ebenfalls und das Ventil 16 wird geöffnet. Die Dispergiervorrichtung 8, die als mechanische Reinigungsvorrichtung dient, wird in die Schleudertrommel eingefahren. Es wird kontinuierlich Reinigungsflüssigkeit zugegeben. Dabei wird so lange gearbeitet, bis die Feststoff-Fangräume gereinigt sind und die Messer der Dispergiervorrichtung 8 in der Nähe der Trommelwandung stehen. Das aufgelöste Sediment verläßt die Dispergier- und Klassiereinheit 12 als pumpfähige Suspension und wird im Speicherbehälter 13 aufgefangen.
    Zum Abschluß wird die Trommel 11 zum Stillstand gebracht, so daß auch die Restflüssigkeit das System verlassen kann. Anschließend wird eine eingestellte Flüssigkeitsmenge zum Reinigen bei eingeschwenkten Dispergiermessern und drehender Trommel durch die Dispergier- und Klassiereinheit in den Ansatzbehälter 25 gefahren. Hierbei ist das Ventil 17 geöffnet, während das Ventil 16 geschlossen ist.
    Das im Speicherbehälter 13 gesammelte redispergierte Sediment wird mit Hilfe einer Pumpe 14 der Mühle 15 (Kugelmühle) zugeführt. In ihr wird der in der Schleudertrommel abgetrennte Grobanteil auf die gewünschte Feinheit gemahlen. Die so erzeugte Feinsuspension wird dem Ansatzbehälter 25 zugeführt und beim nächsten Neuansatz wieder verwendet.
    Im Gehäuse 3 befindet sich ferner eine Prüfeinheit 10, mit der vor Ort geprüft werden kann, ob beim Dispergieren und/oder beim Klassieren der entsprechende Qualitätsgrad erreicht ist. Dabei wird beim Dispergieren so lange im Kreislauf gefahren, bis der Grobfiltertest der Prüfeinheit bestanden ist. Hiernach kann mit dem Klassieren begonnen werden. Wenn der Feinfiltertest der Prüfeinheit bestanden ist, kann mit dem Abziehen der klassierten Suspension begonnen werden.
    Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage stellt somit ein Höchstmaß an Kompaktheit, Flexibilität und Kontrollmöglichkeit (ohne Zeitverlust, ohne Behälterverunreinigung) zur Verfügung. Die Anlage kann vollautomatisch gefahren werden, und der Personalaufwand ist gering.
    Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, daß insbesondere bei feinpulvrigen Produkten durch den beim Dispergieren erzeugten Unterdruck Staub mit eingesaugt und dispergiert wird, so daß nur eine geringe Umweltbelastung entsteht.

    Claims (9)

    1. Anlage zum Naßklassieren von pulverförmigen Substanzen, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Bestandteile:
      eine Dispergier- und Klassiereinheit (12) mit einer Dispergiervorrichtung (8) und einer Schleudertrommel (11),
      eine Beschickungseinheit zur Einführung der pulverförmigen Substanz in die Dispergier- und Klassiereinheit (12),
      einen Ansatzbehälter (25) für die Flüssigkeit zum Dispergieren und die durch Dispergieren hergestellte, zu klassierende Suspension,
      ein Zu- und Abführsystem zwischen Ansatzbehälter (25) und Dispergier- und Klassiereinheit (12) für die Dispergierflüssigkeit und die zu klassierende Suspension,
      ein Abführsystem für den abgetrennten Grobanteil von der Dispergier- und Klassiereinheit (12), einen Speicherbehälter (31) für die klassierte Suspension und
      ein Abführsystem für die klassierte Suspension von der Dispergier- und Klassiereinheit (12) zum Speicherbehälter (31).
    2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zu- und Abführsystem zwischen Ansatzbehälter (25) und Dispergier- und Klassiereinheit (12) eine Führung der Dispergierflüssigkeit und der zu klassierenden Suspension im Kreislauf ermöglicht.
    3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen in das Abführsystem für die klassierte Suspension eingeschalteten Überwachungsfilter (5) aufweist.
    4. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mahleinheit (15) für den abgetrennten Grobanteil aufweist.
    5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Rückführung des gemahlenen Grobanteils in den Ansatzbehälter (25) umfaßt.
    6. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungseinheit einen mittels Hebezeug (1) bedienbaren Big-Bag (2) aufweist.
    7. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Prüfeinheit (10) für die Qualität der zu klassierenden und/oder klassierten Suspension aufweist.
    8. Anlage nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zwischenbehälter zur Lagerung der klassierten Suspension vor dem Speicherbehälter aufweist.
    9. Anlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergier- und Klassiereinheit. (12), die Beschickungseinheit, die Mahleinheit (15), der Überwachungsfilter (5) und die Prüfeinheit (10) in einem gemeinsamen Gehäuse (3) untergebracht sind.
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