FI97200C

FI97200C - Method for preparing mixtures and apparatus for applying the method

Info

Publication number: FI97200C
Application number: FI950966A
Authority: FI
Inventors: Pentti Virtanen
Original assignee: Kautar Oy
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-11-11
Also published as: FI97200B; FI950966A0

Description

9720097200

MENETELMÄ SEOSTEN VALMISTAMISEKSI JA LAITTEISTO MENETELMÄN SOVELTAMISEKSIMETHOD FOR THE PREPARATION OF MIXTURES AND APPARATUS FOR THE APPLICATION OF THE METHOD

5 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä nestelietteiden ja pulverisekoitusten valmistamiseksi roottorisekoittimessa ja roottorisekoitti-men toiminnan ohjaamiseksi.The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for preparing liquid slurries and powder mixtures in a rotor mixer and for controlling the operation of the rotor mixer.

10 Keksinnön kohteena on myös laitteisto keksinnön soveltamiseksi.The invention also relates to an apparatus for applying the invention.

Nestelietteiden, kuten esimerkiksi keraamisen ja maaliteollisuuden pigmenttidispersioiden sekä paperiteollisuuden 15 päällystysseoksissa käytettävien pigmenttidispersioiden samoin kuin betoniteollisuuden nk. esihydratoidun sementti-liiman valmistamiseen on yleisesti käytetty annoksittain toimivia liettimiä. Nämä liettimet 1. dispergointilaitteet ovat tyypillisesti säiliöitä, joihin annostellaan kerral-20 laan yhtä liete-erää varten tarvittavat aineosat, jotka sitten säiliössä olevilla sekoitinelimillä pyritään sekoittamaan homogeeniseksi lietteeksi. Lietteet ovat yleensä vesiliukoisia ja eri tarkoituksiin tarkoitettujen lietteiden kuiva-ainepitoisuudet vaihtelevat huomattavasti. Esi-25 merkiksi paperin päällystykseen tarkoitettujen päällyste- massojen kuiva-ainepitoisuudet vaihtelevat muutamista prosenteista useisiin kymmeniin prosentteihin.Dosage solvents have generally been used in the preparation of liquid slurries, such as pigment dispersions for the ceramic and paint industries and pigment dispersions for use in coating compositions in the paper industry, as well as for the so-called prehydrated cement adhesive in the concrete industry. These slurries 1. Dispersing devices are typically tanks into which the ingredients required for a single batch of slurry are dispensed at a time, which are then mixed with the mixing means in the tank to form a homogeneous slurry. Sludges are generally water-soluble and the dry matter contents of sludges for various purposes vary considerably. For example, the dry matter contents of coating compositions for paper coating range from a few percent to several tens of percent.

Annoksittain toimivien liettimien haittapuolia ovat mm.Disadvantages of batch solvents include e.g.

30 suuresta koosta aiheutuvat korkeat investointikustannukset ja sekoitusintensiteetin eli sekoitettavaan massaan kohdistuvan leikkausvoiman epätasaisesta jakautumisesta säiliön koko tilavuudessa aiheutuvat suuri energiankulutus ja epähomogeeninen tuotteen laatu. Annoksittain toimivien lietti-35 mien sijaan kehitetty laitteita, joilla annossekoituksen edellä mainittuja epäkohtia on pyritty poistamaan. Nämä laitteet ovat yleensä jatkuvatoimisia sekoittimia, joissa 2 97200 melko pieneen sekoitettavaan ainemäärään kohdistetaan nopeasti suuri energiamäärä, jolloin kuiva-aine saadaan kasteltua tehokkaasti.The high investment costs due to the large size and the uneven distribution of the mixing intensity, i.e. the shear force applied to the mass to be mixed, result in high energy consumption and inhomogeneous product quality throughout the tank volume. Instead of batch-acting slurries, devices have been developed to eliminate the above-mentioned drawbacks of dose mixing. These devices are usually continuous mixers, in which a large amount of energy is quickly applied to 2 97,200 rather small amounts of the material to be mixed, so that the dry matter can be irrigated efficiently.

5 Suomalaisessa patenttijulkaisussa 91602 on kuvattu rootto-risekoitin, joka soveltuu jatkuvatoimiseen lietteen valmistukseen. Tässä laitteessa on kaksi siipipyörää, joissa kummassakin on välimatkan päässä toisistaan sijaitsevia siipikehiä ja siipipyörät on sovitettu vastakkain siten, 10 että siipikehät ovat lomittain. Kun siipipyöriä pyöritetään vastakkaisiin suuntiin, laitteen keskelle syötetyt aineet sinkoutuvat sen ulkokehälle säteen suuntaisesti. Tällä matkalla sekoitettavaan aineeseen kohdistuu siipipyörien vastakkaisista liikesuunnista johtuen nopeita suunnanvaih-15 doksia ja suuria leikkausvoimia aineen siirtyessä siipike-hältä toiselle. Seoksen viipymäaika laitteessa on tyypillisesti erittäin lyhyt, alle 0.015 s. ja laitteessa viipy-mäajan kuluessa oleva seoksen määrä on hyvin pieni. Tämän kaltaisella laitteella sekoitustapahtuma on erittäin nopea 20 ja tehokas, mutta lyhyen viipymäajan takia oikeiden seos-suhteiden säätäminen on vaikeaa ja laitteen toiminta on herkkä toimintaolosuhteissa tapahtuville muutoksille. Luonnollisesti myös muillakin laitteilla vaikeasti lietettävien aineiden liettäminen on tälläkin laitteella vaikeampaa kuin 25 helpommin veteen sekoittuvien aineiden.5 Finnish patent publication 91602 describes a rotor-riser which is suitable for continuous slurry production. This device has two impellers, each with spaced apart impellers, and the impellers are arranged opposite each other so that the impellers are interleaved. When the impellers are rotated in opposite directions, the substances fed to the center of the device are ejected radially to its outer circumference. Due to the opposite directions of movement of the impellers, the material to be mixed in this way is subjected to rapid reversals and high shear forces as the material moves from one wing to another. The residence time of the mixture in the device is typically very short, less than 0.015 s. And the amount of mixture in the device during the residence time is very small. With a device like this, the mixing operation is very fast 20 and efficient, but due to the short residence time, it is difficult to adjust the correct mixing ratios and the operation of the device is sensitive to changes in operating conditions. Of course, the slurrying of substances which are difficult to sludge with other devices is also more difficult with this device than with substances which are more easily miscible with water.

Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä, jonka avulla voidaan parantaa roottorisekoittimen toimintaa erityisesti vaikeasti veteen lietettävien aineiden käsitte-30 lyssä.The object of the present invention is to provide a method by means of which the operation of a rotor mixer can be improved, in particular in the treatment of difficult-to-water substances.

Keksintö perustuu siihen, että ilman virtausta sekoittimen tulopuolella kuristetaan siten, että ilman virtaus ulos sekoittimesta poistopuolella estyy ja ilma palaa roottorin 35 siipien jättöpuolen imun vaikutuksesta takaisin sekoitti- meen.The invention is based on the fact that the air flow inlet side of the mixer is throttled so that the flow of air out of the mixer on the outlet side is prevented and the air is returned to the rotor blades 35 by suction effect of the outlet side back into the mixer.

n 3 97200 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

5 Keksinnön mukaiselle laitteistolle on puolestaan tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 7 tunnusmerkkiosassa .The apparatus according to the invention, in turn, is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 7.

Pulverien ominaisuudet vaativat jatkuvatoimiselta disper-10 gointilaitteelta erilaisia ominaisuuksia. Tämän keksinnön avulla muutetaan dispergointiolosuhteita siten että hankalasti dispergoitavatkin aineet käyttäytyvät kuten helposti dispergoituvatkin aineet. Pulvereilla jotka muodostavat pienistä partikkeleista, on useita dispergointiin vaikut-15 tavia ominaisuuksia, joita ovat esim. partikkelin 1. muoto; levymäinen, särmikäs, pallomainen 2. hydrofobisuus 3. kosteus 20 4. aglomeroituminen, ja 5. lämpötilaThe properties of the powders require different properties from a continuous dispersing device. By means of the present invention, the dispersion conditions are changed so that even difficult-to-disperse substances behave like easily dispersible substances. Powders which form small particles have several dispersing properties, such as particle form 1; plate-shaped, faceted, spherical 2. hydrophobicity 3. moisture 20 4. agglomeration, and 5. temperature

Kun pulvereita dispergoidaan nesteeseen, ongelmana on saada neste, eli tavallisesti pisaroina oleva vesi, kiinnittymään 25 partikkelin pintaan. Pulverimaiset aineet ovat kuivina sekoittuneet ilmaan ja pulverissa oleva ilma on jakautuneena partikkelien väliseen tilaan ja kiinnittyneenä partikke-leiden pintaan. Partikkeleiden pinnassa oleva kuiva ilma estää vesipisaran kontaktin partikkelin pinnan kanssa, mikä 30 johtaa erityisesti särmikkäillä partikkeleilla erittäin heikkoon kostuvuuteen, koska niillä ilma pysyy hyvin partikkelin pinnassa kiinni ja suojaa siten partikkelia kosteudelta. Pienten vesipisaroiden pintajännitys on erittäin suuri ja se laukeaa sitä huonommin, mitä suurempi ero on 35 pisaran kosteuden ja pisaraan koskettavan ilma välillä.When powders are dispersed in a liquid, the problem is to cause the liquid, i.e. water, usually in the form of droplets, to adhere to the surface of the 25 particles. The powdery substances are dry mixed with the air and the air in the powder is distributed in the space between the particles and adhered to the surface of the particles. The dry air on the surface of the particles prevents the water droplet from coming into contact with the surface of the particle, which results in very low wettability, especially for faceted particles, as they adhere well to the surface of the particle and thus protect the particle from moisture. The surface tension of small water droplets is very high and it is worse the worse the greater the difference between the humidity of 35 drops and the air in contact with the droplet.

Siten partikkelin oma kosteus auttaa dispergointia ratkai- 4 97200 sevasti, sillä tällöin vesipisaran osuessa partikkelin pintaan laukeaa pintajännitys helpommin. Niinpä onkin edullista saada partikkelia ympäröivä ilma kostumaan mahdollisimman hyvin, jolloin varsinainen vettyminen tapahtuu 5 helpommin. Keksinnön mukaisesti dispergointitilan ilman suhteellinen kosteus nostetaan 100%:n, tai mahdollisimman lähelle sitä. Samoin dispergointitilan ilman lämpötila nostetaan korkeammaksi kuin kostutettavan partikkelin lämpötila. Tällöin saadaan aikaan veden kondensoituminen par-10 tikkelin pintaan ja luotua samat olosuhteet kuin jo ennestään kosteilla partikkeleilla. Teknisesti tämä tapahtuu siten että paine-ero dispergointitilaan tulevan pulveri-vesi-ilmaseoksen ja poistuvan pulveri-vesi-lietteen välillä sovitetaan sellaiseksi että pääosa sekoittimessa kiertä-15 västä ilmasta palaa dispergointitilaan. Näin ollen ilman lämpötila on korkeampi kuin tulevan pulverin. Koska ilma kiertää sekoittimessa, se lämpiää roottorin siipien antaman liike-energian vaikutuksesta ja koska pääosin sama kostunut ilma kiertää sekoittimessa, kiertävän ilman suhteellinen 20 kosteus on 100% tai lähellä sitä. Lämmin ilma pystyy myös sitomaan enemmän vettä, joten sen absoluuttinen kosteus on myös suuri. Seurauksena on, että pulverin pintaan ankkuroituneen ilmakerroksen suhteellinen kosteus nousee 100%:iin ja tapahtuu voimakas kondensio joka auttaa vesipisaran 25 liittymistä partikkelin pintaan. Partikkelin ja erityisesti sitä ympäröivän ilman kostumista helpottaa erittäin paljon se, että virtaus sekoittimessa on voimakkaasti turbulentista, jolloin ilma sekoittuu hyvin ja partikkeli kohtaa nopeasti useita vesipisaroita, jotka kosteuden lisääntymi-30 sen vaikutuksesta imeytyvät helposti partikkelin pintaan.Thus, the intrinsic moisture of the particle helps the dispersion decisively, because then when a drop of water hits the surface of the particle, the surface tension is triggered more easily. Thus, it is advantageous to make the air surrounding the particle wet as well as possible, whereby the actual hydration takes place more easily. According to the invention, the relative humidity of the air in the dispersion space is raised to 100%, or as close as possible to it. Likewise, the temperature of the air in the dispersion space is raised higher than the temperature of the particle to be wetted. This causes water to condense on the surface of the par-10 particle and create the same conditions as for already wet particles. Technically, this is done by adjusting the pressure difference between the powder-water-air mixture entering the dispersing space and the leaving powder-water slurry so that most of the air circulating in the mixer returns to the dispersing space. Therefore, the air temperature is higher than the incoming powder. As the air circulates in the mixer, it is heated by the kinetic energy provided by the rotor blades, and since essentially the same humidified air circulates in the mixer, the relative humidity of the circulating air is 100% or close to it. Warm air is also able to bind more water, so its absolute humidity is also high. As a result, the relative humidity of the air layer anchored to the surface of the powder rises to 100% and strong condensation occurs which helps the water droplet 25 to adhere to the surface of the particle. The wetting of the particle, and in particular the surrounding air, is greatly facilitated by the fact that the flow in the mixer is strongly turbulent, so that the air mixes well and the particle rapidly encounters several water droplets which are easily absorbed by the particle surface.

Sekoittimen tulokohtaan asetetaan alipaine, jonka vaikutuksesta tulokohdan ja poistokohdan välillä on n.6% suuruinen paine-ero ja poistotila on yleensä ulkoilman paineessa. 35 Lietteen liike-energian täytyy voittaa tämä paine-erosta aiheutuva vastus. Kun sekoittimen ulommalle kehälle sijoi-A vacuum is applied to the inlet of the mixer, as a result of which there is a pressure difference of about 6% between the inlet and the outlet and the outlet space is usually at ambient pressure. 35 The kinetic energy of the sludge must overcome this resistance due to the pressure difference. When the outer circumference of the mixer is

IIII

5 97200 tetaan sellainen määrä roottorisiipiä, että yhden siiven kokoama lietemäärän massa yhdessä nopeuden kanssa voittaa paine-erosta aiheutuvan vastuksen, saadaan liete poistumaan sekoittimesta. Koska ilma on huomattavasti kevyempää, sen 5 liike-energia ei voita poistovastusta vaan ilma palaa pääosin dispergointitilaan sisältäen dispergointitapahtumassa saadun lisäenergian lämpötilan ja suhteellisen kosteuden lisääntymisenä. Tämä energia siirtyy osin dispergointita-pahtumaan.5 97200 such a number of rotor blades that the mass of the amount of sludge collected by one vane together with the speed overcomes the resistance due to the pressure difference, causing the sludge to leave the mixer. Since the air is considerably lighter, its kinetic energy does not overcome the exhaust resistance but the air returns mainly to the dispersing state, containing the additional energy obtained in the dispersing event as an increase in temperature and relative humidity. This energy is partly transferred to the dispersion event.

1010

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

Tämän keksinnön avulla parannetaan liettotapahtumaa disper-gointilaitteessa ja tuotetaan paremmin dispergoituja tuot-15 teitä, aiempaa pienimmin investointi-, energia- ja käyttökustannuksin. Menetelmän avulla on aikaisempaa helpompi valmistaa vaikeasti lietettävien, särmikkäistä ja hydrofobisista partikkeleista koostuvien pulverien lietteitä. Sekoittimessa kiinteät aineet ja lietepisarat saadaan liik-20 kumaan roottorinsiiven etureunan ylipainevyöhykkeen ja edeltävän siiven takana olevan alipainevyöhykkeen muodostamalla välialueella, jolloin ainoastaan jostain syystä muodostuneet ylisuuret pisarat osuvat roottorin siipiin. Tämä lisää huomattavasti siipien kestoikää.The present invention improves the slurry operation in the disperser and produces better dispersed products, with the lowest investment, energy and operating costs. The method makes it easier than before to prepare slurries of powders consisting of difficult-to-slurry, faceted and hydrophobic particles. In the mixer, solids and sludge droplets are caused to move between the overpressure zone at the front edge of the rotor blade and the underpressure zone behind the previous wing, whereby only the Oversized droplets formed for some reason hit the rotor blades. This greatly increases the life of the wings.

. 25. 25

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten avulla.The invention is explained in more detail below with the aid of the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista sekoituslaitteis-30 toa, jossa pääsekoittimena on roottorisekoitin.Figure 1 shows one mixing device according to the invention, in which the main mixer is a rotor mixer.

Kuvio 2 on yksityiskohta kuviosta 1.Figure 2 is a detail of Figure 1.

Kuvio 3 esittää kuvioiden 1 ja 2 roottorisekoitinta rootto-35 ripesän kohdalta leikattuna.Fig. 3 shows the rotor mixer of Figs. 1 and 2 in section at the root of the roto-35.

6 972006 97200

Kuviossa 1 esitetty laitteisto käsittää lokerohihnakuljet-timen 1 ja pääsekoittimena käytettävän roottorisekoittimen 2, jossa on kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää roottoria 3, 4, jotka on sijoitettu koteloon 7. Roottoreiden 3, 4 5 kehillä on siipiä 15 ja niitä pyöritetään sähkömoottorilla 6. Sekoitin moottoreineen 6 on koottu runkoon 5. Sekoitti-men 2 poistoaukkoon 13 on liitetty jälkisekoitin, joka koostuu säiliöstä 8 ja siihen liitetystä sähkömoottorilla käytettävästä sekoitinlaitteesta 9. Roottorisekoittimen 2 10 syöttöaukkoon on liitetty syöttösuppilo, jonka sivuille on sovitettu suuttimet 10 veden syöttämiseksi sekoittimeen 2. Suuttimet 10 on sijoitettu kehään hieman sekoittimen 2 syöttöaukon yläpuolelle ja suutintyyppinä käytetään su-musuuttimia, jotka jakavat veden hienojakoiseksi sumuksi.The apparatus shown in Fig. 1 comprises a compartment belt conveyor 1 and a rotor mixer 2 used as the main mixer, with two rotors 3, 4 rotating in opposite directions, housed in a housing 7. The perimeters of the rotors 3, 4 is assembled in the body 5. A post-mixer consisting of a tank 8 and an electrically driven agitator device 9 connected to it is connected to the outlet 13 of the mixer 2. A feed hopper is connected to the feed opening 10 of the rotor mixer 2. to the circumference slightly above the inlet of the mixer 2 and spray nozzles are used as the nozzle type, which divide the water into a fine mist.

1515

Kun laitteistolla valmistetaan pulverin ja veden seosta, roottorisekoittimeen 2 tuodaan lokerohihnakuljettimella 1 pulveria syöttösuppiloon 11. Lokerohihnan 1 lokerot tyhjenevät syöttösuppiloon 11 ja samanaikaisesti nopeasti 20 liikkuva hihna 1 vie vastaavan tilavuuden ilmaa pois. Näin syöttösuppiloon 11 syntyy ulkoilman painetta pienempi paine. Pulveri-ilma seoksen pudottua vesisumutusvyöhykkeeseen poistuu pääosa partikkelien välisestä ilmasta vesisumun syrjäyttämänä ja lokerokuljettimen 1 aiheuttaman alipaineen 25 vaikutuksesta. Kuvioon 2 on piirretty nuolikuvioina ilmavirran kulku laitteistossa. Lokerohihnakuljettimesta 1 tuleva ilmamäärä on 100%, niin tästä ilmamäärästä noin 90% palaa lokerohihnakuljettimen 1 kautta takaisin ulkoilmaan. Loput 10% joutuvat roottorisekoittimeen 2, jossa tämä ilma-30 määrä sekoittuu sekoittimessa olevaan ilmaan. Pulveri-vesi-seoksen määrä sekoittimessa on hyvin pieni ja vastaavasti ilmamäärä suuri.When the mixture of powder and water is prepared by the apparatus, powder is introduced into the feed hopper 11 by means of a belt conveyor 1 by means of a belt conveyor 1. The compartments of the belt 1 are emptied into the hopper 11 and This creates a pressure in the hopper 11 lower than the pressure of the outside air. After the powder air has fallen into the water spray zone, most of the interparticle air is displaced by the water mist and under the effect of the vacuum 25 caused by the tray conveyor 1. Figure 2 shows the flow of air in the apparatus in the form of arrow patterns. The amount of air coming from the compartment belt conveyor 1 is 100%, so that about 90% of this air volume returns to the outside air via the compartment belt conveyor 1. The remaining 10% goes to the rotor mixer 2, where this amount of air-30 is mixed with the air in the mixer. The amount of powder-water mixture in the mixer is very small and the amount of air is correspondingly high.

Roottorisekoittimessa oleva ilma on voimakkaassa turbulens-35 sissa ja koska ilman relatiivinen kosteus on korkea ja lämpötila korkeampi kuin pulveripartikkelien, seuraa kon- li 7 97200 densoitumista partikkelin pinnalle. Pulverin ja veden muodostaman seoksen tulisi pysyä riittävän pieninä pisaroina, jotta pisarat pysyisivät sekoittimessa roottorien siipien eteen muodostuvan ilmapatjan varassa. Tällä kohtaa virtauk-5 sen turbulenssi on erittäin voimakasta ja vyöhykkeessä olevat vesipisarat, jauhepartikkelit ja lietepisarat törmäävät useita kertoja toisiinsa lyhyen ajan kuluessa ja tapahtuu voimakas sekoittuminen. Siipien etupinnassa on painevyöhyke ja siiven takapinnassa alipaineinen vyöhyke 10 joka toimii ilmansiirtäjänä sekoittimen kehien 3, 4 välillä.The air in the rotor mixer is in a strong turbulence, and since the relative humidity of the air is high and the temperature higher than that of the powder particles, condensation follows on the surface of the particle. The mixture of powder and water should remain in small enough droplets to keep the droplets in the mixer on the air mattress formed in front of the rotor blades. At this point, the turbulence of the flow-5 is very strong and the water droplets, powder particles and sludge droplets in the zone collide with each other several times in a short time and strong mixing occurs. The front surface of the blades has a pressure zone and the rear surface of the wing has a vacuum zone 10 which acts as an air transfer between the agitator rings 3, 4.

Kuviossa 3 on esitetty lietepisaroiden 12 ja ilman 14 virtaus roottorisekoittimen 2 poistoaukossa 13. Sekoittimen 2 15 ulkokehän siipien 15 väli on suurempi kuin poistoaukon koko roottorin 3 kehän suunnassa. Kun kahden roottorin 3 ul-kosiiven aukko tulee poistoaukon kohdalle, takimmaisen siiven edellä oleva ylipaineinen ilma ja lietepisarat 12 sinkoutuvat poistoaukkoon 13 roottorin tangentin suun-20 taisesti. Samalla etummainen siipi on jo poistunut poisto-aukosta 13, jolloin sen takana oleva alipaineinen vyöhyke muodostaa poistoaukon takareunaan alipaineen. Tämä alipaine imee takimmaisen siiven poistoaukkoon 13 heittämän ilman takaisin sekoittimeen, mutta ilmaa raskaammat lietepisarat 25 12 sinkoutuvat alipaineesta huolimatta poistoaukon 13 kaut ta jälkisekoittimeen 8, 9. Jotta roottorisekoitin 1 saataisiin toimimaan tällä tavalla, on sen syöttöaukkoon pääsevän ilman määrää rajoitettava, jolloin poistoaukosta ei virtaa ilmaa ulos. Poistoaukkoon syntyvä alipaine ei kuitenkaan 30 saa olla liian suuri, jotta lietepisarat 12 pystyvät voittamaan paine-erosta aiheutuvan vastuksen ja sinkoutuvat ulos sekoittimesta. Edellä kuvatussa laitteistossa, jossa jauheen syöttimenä käytetään lokerokuljetinta 1, ilman virtauksen kuristuminen tapahtuu automaattisesti hihnan 35 aiheuttaman imun vaikutuksesta. Tällöin paineet laitteistossa asettuvat likimain seuraaviksi: 8 97200 1. ulkoilmanpaine 1,00 bar 2. ilman paine syöttösuppilossa li 0,80 bar 3. sekoittimen ulkokehällä 6% pienempi kuin keskellä 0,75 bar 5 4. poistotilassa (jälkisekoitin) 1,00 barFigure 3 shows the flow of sludge droplets 12 and air 14 in the outlet 13 of the rotor mixer 2. The distance between the vanes 15 of the outer circumference of the mixer 2 15 is larger than the entire outlet opening in the circumferential direction of the rotor 3. When the opening of the 3 ul blades of the two rotors comes to the outlet opening, the overpressure air and sludge droplets 12 in front of the rear wing are ejected into the outlet opening 13 parallel to the tangent of the rotor. At the same time, the front wing has already exited the outlet opening 13, whereby the vacuum zone behind it forms a vacuum at the rear edge of the outlet opening. This vacuum sucks the air ejected by the rear vane into the outlet 13 back into the mixer, but the heavier sludge droplets 25 12 are ejected through the outlet 13 into the after-mixer 8, 9. air out. However, the negative pressure 30 generated at the outlet must not be too high for the sludge droplets 12 to overcome the resistance caused by the pressure difference and to be ejected out of the mixer. In the apparatus described above, in which a tray conveyor 1 is used as the powder feeder, the throttling of the air flow occurs automatically due to the suction caused by the belt 35. In this case, the pressures in the system are approximately as follows: 8 97200 1. outside air pressure 1.00 bar 2. air pressure in the hopper li 0.80 bar 3. on the outer circumference of the mixer 6% lower than in the middle 0.75 bar 5 4. in the discharge mode (post-mixer) 1.00 bar

Lietteen liike-energian täytyy voittaa siten 0,25 bar:n vastapaine, joka syntyy sekoittimen ulkokehän poistotilan 10 välille, jotta se päätyy jälkisekoittäjaan. Vastapaine estää ilmaa virtaamasta sekoittimen ulkokehältä jälkiliet-timeen, joten pääosa ilmasta palaa sekoittimeen. On edullista käyttää pientä painetta sekoittimessa, koska näin partikkelien pintaan ankkuroitunut ilma harvenee ja 15 edesauttaa myös vesipisaroiden kohtaamista partikkelin pinnan kanssa. Sekoittimen toiminta pienemmässä paineessa kuin ulkoilma estää lisäksi pölyhaittoja.The kinetic energy of the slurry must thus overcome the back pressure of 0.25 bar generated between the outlet space 10 of the outer circumference of the mixer in order to reach the post-mixer. The back pressure prevents air from flowing from the outer circumference of the mixer to the after-solvent, so that most of the air returns to the mixer. It is advantageous to use a low pressure in the mixer, because in this way the air anchored to the surface of the particles becomes thinner and also facilitates the contact of the water droplets with the surface of the particle. The operation of the mixer at a lower pressure than the outside air also prevents dust nuisances.

Edellä esitetyn lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin suo-20 ritusmuotoja. Sekoittimena voidaan käyttää kaksi roottoria käsittävän sekoittimen lisäksi sekoitinta, jossa on staat-tori ja roottori. Pulveri on edullista syöttää sekoittimeen lokerohihnakuljettimen avulla, koska tällöin annostelu saadaan tarkaksi ja syöttöaukkoon muodostuu itsestään ali-. 25 paine. Jos käytetään muunlaista syötintä, alipaine on saa tava aikaan esimerkiksi syöttösuppiloon liitetyn imulait-teen, esimerkiksi puhaltimen, avulla. Laitteessa tulee olla suodatin, joka estää pulverin imeytymisen imulaitteiston kautta pois syöttösuppilosta. Koska sekoittimen kierroslu-30 kua on säädettävä sekoitettavien aineiden mukaan, uloimman roottorinkehän kehänopeus vaihtelee, jolloin myös sekoittimen ja poistotilan välistä paine-eroa on valvottava, jotta ilma saadaan palaamaan sekoittimeen ja samalla varmistutaan, että sekoitettu aine poistuu. Paine-eroa voidaan 35 muuttaa esimerkiksi päästämällä lisäilmaa syöttösuppiloon tai lisäämällä alipainetta imulaitteen avulla. Pulveri li 9 97200 voidaan sekoittaa puhtaan veden sijasta esisekoitettuun lietteeseen tai lisäaineistettuun veteen tai muihin nestemäisiin aineisiin. Sekoittimessa olevan ilman kosteutta voidaan lisätä tuomalla höyryä sekoittimen ulkokehälle.In addition to the above, the present invention has other embodiments. In addition to a mixer comprising two rotors, a mixer with a stator and a rotor can be used as the mixer. It is advantageous to feed the powder into the mixer by means of a compartment belt conveyor, because in this case the dosing is made accurate and a sub-formation is formed in the feed opening. 25 pressure. If another type of feeder is used, the vacuum must be provided, for example, by means of a suction device connected to the hopper, for example a fan. The device must have a filter that prevents the powder from being absorbed out of the hopper by means of a suction device. Since the speed of the agitator must be adjusted according to the substances to be agitated, the circumferential speed of the outer rotor ring varies, so that the pressure difference between the agitator and the discharge space must also be monitored to return air to the agitator. The pressure difference can be changed, for example, by admitting additional air to the hopper or by increasing the vacuum by means of a suction device. Instead of pure water, powder li 9 97200 can be mixed with premixed slurry or with added water or other liquid substances. The humidity of the air in the mixer can be increased by introducing steam to the outer circumference of the mixer.

5 Höyryn seassa voidaan syöttää dispergointia avustavaa lisäainetta, jonka avulla hydrofobisten aineiden kostumista voidaan helpottaa. Dispergaattorilisäaineena voidaan käyttää esimerkiksi isopropanolia, joka höyrystyy helposti ja on suhteellisen edullista.5 A dispersing aid can be fed into the steam to facilitate wetting of the hydrophobic substances. As the dispersant additive, for example, isopropanol can be used, which evaporates easily and is relatively advantageous.

Claims

A process for mixing a powder and a liquid-like substance, wherein the proportioned quantity of powder and liquid substance is fed into a rotor mixer (2) where they are mixed and the mixture is removed via a drain opening (13) in the mixer (2). a drainage space (8), characterized in that the air flow to the mixer (2) is so limited that a pressure lower than the pressure in the drainage space (8) is formed in the mixer (2), whereby the air ( 14) substantially does not discharge from the mixer via the drain opening (8), but the air (14) returns to circulate in the mixer (2). 15

2. A method according to claim 1, characterized in that the pressure difference between the mixer (2) and the drain opening (8) is adapted to the peripheral speed of the mixer outer rotor (3), so that the movement energy of the droplets consisting of the blended substance and which is discharged 20 from the outermost periphery of the rotor (3) to the drain opening, tili is sufficient to transport them over the pressure difference between the mixer (2) and the drain space (8).

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the air flow to the mixer (2) is limited by removing air entrained in the powder in a feed funnel (11) connected to the inlet opening of the mixer (2). 30

4. A method according to any preceding claim, characterized in that powder having a lower temperature than the air circulating in the mixer (2) is fed into the mixer (2). 35

Process according to any of the preceding claims, characterized in that powder, whose relative moisture content is lower than the air circulating in the mixer (2), is fed into the mixer (2).

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it is still guided into the outer periphery of the mixer (2).

Process according to claim 6, characterized in that a dispersant additive, for example isopropanol, is involved in the meadow.

Apparatus for mixing a powder and a liquid substance, comprising means (1, 11) for feeding a proportionate quantity of powder and liquid substance into a rotor mixer (2) where they can be mixed and the mixture is removed via a drain opening (13) in the mixer (2) into a drain space (8), characterized by means (1) for limiting the air quantity to the mixer (2) in a manner that a pressure lower than the pressure in the drainage space (8), is formed in the mixer (2), whereby the air (14) does not substantially discharge from the mixer via the drainage opening (8), but the air (14) returns to circulate in the mixer (2).

Device according to claim 8, characterized in that the means for limiting the air flow comprise a compartment conveyor (1) arranged to carry powder to an inlet funnel (11) arranged at the inlet opening in the mixer (2) and at the same time to remove air in the powder. from the feed hopper.

Apparatus according to claim 8, characterized in that the means for limiting the air flow comprise a fan arranged at the inlet funnel (11) by means of a filter for removing air entrained in the powder from the inlet funnel. 14 97200

Device according to any one of claims 8-10, characterized by means for inserting a meadow into the surface periphery of the mixer (2). 5 10 il