NO141501B - Fremgangsmaate og anordning for dispergering av en gass i en vaeske - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte og en anord-

ning for dispergering av en gass, f.eks. luft, i en væske el-

ler slam som befinner seg i bevegelse. Som et eksempel på oppfinnelsens anvendelsesområde skal spesielt nevnes.flotasjons-

celler.

Innen mineralanrikningsteknikken anvender man flotasjon for

separering av verdifulle mineraler fra avfallssten. Generelt sett separeres ved anvendelse av en fIotasjonsmetode de inn-

byrdes forskjellige korn fra hverandre ved grenseflaten mellom to strommende faser som berorer "hverandre, av hvilke minst den ene bor være en væske. Grenseflaten kan dannes av væske-

vaeske eller væske-gass. Separeringen skjer ved at man bringer en del av kornene, f.eks. under anvendelse av egnede kjemika-lier, til å hefte ved nevnte grenseflate, idet de ovrige korn ikke hefter til denne.

For den praktiske gjennomfbring av en fIotasjonsprosess anvendes anordninger som benevnes fIotasjonsmaskiner eller -celler. Flotasjonsmaskinens oppgaver er: 1. å tilveiebringe nevnte grenseflate f.eks. mellom væske- og gassfasen. 2. å bringe kornene som skal separeres samt nevnte grenseflate i beroring med hverandre, og 3. å fore de korn som skal tas vare på og de som skal kastes til forskjellig stand.

For en effektiv separering ved flotasjonen er det fordelaktig at det oppstår en storst mulig grenseflate mellom fasene, og at kornenes sammenstotning med denne grenseflate er mest mulig rikelig. Modifisert gjelder det samme når det er tale om opp- ' lbsning av et fast stoff eller en opplosning i en annen opplosning.

Nærværende oppfinnelse tilsikter å løse de to forstnevnte oppgaver og en anordning for å gjennomfore disse.

Dsn utviklede fremgangsmåte egner seg foruten for utforelse

av fIotasjon,for en hvilken som helst prosess hvor en gass skal bringes til å blande seg som små bobler i en væske eller et slam.

Hva spesielt angår flotasjonsfenomenet skal bemerkes, at et hoyt energiforbruk alene hos fIotasjonsanordningen ikke garan-terer et godt og okonomisk sluttresultat, men den avgjorende faktor ved tilpassingen av de foran gitte prinsipper er, at gassens dispergering er effektiv, mineralkornene holdes i bevegelse og at dannelsen av gass-bob le -mineralkorn-aggregater er effektiv.

Antallet forskjellige fIotasjonsanordningsmodeller i lopet

av de 60 år som fIotasjonsteknikken i vesentlig grad har vært utnyttet har vært enorm. De fleste modeller har dog opptrådt bare for straks å forsvinne igjen. De for tiden markedsforte hovedtyper er de folgende:

1. Pneumatiske fIotasjonsmaskiner, ved hvilke malmslammet holdes som en suspensjon ved innblåsning av lavtrykksluft mot maskinens bunn via ror, munnstykke, eller lignende. Disse ma-skintypers andel er dog for tiden relativt liten. 2. Mekaniske flotasjonsmaskiner, hvor en rotor som tilhorer maskinens drivmekanisme suger inn luft fra utsiden av maskinen og dispergerer luften i slammet samt holder slammet som en suspensjon. 3. Mekanisk pneumatiske flotasjonsmaskiner, hvor rotorens oppgave er å holde slammet i form aven suspensjon, men hvor den nodvendige luft med overtrykk mates inn fra maskinens utside. Luftens dispergering skjer vanlig ved rotorens virkning.

I mekaniske og mekanisk pneumatiske fIotasjonsmaskiner dannes drivmekanismen av en rotor-stator-kombinasjon. De for tiden mest typiske på markedet forekommende maskintyper er: 1. Den såkalte Denver-mekanismen, hvis grunntype forste gang ble patentert av A W Fahrenwald i 1934 (US patent nr. 1 934 366). Denne omfatter en roterende vannrett tallerkenlignende propel-ler med lave vinger, såvel ved den ovre som den nedre flate. Propelleren omgis av en stasjonær begrensningsanordning med radielle vinger nedentil. Propelleren suger inn luft gjennom et beskyttelsesror som omgir maskinens aksel. De mot hverandre rettede kanter såvel ved propellerens som begrensningsanord-ningens vinger er vertikale. 2. Den såkalte Fagergren-mekanismen (US patent nr. 1 963 122/ 1934), ved hvis eldre type såvel rotoren som statoren består av innbyrdes likedannede "bur" sammensatt av to gavlstykker og spoler som binder disse sammen.

Den innenfor den stasjonære statoren roterende rotor suger opp slam med det nedre gavlstykke og luft gjennom et beskyttelses-

ror som omgir akselen med det ovre gavlstykke.

I den nyere Fagergren-type har de tidligere ca. 300-400 mm

hbye spoler blitt forandret til direkte fra rotorens sentrum utgående og utover brettede vertikale vinger samtidig som statoren består av en sylinder med perforert mantel som omgir rotoren .

3. I Agitair-fIotasjonsmaskinen (US patent nr. 3 327 851) består rotoren av en roterende, på sin ovre flate plan skive, hvis kanter har nedadrettede, og med jevne mellomrom ordnede vertikale fingre. Statoren består av radielle rektangulære skiver, idet rotoren roterer i disses åpne sentrum. 4. VX-3-flotasjonsmaskinens (finsk patent nr. 45 416) drivmekanisme omfatter en vannrett tallerkenlignende rotor med vinger på begge sider. På rotorens ovre side finnes en lukket motskive, hvorved mellom denne og rotorens ovre flate, når rotoren roteres, dannes en sugning som forer inn slammet i maskinen. Rotorens nedre vinger dispergerer den gjennom den hule aksel forte overtrykksluft i slammet og forer slammet mellom skivene på den av radielle rektangulære vertikale skiver sammensatte stator som omgir rotoren.

Ds fLotasjonsmaskiner som forekommer på markedet utover de foran oe;3krevne er mer eller mindre modifikasjoner av disse. Et feilet trekk synes å være at maskinens konstruksjon er basert mere på praktisk erfaring og tilfeldige ideer enn på en matematisk betraktning.

Den folgende fremleggelse av fremgangsmåten ifolge oppfinnel-

sen begrenser seg til betraktning av en situasjon, hvor luft eller likegodt en annen gass dispergeres i en. væske. Betrakt-

ningene er forovrig også begrenset til å berore en situasjon som nærmest opptrer i flotasjonsmaskiner eller i en annen luft-

blanding i en væske eller dispergering av en annen gass, da en målbevist gjennomforing av en generell betraktning ville være særdeles omfattende. De fremforte betraktninger er dog gjel-

dende også i mere generelle tilfeller.

Fremgangsmåte ifolge oppfinnelsen går ut fra det åpenbare faktum

at evnen hos dispersjonsoverflatens overflateenhet til å opplose luft i en væske som små bobler/er begrenset, og at hvis denne grense overskrides synker resultatets kvalitet, i dette til-

felle vokser nærmest boblenes storrelse,og hvis overflateenhe-

tens belastning ytterligere okes,begynner luften å trenge seg direkte gjennom slammet til cellens overflate uten i det helo tatt å dispergeres. Når cellens storrelse vokser er det okono-

misk og teknisk fordelaktig fremdeles å anvende en luftspaltningsmekanisme pr. cellebasseng eller i hvilket som helst til-

felle et mest mulig lavt antall mekanismer avhengig av typen,

og ved dette blir den luftmengde som skal spaltes gjennom en mekanisme stor. Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen karakteri-

seres ved det som angis i etterfølgende hovedkrav .

og kjennetegnene for anordningen ifolge oppfinnelsen fremgår av patentkrav 2.

I det folgende betraktes situasjonen for mekaniske celler for-

synt med rotor og stator. Dog kan mekaniske celler også savne en egentlig stator i generell betydning.

Når cellestorrelsen vokser og hvis cellens form forblir ufor-

andret vokser cellens volum proporsjonelt med tredje potens av dens mål, cellens frie væskeoverflate og likeledes den nodven-

dige luftmengde vokser proporsjonelt med dimensjonenes andre potens og ved mekaniske celler vokser rotorens omkrets, ved hvilken luftens spaltning skjer, proporsjonelt med dimensjo-

nenes forste potens. Hvis da cellens storrelse vokser, skulle også dypden av den sone av rotoren som fungerer som den effektivt dispergerende del vokse proporsjonelt med dimensjonene,

og den dispergerende overflate skulle også vokse proporsjonelt

med dimensjonenes andre potens, slik som luftmengden som skal dispergeres. Åpenbart er dog ikke dette tilfellet, men disper-geringssonens effektive hoyde er nærmest en bestemt mengde hydrostatisk trykkforskjell uavhengig av rotorens storrelse. Hvisrotorkonstruksjonen er slik at en oket 1uftinnmatning kan

trykke væskeoverflaten i rotoren og innenfor dispersjonssonen nedover, bl.a. Agitair og Fagergren, og således nærmest av seg selv oke dispersjonsoverflaten, har luften i rotoren et mot væskens nedre overflate tilsvarende trykk og luften avgis ikke jevnt gjennom den mot væsken foreliggende frie overflate, men i forste rekke i det område som oppviser det minste utvendige trykk, d.v.s. i almindelighet fra mekanismens ovre del og neppe i det hele tatt fra området med hoyere trykk, d.v.s. fra den nedre del. Hvis luftens og væskens frie grenseflate i dispersjonssonen bestemmes av konstruksjonen, bl.a. hos Denver, er situasjonen den samme forsåvidt at luftavgivningen kraftig begunstiger områder med det minste utvendige trykk i omhandlete grenseflate, i hvilke således ved okning av luftinnmatningen forst inntrer overbelastning. Et bevis på at dispersjonssonens hoyde ved kjente celletyper ikke av seg selv vokser med cel-

lens og mekanismens storrelse,er at man når storrelsen vokser,

ofte t.o.m. i betydelig grad har vært tvunget til å endre mekanismens konstruksjon.

Ved fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen skaper man under utnyt-

telse av det dynamiske trykk, som den i bevegelse foreliggende væske forårsaker, en situasjon, hvor nevnte dynamiske trykk kompenserer forskjellene hos det hydrostatiske trykk som på forskjellige dyp påvirker dispersjonsflaten slik at hele dis-pers jonsflatei uavhengig av dypden utsettes for samme ytre trykk. Ved dette oppnås den situasjon at den innmatede luft ikke spesielt begunstiger visse deler av sonen, men fordeler seg jevnt over hele flaten. En ifolge dette prinsipp reali-

sert effektiv dispersjonsflate er også med hensyn til sitt areal betydelig stbrre enn ved kjente anordninger, hvorfor den ved store celler nodvendige store luftmengde lett kan dispergeres med godt resultat, d.v.s. som finfordelte bobler.

Ved en luftspaltningsmekanisme ifolge dette prinsipp vokser dispersjonsflaten, i motsetning til hva som er tilfellet ved kjente mekanismer, proporsjonelt med kvadratet av mekanismens liniære mål, hvorfor en luftspaltning lykkes godt også ved særlig store celler,og spaltningsmekanismens konstruksjon og form kan være uavhengig av mekanismens storrelse.

En fordel ved fremgangsmåten er også at ettersom luftspalt-ningen skjer under samme betingelser i det vesentlige over hele flaten, kan disse betingelser velges optimalt med hensyn til spaltningen og effektivt forbruk,og således kan man også oppnå betydelige effektbesparelser i sammenligning med kjente konstruksjoner, og disse effektbesparelser kan oppnås også ved relativt små celler. Som écsempel på dynamisk trykk kan nevnes bl.a. av sentrifugalkraften forårsaket trykk, av hastigheten forårsaket undertrykk f.eks. i en venturi, trykket som påvirker et legeme i en stromning, f.eks. et oppdemningstrykk eller generelt sett trykkfordelingen langs med legemets overflate o.s.v..

I det folgende skal det utfores en forenklet matematisk betraktning for det tilfelle når trykket forårsakes av sentrifugalkraften. I nedenstående figur vises et roterende, ringformet element av en væske.

Væskens vinkelhastighet er CJ. Den differentiélle trykkendring i ringen er

2

dp<j = Pw r^ r

og trykkforandringen ved overgang fra rotorens overflate til

statorens overflate eller r^—> rs er

Antas at p er konstant og UJ en funksjon av dypden og radien ifolqe formlen: . oppnås

Integralens dimensjon er [ L j - 2. Den fås i dimensjonsfri form ved divisjon f.eks. med rcs, hvor rc er en konstant, en radius hvis storrelse er i det vesentlige den samme som r^ og r , og s er dispergeringsmellomrommet. Slik fås:

X(^) er i de fleste tilfeller nestent konstant og i verdi ^l og verdien for rc kan velges slik at ..f.eks. ved mekanismens ovre del X(O) = 1..

Det er formålstjenlig å overfore W( z) til formen ui{ z) = UQ-ri(^), hvorved vinkelhastighetens forandring i mellomrommet gjengis i uttrykket

( jj er vinkelhastigheten i punktene r = rc, z = zQ = dispersjonssonens ovre kant. For p^ oppnås herved uttrykket: og for totaltrykket som påvirker dispersjonsflaten fås uttrykket: I dispergeringsmellomrommets ovre del er = o og

Ved å dividere ligningenes forskjell med den siste lignings siste uttrykk får:

Foran ble konstatert at vanligvis i vanlige mekanismekon-struksjoner n>l. Av den utledde ligning kan konstateres at mellomrommet vokser med & zyog at mellomrommets form er sterkt avhengig av den måte på hvilken vinkelhastigheten forandres som en funksjon av dypden eller av -TL(£) . I det f Sigende betraktes uttrykket for X(^) i et spesialtilfelle.

Verdien for rc kan defineres slik at ved mekanismens ovre kant X(0) = 1. Dette gjelder også for et generelt tilfelle. X er en funksjon av £ = A z/r , fordi enten r eller r. eller begge er funksjoner av £. I de fleste tilfeller er dog X(£) .^1 som en forste tilnærmelse.

Hvis vinkelhastighetens forandring som ai funksjon av radien

r er en annen enn i det viste eksempel er også uttrykket for X (£) et annet. Hvis ri og rg ikke forandres spesielt meget

i dispersjonssonen, er X(£) -^1 innenfor hele området.

Ligningen (9) uttrykker oppfinnelsens kjerne ved en tilpasning på en mekanisk celle: mekanismens dispersjonsmellomrom formes ut som en funksjon av dypden, d.v.s. statorens og rotorens mot hverandre kommende flater utformes slik at sentrifugalkraften^ som opptrer i suspensjonen som befinner seg i roterende bevegelse i mellomrommet på hovedsakelig alle nivåer av dispergeringssonen^kompenserer den på forskjellige dyp opptredende forandring i det hydrostatiske trykket slik at et konstant trykk hersker i det minste på hoveddelen av dispergeringsflaten. En forandring i vinkelhastigheten som en funksjon av dypden, de deler som forårsaker /!(£), f.eks. rotorens indre opp-bygning og oppsiemningnns sirkulasjonsretning (som skjer ovenfra og/eller nedenfra) kan også danne mål for den orrihandlete utformning,f.eks. når man tilstreber et mellomrom som forandres på onsket måte. På grunn av fremgangsmåtens generelle .na-tur kan ligningen (9) virkeliggjores på et uendelig antall måter.

Utover det nevnte konstanttrykkvilkår forutsetter en fordelaktig funksjon at det til dispergeringssonen utover luft også strommer inn oppslemning, hvis stromning er jevnt fordelt over omhandlete flate, og hvis storrelse står i egnet forhold til luftstromningen for at en luftslamsuspensjon skal frembringes under fordelaktige betingelser.

Stromningen innen statorområdet og andre steder i cellerommet bor være tilstrekkelig turbulent for at forutsetninger skal finnes for kollisjoner mellom boblene og mineralpartiklene og opp-komst av agglomerater. Dessuten bor denne av mekanismen frem-bragte slamstrom være tilstrekkelig sterk for at det faste mate-riale skal holdes oppblandet i væsken, slik at agglomeratorer kan dannes.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere eksempelvis under henvisning til vedlagte tegninger, hvor

figurene 1- 7 viser forskjellige utforelsesformer av en anordning ifolge oppfinnelsen, som omfatter en rotor-statorkombina-sjon,

figurene 8-11 viser noen fordelaktige gjennomskjæringer av rotoren,

figurene 12-14 viser med henvisning til forangående figurer alternative måter å innøre luft i rotoren,

Med henvisning til den foran angitte teori tas som eksempel

som utgangspunkt for følgende betraktning en anordning som vises i figur 1, som f.eks. kan utgjøre en fIotasjonscelle. Dens viktigste deler er en roterende rotor 1 samt en stasjonær sta-

tor 2. Rotoren roterer i oppslemningen omkring en vertikal ak-

sel og via rotoren innmates luft i mellom rommet 3 mellom rotor og stator.

Rotorens konstruksjon er i dette tilfelle i overensstemmelse

med tverrsnittsbildet 15 og den omfatter således avvekslende ut til dispergeringsflaten rekkende luftpassasjer 5 og slamåpninger 8. Takket være slamåpningene fungerer rotoren også

som en pumpe som forer oppslemningen til dispergeringsflaten.

Luften strommer ut over luftpassasjene til nevnte flate. De

ved fIotasjonen nodvendige finfordelte bobler fremkommer ved dispergeringsflaten i mellomrommet 3. I snittet av rotoren på figuren ses på hoyre side væskestromningen mellom rotorens

vinger og på den venstre side et luftinnstromningsrom som

står i forbindelse med en hul aksel.

I dette tilfelle består rotorens mantelflate av en sylinder

og konstanttrykkvilkåret for dispergeringsflaten er blitt virkeliggjort ved bl.a. statorens utformning. Luften bringes til dispergeringsflaten langs med rotorens hele hoyde via separate luftpassasjer (figur 15), hvilke deler opp rotorens mantelfla-

ter i alternerende luftpassasjer og slamåpninger. De i tverr-

snitt V-formede slamåpninger er i dette tilfelle åpne i sin ovre ende, slik at slammet kan stromme inn i disse og avgå

til dispergeringsflaten ved rotorens sentrifugalvirkning og videre luftoppblandet via statoren til cellen. Statoren dem-

per ikke helt den sirkulasjonsimpuls som rotoren gir slammet3

men cellens hele slammengde befinner seg i en rotasjonsbeve-

gelse. Når slammet strommer fra mekanismens ovre side mot ro-

toren, vokser vinkelhastigheten hos dets rotasjonsbevegelse med uttrykket for impulsen, hvorfor det ved sin ankomst til rotoren befinner seg i rotasjonsbevegelse. Rotoren gir ytter-

ligere fart til rotasjonsbevegelsen på en måte som avhenger av anordningen av rotorens slamopptagning, av slamåpningenes og dispergeringsflatens form og kontruksjon og bl.a. av slammets oppholdstid inne i rotoren. Det innenifra rotoren til disper-geringsf laten strbmmende slam har således en vinkelhastighet som bl. a. på en måte avhengende av ovennevnte faktorer er en funksjon av dypdekoordinaten. Den til rotorende gående slam-

strom omgis av en medrevet likerettet stromning, som passerer

forbi rotoren direkte inn i dispergeringsmellomrommet, hvor turbulensen og omblandingen er effektiv, samt til statoren,

hvor dens mindre rotasjonsimpuls minsker hvirvlenes kraft mel-

lom statorskivene. Bl.a. forandrer denne tilleggsstromning slammets vinkelhastighet i dispersjonsmellomrommet fra den av rotoren gitte, hvilket resulterer i en art vinkelhastighetsfor-

dleiing uj = uj(z,r), som er en funksjon av dypden og radien.

Ved betraktningen foran av det dynamiske trykk oppnås lignin-

gen (9), som omfatter vilkåret for at en konstanttrykksitua-

sjon skal fremkomme. I overensstemmelse hermed bor X(£)

forandres på en måte som avhenger av_o?(f) og av Az. % = & z/ rc' A(^) er i de fleste konstruksjoner nesten

konstant /=*1, hvorfor i de fleste tilfeller s/sq bor forandre seg på nevnte måte. Forandringen av mellomrommet s som en funk-

sjon av dypden Az er i det vesentlige avhengig av vinkelha-

stighetens forandring som en funksjon av dypden iy = Az/rc.

Det må videre konstateres, at -0.(£) avhenger av rotorens ytre

form og indre konstruksjon og av slammets innstromningsmåte og at mellomrommet s(£) eller nærmere bestemt f— på sin

so

side avhenger av Sl{ %) og av Az, hvorfor mellomrommet på mange måter er en funksjon av mekanismens ovrige konstruksjon.

Figur 1 viste således et tilfelle hvor en sylindrisk rotor ble omgitt av en stator, som var slik utformet at konstanttrykkvil-

kåret virkeliggjores. Rotorens slamåpninger er åpne i sin ovre

ende, hvorfor det i mekanismen oppstår en såkalt ovre slamsir-kulasjon, hvor slammets vinkelhastighet ved dispergeringsfla-

ten vokser nedover. Ved en slik konstruksjon er det disperge-ringsmellomrom som virkeliggjor konstanttrykksvilkåret i de fleste tilfeller i hovedsaken nedover voksende, mens den ovre delens mellomrom kan være konstant eller oppover voksende.

Figur 2 viser forovrig en lignende konstruksjon som figur 1,

men slamåpningene er åpne nedover. I mekanismen oppstår således

en nedre sirkulasjon, hvor slammets vinkelhastighet ved disper-geringsf laten vokser oppover. I de ovre deler kan vinkelhastig-

heten være uavhengig av hoyden. For oppnåelse av konstanttrykk-

vilkåtet bor mellomrommet vokse sterkt nedover, og ved sin ovre

del eventuelt være konstant eller tilnærmet konstant.

Figur 3 viser forovrig en lignende konstruksjon som figurene 1 og 2, men slamåpningene er åpne både oppover og nedover, hvorved såvel en ovre som nedre sirkulasjon oppstår. Vinkelhastigheten hos slammet i mellomrommet er minst ved dispergeringsso-nens såvel ovre som nedre del. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er i hovedsaken nedover voksende, ved sin ovre del eventuelt konstant eller oppover voksende. Figur 4 viser et tilfelle, hvor statorens indre tangentflate er sylindrisk og konstanttrykksvilkåret er oppnådd ved rotorens utformning. Slaminnstromning til rotoren ovenfra er forhindret og slammet når dispergeringsflaten slik at rotoren via sin nedre del med mindre tverrsnitt suger opp slam fra cellen, hvilket ved innvirkning av sentrifugalkraften slynges ut av rotoren fra dennes ovre del med storre tverrsnitt. I cellen oppstår således en ren nedre sirkulasjon, og slammets vinkelhastighet vokser sterkt oppover . Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er sterkt nedover voksende, ved sin ovre del eventuelt konstant eller tilnærmet konstant. Mellomrommets forandring er virkeliggjort ved rotorens utformning.

Figur 5 viser en forovrig lignende konstruksjon som figur 4,

men slamåpningene er også åpne ved sin ovre ende, hvorved utover den nedre sirkulasjon også en ovre sirkulasjon oppstår. Denne innvirker på slammets vinkelhastighet i mellomrommet. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er i hovedsaken sterkt voksende nedover, ved sin ovre del eventuelt konstant eller nesten konstant eller voksende oppover.

Figur 6 viser en konstruksjon, hvor rotoren utvider seg nedover. Slaminnstromning til rotoren nedenifra er forhindret og slammet når dispergeringsflaten slik at rotoren via sin ovre del med mindre diameter suger opp slam fra cellen, som ved innvirkning av sentrifugalkraften slynges ut fra rotoren fra dens nedre del med storre diameter. I cellen oppstår således en ren ovre sirkulasjon og slammets vinkelhastighet vokser sterkt nedover. Mellomrommet som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret

er voksende nedover eller nesten konstant. Mellomrommets for-

andring virkeliggjøres enten ved rotorens eller statorens ut-

formning.

Figur 7 viser forovrig en lignende konstruksjon som figur 6,

men slamåpningene er også åpne ved sin nedre ende, hvorved utover den ovre sirkulasjon også en nedre sirkulasjon oppstår.

Denne påvirker slammets vinkelhastighet i mellomrommet. Det

mellomrom som kreves for oppnåelse av konstanttrykksvilkåret er nedover voksende eller nesten konstant, ved sin ovre del eventuelt sterkt voksende nedoveir.

Figurene 8-11 viser et antall egnede tverrsnitt for rotoren for transport av den for dispergeringen nodvendige luft til dispergeringsflaten.

Ved utforelsen ifolge figur 8 blandes luft opp i slammet

allerede for rotoren f.eks. med en konstruksjon ifolge figur 12 hvor luften via et beskyttelsesror mates inn ovenfor roto-

rens slamåpninger, hvorfra den oppblandet i slammet transpor-

teres ut til dispergeringsflaten.

Ved konstruksjonene ifolge figurene 9-11 innfores luften

til et spesielt luftrom i rotorens indre f.eks. på den måte som vises i figur 13 via en hul aksel eller ifolge figur 14

via et beskyttelsesror 4. Ved de tilfeller som vises i figu-

rene 13-14 avgis luften fra rotorens luftrom til slammet som strommer i slamåpningene og transporteres med dette til disper-geringsf laten . Ved konstruksjonen ifolge figur 15 transporteres luften via spesielle luftpassa-sjer direkte til dispergerings-

flaten, og forst der blandes den opp med slammet.

I samtlige tilfeller bor luften blandes opp i slammet slik at luftinnholdet i det slam som når dispergeringsflaten er vesent-

lig det samme i alle punkter. Dette forutsetter på sin side at det hersker en situasjon tilsvarende konstanttrykksvilkåret også ved luftutmatningsstedene, d.v.s. luftens utstromnings-

åpninger bor anbringes slik at det trykk med hvilket slammet påvirker disse over alt er det samme. Ved det tilfelle som vises i figur 17 behover bare konstanttrykksvilkåret å være

oppfylt ved dispergeringsflaten. Hvis luften blandes opp med slammet allerede på et tidlig trinn bor også konstanttrykksvilkåret være herskende i luftens utstromningsåpninger.

Naturligvis kan ved tilfellene ifolge figurene 1-11 anvendes konstruksjoner som folger de samme konturer, men vedrorende luftinnmatningsmåten og rotorens konstruksjon avviker fra de i figurene viste.

Figurene 19 og 20 viser eksempler på pneumatiske celler som med sin konstruksjon og virkemåte minner om de ovenfor betrak-tede, men hvor slammets sirkulasjonsbevegelse i dispergeringsmellomrommet er frembragt i stedet for av en rotor med en spesiell slampumpe, fra hvilket slammet fores inn tangentielt direkte i dispergeringsanordningen eller i et for denne belig-gende sylindrisk kammer, fra hvilket det kommer inn i dispergeringsanordningen. Den til rotoren svarende del .7, over hvilken luften fores, kan enten rotere fritt med stromningen eller vanligvis være stasjonær. Ved anordningen ifolge figur 19 avgår den luftoppblandete suspensjon hovedsakelig radielt,

og ifolge figur 20 hovedsakelig aksielt.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved dispergering av en gass, f.eks. luft i en væske, f.eks. en oppslemming hvor dispergeringen skjer ved hjelp av en rotor som er nedsenket i væsken og roterer om en vertikal rotasjonsakse, hvori gass innføres gjennom en vertikal akse og utblåses fra en sone på over-flaten av rotorens side som derved funksjonerer som rotorens gassdispersjonsoverflate. og hvorved endringen i det hydrostatiske trykket som øker med økende dybde regnet fra rotorens topparti kompenseres ved et dynamisk som varierer tilsvarende med dybden for at derved det totale væsketrykket på dis-pers jons flaten skal bli i det vesentlige like stort over den største delen av dispersjonsoverflaten, karakterisert ved at en ring av væsken rundt og inntil rotorens gassdispersjonsoverflate,som er frembrakt ved at man begrenser det frie rotasjonsrornmet rundt rotoren på en slik måte at nevnte rom øker med økende dybde, bringes i rotasjon ved hjelp av rotoren slik at derved den sentrifugalkraft som innvirker på den nedad i tykkelse økende væskeringen be-virker nevnte dynamiske kompensas jonstrykk idet gassdisper-sjonsoverflaten strekker seg langs i det vesentlige hele høyden av rotorens sideparti.

2. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 som omfatter delvis en rundt en vertikal rotasjonsakse roterbar rotor (1) hvor rotorens (1) sideflate er utformet som en gassdispersjonsoverflate langs i det vesentlige hele sin høyde og er nedsenket i en væske og er forsynt med en vertikal, hul gasstilførselsakse og en dispersjonsover-flate på siden av denne, som er anordnet for å disnergere gass som tilføres fra gasstilførselsaksen i væsken, dels en stator (2) anordnet rundt rotoren med avstand fra denne som sammen med rotoren avgrenser et ringformet rom (3), karakterisert ved at rotorens (1) utside og statorens (2) innside, hvilke tilsammen avgrenser det ring- formige rommet (3), utformes med nedad innbyrdes økende avstand slik at rommet (3) utvider seg nedover og derved gir en langs rotorsiden nedad i tykkelse økende væskering som kan roteres av rotoren.

3. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at statoren (2) på innsiden har i det vesentlige konstant tversnitt langs høyden mens retoren (1) på utsiden har et nedad minskende tverrsnitt.

4. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at statoren (2) på innsiden har et nedad økende tverrsnitt mens rotoren (2) på utsiden har et hovedsaklig konstant eller i likhet med statoren, men dog langsommere nedad økende tverrsnitt langs høyden.

5. Anordning ifølge hvert av kravene 3 til 6, karakterisert ved at rotoren (1) har utstrømningsåpninger (5) for gass og utstrømingsåpninger (8) for væske anordnet vekselvis i rotorens periferiretning og er adskilt ved hjelp av skille-vegger slik at gassen og væsken har egne, separate kanaler hvor-under væskekanalene er åpne oppad og eller nedad.