Wynalazek dotyczy sposobu oddzielania jedne¬ go luj) kilku skladników zawieszonych w cieczy, a zwlaszcza koloidów, ewentualnie skoagulowa- nych, w srodowisku fazy cieklej.Sposób wedlug wynalazku daje sie zastosowac w róznych galeziach przemyslu, na przyklad w przemysle winnym, piwnym i cukrowniczym.W licznych galeziach przemyslu, na przyklad wymienionych powyzej, czesto nalezy przerabiac roztwory koloidalne, które maja byc klarowane, na przyklad roztwory bogate w bialko, pektyny i inne substancje.W celu osiagniecia skoagulowania substancji koloidalnych oraz sklarowania zawiesiny stosuje sie sposoby fizyczne, chemiczne lub fizyko-che¬ miczne.Zwykle otrzymuje sie klaczki jeszcze bardzo bogate w roztwór macierzysty. Dotychczas od¬ dzielanie klaczków samych lub zmieszanych z in¬ nymi substancjami przy zwy bylo malo skuteczne, poniewaz srednia gestosc klaczków i innych substancji w zawiesinie byla równa lub prawie równa gestosci cieczy, która je zawierala.Z drugiej strony jest rzecza dobrze znana, ze roztwory koloidalne luib pólkoloidalne nie daja sie filtrowac, badz wskutek tego, ze koloidy nie sa zatrzymywane na filtrze, badz tez klaczki two¬ rza na powierzchni filtrujacej powLoke mazista i nieprzepuszczalna, która prawie Calkowicie za¬ tyka filtr. Niektórzy konstruktorzy starali sie klarowac takie roztwory wylacznie przez proste odwirowanie lub w aparatach do klarowania wielokrotnego. Te aparaty maja podwójne dzia¬ lanie, a mianowicie metna ciecz przechodzi naj¬ pierw przez stos talerzy stozkowych, które po¬ zwalaja na oddzielenie od cieczy substancji nie- koloidalnych bardziej gestych, nastepnie w in¬ nym miejscu i przy ciaglym odwirowywaoRi ciecz, która pozostala jeszcze metna, przechod&iprzez nowy $to& utworzony z tarcz z papieru, ba¬ welny lub innego materialu scisnietych miedzy plytami rowkowymi. Takie aparaty do klarowa¬ nia wielokrotnego maja wydajnosc slaba, ponie¬ waz wyplyw zalezy calkowicie od filtru konco¬ wego i, jak stwierdzono, ich skutecznosc jest bardzo zmniejszona ze wzgledu na to, ze zamu¬ lanie tarcz z papieru, bawelny lob z innego ma¬ terialu nastepuje bardzo szybko.W zadnym przypadku nie mozna uwazac za rzecz korzystna stosowanie takich aparatów do klarowania wielokrotnego w przemyslach, w któ¬ rych dziennie przerabia sie bardzo duze objetosci cieczy.Azeby móc sklarowac, to jest- uwolnic ciecze od skoagulowanej zawiesiny, stosowano dodawa¬ nie do cieczy srodków pochlaniajacych, np. ziemi okrzemkowej lub stosuje sie szereg czynnosci przygotowawczych, które pozwalaja na rozpro¬ szenie klaczków w masie cial obojetnych, odgry¬ wajacych role nosnika przy filtrowaniu.Ta metoda, chociaz bairdzo uciazliwa, jest do¬ tychczas stosowana w przemysle, gdyz stwier¬ dzono, ze jak dotychczas jest jedyna metoda opla¬ calna, chociaz wymagajaca wielu czynnosci i zwiekszonych kosztów na materialy nosnikowe.Wynalazek ma na celu unikniecie wyzej wzmiankowanych niedogodnosci i opiera sie na zasadach fizycznych zupelnie róznych.Istota wynalazku polega na tym, ze stwarza aie takie warunki, przy których micele lub inne czastki zdolne sa chwytac powietrze, gaz lub mieszanine gazów i nabywac w ten sposób sile wznoszaca, dostateczna do wywolania szybkiego oddzielenia miceli lub innych czastek od cieczy i do wsplyniecia na powierzchnie cieczy zawie¬ siny, której gestosc pierwotna byla równa lub troche wieksza niz gestosc cieczy, przy czym na¬ stepuje stopniowo sklarowanie cieczy.Sposób wedlug wynalazku polega wiec na do¬ prowadzaniu cieczy do zetkniecia z powietrzem, gazem lub mieszanina gazów obojetnych w wa¬ runkach, w których zapewnia sie jak najwieksza powierzchnie zetkniecia sie miedzy dwoma faza¬ mi, powietrzem lub gazem i ciecza.Jest rzecza wiadoma, ze micele koloidalne, jak równiez zawiesiny skoagulowane, drobno rozpro¬ szone, maja znaczna sklonnosc do gromadzenia sie na powierzchni rozdzialu gaz - ciecz. Poza¬ dany wynik bedzie tym lepszy im wieksza bedzie powierzchnia zetkniecia sie fazy cieklej z faza gazowa. Przy nadmiarze przyczepionych czastek powietrza nadaja one zespolowi powietrza — koloid lub gaz-koloid gestosc bardzo mala w sto¬ sunku do gestosci fazy cieklej, wskutek czego zawiesina skoagulowana jest unoszona na po¬ wierzchnie, a ciecz zostaje ostatecznie sklarowa¬ na. W wykonaniu praktycznym wynalazku ciecz jest prowadzona w postaci blony (filmu) lub strumieni bardzo cienkich, które natrafiaja na powierzchnie zderzeniowa w srodowisku gazowym, przy czym pewna ilosc powietrza lub gazu, który miesza sie energicznie z czastkami lub skupieniami miceli, przyczepia sie do tych czastek i umozliwia im nabycie sily wznoszacej, dostatecznej do wywolania oddzielenia sie od cieczy, co moze byc nazwane „dekantacja od¬ wrócona".W wyniku tej odwróconej dekantacji statycz¬ nej zawiesina skoagulowana wyplywa na wierzch i wystarcza oddzielic ja od cieczy, która stala sie przy tym przezroczysta.W niektórych przypadkach moze byc rzecza korzystna dodawanie do roztworów koloidalnych lub pólkoloidalnych z góry okreslonej ilosci srodka pianotwórczego, ulatwiajacego ukoncze¬ nie odwróconej dekantacji statycznej w czasie skróconym.Z drugiej strony mozna dodawac do roztwo¬ rów traktowanych czynnika aktywnego, prze¬ znaczonego do spowodowania koagulacji lub wytworzenia zawiesiny skladnika oddzielanego.Zgodnie z wynalazkiem przycasepienie powie¬ trza lub gazu do czastek lub klaczków powoduje sie za pomoca wirówki, do której doprowadza sie ciecz traktowana.Wirówka ta ma postac cylindra obrotowego z którego otworów ciecz wyplywa w postaci fil¬ mu lub strumieni bardzo cienkich, do których przyczepia sie powierzchniowo otaczajace je powietrze lub gaz, które mieszaja sie energicz¬ nie z zawiesina skoagulowana na drodze od miejsca wyplywu az do miejsca zetkniecia sie ze scianka otaczajaca cylinder. Powietrze lub gaz zespala sie z substancja zawieszona prawdo¬ podobnie w chwili zderzenia z powierzchnia zderzeniowa.Pecherzyki powietrza lub gazu zemulgowane w cieczy równiez wyplywaja ku górze co po¬ maga jeszcze do wznoszenia sie miceli otulo¬ nych w powietrze lub substancje gazowa.Rysunek przedstawia schematycznie przyklad urzadzenia do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku, przy czym fig. 1 przedstawia w prze¬ kroju pionowym pierwsza postac wykonania wirówki, fig. 2 zas — w tym samym przekroju druga postac wykonania wirówki, fig. 3 — zbiornik do dekantacji odwróconej w przekroju pionowym.Wedlug fig. 1 cylinder obrotowy 1 jest zasi¬ lany ciecza przerabiana mp. od góry przez otwór — 2 —wejsciowy 2, przy czym cylinder 1 jest otoczony oslona S.Przerabiana ciecz jest doprowadzana do na* rzadu rozdzielajacego U, sztywno polaczonego z cylindrem 1 i przymocowanego za pomoca na- leretki 6 do uchwytu 7, który jest wprawiany w ruch obrotowy. Cylinder 1 jest zaopatrzony w pierscien stabilizujacy 1'. Ciecz, która splywa wzdluz scianki wewnetrznej cylindra obracaja¬ cego sie z predkoscia okreslona, wyplywa z jego czesci dolnej i wskutek dzialania sily odsrod¬ kowej tworzy tarcze wodna 8 w postaci cien¬ kiej blony, która zderza sie z ostana S. Cylinder jest otwarty od dolu w celu umozliwienia od¬ plywu cieczy na calej powierzchni pod dolnym—~~ brzegiem cylindra. Moze jednak on równiez byc zamkniety od dolu calkowicie lub czesciowo, przy czym ciecz wyplywa z niego w postaci strumienia przez otwory obwodowe.Dolna czesc 9 oslony S jest zaopatrzona w otwór wyjsciowy S na ciecz z zaadsorbowa- nymi banieczkami gazowymi. Calosc jest kie¬ rowana do osadnika nie przedstawionego na rysunku. Ten sam wynik moze byc otrzymany równiez innymi sposobami fizycznymi lub me¬ chanicznymi pozwalajacymi na , laczenie zawie¬ siny skoagulowanej lub innych czastek z powie¬ trzem lub innym gazem obojetnym.Odmiane emulgatora przedstawia fiig. 2, we¬ dlug której ciecz poddawana klarowaniu wpro¬ wadza sie pod cisnieniem do zbiornika 10 zao¬ patrzonego w otwory wyrzutowe 11, z których ciecz wyplywa w postaci strumieni cienkich, fctóre po zetknieciu sie z powietrzem lub gazem uderzaja sie z oslona 12, przy czym prawdopo¬ dobnie w momencie zderzenia sie strumienia 2 oslona nastepuje przenikanie powietrza lub gazu do micel osadu zawieszonego.Oslona 12 stanowi czesc oslony 13, otaczajacej dolna czesc zbiornika 10 odgraniczajacej prze¬ strzen H i zaopatrzonej w otwór wyjsciowy S na ciecz zawierajaca micele otulone gazem lub powietrzem.Predkosc osadzania sie moze byc regulowana przez zmiane temperatury cieczy, ewentualnie skoagulowanej, zmiane predkosci cylindra po¬ rywajacego ciecz, srednice otworu wyjsciowego cieczy na zewnatrz cylindra, odleglosc otworu wyjsciowego (lub otworów wyjsciowych) od strefy zderzenia.Mozna równiez, zgodnie z przykladem poda¬ nym na fig. 2, zmieniac cisnienie wywierane na ciecz, ksztalt i przekrój otworów wyrzutowych il i odleglosc tych otworów od oslony 12. Przy klarowaniu niektórych cieczy mozna równiez zmieniac ilosc i rodzaj dodawanego ewentualnie srodka pianotwórczego.Jest rzecza samo przez sie zrozumiala, ze gdy miesza sie z powietrzem zawiesine skoagulowa- na, wystarcza obracac aparat wirówkowy w przestrzeni nieszczelnej, do której powietrze zewnetrzne ma dostep wolny.Ten przypadek jest przedstawiony na fig. 1, na której przewidziano u góry (w &1) i u dolu (w S) dostep powietrza atmosferycznego, oraz na fig. 2, na której równiez uwidoczniono do¬ step powietrza atmosferycznego w miejscach St.Jezeli rodzaj cieczy lub jednego z jej sklad¬ ników wymaga zemulgowania w niej gazu inne¬ go niz powietrze, to przestrzen otaczajaca cylin¬ der powinna byc szczelna na powietrze, przy czym gaz lub mieszanine gazów doprowadza sie przez zawór. Po wyjsciu z emulgatora ciecz moze np. byc prowadzona z pewna ostroznoscia do zbiornika 15 (fig. 3), -który w tym celu jest zaopatrzony w rynne spiralna 17, której pochy¬ losc jest wystarczajaca do umozliwienia splywu cieczy wskutek dzialania sily ciezkosci bez wy¬ wolania wirów gwaltownych, które uniemozliwi¬ lyby dekantacje odwrócona przebiegajaca w cie¬ czy podczas jej przeplywu wzdluz rynny 17, do której ciecz doplywa otworem 16.Predkosc dekantacji odwróconej moze byc regulowana niezaleznie od przyczyn opisanych powyzej, jezeli zaopatrzyc zbiornik dekamtacyj- ny 15, jak przedstawiono na rysunku, w plaszcz grzejny 18, wewnatrz którego krazy goraca lub zimna woda, co pozwala na zmiane tempera¬ tury piany lub cieczy, a przez to pozwala rów¬ niez w pewnej mierze na zmiane predkosci wznoszenia czastek otulonych substancja gazowa.Ciecz klarowna wyplywajaca otworem 19 (fig. 3) mozna ponadto przepuszczac przez filtr (nie przedstawiony na rysunku), zatrzymujacy czastki, które przypadkowo nie zaadsorbowaly banieczek gazowych, jak równiez wszystkie inne ciala obce zawieszone w cieczy nieobrobionej, które pozostaly obojetne na dzialanie powietrza lub gazu. Oddzielona zawiesina z zaadsorbowa- nym powietrzem moze byc nastepnie poddana odwirowaniu w wirówce o dzialaniu ciaglym (opisanej w patencie belgijskim nr nr 460523 i 462699) lub w wirówce o dzialaniu nieciaglym, poza tym na filtrze obrotowym albo w wirówce o bebnie nieperforowanym, ewentualnie zaopa¬ trzonej w zgarniacze, przy czym z czastek skoa- gulowanych wydziela sie bardzo latwo reszta cie¬ czy macierzystej. - 3 -Jezeli wydzielony osad zawiera jeszcze sub¬ stancje rozpuszczalne w ilosci godnej uwagi, przemywa sie go rozpuszczalnikiem cieplym lub zimnym o dobranych wlasciwosciach, np. o okreslonej wartosci Ph, a nastepnie odwiro¬ wuje sie w wirówkach o dzialaniu ciaglym lub nieciaglym lub saczy na filtrze obrotowym lub innym, ewentualnie z dodatkiem srodka ulatwia¬ jacego filtrowanie. PL