DE2460521A1 - Abscheidereinrichtung - Google Patents

Description

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

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214/14

Pielkenrood-Vinitex B.V.

Assendelft /Niederlande Industrieweg 13

Abscheidereinrichtung

Priorität: 22. Dezember 1973 Niederlande Nr. 73/17653

Die Erfindung betrifft eine Abscheidereinrichtung mit einer an einer Neigung in einem Behälter untergebrachten und oben durch eine schräge Wand begrenzten Anordnung von parallelen und insbesondere gewellten, Abscheiderdurchlässe definie- ' renden Platten, wobei der Behälter mittels einer querverlaufenden Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, welche Trennwand mit der unteren Seite der schrägen Wand verbunden ist.

Zur Abscheidung von in einer Trägerflüssigkeit suspendierten Teilchen sind Abscheidereinrichtungen bekannt, die z.B. eine schräge Anordnung von übereinander angeordneten und insbesondere gewellten Platten aufweisen, wobei zwischen den Platten Durchlässe für die zu behandelnde Flüssigkeit vorhanden sind, in welchen die Abscheiderbahnlänge für diese Teilchen kürzer ist

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und die Teilchen dann auf den Platten angesammelt werden und entlang der Platten zu einem der äußersten Enden der Anordnung gleiten.

Der Abscheidungseffekt ist unter anderem von der Teilchengröße abhängig. Wenn die Teilchen zu klein sind, wird bei einer vernünftigen Durchflußrate eine ungenügende Ausscheidung erfolgen. Um eine bessere Ausscheidung von kleineren Teilchen zu erhalten, ist es deshalb von Vorteil, zuerst ein Teilchenwachtsum zu veranlassen.

Aus der DOS 2 320 859 sind Einrichtungen bekannt, die eine Koaleszenz, d.h. ein Verschmelzen oder Zusammenballen, von in einer Flüssigkeit .suspendierter Teilchen bewirken. In diesen Einrichtungen wird die'Flüssigkeit durch einen oder mehrere, im wesentlichen senkrechte Kanäle geführt. Die Kanalwände bewirken daher einen transversalen Geschwindigkeitsgradienten in der Flüssigkeit. Als Folge davon werden die Teilchen mit verschiedenen Geschwindigkeiten einander einholen, so daß die Wahrscheinlichkeit der Zusammenballung erhöht wird. Solche Einrichtungen sind sehr wirkungsvoll, haben jedoch den Nachteil, daß sie Raum benötigen, so daß insbesondere bei bestehenden Abscheidereinrichtungen der Einbau solcher Hilfseinrichtungen mit Schwierigkeiten verbunden sein kann.

Die Erfindung sieht eine Abscheidereinrichtung in der oben erwähnten Art vor, welche mit einer solchen Koalesziereinrichtung versehen ist, die keinen zusätzlichen Raum benötigt.

Die Abscheidereinrichtung gemäß der Erfindung weist eine Abscheideranordnung auf, welche an einer Neigung in einem Behälter angeordnet ist und an ihrem oberen Ende durch eine schräge Wand begrenzt ist. Dieser Behälter ist mittels einer Trennwand in zwei Kammern unterteilt. Das untere Ende der Trennwand ist mit der schrägen Wand verbunden. Die Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine Anordnung

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von Platten, die im dreieckigen Raum zwischen der schrägen Wand und der Trennwand angeordnet sind und im wesentlichen senkrechte Durchlässe zwischen den Platten begrenzen, in welchen die oben erwähnte Koaleszenz erfolgen kann. Diese Platten können unterschiedliche Formen aufweisen und im besonderen Koaleszierkanäle begrenzen, in welchen der Flüssigkeit gestattet wird, abwechslungsweise aufwärts oder abwärts zu fließen. Es können insbesondere Mittel zur Steuerung des Geschwindigkeitsgradienten in mindestens einem Teil dieser Durchlässe vorgesehen werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird ι
Es zeigt '

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Abscheidereinrichtung,

Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt entlang der Linie U-II von Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Teilansicht im Schnitt einer anderen Ausführungsform und

Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt entsprechend Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform.

Der in Fig. 1 gezeigte Abscheider besitzt einen Behälter 1, der mittels einer Trennwand 2 in zwei Kammern 3 und 4 unterteilt ist, wobei"ein Überlaufwehr 5, das in der Kammer 3 angeordnet ist, den leichteren, auf der Flüssigkeit schwimmenden Teilchen gestattet, zu einem Ableitkanal 6 wegzufließen. An der schrägen Wand 7 in der Kammer 3 des Behälters ist eine Abscheideranordnung 8 bekannter Art, die nicht ausführlich dargestellt ist, vorgesehen. Diese Anordnung enthält eine Mehrzahl von parallelen Platten, die an ihrer oberen Seite durch eine schräge Wand 9 begrenzt sind. Die schrägen Platten dieser Anordnung, welche vorzugsweise gewellt sind, begrenzen Abscheiderdurchlässe, welche an ihrem oberen Ende

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mit der Kammer 3 und an ihrem unteren Ende mit der Kammer 4 verbunden sind. Die Kammer 4 ist an ihrer unteren Seite mit einem Trichter 10 zur Abscheidung von Teilchen verbunden .

Die schräge, obere Wand 9 dieser Anordnung begrenzt zusammen mit der Trennwand 2 einen dreieckigen Raum 11 der Kammer 3. Im unteren Teil des Raumes 11 ist ein Einlaßrohr 12 vorgesehen, daß sich über die ganze Breite des Raumes 11 erstreckt. Das Einlaßrohr 12 ist mit einem Schlitz oder mit getrennten Öffnungen versehen, durch welche die Flüssigkeit, welche durch dieses Einlaßrohr 12 zugeführt wird, in den Raum 11 geleitet werden kann.

Im Raum 11 sind zueinander parallele Platten 13 angeordnet. Die aus dem Einlaßrohr 12 austretende Flüssigkeit fließt durch die Durchlässe H zwischen den Platten 13 aufwärts. Infolge der Reibung an diesen Platten 13 wird ein transversaler Geschwindigkeitsgradient in der Flüssigkeit erzeugt, so daß als Folge der so erzeugten Geschwindigkeitsdifferenzen die in der Flüssigkeit suspendierten Teilchen einander einholen und sich zusammenballen können. Da sich der Durchflußquerschnitt in den Durchlässen 14 nach oben allmählich erhöht, wird die Durchflußgeschwindigkeit allmählich abnehmen. Dies ist vorteilhaft, da bei einer allmählichen Teilchenzunahme auch das Risiko erhöht wird, daß sich die Teilchen durch Scherkräfte zwischen benachbarten Flüssigkeitsschiehten wieder trennen. Mit einer abnehmenden Fließgeschwindigkeit verringert sich dementsprechend auch dieses Risiko. Zudem wird bei einer niedrigeren Geschwindigkeit die Anwesenheitszeit in dem in Frage stehenden Abschnitt entsprechend erhöht, was bei dem niedrigeren Geschwindigkeitsgradienten von Vorteil ist.

Die Platten 13 können vorzugsweise gewellt sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Wellungen von benachbarten Platten stehen, wie gezeigt, in Gegenphase, so daß auch in der Fließrichtung ein abwechselnder Geschwindigkeitsgradient erzeugt wird, welcher ein Koaleszieren von Teilchen ebenso fördert. Wenn

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abwechslungsweise angeordnete Platten über eine halbe Wellenlänge verschoben werden, so sind die Platten in Phase zueinander, wodurch eine unterschiedliche Geschwindigkeitsgradienten-Yerteilung erreicht wird. Diesbezüglich wird auf die DOS 2 520 859 verwiesen.

Pig. 3 zeigt eine andere Anordnung, in welcher sich ein Teil der Platten 13' soweit wie die schräge Wand 9> aber nicht so hoch wie der normale Flüssigkeitsstand im Raum 11 erstreckt. Die restlichen Platten 13 erstrecken sich nach oben über den Flüssigkeitsspiegel hinaus, verbleiben jedoch in einiger Distanz von der Wand 9. Die dazwischen liegenden Durchlässe bilden in dieser Weise einen abwechselnd aufwärts und abwärts gerichteten Flußweg für die Flüssigkeit. Wie Fig. 3 zeigt, erfolgt die Flüssigkeitszufuhr zwischen den zentralen Platten 13', und die Flüssigkeit wird in zwei seitliche Ströme unterteilt. Es ist aber auch möglich, die Einlaßkammer an der äußeren Seite anzuordnen. Die Weite der Durchlässe 14 kann gegen die Außenseite hin größer gewählt werden, wie dies in der DOS 2 320 859 beschrieben ist, um so eine entsprechend niedrigere Fließgeschwindigkeit zu erreichen und daher das Risiko des Trennens von angesammelten !Teilchen zu reduzieren.

Die Platten 13', 13" entsprechend der Fig. 3 sind flach ausgebildet, können aber ebenso gewellt sein, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Es ist auch möglich, wie,in der DOS 2 320 beschrieben, Hilfsplatten vorzusehen, mittels welcher die Durchlässe 14 in parallel verbundene Teildurchlässe unterteilt werden, in welchen der Geschwindigkeitsgradient entsprechend höher ist. Diese Platten können vorzugsweise einstellbar gemacht werden und können flach oder gewellt sein. Zudem können sie entweder parallel zu den Platten 13, beziehungsweise 13¹ und 13*', oder quer zu diesen geführt sein.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher anstelle der dreieckigen Platten gemäß Fig. 3 Platten 15' und 15¹¹ praktisch parallel zu der Trennwand 2 angeordnet sind. Die

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Platten 15' erstrecken sich so weit wie die schräge Wand 9» aber nicht so hoch wie der normale Flüssigkeitsspiegel, und die Platten 15'' erstrecken sich über die Flüssigkeitsoberflache, aber verbleiben in einiger Distanz von der Wand 9. Auf diese Weise werden wieder Durchlässe 16 erhalten, welche abwechselnd aufwärts und abwärts gerichtete Flußwege bilden. Insbesondere nimmt die Weite dieser Durchlässe zu, um so die Pließgeschwindigkeit entsprechend zu reduzieren. Der letzte Durchlaß 16^fl ist durch eine Platte 15'' und die schräge Wand begrenzt und ist deshalb in seiner Weite erhöht. Auch bei dieser Ausführungsform können zusätzliche Platten in den Durchlässen zur Erhöhung des G-eschwindigkeitsgradienten angeordnet sein.

Die vom Einlaßrohr 12 oder einer ähnlichen Einlaßeinrichtung fließende Flüssigkeit fließt durch die unterschiedlichen Durchlässe 14 und 16, in welchen als Folge des transversalen Geschwindigkeitsgradienten ein Verschmelzen oder Zusammenballen von suspendierten Teilchen erfolgen kann. Wenn diese Teilchen leichter sind als die Trägerflüssigkeit, wird ein Teil von ihnen in die Kammer 3 ausgeschwemmt, und die restlichen Teilchen werden durch die Flüssigkeit zum Eingang der Abscheideranordnung 8 hin mitgerissen. In dieser Anordnung erfolgt eine weitere Abscheidung von leichteren Teilchen, welche dann zurück zu der Kammer 3 fließen. Die Teilchen, welche schwerer sind als die Trägerflüssigkeit, fließen am unteren Ende von der Abseheideranordnung 8 weg und gelangen in den Trichter 10. Die geklärte Trägerflüssigkeit fließt aufwärts in die Kammer 4 und wird von dort auf geeignete Weise abgeleitet.

Falls erforderlich, können Luft (und im besonderen kolloidal dispergierte Luft) und/oder andere abscheidungsfordernde Mittel in das untere Ende des Raumes 11 in der Nähe des Einlaßrohres 12 oder in dieses Rohr selbst eingeleitet werden. Bei der Ausführungsform von Fig. 4 sind die Platten 15'' derart geformt, daß schwimmende Teilchen schon in den Durchlässen 16 abgeschieden werden. Diese Teile schwimmen dann auf

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der Flüssigkeit und können gegen die Kammer wegfließen. Wenn Platten 13 und 13'' verwendet werden, kann dies ohne zusätzliche Maßnahmen erfolgen, da diese Platten das Entfernen dieser schwimmenden Teilchen nicht erschweren.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Abscheidereinrichtung mit einer an einer Neigung in einem Behälter untergebrachten und oben durch eine schräge Wand begrenzten Anordnung von parallelen und insbesondere gewellten, Abscheiderdurchlässe definierenden Platten, wobei der Behälter mittels einer querverlaufenden Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, welche Trennwand mit der unteren Seite der schrägen Wand verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Anordnung (8) von Platten (13,15), die im dreieckigen Raum (11) zwischen der querverlaufenden Trennwand (2) und der schrägen Wand (9) angeordnet ist, zwischen welchen Platten im wesentlichen senkrechte Durchlässe gebildet sind, und durch einen Einlass (12) für die zu behandelnde Flüssigkeit, welcher Einlass (12) sich derart in den Raum öffnet, dass zwischen den Platten (13,15) mindestens ein senkrechter Flüssigkeitsstrom nach aufwärts erreicht wird, in welchem infolge des durch die Platten der Anordnung (8) verursachten Geschwindigkeitsgradienten eine Koaleszenz von in der Flüssigkeit suspendierter Teilchen erfolgen kann, das Ganze derart, dass die durch die Anordnung (8) fliessende Flüssigkeit von der oberen Seite des Raumes (11) in das obere Ende der Abscheidereinrichtung (1) fHessen kann.

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   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten im wesentlichen dreieckig sind, dass eine Seite der Platten an. der Trennwand anliegt und dass die andere Seite der Platten an der schrägen Wand anliegt. ι

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass i

   sich der Einlass für die zu behandelnde Flüssigkeit in den unteren Teil des dreieckigen Raumes (11) öffnet, und dass die Flüssigkeit aufwärts in alle Durchlässe zwischen den Platten , fHessen kann.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten gewellt sind, und die Wellungen im wesentlichen quer zu der.querverlaufenden Trennwand gerichtet sind.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, dass wechselseitig angeordnete Platten vorgesehen sind, die mit Bezug auf die anderen Platten verschiebbar sind, so dass das Phasenverhältnis zwischen den Wellungen benachbarter Platten veränderbar ist.

   6r Einrichtung nach einem der Ansprüche. 2,4 oder 5, dadurch < gekennzeichnet, dass ein Teil der Platten in einem Abstand von der schrägen Wand endigt ttndl sich über die normale J Flüssigkeitsober fläche erstreckt, und; dass sich der andere

   Teil der Platten, welche an der schrägen Wand anliegen, nicht so hoch wie die Flüssigkeitsoberfläche erstreckt, das Ganze derart« dass abwechslungsweis"e aufwärts und abwärts gerichtete Durchlässe geschaffen werden, welche miteinander unter den ersten und über den zweiten Platten verbunden sind.

   7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten im wesentlichen parallel zu der querverlaufenden Trennwand gerichtet sind, dass ein Teil der Platten in einem Abstand von der schrägen Wand endigt und sich über die normale Flüssigkeitsoberfläche erstreckt, und dass die restlichen Platten an der schrägen Wand anliegen, jedoch nicht so hoch wie die Flüssigkeitsoberfläche erstrekken, das Ganze derart, dass abwechslungsweise aufwärts und abwärts gerichtete Durchlässe geschaffen werden, welche . miteinander unter den ersten und über den zweiten Platten verbunden sind.

   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch im wesentlichen parallele Hilfsplatten, die in einem oder mehreren Durchlässen angeordnet sind, und den jeweiligen Durchlass in eine Anzahl parallel miteinander verbundener Teildurchlässe unterteilt.

   9. Einrichtung nach Anspruch 8». dadurch gekennzeichnet, dass

   mindestens ein Teil der Platten verschiebbar ist.

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   10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsplatten gewellt sind. '

   11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet -durch zusätzliche Mittel zur Einleitung von Luft und/oder anderen abscheidungsfördernden Mitteln in den Einlass für die zu behandelnde Flüssigkeit oder in die Nähe dieses Einlasses.

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