DE10153483A1

DE10153483A1 - Separating solid particles from aqueous solution comprises feeding solution into centrifuge drum rotated at high speed to separate particles/solution and at reduced speed to rinse particles with rinsing agent

Info

Publication number: DE10153483A1
Application number: DE10153483A
Authority: DE
Inventors: Bodo Block
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-15

Abstract

The separation of solid particles from an aqueous solution comprises feeding the solution to be cleaned via a feed line (8) into an annular chamber (7) of a drum (4) of a centrifuge (2), rotating the drum at a first high speed to separate the solid particles and the aqueous solution which is removed from the annular chamber, and rotating the drum at a second lower speed to rinse the solid particles in the annular chamber during simultaneous introduction of a rinsing agent. An Independent claim is also included for a device (1) used for carrying out the above process comprising a centrifuge with a drum rotating about an axis (3) and axially defined by walls (5, 6) to produce an annular chamber, a feed line for a solution to be cleaned, and a discharge line (9) for the cleaned solution. A rinsing line (10) comprises at least one rinsing nozzle (11) at one end which sprays rinsing medium into the annular chamber. The drum is driven by a drive (12) having at least two different speeds.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Lösung, insbesondere von Schlamm aus Abbeizsäure zur Behandlung von Metall, mit einer Vorrichtung, die eine Zentrifuge mit einer um eine Achse drehbaren Trommel aufweist, wobei die Trommel axial von Wandungen so begrenzt ist, dass ein Ringraum definiert wird, sowie eine Zuleitung für eine mit Feststoffpartikeln versetzte, zu reinigende Lösung zur Zentrifuge und eine Ableitung für die von Feststoffpartikeln befreite, gereinigte Lösung von der Zentrifuge. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for separating solid particles from an aqueous solution, especially sludge from pickling acid Treatment of metal with a device that uses a centrifuge Has drum rotatable about an axis, the drum axially from Walls is so limited that an annular space is defined, as well as one Supply line for a solution to be cleaned containing solid particles Centrifuge and a discharge line for those freed from solid particles, cleaned solution from the centrifuge. Furthermore, the invention relates to a Device, in particular for performing the method.

Beim Beizen von Stahl jeglicher Art entsteht Schlamm, der bei der weiteren Behandlung des Abbeizprozesses stört. Dies gilt insbesondere bei der Pflege des Beizbades sowie für die Entsorgung der Säure. Zur Badpflege werden kontinuierlich oder intermittierend definierte Mengen Abbeizsäure aus dem Bad abgezogen und durch neue Säure ersetzt. Zur Entsorgung der abgezogenen Abbeizsäure wird diese meist neutralisiert. Es kann dabei notwendig werden, ein größeres Volumen Abbeizsäure dem Bad zu entnehmen, als dies eigentlich für die Badpflege nötig wäre, da auch sichergestellt werden muss, dass eine ausreichende Menge Schlamm dem Bad entzogen wird. Hierfür ist es bekannt, eine Anreicherungsstufe, beispielsweise eine Sedimentationsstufe oder einen Filter, in das System zu integrieren. When pickling steel of any kind, sludge is formed, which in the further Treatment of the pickling process is disruptive. This applies particularly to care the pickling bath and for the disposal of the acid. For bathroom care continuously or intermittently defined amounts of pickling acid from the Bath removed and replaced with new acid. For the disposal of the withdrawn pickling acid is usually neutralized. It may be necessary remove a larger volume of pickling acid from the bath than this would actually be necessary for bathroom maintenance, since it also has to be ensured that a sufficient amount of sludge is removed from the bath. For this is it is known an enrichment level, for example a sedimentation level or integrate a filter into the system.

Bei der Regeneration von Abbeizlösungen reichen diese Hilfsmittel oft nicht aus. Da der aus dem Bad abzuführende Schlamm auch bei der Sedimentation pumpfähig gehalten werden muss und auch beim Rückspülen von Filtern eine hohe Verdünnung des abgesetzten Schlamms eintritt, gehen große Mengen Säure verloren, die dann neutralisiert werden müssen. These aids are often not sufficient for the regeneration of paint stripping solutions out. Because the sludge to be removed from the bath also during sedimentation must be kept pumpable and also when backwashing filters high dilution of the settled sludge occurs, large quantities go Acid lost, which must then be neutralized.

Zur Entschlammung wässriger Lösungen werden alternativ oder additiv zur Sedimentation bzw. Filterung in der chemischen Industrie auch Zentrifugen eingesetzt. Diese Zentrifugen sind aufgrund ihres Aufbaus meist recht teuer. Weiterhin eignen sie sich nur bedingt für die Reinigung stark saurer Abbeizlösungen. To desludge aqueous solutions, alternatively or additively to Sedimentation or filtering in the chemical industry including centrifuges used. These centrifuges are usually quite expensive due to their structure. Furthermore, they are only of limited suitability for cleaning strongly acidic Stripping solutions.

In der US 3,725,266 wird ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus einer wässriger Lösung beschrieben, wobei neben Sedimentationsstufen und elektrolytisch arbeitenden Einheiten auch eine Zentrifuge zur Anwendung kommt. Die dort offenbarte Zentrifuge ist in üblicher Weise konzeptioniert und weist einen recht komplizierten Aufbau auf. No. 3,725,266 describes a method for removing Impurities from an aqueous solution are described, whereby in addition Sedimentation stages and electrolytic units also use a centrifuge Application comes. The centrifuge disclosed there is in the usual way conceived and has a rather complicated structure.

Die EP 0 638 521 A1 zeigt eine Entwässerungsvorrichtung zum Entwässern von Schlämmen. Hier wird der Schlamm zunächst in einer herkömmlichen Zentrifuge mechanisch entwässert und dann in einem Zerstäubungstrockner, dessen Gehäuse die Zentrifuge umschließt, thermisch weiterbehandelt. Zur Vermeidung der Ansatzbildung von Dickstoffen wird die Zentrifuge mit einem feststehenden Mantel umgeben und die mit den Dickstoffpartikeln beladenen Trocknungsgase werden in einem Ringkanal geführt, der aus dem Mantel und dem Gehäuse des Trockners gebildet wird. EP 0 638 521 A1 shows a dewatering device for dewatering of sludges. Here the sludge is first used in a conventional Centrifuge mechanically dewatered and then in an atomizing dryer, whose housing encloses the centrifuge, thermally treated. to The centrifuge is used to avoid the build-up of thick materials surrounded by a fixed coat and that with the thick particles loaded drying gases are guided in an annular channel, which from the Sheath and the housing of the dryer is formed.

Eine Zentrifuge kommt gemäß der EP 0 177 838 A2 auch bei der Einbringung von Flockungsmittel in den Schlamm zum Einsatz. Zur ausreichenden Vermischung von Schlamm und Flockungsmittel ist vorgesehen, dass ein Flockungsmittel-Zuführungsrohr im Schlamm-Zuführungsrohr axial verstellbar bzw. drehbeweglich gehalten ist. A centrifuge also comes from EP 0 177 838 A2 Introducing flocculant into the sludge for use. For sufficient Mixing of sludge and flocculant is provided that a Flocculant feed pipe in the sludge feed pipe axially is adjustable or rotatable.

Auch aus der US 5,032,369, der EP 0 602 758 A1 und der DE 41 16 353 C1 sind chemische Anlagen bekannt, mit denen eine Entfernung von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Lösung vorgenommen wird. Allerdings werden dort im wesentlichen eine Anzahl verschiedener Sedimentations- bzw. Behandlungsbecken eingesetzt. Also from US 5,032,369, EP 0 602 758 A1 and DE 41 16 353 C1 chemical plants are known with which a removal of Solid particles are made from an aqueous solution. However there is essentially a number of different sedimentation or Treatment basin used.

Der Erfindung liegt im Lichte der vorbekannten Verfahren und Einrichtungen die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine zugehörige Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Losung, insbesondere von Schlamm aus Abbeizsäure zur Behandlung von Metall, zu schaffen, mit denen die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Es soll insbesondere eine einfache und damit kostengünstige sowie effiziente Abscheidung erreicht werden können. The invention lies in the light of the previously known methods and devices the task underlying a method and an associated device for separating solid particles from an aqueous solution, in particular of sludge from pickling acid for the treatment of metal, too create with which the disadvantages described are overcome. It should in particular a simple and therefore inexpensive and efficient Deposition can be achieved.

Diese Aufgabe wird lach der Erfindung verfahrensgemäß durch die Abfolge der folgenden Schritte gelöst:

a) Zuleiten von zu reinigender Lösung über die Zuleitung in den Ringraum der Trommel der Zentrifuge;
b) Drehen der Trommel der Zentrifuge mit einer ersten hohen Drehzahl zum Trennen von Feststoffpartikeln und wässriger Lösung und Abführen der wässrigen Lösung aus dem Ringraum;
c) Drehen der Trommel der Zentrifuge mit einer zweiten herabgesetzten Drehzahl zum Ausspülen von im Ringraum abgelagerten Feststoffpartikeln bei gleichzeitiger Zuführung eines Spülmediums in den Ringraum.

According to the method, this object is achieved by the sequence of the following steps:

a) supplying the solution to be cleaned via the supply line into the annular space of the centrifuge drum;
b) rotating the drum of the centrifuge at a first high speed for separating solid particles and aqueous solution and removing the aqueous solution from the annular space;
c) Rotating the drum of the centrifuge at a second reduced speed to rinse out solid particles deposited in the annular space while simultaneously feeding a flushing medium into the annular space.

Die Vorrichtung zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Lösung, die insbesondere zur Durchführung dieses Verfahren vorgesehen ist, hat neben einer Zentrifuge eine Zuleitung für eine mit Feststoffpartikeln versetzte Lösung zur Zentrifuge und eine Ableitung für die gereinigte Lösung. Erfindungsgemäß ist hier vorgesehen, dass die Zuleitung so angeordnet ist, dass sie den Ringraum mit zu reinigender Lösung versorgt, und dass eine Spülleitung mit mindestens einer an ihrem Ende angeordneten Spüldüse so angeordnet ist, dass die Spüldüse ein Spülmedium in den Ringraum einspritzen kann, wobei die Trommel der Zentrifuge von einem Antrieb drehbar ist, der diese mit mindestens zwei unterschiedlichen Drehzahlen drehen kann. The device for separating solid particles from an aqueous Solution, which is provided in particular for carrying out this method, in addition to a centrifuge has a feed line for one with solid particles offset solution to the centrifuge and a drain for the cleaned solution. According to the invention, it is provided here that the feed line is arranged that it supplies the annulus with solution to be cleaned, and that one Flushing line with at least one flushing nozzle arranged at its end is arranged that the flushing nozzle a flushing medium in the annular space can inject, the drum of the centrifuge being rotatable by a drive, who can rotate them at at least two different speeds.

Erfindungsgemäß wird also ein intermittierender Prozess zur Abscheidung von Schlamm aus der Abbeizlösung durchgeführt, bei dem zunächst bei hoher Drehzahl der Trommel der Zentrifuge eine Trennung von Schlamm und Lösung erfolgt und anschließend der in der Zentrifugentrommel angelagerte Schlamm bei reduzierter Drehzahl der Trommel ausgespült wird. According to the invention, an intermittent process for the deposition carried out by sludge from the stripping solution, in which initially at high Speed of the centrifuge drum separating sludge and Solution occurs and then the accumulated in the centrifuge drum Sludge is flushed out at a reduced speed of the drum.

In vorteilhafter Weise ermöglichen das vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vorrichtung eine wirkungsvolle Abscheidung von Feststoffpartikeln aus wässrigen Lösungen. Besonders vorteilhaft können Verfahren und Vorrichtung bei der Abscheidung von Schlamm aus einer Abbeizsäure zur Behandlung von Metall eingesetzt werden. Die Vorrichtung ist sehr einfach aufgebaut, so daß die Abscheidung kostengünstig ist. Die Abbeizlösung kann vor der Regeneration weitgehend entschlammt werden, so dass nur noch geringe Mengen Säure verloren gehen. Der Säureverlust beim Abschlämmen wird also auf ein Minimum reduziert, indem die Säure, die für das Ausspülen des Schlamms benötigt wird, weitgehend durch Wasser ersetzt wird. Die Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit der Abscheidung des Schlamms aus der Abbeizlösung werden somit wesentlich verbessert. Advantageously, the proposed method and the associated device an effective separation of solid particles from aqueous solutions. Methods and Device for separating sludge from a pickling acid Treatment of metal can be used. The device is very simple built up so that the deposition is inexpensive. The pickling solution can be used regeneration can be largely removed, so that only a small amount Amounts of acid are lost. The acid loss when draining off So reduced to a minimum by the acid necessary for rinsing out the Mud is needed, largely replaced by water. The Economy and environmental compatibility of the separation of the sludge the pickling solution are thus significantly improved.

Gemäß einer ersten Fortbildung ist vorgesehen, dass die Achse der Trommel der Zentrifuge zur Vertikalen einen Winkel zwischen 0° und 60° einschließt. Wenngleich die bevorzugte Ausrichtung der Zentrifuge in vertikaler Richtung erfolgt, kann es auch vorteilhaft sein, eine winkelige Anstellung im genannten Winkelbereich vorzusehen. According to a first development, it is provided that the axis of the drum the centrifuge forms an angle between 0 ° and 60 ° to the vertical. Although the preferred orientation of the centrifuge in the vertical direction takes place, it can also be advantageous to have an angular position in the above Angular range.

Die Trommel der Zentrifuge ist ferner bevorzugt in zwei axiale Abschnitte, vorzugsweise in einen oberen und einen unteren Abschnitt, durch ein sich radial erstreckendes Wehr unterteilt. Dabei kann die Zuleitung so angeordnet werden, dass sie nur den einen axialen Abschnitt, namentlich den unteren Abschnitt, mit zu reinigender Lösung versorgt. Das Wehr ist durchlässig ausgebildet, d. h. es weist mindestens eine Durchlassöffnung auf. Diese Durchlassöffnung kann dabei im radial außenliegenden Bereich des Wehres angeordnet sein. Bevorzugt ist sie als Ringschlitz ausgebildet. The drum of the centrifuge is also preferably in two axial sections, preferably in an upper and a lower section, through one radially extending weir divided. The supply line can be arranged in this way that they only have one axial section, namely the lower one Section supplied with solution to be cleaned. The weir is permeable trained, d. H. it has at least one passage opening. This Through opening can be in the radially outer area of the weir be arranged. It is preferably designed as an annular slot.

Die eine Wandung der Trommel, vorzugsweise die obere Wandung (in Bezug auf eine im wesentlichen vertikale Anordnung der Zentrifugentrommel), kann sich radial erstrecken; die andere Wandung der Trommel, vorzugsweise die untere Wandung, kann unter einem Winkel zur radialen Richtung angeordnet sein. Dabei ist besonders bevorzugt an einen Winkel zwischen 20° und 45° gedacht. One wall of the drum, preferably the upper wall (in relation to a substantially vertical arrangement of the centrifuge drum) extend radially; the other wall of the drum, preferably the lower wall, can be arranged at an angle to the radial direction his. It is particularly preferred at an angle between 20 ° and 45 ° thought.

Zum Abführen der vom Schlamm gereinigten Lösung aus der Trommel der Zentrifuge ist eine fluidische Verbindung zwischen dem Ringraum und der Ableitung vorgesehen, die bevorzugt durch mindestens eine Auslassöffnung in der Trommel hergestellt wird. Dabei befindet sich in vorteilhafter Weise die mindestens eine Auslassöffnung in einer Wandung, vorzugsweise in der oberen Wandung, der Trommel. Dabei kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Auslassöffnung auf derselben radialen Position in der Trommel angeordnet ist wie das radial innenliegende Ende des Wehres. To remove the sludge-free solution from the drum Centrifuge is a fluidic connection between the annulus and the Derivation provided, preferably through at least one outlet opening is made in the drum. It is located in an advantageous manner the at least one outlet opening in a wall, preferably in the top wall, the drum. It can also be provided that the outlet opening at the same radial position in the drum is arranged like the radially inner end of the weir.

Zwischen der Auslassöffnung und der Ableitung kann ein Sammelraum für gereinigte Lösung angeordnet sein. Genauso kann unterhalb der Trommel ein Auffangraum für Feststoffpartikel (Schlamm) vorgesehen werden. A collection space for cleaned solution can be arranged. Likewise, one can be below the drum Collection space for solid particles (sludge) should be provided.

Der Ringraum der Trommel der Zentrifuge weist bevorzugt - abgesehen vom Wehr - keinerlei Einbauten auf, wie sie ansonsten bei Zentrifugen meist vorgesehen sind, wie z. B. Austragsorgane in Form von Förderschnecken. The annular space of the centrifuge drum preferably has - apart from Weir - no built-in components, as is usually the case with centrifuges are provided, such as. B. discharge elements in the form of screw conveyors.

Zur Überwachung eines einwandfreien Laufs der Zentrifuge kann diese mit einem Schwingungsaufnehmer versehen sein. To monitor that the centrifuge is running properly, you can use it be provided with a vibration sensor.

Die Trommel, die Wandungen des Sammelraums und die Wandungen des Auffangraums bestehen bevorzugt aus säurefestem Material. Hierbei kann insbesondere Kunststoff zum Einsatz kommen. The drum, the walls of the collecting room and the walls of the Collection room are preferably made of acid-resistant material. Here can especially plastic are used.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: In the drawing, an embodiment of the invention is shown. It demonstrate:

Fig. 1 schematisch den Schnitt durch eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schlamm aus Abbeizsäure zur Behandlung von Metall und Fig. 1 shows schematically the section through a device for separating sludge from pickling acid for the treatment of metal and

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht von Fig. 1, wobei die Zentrifuge der Vorrichtung zu sehen ist. Fig. 2 is an enlarged view of Fig. 1, wherein the centrifuge of the device can be seen.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 dargestellt, mit der Schlamm aus einer zum Beizen von Stahl benötigten, säurehaltigen Abbeizlösung entfernt werden kann. Über eine Zuleitung 8 wird die mit Schlamm versetzte wässrige Lösung der Vorrichtung 1 zugeführt. Über die Ableitung 9 wird gereinigte Lösung, die vom Schlamm befreit ist, abgeführt und dem Beizbad wieder zugeleitet. Der Schlamm verlässt über einen Schlammauslass 20 die Vorrichtung 1. In Fig. 1, an apparatus 1 is shown, with the sludge, acidic stripping solution can be removed from a required for the pickling of steel. The sludge-containing aqueous solution is fed to the device 1 via a feed line 8 . Purified solution, which has been freed of the sludge, is discharged via the discharge line 9 and returned to the pickling bath. The sludge leaves the device 1 via a sludge outlet 20 .

Kern der Vorrichtung 1 ist eine Zentrifuge 2, die eine Trommel 4 aufweist, die um eine Drehachse 3 rotieren kann, um in bekannter Weise unter Nutzung der Zentrifugalkraft Feststoffpartikeln aus der Flüssigkeit abzuscheiden. Die Rotation der Trommel 4 erfolgt im Ausführungsbeispiel um die Vertikalachse; es ist aber auch möglich, die Drehachse winkelig auszurichten, wobei der Winkel zwischen der Vertikalen und der Drehachse bis zu 60° betragen kann. Zum Antrieb der Trommel 4 dient ein Elektromotor 12, der zumindest mit einer ersten, hohen Drehzahl n₁ und einer zweiten, herabgesetzten Drehzahl n₂ betrieben werden kann. Der ordnungsgemäße, störungsfreie Lauf der Zentrifuge 2 wird durch einen Schwingungsaufnehmer 21 überwacht (s. Fig. 2), der im Ausführungsbeispiel an einem der Lager der Trommel angeordnet ist. Bei Verschleiß oder Störung kann die Zentrifuge 2 damit automatisch abgeschaltet werden. The core of the device 1 is a centrifuge 2 which has a drum 4 which can rotate about an axis of rotation 3 in order to separate solid particles from the liquid in a known manner using the centrifugal force. In the exemplary embodiment, the drum 4 rotates about the vertical axis; however, it is also possible to align the axis of rotation at an angle, the angle between the vertical and the axis of rotation being up to 60 °. An electric motor 12 is used to drive the drum 4 and can be operated at least at a first, high speed n ₁ and a second, reduced speed n ₂ . The proper, trouble-free running of the centrifuge 2 is monitored by a vibration sensor 21 (see FIG. 2), which in the exemplary embodiment is arranged on one of the bearings of the drum. In the event of wear or malfunction, the centrifuge 2 can thus be switched off automatically.

Die Trommel 4 ist im wesentlichen als drehbarer Ring ausgebildet. An der axial oberen Seite ist der Ring mit einer sich radial erstreckenden Wandung 5 verschlossen. Am axial unten liegenden Ende liegt indes nur ein Teilverschluss der Trommel vor; hier ist eine sich unter einem Winkel ≙ zur radialen Richtung erstreckende Wandung 6 vorgesehen (s. Fig. 2), die die Trommel kegelstumpfförmig abschließt. Die Wandungen 5 und 6 definieren somit einen Ringraum 7 der Trommel 4, der in den Figuren mit gestrichelten Linien angedeutet ist. The drum 4 is essentially designed as a rotatable ring. On the axially upper side, the ring is closed with a radially extending wall 5 . At the axially lower end there is only a partial closure of the drum; here there is a wall 6 which extends at an angle erstre to the radial direction (see FIG. 2) and which terminates the drum in the shape of a truncated cone. The walls 5 and 6 thus define an annular space 7 of the drum 4 , which is indicated in the figures with dashed lines.

Im Ringraum 7 der Trommel 4 ist ein sich radial erstreckendes Wehr 15 angeordnet. Dieses Wehr 15 teilt den Ringraum 7 in einen ersten axialen Abschnitt 13, der als Abscheideraum dient, und einen zweiten axialen Abschnitt 14, der als Beruhigungsraum fungiert. Das Ende der raumfest angeordneten Zuleitung 8 ist so ausgerichtet, dass über sie der zweite axiale Abschnitt 14, also der Beruhigungsraum, mit zu reinigender Lösung versorgt wird. A radially extending weir 15 is arranged in the annular space 7 of the drum 4 . This weir 15 divides the annular space 7 into a first axial section 13 , which serves as a separation space, and a second axial section 14 , which functions as a calming space. The end of the spatially fixed supply line 8 is oriented such that the second axial section 14 , that is to say the calming space, is supplied with the solution to be cleaned.

Im radial außenliegenden Endbereich des Wehres 15 sind Durchlassöffnungen 16 - in Form von Ringschlitzen - eingebracht. Damit wird eine fluidische Verbindung zwischen den beiden Abschnitten 13 und 14 hergestellt. In die obere Wandung 5 sind auf radialer Höhe des innenliegenden Endes 18 des Wehres 15 Auslassöffnungen 17 angeordnet. In the radially outer end region of the weir 15 , passage openings 16 - in the form of ring slots - are introduced. This creates a fluidic connection between the two sections 13 and 14 . In the upper wall 5 15 outlet openings 17 are arranged at the radial height of the inner end 18 of the weir.

Zwischen den Auslassöffnungen 17 und der Ableitung 9 ist - wie in Fig. 1 gesehen werden kann - ein Sammelraum 19 ausgebildet, in dem sich gereinigte Lösung sammeln kann. Unterhalb der Zentrifuge 2 erstreckt sich ein Auffangraum 20 für ausgewaschenen Schlamm. Between the outlet openings 17 and the discharge line 9 , as can be seen in FIG. 1, a collecting space 19 is formed, in which cleaned solution can collect. A collecting space 20 for washed-out sludge extends below the centrifuge 2 .

In den Bereich des Ringraums, insbesondere in dessen ersten axialen Abschnitt 13, erstreckt sich eine Spülleitung 10, an deren Ende - im vorliegenden Beispiel drei - Spüldüsen 11 angeordnet sind. In the area of the annular space, in particular in its first axial section 13 , a flushing line 10 extends, at the end of which - in the present example three - flushing nozzles 11 are arranged.

Zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus der wässrigen Lösung, insbesondere von Schlamm aus der Abbeizsäure, wird wie folgt vorgegangen:
Über die Zuleitung 8 wird zunächst die mit Schlamm verunreinigte Lösung in den zweiten axialen Abschnitt 14 der Trommel 4 geleitet. Diese dreht sich dabei mit der ersten, hohen Drehzahl n₁, die zum Durchführen des Zentrifugierens benötigt wird. In diesem Beruhigungsraum 14 können durch die Zuführung der Lösung entstandene Turbulenzen abgebaut werden. Die Lösung tritt dann durch die Durchlassöffnung 16 in den ersten axialen Abschnitt 13 der Trommel ein. Dieser axiale Teil dient als Abscheideraum. Durch die Drehung der Trommel 4 scheidet sich der Schlamm am äußeren Umfang der Trommel ab. Die gereinigte Lösung verlässt die Zentrifuge 2 durch die Auslassöffnungen 17; sie wird im Sammelraum 19 aufgefangen und als weiterverwendbare Beizlösung über die Ableitung 9 aus der Vorrichtung 1 abgeführt. The procedure for separating solid particles from the aqueous solution, in particular sludge from the pickling acid, is as follows:
The sludge-contaminated solution is first fed into the second axial section 14 of the drum 4 via the feed line 8 . This rotates at the first high speed n ₁ , which is required to carry out the centrifugation. In this calming space 14 , turbulence caused by the supply of the solution can be reduced. The solution then enters the first axial section 13 of the drum through the passage opening 16 . This axial part serves as a separation space. The rotation of the drum 4 separates the sludge from the outer circumference of the drum. The cleaned solution leaves the centrifuge 2 through the outlet openings 17 ; it is collected in the collecting space 19 and discharged as a reusable pickling solution via the discharge line 9 from the device 1 .

Nach einer festgelegten Zeit oder einer festgelegten Durchsatzmenge Lösung wird die Drehzahl der Trommel von der hohen Drehzahl n₁ auf eine reduzierte Drehzahl n₂ reduziert; der Elektromotor 12 wird hierfür von einer nicht dargestellten Steuerung entsprechend angesteuert. Gleichzeitig wird über die Spülleitung 10 Wasser oder mit Neutralisierungsmittel versetztes Wasser dem Ringraum 7 und somit dem ersten axialen Abschnitt 13 zugeführt. Hierbei wird das Wasser über die Spritzdüsen 11 mit hinreichendem Druck so eingespritzt, dass sich der abgeschiedene Schlamm aus dem Ringraum 7 ablöst. Er fällt zusammen mit dem Wasser in den Auffangraum 20; über den Schlammauslass 22 verlässt der Schlamm zusammen mit dem Spülwasser die Vorrichtung 1. Von dort wird er der Neutralisation zugeführt. After a fixed time or a fixed throughput solution, the speed of the drum is reduced from the high speed n ₁ to a reduced speed n ₂ ; For this purpose, the electric motor 12 is controlled accordingly by a controller, not shown. At the same time, water or water mixed with neutralizing agent is supplied to the annular space 7 and thus to the first axial section 13 via the flushing line 10 . Here, the water is injected via the spray nozzles 11 with sufficient pressure so that the separated sludge detaches from the annular space 7 . It falls into the collecting space 20 together with the water; The sludge leaves the device 1 together with the rinsing water via the sludge outlet 22 . From there it is fed to neutralization.

Die Drehzahl n₁ der Trommel während des Zentrifugierens wird gemäß den verfahrenstechnischen Erfordernissen und der Festigkeit der Trommel festgelegt. Ein Drehzahlspektrum zwischen 100 und 10.000 min^-1 ist hierfür tauglich. Wesentliche Bestimmungsgrößen für die Drehzahl sind der Durchmesser z der Trommel 4, ihre axiale Länge y sowie die vorgesehene Füllhöhe x. Bezugszeichenliste 1 Vorrichtung
2 Zentrifuge
3 Drehachse
4 Trommel
5 Wandung
6 Wandung
7 Ringrahm
8 Zuleitung
9 Ableitung
10 Spülleitung
11 Spüldüse
12 Antrieb (Elektromotor)
13 erster axialer Abschnitt (Abscheideraum)
14 zweiter axialer Abschnitt (Beruhigungsraum)
15 Wehr
16 Durchlassöffnung
17 Auslassöffnung
18 radial innenliegendes Ende des Wehres
19 Sammelraum
20 Auffangraum
21 Schwingungsaufnehmer
22 Schlammauslass
n₁ erste, hohe Drehzahl
n₂ zweite, herabgesetzte Drehzahl

Winkel
z Durchmesser der Trommel
y axiale Länge der Trommel
x Füllhöhe der Trommel
The speed n _{1 of} the drum during centrifugation is determined in accordance with the process engineering requirements and the strength of the drum. A speed range between 100 and 10,000 min ^-1 is suitable for this. Essential parameters for the speed of rotation are the diameter z of the drum 4 , its axial length y and the intended filling height x. LIST OF REFERENCE NUMERALS 1 device
2 centrifuge
3 axis of rotation
4 drum
5 wall
6 wall
7 ring cream
8 supply line
9 derivative
10 flushing line
11 rinsing nozzle
12 drive (electric motor)
13 first axial section (separation space)
14 second axial section (calming space)
15 weir
16 passage opening
17 outlet opening
18 radially inner end of the weir
19 collecting room
20 collecting room
21 vibration sensors
22 sludge outlet
n ₁ first, high speed
n ₂ second, reduced speed

angle
z drum diameter
y axial length of the drum
x level of the drum

Claims

1. Verfahren zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Lösung, insbesondere von Schlamm aus Abbeizsäure zur Behandlung von Metall, mit einer Vorrichtung (1), die eine Zentrifuge (2) mit einer um eine Achse (3) drehbaren Trommel (4) aufweist, wobei die Trommel (4) axial von Wandungen (5, 6) so begrenzt ist, dass ein Ringraum (7) definiert wird, sowie eine Zuleitung (8) für eine mit Feststoffpartikeln versetzte, zu reinigende Lösung zur Zentrifuge (2) und eine Ableitung (9) für die von Feststoffpartikeln befreite, gereinigte Lösung von der Zentrifuge (2),
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Zuleiten von zu reinigender Lösung über die Zuleitung (8) in den Ringraum (7) der Trommel (4) der Zentrifuge (2);

b) Drehen der Trommel (4) der Zentrifuge (2) mit einer ersten hohen Drehzahl (n₁) zum Trennen von Feststoffpartikeln und wässriger Lösung und Abführen der wässrigen Lösung aus dem Ringraum

c) Drehen der Trommel (4) der Zentrifuge (2) mit einer zweiten herabgesetzten Drehzahl (n₂) zum Ausspülen von im Ringraum (7) abgelagerten Feststoffpartikeln bei gleichzeitiger Zuführung eines Spülmediums in den Ringraum (7).

1. A method for separating solid particles from an aqueous solution, in particular sludge from pickling acid for treating metal, with a device ( 1 ) which has a centrifuge ( 2 ) with a drum ( 4 ) rotatable about an axis ( 3 ), the drum ( 4 ) being axially delimited by walls ( 5 , 6 ) in such a way that an annular space ( 7 ) is defined, as well as a feed line ( 8 ) for a solution to the centrifuge ( 2 ) mixed with solid particles and a discharge line ( 9 ) for the solution freed from solid particles from the centrifuge ( 2 ),
characterized by
that the process comprises the steps:

a) supplying the solution to be cleaned via the supply line ( 8 ) into the annular space ( 7 ) of the drum ( 4 ) of the centrifuge ( 2 );

b) rotating the drum ( 4 ) of the centrifuge ( 2 ) at a first high speed (n ₁ ) for separating solid particles and aqueous solution and removing the aqueous solution from the annular space

c) rotating the drum (4) of the centrifuge (2) having a second reduced speed (n ₂₎ for flushing deposited in the annular space (7) of solid particles while supplying a flushing medium into the annular space (7).

2. Vorrichtung (1) zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus einer wässrigen Lösung, insbesondere von Schlamm aus Abbeizsäure zur Behandlung von Metall, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, die aufweist:

- eine Zentrifuge (2) mit einer um eine Achse (3) drehbaren Trommel (4), die axial von Wandungen (5, 6) so begrenzt ist, dass ein Ringraum (7) definiert wird,

- eine Zuleitung (8) für eine mit Feststoffpartikeln versetzte, zu reinigende Lösung zur Zentrifuge (2) und

- eine Ableitung (9) für die von Feststoffpartikeln befreite, gereinigte Lösung von der Zentrifuge (2),

dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuleitung (8) so angeordnet ist, dass sie den Ringraum (7) mit zu reinigender Lösung versorgt, und
dass eine Spülleitung (10) mit mindestens einer an ihrem Ende angeordneten Spüldüse (11) so angeordnet ist, dass sie ein Spülmedium in den Ringraum (7) einspritzen kann,
wobei die Trommel (4) der Zentrifuge (2) von einem Antrieb (12) drehbar ist, der mit mindestens zwei unterschiedliche Drehzahlen (n₁, n₂) aufweist. 2. Device ( 1 ) for separating solid particles from an aqueous solution, in particular sludge from pickling acid for treating metal, in particular for carrying out the method according to claim 1, which comprises:

a centrifuge ( 2 ) with a drum ( 4 ) which can be rotated about an axis ( 3 ) and is axially delimited by walls ( 5 , 6 ) in such a way that an annular space ( 7 ) is defined,

- A feed line ( 8 ) for a solution with solid particles to be cleaned to the centrifuge ( 2 ) and

- a discharge line ( 9 ) for the cleaned solution of solid particles from the centrifuge ( 2 ),

characterized,
that the feed line ( 8 ) is arranged so that it supplies the annular space ( 7 ) with solution to be cleaned, and
that a flushing line ( 10 ) with at least one flushing nozzle ( 11 ) arranged at its end is arranged so that it can inject a flushing medium into the annular space ( 7 ),
the drum ( 4 ) of the centrifuge ( 2 ) being rotatable by a drive ( 12 ) which has at least two different speeds (n ₁ , n ₂ ).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (3) der Trommel (4) zur Vertikalen einen Winkel zwischen 0° und 60° einschließt. 3. Device according to claim 2, characterized in that the axis ( 3 ) of the drum ( 4 ) to the vertical includes an angle between 0 ° and 60 °.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (4) in zwei axiale Abschnitte (13, 14), vorzugsweise in einen oberen (13) und einen unteren (14) Abschnitt, durch ein sich radial erstreckendes Wehr (15) unterteilt ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the drum ( 4 ) in two axial sections ( 13 , 14 ), preferably in an upper ( 13 ) and a lower ( 14 ) section, by a radially extending weir ( 15 ) is divided.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitung (8) so angeordnet ist, dass sie nur den einen axialen Abschnitt (13, 14), vorzugsweise den unteren Abschnitt (14), mit zu reinigender Lösung versorgt. 5. The device according to claim 4, characterized in that the feed line ( 8 ) is arranged such that it supplies only the one axial section ( 13 , 14 ), preferably the lower section ( 14 ), with solution to be cleaned.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wehr (15) mindestens eine Durchlassöffnung (16) aufweist. 6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the weir ( 15 ) has at least one passage opening ( 16 ).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (16) im radial außenliegenden Bereich des Wehres (15) angeordnet ist. 7. The device according to claim 6, characterized in that the passage opening ( 16 ) is arranged in the radially outer region of the weir ( 15 ).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (16) als Ringschlitz ausgebildet ist. 8. The device according to claim 6 or 7, characterized in that the passage opening ( 16 ) is designed as an annular slot.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eine Wandung (5) der Trommel (4), vorzugsweise die obere Wandung, radial erstreckt. 9. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the one wall ( 5 ) of the drum ( 4 ), preferably the upper wall, extends radially.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eine Wandung (6) der Trommel (4), vorzugsweise die untere Wandung, unter einem Winkel (
≙
) zur radialen Richtung erstreckt. 10. Device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the one wall ( 6 ) of the drum ( 4 ), preferably the lower wall, at an angle (
≙
) extends to the radial direction.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (
≙
) zwischen 20° und 45° beträgt. 11. The device according to claim 10, characterized in that the angle (
≙
) is between 20 ° and 45 °.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Ringraum (7) und der Ableitung (9) durch mindestens eine Auslassöffnung (17) in der Trommel (4) hergestellt wird. 12. Device according to one of claims 2 to 11, characterized in that a fluidic connection between the annular space ( 7 ) and the derivative ( 9 ) is made through at least one outlet opening ( 17 ) in the drum ( 4 ).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Auslassöffnung (17) in einer Wandung (5), vorzugsweise in der oberen Wandlung, der Trommel (4) befindet. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the outlet opening ( 17 ) is in a wall ( 5 ), preferably in the upper wall, of the drum ( 4 ).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (17) auf derselben radialen Position in der Trommel (4) angeordnet ist wie das radial innenliegende Ende (18) des Wehres (15). 14. Device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the outlet opening ( 17 ) is arranged in the same radial position in the drum ( 4 ) as the radially inner end ( 18 ) of the weir ( 15 ).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Auslassöffnung (17) und der Ableitung (9) ein Sammelraum (19) für gereinigte Lösung angeordnet ist. 15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized in that a collecting space ( 19 ) for cleaned solution is arranged between the outlet opening ( 17 ) and the discharge line ( 9 ).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Trommel (4) ein Auffangraum (20) für Feststoffpartikel angeordnet ist. 16. Device according to one of claims 2 to 15, characterized in that a collecting space ( 20 ) for solid particles is arranged below the drum ( 4 ).

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (7), abgesehen vom Wehr (15), ohne Einbauten, insbesondere Austragsorgane, ausgebildet ist. 17. Device according to one of claims 2 to 16, characterized in that the annular space ( 7 ), apart from the weir ( 15 ), is formed without internals, in particular discharge elements.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrifuge (2) mit einem Schwingungsaufnehmer (21) für die Überwachung des Laufverhaltens der Zentrifuge (2) versehen ist. 18. Device according to one of claims 2 to 17, characterized in that the centrifuge ( 2 ) is provided with a vibration sensor ( 21 ) for monitoring the running behavior of the centrifuge ( 2 ).

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (4), die Wandungen des Sammelraums (19) und die Wandungen des Auffangraums (20) aus säurefestem Material bestehen. 19. Device according to one of claims 2 to 18, characterized in that the drum ( 4 ), the walls of the collecting space ( 19 ) and the walls of the collecting space ( 20 ) consist of acid-resistant material.