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Vorrichtung zum fortlaufenden Auswaschen von in Flüssigkeiten aufgeschlämmten
festen Stoffen Bei vielen chemischen Verfahren werden feinkörnige oder schlammartige
Bestandteile durch Entwässerungsvorrichtungen, z. B. Filterschnecken, Filtertrommeln
oder Zentrifugen, von der anhaftenden Flüssigkeit befreit. Zur Gewinnung reiner
Endprodukte ist anschließend eine möglichst weitgehende Auswaschung der schlammartigen
oder feinkörnigen Bestandteile erforderlich. Bei Verwendung von Drehfiltern oder
Zentrifugen wird die Waschflüssigkeit auf die Oberfläche der abgeschiedenen Feststoffschicht
aufgegeben und durch diese Schicht hindurchgesaugt oder -gepreßt. In der abgeschiedenen
Material schicht bilden sich hierbei oftmals Kanäle für den bevorzugten Durchgang
der Waschflüssigkeit, was die gleichmäßige Auswaschung wesentlich erschwert.
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Eine völlig befriedigende Entfernung der unerwünschten Bestandteile
gelingt meist nur mit großen Waschmittelmengen.
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Eine andere Methode zur Auswaschung und Abtrennung von feinteiligen,
insbesondere körnigen oder pulverförmigen Stoffen besteht darin, daß man die festen
Stoffe in Flüssigkeiten aufschlämmt, mit Hilfe einer Filterschnecke von der anhaftenden
Flüssigkeit soweit als möglich befreit und eine Auslaugeflüssigkeit durch die abgetrennten
Feststoffe strömen läßt.
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Man hat auch bereits Feststoffe in einem senkrechten zylindrischen
Behälter aufgeschlämmt und durch Rühren mittels eines Rührwerks gewaschen, wobei
der als Rührvorrichtung dienende Propeller mit einer Platte abgedeckt war, um ein
Ansaugen von unten zu vermeiden. Hierbei mußten unter Umständen noch besondere Vorrichtungen
vorgesehen werden, die ein Absetzen des Festgutes unter der Rührvorrichtung verhinderten.
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Es war das Ziel der Erfindung, eine besonders intensive Rührung zwischen
Waschflüssigkeit und Feststoff in einer Vorrichtung zu ermöglichen, die einen reibungslosen
Betrieb gewährleistet.
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Dieses Ziel wird erreicht mit einer Vorrichtung zum fortlaufenden
Auswaschen eines mit Hilfe von Filterschnecken oder ähnlichen Einrichtungen aus
einer dünnflüssigen Aufschlämmung gewonnenen Rückstandes in einem mit einer Waschflüssigkeit
gefüllten senkrechten zylindrischen Behälter, deren kennzeichnendes Merkmal darin
besteht, daß am Behälterboden eine Zentrifugalpumpe vorhanden ist, deren Antriebswelle
von einer auf dem oberen Rande des Pumpenbehälters vorhandenen Antriebsvorrichtung
in Umdrehung versetzt wird, wobei der im Waschbehälter liegende Teil der Antriebswelle
mit Rührvorrichtungen besetzt ist.
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Besonders zweckmäßig ist es, unterhalb der Zentrifugalpumpe einen
Raum vorzusehen, in den die flüssigen und festen Bestandteile durch im Pumpen-
gehäuse
vorhandene oeffnungen einfließen und auf der Unterseite der Zentrifugalpumpe angesaugt
werden.
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Die bei einem Stillstand der Pumpe, z. B. bei Betriebsunterbrechungen,
aus der Suspension ausfallenden festen Bestandteile können dann das Pumpengehäuse
nicht verstopfen, da sie auf den Gefäßboden fallen. Auch nach längerem Stillstand
kann die Pumpe unter diesen Umständen ohne Schwierigkeit anlaufen, da sie zunächst
Flüssigkeit mit relativ niedriger Feststoffkonzentration ansaugt. Durch die Flüssigkeitsförderung
wird die etwa abgelagerte Feststoffmasse vom Boden wieder hochgewirbelt, in Suspension
aufgenommen und abgefördert. Auch etwaige oberhalb des Pumpenraumes auf dem Boden
abgelagerte Feststoffmengen werden durch die auf der Antriebswelle angebrachten
Rührvorrichtungen in gleicher Weise nach dem Anfahren hochgewirbelt, gehen in Suspension
und werden dann voil unten abgesaugt.
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Der Waschbehälter, das Pumpengehäuse und die Antriebswelle können
aus korrosionsfesten Kunststoffen bestehen oder damit überzogen sein. Die Antriebsvorrichtung
wird oberhalb des Waschbehälters, zweckmäßig auf dem Behälterdeckel angeordnet.
An der von dort zum Pumpenläufer herabgeführten Welle sind keine Stopfbüchsen erforderlich,
da die Pumpe unmittelbar innerhalb der Waschflüssigkeit arbeitet und Undichtigkeiten
am unteren Pumpenlager daher völlig bedeutungslos sind. Besonders zweckmäßig ist
es, wenn man den Pumpenläufer fliegend auf die senkrechte Welle aufsetzt, wobei
ein besonders leichtes Ansaugen der Flüssigkeit von unten her möglich ist.
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In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen axialen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäß
verwendete Waschpumpe und Fig. 2 einen Horizontalschnitt in Richtung a-b (Fig. 1).
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Der senkrecht stehende zylindrische Behälter 1 besitzt einen Deckel
2 mit ausreichend weiter Eintragsöffnung 3. In der Nähe des Behälterbodens ist ein
Pumpengehäuse 4 angebracht, das außerhalb des eigentlichen Pumpenraumes mehrere
Öffnungen 5 besitzt. Durch diese Offnungen gelangt das zu fördernde flüssige Medium
in den unterhalb der Pumpe liegenden Gefäß raum 6. Von hier aus wird die Flüssigkeit
mit den darin suspendierten festen Bestandteilen durch eine Zulauföffnung 7 in den
Pumpenraum 8 gesaugt, wo sie durch den Pumpenläufer 10 zum Auslaufrohr 9 befördert
wird. Der Antrieb des Pumpenläufers 10 erfolgt mit Hilfe einer senkrecht stehenden
Welle 11, die von einer auf dem Deckel 2 befindlichen Antriebsvorrichtung, z. B.
von einem Elektromotor 12, in Umdrehung versetzt wird. Auf der Antriebswelle 11
sind Rührvorrichtungen angebracht, die beispielsweise aus einer oder mehreren gelochten
Platten 13 bestehen können.
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Durch die Deckelöffnung 3 fallen die von der Filtervorrichtung weitgehend
entwässerten festen Bestandteile in die im Behälter 1 befindliche Waschflüssigkeit.
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Von den schnell rotierenden Rührflügeln 13 werden die festen Bestandteile
intensiv mit der Waschflüssigkeit vermischt, wobei die unerwünschten Bestandteile
aus dem Feststoff herausgelöst werden. Durch Offnung 3 oder einen besonderen Rohrstutzen
kann fortlaufend neue Waschflüssigkeit zugeführt werden. Vom Bodenraum 6 des Behälters
wird die entstandene Aufschlämmung durch das Rohr 9 ausgetragen.
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Die Vorrichtung ist besonders geeignet für das Auswaschen von chemischen
Stoffen, wenn diese oder die erforderlichen Waschflüssigkeiten Säuren oder andere
korrodierend wirkende Bestandteile enthalten.
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Bei einem mehrstufigen Waschvorgang muß die ab laufende Waschflüssigkeit
von Stufe zu Stufe weiterbefördert werden, was bei aggressiven Waschflüssigkeiten
hinsichtlich des Baumaterjals der Flüssigkeitsfördervorrichtungen große Schwierigkeiten
bereitet.
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Derartige Waschprobleme ergeben sich vielfach, wenn sauer ausgefällte
chemische Stoffe im Mehrstufenverfahren säurefrei zu waschen sind. Aus nach dem
Niederdruckverfahren hergestelltem Polyäthylen müssen beispielsweise Katalysatorreste
mit Säuren, z. B. mit Salzsäure, ausgewaschen werden. Hierbei erhält man ein pulverförmiges
Material, das noch geringe
Mengen von Säure hartnäckig zurückhält. Nur durch einen
intensiven, nach dem Gegenstromverfahren in mehreren Stufen durchgeführten Waschvorgang
entsteht ein befriedigendes Endprodukt.
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Zu diesem Zweck kann man mehrere, zweckmäßigerweise vier Filterschnecken
hintereinanderschalten und jeweils zwischen zwei Schnecken eine erfindungsgemäße
Vorrichtung anordnen. Die in den Filterschnecken von Flüssigkeit befreiten festen
Bestandteile fallen in die jeweils der Filterschnecke nachgeschaltete Waschvorrichtung,
werden hierin mit der Waschflüssigkeit vermischt, wobei die unerwünschten Bestandteile
aus dem Feststoff herausgelöst werden. Aus der Waschvorrichtung wird die Aufschlämmung
der festen Bestandteile durch den Pumpenläufer in die nachgeschaltete Filteorrichtung
befördert. Aus der letzten Filtervorrichtung wird ein praktisch vollständig von
unerwünschten Stoffen befreites Produkt erhalten. Die Waschflüssigkeit führt man
vorteilhafterweise im Gegenstrom zu den auszuwaschenden Feststoffen, und zwar derart,
daß sie in die letzte Waschpumpe eingeführt wird. Die aus einer Filterschnecke austretende
Waschflüssigkeit wird dann jeweils der vor der vorhergehenden Schnecke liegenden
Waschpumpe zugeführt. pATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum fortlaufenden Auswaschen
eines mit Hilfe von Filterschnecken oder ähnlichen Einrichtungen aus einer dünnflüssigen
Aufschlämmung gewonnenen Rückstandes in einem mit einer Waschflüssigkeit gefüllten
senkrechten zylindrischen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß am Behälterboden
eine Zentrifugalpumpe (8, 10) vorhanden ist, deren Antriebswelle (11) von einer
auf dem oberen Rand des Pumpenbehälters vorhandenen Antriebsvorrichtung (12) in
Umdrehung versetzt wird, wobei der im Waschbehälter (1) liegende Teil der Antriebswelle
(11) mit Rührvorrichtungen (13) besetzt ist.