DE1542479C3 - Vorrichtung zum Vermischen einer Hauptflüssigkeit mit einem pulverformigen, flüssigen oder gasförmigen Zusatzstoff - Google Patents

Description

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mit einer Rundung in den scheiben- oder ringförmi- lisation von Flüssigkeiten. Die zu neutralisierende gen Hohlraum übergeht, wodurch überdies auch der Hauptflüssigkeit wird unter Druck und vorzugsweise für das Vermischen notwendige Drall innerhalb des über ein Regulierventil in die Rohrgabelung 1 einge-Flüssigkeitsstroms beim Weiterleiten desselben zur führt. Ein Teil der Flüssigkeit gelangt über das nachgeschalteten Umlaufkammer erhalten bleibt. 5 Rohr 2 mit hoher Geschwindigkeit in den unteren Nachdem der Flüssigkeitsstrom den Ringraum um Teil eines birnenförmigen Hohlkörpers 3, der mit sei-36° durchströmt hat, trifft er wieder auf einschie- nem Silo 4 für das Neutralisationsmittel in Verbinßende Flüssigkeit, so daß der bereits um 360° ge- dung steht. Eine von einer Elektrode 5 gesteuerte Dowendete Flüssigkeitsstrom zur Mitte und damit in siervorrichtung 6 teilt das feinstgemahlene Neutraliden trichterartigen Auslaß abgelenkt wird. Bei dieser io sationsmittel in solchen Mengen der den Hohlkör-Umlenkung verliert der Flüssigkeitsstrom infolge der per 3 durchströmenden Flüssigkeit zu, daß nach Zugeringen Wandreibung nur geringe Energien. Wegen führen des in der Rohrgabelung 1 abgespaltenen und des geringen Energieverlustes ist aber auch gleichzei- durch das Rohr 7 strömenden Teils der zu neutralitig der durch die Umlenkung erzeugte Drall inner- sierenden Flüssigkeit an der Elektrode 5 der erforhalb des Flüssigkeitsstroms sehr hoch. 15 derliche pH-Wert erreicht wird. Das Neutralisations-

Durch den tangentialen Zulauf der Hauptflüssig- mittel wird vom ersten Teilstrom der Flüssigkeit nur keit in die erste Umlaufkammer wird erreicht, daß teilweise gelöst. Zur guten Vermischung von Lösung der ablaufende Strom um seine Achse rotiert. Diese und Suspension wird der das Neutralisationsmitttel Rotationsbewegung bewirkt, daß die spezifisch enthaltende Teilstrom tangential in die spiralförmig schweren Stoffe in der Strömung von innen nach so steigende Rinne 8 des zylindrischen Formkörpers 9 außen geführt werden und sich die zu vermischenden eingeführt und gelangt über den zentralen Überlauf Stoffe einander durchdringen. Dadurch, daß in der 10 in den Trichter 11. Der durch das Rohr 7 strözweiten, gleichartig ausgebildeten Umlaufkammer mende, abgespaltene Teil der zu neutralisierenden der durch die vorgeschaltete Umlaufkammer in sich Flüssigkeit wird durch ein Rohrbündel 12 hinter dem in Rotation versetzte Strom nochmals umgelenkt 25 Überlauf 10 dem das Neutralisationsmittel enthaltenwird, ist eine überaus intensive Vermischung erziel- den Teilstrom so zugeführt, daß die Stromfäden beibar und dies unter Aufwand weit geringerer Energien der Teilströme über dem Gesamtquerschnitt gleichals bei den bekannten Vorrichtungen. . mäßig verteilt sind. Zur innigen Durchmischung der

Als besonders zweckmäßig hat sich dabei eine zusammengeführten Teilströme dienen zwei hinterAusbildung erwiesen, bei der der Durchmesser des 30 einander angeordnete Umlaufkammern 13 und 13' in scheiben- oder ringförmigen Hohlraums der Umlauf- die der Hauptflüssigkeitsstrom mit den zu vermikammern etwa fünfmal so groß ist wie der Durch- sehenden Zusatzstoffen in einen ringförmigen Hohlmesser des Einlaufquerschnittes. Die Umlaufkam- raum 14 tangential eingeführt und durch einen zenmern können dabei aus keramischem Werkstoff be- tralen Auslauf 15 axial abgeführt wird. Hinter der stehen. 35 zweiten Umlaufkammer 13' ist die Neutralisation

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Vor- weitgehend abgeschlossen, so daß die dort angeord-

teil Anwendung finden beim Neutralisieren von Flüs- nete Elektrode 5 die Dosierung des Neutralisations-

sigkeiten oder Abgasen, beispielsweise von Gelb- mittels steuern kann. Die Flüssigkeit gelangt nun mit

brenn- und Beizanlagen oder bei der Herstellung von dem durch die Neutralisation entstandenen Schlamm

Säuren oder Salzen. 40 über eine sich nach unten stark erweiternde Führung

Die optimale Geschwindigkeit, mit der die zu ver- 16 in das Absetzbecken 17. In der Führung 16 vermischenden Stoffe durch die Umlaufkammern ge- mindert sich die Strömungsgeschwindigkeit stetig, drückt bzw. gesogen werden, kann durch Versuch er- der Schlamm setzt sich nach unten in Mulden 18 ab mittelt werden und wird von den jeweils zu mischen- und wird durch Schnecken 19 in Silos gefördert, den Medien abhängig sein. Bei mehreren hinterein- 45 während die neutrale und vom Schlamm gereinigte ander angeordneten Umlaufkammern kann es erfor- Flüssigkeit unter weiterer Verminderung der Ströderlich sein, Förderpumpen, beispielsweise Kreisel- mungsgeschwindigkeit nach oben steigt und über den pumpen oder Kapselpumpen zwiscnenzuschalten. Überlauf 20 und die Rinne 21 beispielsweise in die

Die Zeichnung zeigt eine Vorrichtung zur Neutra- öffentlichen Gewässer abgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 sich, während sie wegbrennen, allmählich dem AusPatentansprüche: laß nähern. Derartige Reaktionskammern können auch zum Durchführen anderer chemischer Prozesse

1. Vorrichtung zum Vermischen einer Haupt- verwendet werden.

flüssigkeit mit einem pulverförmigen, flüssigen 5 Zum Vermischen großer Flüssigkeitsmengen mit oder gasförmigen Zusatzstoff, mit einer Umlauf- einem pulverförmigen, flüssigen oder gasförmigen kammer, die mit einem tangentialen, die zu mi- Zusatzstoff sind derartige Wirbelmischkammern unschenden Komponenten zuführenden Einlauf und geeignet, weil die beim Durchlaufen der Mischkameinem zentralen Auslauf versehen ist und die mer erzielte Vermischung der Stoffe — sofern nicht einen scheiben-, oder ringförmigen Hohlraum auf- io gleichzeitig heftige chemische Reaktionen stattfinden weist, dessen Höhe etwa gleich der lichten Weite — ungenügend ist. Um eine bessere Mischwirkung der tangentialen Einlaufleitung ist, dadurch zu erzielen ist es auch bekannt, im Einlauf zur gekennzeichnet, daß der zur Umlauf kam- Mischkammer zwei Wirbelvorrichtungen anzuordmer(13) axial ausgerichtete Auslauf (15) in Strö- nen, die das hindurchfließende Strömungsmittel in mungsrichtung sich trichterförmig verengend aus- 15 entgegengesetzten Drehsinn verwirbeln. Diese Wirgebildet ist und mit einer Rundung in den Hohl- belvorrichtungen haben den Nachteil, daß sie einen raum (14) übergeht, und daß wenigstens eine erheblichen Strömungswiderstand bewirken, so daß weitere gleichartige Umlaufkammer (13') nachge- eine große Energie aufgewandt werden muß, um eine schaltet ist, an deren tangentialem Einlauf der gute Vermischung zu erzielen.

Auslauf der ersten Umlaufkammer angeschlossen 20 Aus der deutschen Patentschrift 532532 sind ferner

ist. Mischungsvorrichtungen bekannt, die Umlaufkam-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- mern mit tangentialem Einlauf und zentralem Auskennzeichnet, daß die Umlaufkammern (13, 13') lauf aufweisen. Bei diesen Vorrichtungen sind die aus keramischem Werkstoff bestehen. Umlaufkammern topfförmig oder zylindrisch, wobei

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- 35 die Höhe ihres Hohlraums ein Vielfaches größer als durch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des der Durchmesser des tangentialen Einlaufs ist. Dabei scheiben- oder ringförmigen Hohlraums (14) der treten derart hohe Reibverluste auf, daß man nur Umlauf kammern etwa, fünfmal so groß ist, wie sehr geringe Durchsätze erzielen kann. Durch Andie lichte Weite der Einlaufleitung. Wendung hoher Flüssigkeitsdrücke ließen sich zwar

30 die Durchsätze steigern, was aber erhebliche Ener-

, gieverluste zur Folge hätte, ohne auf der anderen

Seite einen besseren Mischeffekt zu ergeben. Die be-■ sagten Reibungsverluste treten bei den bekannten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung Ausführungen deshalb auf, weil sich der tangential

zum Vermischen einer Hauptflüssigkeit mit einem 35 einmündende Flüssigkeitsstrom als relativ dünner

pulverförmigen, flüssigen oder gasförmigen Zusatz- Film an die zylindrische bzw. topfförmige Wandung

stoff, mit einer Umlaufkammer, die mit einem tan- der Umlaufkammer anschmiegt, wodurch die Flüs-

gentialen, die zu mischenden Komponenten zuf üh- sigkeit eine extrem hohe Wandreibung erfährt,

renden Einlauf und einem zentralen Auslauf verse- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mischvorrich-

hen ist und die einen scheiben- oder ringförmigen 40 tung zu schaffen, welche die beschriebenen Nachteile Hohlraum aufweist, dessen Höhe etwa gleich der der bekannten Mischvorrichtungen nicht aufweist

lichten Weite der tangentialen Einlaufleitung ist. und die es insbesondere gestattet, mit geringem appa-

Eine derartige Mischvorrichtung ist aus der deut- rativen und energetischen Aufwand größere Flüssig-

schen Auslegeschrift 1067 786 bekannt, welche keitsmengen intensiv mit Zusatzstoffen zu vermi-

sich auf eine Spiralwirbelkammer bezieht, in der ehe- 45 sehen.

mische oder physikalische Reaktionen zwischen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geeinem ersten Strömungsmittel und einem zweiten löst, daß der zur Umlaufkammer axial ausgerichtete Strömungsmittel oder einem feinverteilten festen Auslauf in Strömungsrichtung sich trichterförmig Stoff stattfindet, wobei das erste Srömungsmittel in verengend ausgebildet ist und mit einer Rundung in Tangentialrichtung am Umfang in die Kammer ein- 50 den Hohlraum übergeht und daß wenigstens eine geführt und auf einem Spiralwirbelweg nach einem weitere gleichartige Umlaufkammer nachgeschaltet zentralen Auslaß in der Achse der Kammer entlang- ist, an deren tangentialem Einlauf der Auslauf der strömt, während Teilchen des zweiten Strömungsmit- ersten Umlaufkammer angeschlossen ist.
tels oder festen Stoffes in die Kammer eingebracht Dadurch, daß die Höhe des Hohlraums etwa dem werden und um deren Achse herum auf Gleichge- 55 Durchmesser des tangentialen Einlaufs entspricht, wichtsbahnen unter der Wirkung von Zentrifugal- und in den Umlaufkammern Einbauten, wie Wirbelkraft und Sogkräften geführt werden, welche durch vorrichtungen, Leitbleche oder andere Hindernisse, die innere Bewegung des ersten Strömungsmittels fehlen, bleibt der tangential einschießende Flüssighervorgerufen werden und sich allmählich unter fort- keitsstrom auch innerhalb der Umlaufkammern in schreitender Reaktion dem Ausgang nähern. Derar- 60 seinem Querschnitt nahezu unverändert. Dadurch tige Reaktionskammern werden als Brennkammern wird die Mischvorrichtung für den Einsatz an AnIabenutzt, welchen Luft in tangentialer Richtung züge- gen geeignet, bei denen sehr große Flüssigkeitsmengen führt wird und in welchen die Luft einwärts in eine mit einer anderen Flüssigkeit, einem Pulver oder einem Spiralwirbelbahn nach einem Zentralauslaß hin zu Gas zu vermischen sind, beispielsweise bei Neutralifließen gezwungen wird, wobei Brennstofföltropfen 65 sieren von Flüssigkeiten mit einem Neutralisationsoder Teilchen festen Brennstoffs, während sie rund mittel. Dabei werden Reibungsverluste auch insbeum die Achse der Brennkammer durch die Luftströ- sondere dadurch vermieden, daß der zentral und mung mitgerissen werden, verbrannt werden, und axial zum Ringraum gerichtete Auslaß trichterartig