DE2416839A1 - Vorrichtung zum trennen von feststoffpartikeln von fluessigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zum trennen von feststoffpartikeln von fluessigkeitenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE D 59 Siegen
DIPL-ING. ERICH SCHUBERT MarburgerTor2 - Postfach 462
DIPL.- ING. ROLF PÜRCKHAUER Telefon: l0271) 54070
Telegramm-Anschrift: Patschub, Siegen
-5. APR. 1974
United Kingdom Atomic Energy Authority, 11, Charles II Street,
London SW1Y 4 QP
Für diese Anmeldung werden die Prioritäten aus den britischen Patentanmeldungen Er. 17002/73 vom 9. April 1973 und 4868/74
vom 1.· Februar 1974 beansprucht.
Vorrichtung zum Trennen von Feststoff partikeln von Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen von Feststoffpartikeln von Flüssigkeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen zum Trennen von kugelförmigen Kernbrennstoffteilchen,
die durch Gel-Ausscheidung oder -Ausfüllung aus Prozessflüssigkeiten, beispielsweise Ammoniak, welches als Füllungsmittel beim
Gel-Ausfällungsverfahren verwendet wird, und Wasser, welches zum
Waschen der Teilchen nach dem Ausfällen Verwendung findet, gebildet
werden.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen durch eine Vorrichtung zur Trennung von Feststoffpartikeln von einer
Flüssigkeit gelöst, die einen Behälter mit einem Innenraum aufweist, ein erstes Drainagesieb, das den Innenraum in eine obere
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und eine untere Kammer aufteilt, eine Vorrichtung zum Zuführen
einer Mischung aus Feststoffpartikeln und einer Flüssigkeit auf das eine Ende des Drainagesiebes, einen Überlauf, der sich an
dem anderen Ende des Drainagesiebes befindet und den geregelten Durchtritt der Partikel durch den Überlauf gestattet, Einrichtungen
zum Abziehen der Flüssigkeit aus der unteren Kammer des Innehraumes
nach dem .Durchtritt durch das Sieb und Vorrichtungen zur Erzeugung einer Vibration des Behälters für eine Bewegung der
Feststoff partikel entlang des Drainagesiebes und durch den Überlauf.
Der Behälter kann mit einem zweiten Innenraum versehen sein,
der neben dem ersten Innenraum angeordnet ist und ein zweites Drainagesieb aufweist, das den zweiten Innenraum in eine obere
und untere Kammer aufteilt, wobei der Überlauf zwischen dem ersten und dem zweiten Drainagesieb angeordnet ist und sich die Feststoffpartikel
von dem ersten zum zweiten Sieb bewegen, sowie mit Einrichtungen zum Entfernen der Flüssigkeit aus der unseren Kammer
des zweiten Innenraumes.
Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge kann die Trennvorrichtung
eine Flüssigkeits-Sprüheinrichtung zum Waschen der
Feststoff partikel aufweisen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung
zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele zu entnehmen. Es zeigen
Fign. 1 und 2 Längsschnitte einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung in der Nähe der Seitenwände, während
Fig. 3 einen Längsschnitt e.iner zweiten Ausführung
der erfindungsgemäßen Trennvorrichtung veranschaulicht.
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Die Vorrichtung 1 zur Trennung von Feststoffpartikeln 2 mit einer Kugelform von einer Flüssigkeit 3 nach, den Fign. 1
und 2 weist einen Behälter 4 auf, der innen durch eine aufrechte Querwand 5 in einen ersten und einen zweiten Innenraum 6,7 unterteilt
wird, die nebeneinander angeordnet sind. Ein erstes im wesentlichen ebenes 'Drainagesieb 8 unterteilt den ersten Innenraum
6 in eine obere und eine untere Kammer 6a,6b. Ein zweites im wesentlichen ebenes Drainagesieb 9 unterteilt den zweiten
Innenraum 7 io- eine obere und eine untere Kammer 7a>7b. Der Behälter
4 ist mit einer Zuleitung 10 zum Zuführen einer Mischung von Feststoffpartikeln und Flüssigkeiten auf ein drittes, abwärts
geneigtes zusätzliches Sieb 8a am einen Ende des Siebes 8 versehen. Ein Ende der Querwand 5 ist abgeschnitten, so daß ein
Überlauf 11 gebildet wird, der an dem anderen Ende des ersten Siebes 8 und zwischen den angrenzenden Teilen der Siebe 8 und
9 angeordnet ist und den geregelten Durchtritt der Feststoffpartikel 2 von dem ersten Innenraum 6 zum zweiten Innenraum 7
ermöglicht. Auslässe 12,13 dienen zum Entfernen von Flüssigkeit aus den unteren Kammern 6b, 7b des ersten und zweiten Innenraumes
6,7. Ej.n Oszillator 14, der mit dem Behälter 4 über einen Stab
verbunden ist, versetzt den Behälter in eine in einer im wesentlichen horizontalen Ebene stattfindenden Schwingbewegung derart,
daß sich die Feststoffpartikel 2 entlang des ersten Gitters
8 (Fig. 1) bewegen und über den Überlauf 11 und entlang des zweiten Siebes 9 (Fig· 2) den Behälter durch einen zweiten Überlauf 16
und einen Auslaß 17 verlassen.
Der Überlauf 11 springt ein wenig über das Sieb 9 vor. Die Überläufe 11,16 erlauben einen Durchtritt der Teilchen 2, verhindern
aber den Durchlaß von Flüssigkeiten mit den Feststoffpartikeln. Die Siebe 8,9 bestehen aus Maschendraht, wobei das
Sieb die freie Ableitung von Flüssigkeit ohne den Durchtritt von Feststoffpartikeln 2 ermöglicht. Die Siebe 8,9 besitzen konkave
obere Oberflächen zur Unterstützung des Abfließens der Flüssig-■
keit und sind auf kastenähnlichen Auflagern 18,19 befestigt, die mit einem Schiebesitz zwischen den Wänden des Behälters 4,
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der ersten Querwand 5 und der zweiten Querwand 20 eingesetzt
sind.
Wie Fig, 2 verdeutlicht, ist die Vorrichtung 1 mit einer Sprühvorrichtung 25 zum Versprühen von Waschwasser auf die
Feststoffpartikel 2 ausgerüstet, während diese sich auf dem Sieb 9 entlang bewegen. Die Waschvorrichtung besteht aus einem
Sprühkopf 26, der über eine Leitung 27 mit Waschwasser versorgt wird.
Beim Betrieb der Trennvorrichtung wird eine Mischung von
Feststoffpartikeln 2 und Flüssigkeit 3 durch die Zuleitung 10
auf das schräg nach unten geneigt angeordnete Sieb 8a geleitet, während der Behälter 4 rückwärts und vorwärts in eine
Schwingbewegung versetzt wird, wie dies durch den Pfeil 28 angedeutet wird.
Während die Feststoffpartikel unterstützt durch die Schwingbewegungen
des Behälters 4· an dem Sieb 8a hinuntergleiten,
läuft der größte Teil der Flüssigkeit 3 durch das Sieb in die Kammer 29 unterhalb desselben ab und verläßt die Kammer durch
eine Auslaßleitung 30. Die Schwingbewegung des Behälters 4- ermöglicht
außerdem eine leichte Schüttelbewegung der kugelförmigen Partikel 2 entlang dem im wesentlichen ebenen Sieb 8, derart, daß
die Feststoffpartikel über den Überlauf 11 wie eine Flüssigkeit auf das Gitter 9 "fließen". Inzwischen läuft die Flüssigkeit.3
kontinuierlich durch die Sieblöcher des Siebes 8a. Sobald die Partikel sich auf dem Sieb 9 befinden, bewegen sich diese
Partikel auf diesem Gitter in Gegenrichtung zu den Partikeln .2 auf dem Gitter 8 entlang. Schließlich überqueren die in Bewegung
befindlichen Partikel 2 den zweiten Überlauf 16 wie eine Flüssigkeit und verlassen den Behälter 4- durch den Auslaß 17.
Vorher werden die Feststoffpartikel durch die Sprüheinrichtung 25 gewaschen.
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Die Mischung aus Flüssigkeit 3 und Waschwasser, die in der unteren Kammer 7b nach dem Abfließen durch das Sieb 9 gesammelt
wird, verläßt die Kammer durch den Auslaß 13.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform 31 der erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Trennen von Feststoffpartikeln 32, die als Gel ausgeschiedene Kugeln, bilden, von einer Flüssigkeit 33»
nämlich Wasser. Ein erstes Drainagesieb 38 ist mit einem
Steigungswinkel von wenigstens 10° und vorzugsweise 15° zur Horizontalen in einem Innenraum eines Behälters 34- angeordnet
und unterteilt diesen in eine obere und eine untere Kammer 35, 36. Eine Zuleitung 39 dient zum Zuführen einer Mischung von
Feststoffpartikeln und Flüssigkeit auf ein zusätzliches Drainagesieb 371 das mit einem Steigungswinkel von wenigstens 60 zur
Horizontalen angeordnet ist, wobei das zusätzliche Gitter 37 die Mischung auf das obere Ende des ersten Siebes 38 leitet.
Die Siebe 37,38 bestehen aus gerahmtem Maschendraht, der durch in geeigneter Weise angeordnete nicht dargestelle Stützstäbe
gehalten wird. Am unteren Ende des ersten Siebes 38 befindet sich ein Überlauf 40. Auslässe 41,42 dienen zum Abfluß der
Flüssigkeit vom Boden des Behälters 34 und ein Auslaß 43 zum
Ablassen des entwässerten Feststoffproduktes. Ein Hammer-Vibrator 44 ist direkt an am Behälter 34 festgeschweißten Ansätzen festgeschraubt,
um eine maximale Energieübertragung auf den Behälter 34 zu ermöglichen. Leitbleche 45,46 aus kurzen Metallbändern,
die unterhalb des Siebes 38 angebracht sind, verhindern das Haftenbleiben von Flüssigkeit am Sieb.
Im Betrieb wird eine Mischung von Feststoffpartikeln 32 und Flüssigkeit 33 über die Zuleitung 39 auf das mit einem
steileren Steigungswinkel angeordnete Sieb 37 gleitet. Größere Flüssigkeitsmengen fließen von diesem durch den Auslaß 41 ab.
Unter der Einwirkung des Vibrators 44 bewegen sich die Feststoffpartikel entlang des Siebes 38 zum Überlauf 40 und dem
Fertigprodukt-Auslaß-43, wobei der größere Anteil der Flüssigkeit
durch den Auslaß 42 abgezogen und abgeführt wird. Die unterhalb des Siebes 38 befindliche Flüssigkeit wird durch die
Leitflächen 45,46 abgeleitet, wodurch verhindert wird, daß die
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Flüssigkeit in den Bereich des Überlaufes gelangt, wo sie wieder zu dem abgetrennten Feststoffpartikeln gezogen werden
könnte. Dies würde die Wirksamkeit der Trennung beeinträchtigen, die für die Trennung von Wasser von als Gel ausgeschiedenen
kugelförmigen Partikeln vollauf genügt, die anschließend·durch
eine Lösungsmittelextraktion getrocknet werden sollen.
Die beschriebene Vorrichtung dient zur allgemeinen Anwendung bei Trennung von kugelförmigen Feststoffpartikeln von
einer Flüssigkeit, in der die Partikel dispergiert sind, durch die Wahl von Sieben aus chemisch verträglichem Material mit
einer entsprechenden Siebfeinheit. Die Vorrichtung eignet sich für die Trennung von Feststoffpartikeln, die radioaktive
Materialien enthalten, wobei es erwünscht ist, die Stauung der Feststoffe so gering wie möglich zu halten.
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Claims (6)
1.1 Vorrichtung zum Trennen von Feststoffpartikeln von
einerFlüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe einen
Behälter (4) aufweist mit einem Innenraum (6), ein erstes Drainagesieb (8), das den Innenraum (6) in eine obere und
untere Kammer (6a,6b) unterteilt, eine Einrichtung (8a) zum Zuführen von Feststoffpartikeln (2) und Flüssigkeit (3) auf
das eine Ende des Gitters (8), einen Überlauf (11), der am anderen Ende des Gitters angeordnat ist und einen geregelten
Durchtritt der Feststoffpartikel (2) ermöglicht, Einrichtungen (12) zum Abziehen der Flüssigkeit (3) aus der unteren Kammer
(6b) des Innenraumes (6) nach dem Abfließen durch das Sieb (8) sowie eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Schwingbewegung
des Behälters (4), derart, daß sich die Feststoffpartikel (2) entlang dem Sieb (8) und über den Überlauf (11) bewegen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung zum Zuführen einer Mischung von Feststoff partikeln (2) und Flüssigkeit (3) auf das eine Ende des
ersten Drainagesiebes (8) ein zusätzlich nach unten geneigtes Drainagesieb (8a) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Innenraum (7) in dem Behälter (4)
vorgesehen ist, der ein zweites Drainagesieb (9) aufweist, das den zweiten Innenraum (7) in eine obere und eine untere
Kammer (7a,7b) unterteilt, und daß der Überlauf (11) zwischen
dem ersten und zweiten Sieb (8,9) angeordnet ist, wobei die Feststoffpartikel (2) sich von dem ersten Sieb (8) zum zweiten
Sieb (9) bewegen, und daß eine Einrichtung (13) zum Abziehen der Flüssigkeit aus der unteren Kammer (7b) des zweiten Innenraumes
(7) vorgesehen ist.
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4. Vorrichtung nach Anspruch J5 gekennzeichnet durch
eine Sprühvorrichtung (25) zum Versprühen einer Flüssigkeit auf die Feststoffpartikel (2) auf dem zweiten Drainagesieb
(9).
5. Vorrichtung nach· einem oder mehreren der Ansprüche
"bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drainagesieb (8) und. ein ggf. vorhandenes Drainagesieb (9) eine konkave obere
Oberfläche zur Unterstützung des Abfließens der Flüssigkeit aufweisen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Drainagesieb (38) mit einem Steigungswinkel
von wenigstens 10° zur Horizontalen angeordnet ist und daß Leitbleche (45) an der Unterseite des ersten Siebes (38) angebracht
sind, um dae Anhaften von Flüssigkeit unterhalb des ersten Siebes (38) zu verhindern.
7· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Drainagesieb (37) mit einem Steigungswinkel von wenigstens 60° zur
Horizontalen angeordnet ist.
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