DE2457360A1 - Verfahren und vorrichtung zum abmessen und benetzen trockener pulver - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum abmessen und benetzen trockener pulverInfo
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Description
26 178
DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. KER. NAT. K. HOFFMANN
Ronald Joseph Ricciardi,
Garfield, N.J. /USA
Garfield, N.J. /USA
Verfahren und Vorrichtung zum Abmessen und Benetzen trockener Pulver
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abmessen und Benetzen trockener Pulver und ist u.a. insbesondere
dazu geeignet, Polyelektrolyte und dergleichen zu benetzen, die in Verfahren wie z.B. Abwasseraufbereitung als
Koagulierungshilfen verwendet werden. Bei dem Polyelektrolyt handelt es sich um ein neuerdings als äußerst wirksames Koagulierungsmittel
verwendetes Polymerisat. Es ersetzt bestimmte andere seit Jahren verwendete Chemikalien wie z.B.
- 2 509823/0888
Alaun. Der Hauptvorteil der Polyelektrolyte besteht darin,
daß eine äußerst geringe Menge eines solchen Polymerisats die gleiche Wirkung hat wie bisher eine vielhundertfache
Menge anderer zum Koagulieren verwendete Chemikalien.
Ein besonderes Problem ergibt sich jedoch bei der Verwendung eines Polyelektrolyts aufgrund seiner hygroskopischen Eigenschaft
und der auf dieser Eigenschaft beruhenden Schwierigkeit das Polymerisat gehörig zu benetzen und in eine Lösung
zu überführen. Ein solches Polymerisat braucht nach gehöriger Benetzung ungefähr 10 bis 50 Minuten zum Altern um in eine
Lösung überführt zu werden. Man könnte annehmen* daß ein sehr einfaches Benetzungsverfahren für den Polyelektrolyt darin
besteht, das Polymerisat unmittelbar in einen Behälter einzumessen und mit einem Rührelement einzurühren. Jedoch ergibt
sich das Problem des Benetzens eines Polyelektrolyts oder dergleichen aus seinem äußerst hygroskopischen Charakter·
Wenn man z.B. eine Handvoll Polyelektrolyt nimmt und in einen Eimer mit Wasser wirft, benetzt das umgebende Wasser sofort
den äußeren Bereich dieses Klumpens und verhindert dadurch eine Benetzung des zentralen Kerns des Klumpens. Der benetzte
äußere Bereich verwandelt sich dann in einen zähen Mantel, der das noch trockene eingeschlossene Pulver vollständig
isoliert. Tatsächlich ist es sehr schwer, den benetzten äußeren Mantel zu durchdringen um das darin eingeschlossene trokkene
Pulver zu benetzen. Diese unbenetzten Teilchen oder KU-gelehen sind in der Industrie allgemein als "Fischaugen" bekannt.
Es werden auch mechanische Mischeinrichtungen verwendet, die jedoch Schwierigkeiten haben, diese Klumpen zu
zerkleinern, insbesondere innerhalb der für den Reifungsprozeß vorgesehenen Zeit oder innerhalb der Zeit, die das Verfahren
erfordert.
Daher ist es wesentlich, daß jedes Korn des Polyelektrolyts
benetzt ist, damit die Abmeß/Benetzungsvorrichtung für das Polymerisat voll wirksam ist.
509823/08 8 8
Wenn erst einmal unbenetzte Teilchen entstanden und vorhanden sind, ist dann die Tatsache, daß sie sehr schwer
aufzulösen und aufzubrechen sind, nur ein Teil des Problems. Bin weiteres schwieriges Problem ist der äußerst adhäsive
Charakter des schlecht benetzten Polymerisats. Die teilweise oder nicht benetzten PolyelektrolytkUgelchen haften
praktisch an jeder Fläche, mit der sie in Kontakt kommen. Darum kann man sich leicht vorstellen, daß beim Transportieren
einer Polyelektrolytlosung mit nur teilweise oder gar nicht benetzten Teilchen, diese Teilchen dazu neigen, sich
zusammenzuballen und aneinander und dem,Rohrinneren festzukleben,
wodurch ein ernstes Problem entsteht. Wenn also zugelassen
wird, daß während des Betriebes eine solche, nicht benetzte Teilchen enthaltende Polyelektrolytlosung durch
Rohre, Pumpen, etc. läuft, ist nach sehr kurzer Zeit eine Verstopfung der Leitung das unvermeidliche Resultat, wodurch
die Vorrichtung unbrauchbar wird. Andererseits jedoch entstehen bei Verwendung einer in gehöriger Weise benetzten
Polyelektrolytlosung an sich keinerlei Probleme.
Ziel der Erfindung ist es, durch eine neuartige Kombination von Elementen eine wirtschaftliche, einwandfreie und praktische
Lösung der oben beschriebenen Schwierigkeiten und Probleme zu erreichen..
Technisch verwandte Patentschriften sind: US-PS 3 118 459,
us-ps 3 251 550, us-ps 1 770 011, us-ps 3 003 751, us-ps
3 351 979* US-PS 3 386 182 und US-PS 2 953 359.
Die Lösung der oben beschriebenen Probleme wird erreicht
durch ein Verfahren zum Abmessen und Benetzen eines PoIyelektrolyts
oder dergleichen, mit folgenden Arbeitsschritten: Zumessen und Konditionieren eines pulverförmigen Polyelektrolyts,
Zerstäuben des pulverförmigen Polyelektrolyts mit einer gesteuerten Druckluftmenge, Fördern des.zerstäubten
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Polyelektrolyts in eine Misch- und Benetzungskammer, Benetzen im wesentlichen aller zerstäubten Polyelektrolytteilchen
mit einer gesteuerten Wassermenge in der Misch- und Benetzungskammer, Führen der benetzten Polyelektrolytteilchen
in einen Mischbehälter zum Altern, und Überführen des benetzten Polyelektrolyts in eine Lösung.
Eine Vorrichtung zur Lösung des beschriebenen Problems ist
erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine volumetrische Beschickungsvorrichtung zum Aufnehmen eines pulverförmigen
Polyelektrolyts und Konditionieren und Abmessen desselben, eine Einrichtung zum Zuführen einer gesteuerten Druckluftmenge,
eine Einrichtung zum Zerstäuben des aus der Beschikkungsvorrichtung
kommenden Elektrolytpulvers durch die Druckluft, eine Einrichtung zum Zuführen einer gesteuerten
Wassermenge, eine Misch- und Benetzungskammer zum Aufnehmen des zerstäubten Polyelektrolytpulvers und der gesteuerten
Wassermenge und Benetzen im wesentlichen aller zerstäubten Polyelektrolytteilchen, und einen Mischbehälter zum Aufnehmen
des in der Weise benetzten Polyelektrolyts und Altern desselben. Nach dem Altern ist die Polyelektrolytlösung
fertig zur industriellen Verwendung.
Von Vorteil ist dabei, daß erfindungsgemäß die Vorrichtung zum Zerstäuben des Polyelektrolyts in Form eines in einer
pneumatischen Förderleitung angebrachten T-Stücke vorgesehen ist. In einem Arm des T-Stücks wird der pulverförmige PoIyelektrolyt
aus der Auslaßöffnung der volumetrischen Beschickungsvorrichtung und in einem anderen Arm des T-Stücks
eine gesteuerte Druckluftmenge aufgenommen, die sich mit dem pulverförmigen Polyelektrolyt in dem T-Stück und der
von dem dritten Arm des T-Stücks ausgehenden pneumatischen Leitung vermischt, wodurch der Polyelektrolyt vollständig
zerstäubt und in die Misch- und Benetzungskammer geführt wird,
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Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Misch- und Benetzungskammer eine konische Form besitzt und vertikal angeordnet
ist, wobei der zerstäubte Polyelektrolyt von oben in die Kammer, und eine gesteuerte Wassermenge tangential durch
einen Einla#eintritt, der in einem Winkel von ungefähr
zum Einlaß für das zerstäubte Pulver angeordnet ist. Die Oberseite der Benetzungskammer steht offen. Der Wasserstrom
wird sorgfältig gesteuert und eine festgesetzte Luftmenge dazu verwendet, bei der Vermischung von Wasser und Luft
zwangsweise einen Wirbel hervorzurufen, wodurch die zerstäubten Polyelektrolytteilchen vollständig benetzt und mit
dem Wasser zu einem unteren Auslaß der Misch- und Benetzungskammer
geführt werden. Die Misch- und Benetzungskammer ist so gebaut, daß alle Innenflächen derselben mit Wasser überspült
sind, um dadurch die Möglichkeit eines Anhaftens des Polymerisats zu begrenzen und ein optimales prozentuales
Verhältnis zwischen Luft, Wasser und Polymerisat ohne Überlaufen, Verstopfen oder ungenügendes Benetzen vorzusehen.
Noch ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß oben am
Mischbehälter eine Reinigungseinrichtung vorgesehen ist, und zwar mit einem zylindrischen Gehäuse mit einem an seiner
oberen Peripherie angebrachten Gebläse und einer Vielzahl von an den Innenwänden des Gehäuses versetzt angebrachten
Prallplatten. Ein Rohr erstreckt sich aus der Mitte des Gehäusebodens
nach unten über eine kurze Strecke zum Mischbehälter. Ein Sieb bedeckt den Boden dieses Rohres, und ein
Paar tangential ausgerichteter Wasserzuführrohre sind über dem Sieb angeordnet, zur Bildung einer Wasserschicht auf demselben,
wodurch ein Luftsog durch die Benetzungskammer vorgesehen ist, der die Staubbildung an dieser Stelle unterbindet
und beiträgt, Polymerisat und Wasser in den Mischbehälter einzuziehen und ein Haften von Polymerisatstaub an den Innenbereichen
des Mischbehälters zu verhindern.
509823/0888
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß der die benetzten PoIyelektrolytteilchen
aufnehmende Mischbehälter eine mechanische Mischeinrichtung enthält, die den Polyelektrolyt
mechanisch umrührt und damit zur vollständigen Überführung desselben in eine Lösung beiträgt. Dieser Verfahrenszyklus
kann solange wie erforderlich kontinuierlich betrieben werden.
Im Vorstehenden sind die wichtigsten Merkmale der Erfindung ausführlich geschildert, damit die nach-folgende genaue Beschreibung
besser verständlich ist und die vorliegende technische Verbesserung besser gewürdigt werden kann. Weiter
vorgesehene Merkmale der Erfindung werden nachstehend auch genau beschrieben. Den mit der Erfindung befaßten Fachleuten
wird einleuchten, daß die der vorliegenden Offenbarung zugrundeliegenden Ideen leicht als Grundlage zum Bau weiterer
Konstruktionen dienen können, um die verschiedenen Ziele der Erfindung zu erreichen. Es ist daher wichtig, daß die vorliegende
Offenbarung als solche gleichwertigen Konstruktionen mitbeinhaltend betrachtet wird, welche vom Geist und Bereich
der Erfindung nicht abweichen.
Die Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert und beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines
erfindungsgemäß konstruierten Systems zum Abmessen und Benetzen eines Polyelektrolyts,
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ist ein vergrößerter zentraler Vertikalschnitt durch
eine Misch- und Benetzungskammer der Vorrichtung,
Fig. 4 ist eine stark vergrößerte Ansicht von Polyelektrolytteilchen
vor dem Benetzen,
Fig. 5 ist eine Fig. 4 ähnliche Ansicht der Teilchen nach dem Benetzen,
8 09 8 23/0888 . _7_
Pig. 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abmessen und Benetzen eines PoIyelektrolyts
mit einem erfindungsgemäß konstruierten Luftreiniger,
Fig. 7 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 7-7 in
Fig. 6, und
Fig. 8 ist ein vergrößerter mittlerer Teilschnitt durch den
unteren· Bereich des Luftreinigers gemäß Fig. 6.
In der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 5 besteht die Vorrichtung zum Abmessen und Benetzen eines
Polyelektrolyts aus einer allgemein mit der Bezugszahl bezeichneten volumetrisehen Beschickungsvorrichtung, wie
sie z.B. bereits in der US-PS 3 186 602 beschrieben ist, mit einem Fülltrichter 12 zum Aufnehmen von zu verarbeitendem
Polyelektrolytpulver od. dgl, und Zuführen desselben in eine Konditionierkammer 14 mit einem. Paar konzentrischer
Sehnecken 16 und 18, Fig. 2, mit welchen eine vorbestimmte Materialmenge kpnditioniert und durch die Auslaßöffnung
abgemessen ausgegeben wird. Ein Elektromotor 22 dient zum Antreiben der Schnecken durch ein stufenlos verstellbares
Getriebe 24 oder ein solches mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
Durch die Auslaßöffnung der volumetrisehen Beschickungsvorrichtung
wird das Polymerisat in ein T-Stück 26, Fig. 2, abgemessen eingegeben, das in einer pneumatischen Förderleitung
28 angeordnet ist. Entweder mit Druckluft oder einem Gebläse 30 wird Luft durch die Leitung bewegt, um das Polyelektrolytpulver
zu zerstäuben und es in eine Misch- und Benetzungskammer 32 zu fördern. Ein Ventil 33 dient zum
Steuern des Luftstroms, wie nachstehend genauer beschrieben.
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Wie Pig. 1 und 3 am deutlichsten zu entnehmen ist, ist
die Misch- und Benetzungskammer vertikal angebracht und konisch gebildet, mit einer Wasserzuleitung 34, die tangential
in einem Winkel von ungefähr 90° zu einer Einlaßdüse
36 zum Einführen des zerstäubten Materials angeordnet
ist. Da die das Polymerisat befördernde Luft mit einer Druckkraft von einigen kg in die Misch- und Benetzungskammer
32 eingeführt wird, wird bei der Zusammenführung
der Luft mit dem strömenden Wasser und dem sich verjüngenden Teil des Misch- und Benetzungsbereichs eine Wirbelbewegung
erzeugt. Diese Wirbelbewegung entsteht durch die stattfindende Vermischung. Durch das Zuführrohr 38 mit einem
Ventil 40, einem Durchlaufmesser 42 und einem zweiten Ventil 44 zum genauen Steuern der durchlaufenden Strömung wird
Wasser zugeführt. So wird gemäß Fig. 3 das zerstäubte Material 46 vertikal und das Wasser 48 horizontal in die Misch-
und Benetzungskammer eingeführt. In dieser mit der Bezugszahl 50 bezeichneten, mit Wirbelwirkung arbeitenden Misch- und
Benetzungskammer wird im wesentlichen jedes einzelne Polymerisatteilchen gründlich benetzt und danach durch ein sich
über eine kurze Strecke von ungefähr I5 cm erstreckendes
Auslaßrohr 52 hinunter in einen darunter angebrachten Mischoder Reifungsbehälter 54 abgegeben. Gemäß Fig. 4 erreichen
die Polymerisatteilchen 56 die Misch- und Benetzungskammer
als zerstäubtes Material 46 und sind bei Verlassen der Kammer gemäß Fig. 5 gründlich mit dem Wasser 48 benetzt. Es leuchtet
ein, daß die Misch- und Benetzungskammer 32 so gebaut ist,
daß alle Innenflächen mit Wasser überspült sind, um die Möglichkeit eines Anhaftens des Polymerisats zu beseitigen und
das optimale prozentuale Verhältnis Luft/Wasser/Polymerisat
ohne Überfließen, Haften oder unzureichendes Benetzen vorzusehen. Die Luftmenge wird vom Ventil 33 so gesteuert, daß
sie ohne Erzeugung von Gegendruck durchgeführt wird und auf diese Weise eine Benetzungswirkung vorsieht, durch die die
zerstäubten Polyelektrolytteilchen durch Wirbelung vollständig benetzt und mit dem Wasser in den darunter angeordneten
Mischbehälter 54 geführt werden.
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Wie Fig. 1 am besten zu entnehmen, ist der Mischbehälter 54 mit einer von einem Elektromotor 58 betriebenen mechanischen
Mischeinrichtung 57 versehen. Der Zweck des Mischbehälters besteht darin, durch zwangsweise mechanische
Umrührung mechanische Hilfestellung zu leisten und genügend Zeit für den Alterungsprozeß vorzusehen, der je nach verwendetem
Polyelektrolyt ungefähr 10 bis ungeführ 50 Min., in der Regel ungefähr I5 bis ungefähr 20 Min. dauern kann,
in denen sich die Umwandlung in eine Lösung vollständig vollzieht.
Jedoch ist es wichtig, daß nach Einführen des Materials in den Misch- und Alterungsbehälter die Lösung während
der Alterungszeit dauernd mechanisch umgerührt wird. Wenn sich die Alterung vollzogen hat, kann das Material im Behälter
mehrere Stunden, z.B. 48 Stunden ohne Schwierigkeiten verbleiben. Der Mischbehälter ist mit einem Auslaßrohr 60
und einem Auslaßventil 62 versehen.. Ein ähnlicher zweiter oder Vorratsbehälter 64 kann neben oder unter dem Mischbehälter
angebracht sein und dient zum Aufnehmen des gesamten Inhalts des ersten oder Mischbehälters 54 nach Verwandlung
des Polymerisats in eine Lösung. Eine Pumpe 66 wird dazu verwendet, die Polyelektrolytlosung aus dem zweiten Mischbehälter
64 abzuziehen und dem Verfahren zuzuführen, in dem der Polyelektrolyt als Koagulierungsmittel verwendet wird. Der beschriebene
Verfahrenszyklus wird fortgesetzt solange wie
es nötig ist. Da die Vorrichtung im wesentlichen auf Portionsbasis betrieben wird, wird die Lösung normalerweise
nur entsprechend einem Bedarf zubereitet, gemäß der im Wasserreinigungsverfahren
benötigten Menge. Deshalb ist auch ein zweiter oder Vorratsbehälter vorgesehen, so daß nach
Fertigstellung der Polyelektrolytlosung sich dieselbe automatisch in den Vorratsbehälter entleert, sowie der' Spiegel
im Vorratsbehälter so niedrig ist, daß der gesamte Inhalt des Mischbehälters entleert werden kann. Die Polyelektrolytlosung
wird dann aus dem Vorratsbehälter in das Verfahren
509823/0888
gepumpt. Es leuchtet ein, daß der Misch- und Alterungsbehälter zur Bereitung der Lösung dient und die Anzahl der
Wiederholungen des Zyklus auf der Menge der benötigten und vom Vorratsbehälter abgezogenen Lösung beruht. Z.B. braucht
bei sehr geringem Bedarf pro Tag oder während eines längeren Zeitraums nur eine Lösung zubereitet zu werden.
Damit das gesamte Polymerisat benetzt wird, falls ein geringer Bruchteil davon dem ersten Benetzungsvorgang entgeht,
und um weiterhin das Einfallen von losen unbenetzten Polymerisatteilchen, die sich an den Innenflächen des Behälters
festsetzen würden, in den Mischbehälter auszuschließen, ist die Vorrichtung gemäß Fig. 6 und 8 mit einer allgemein
mit 68 bezeichneten Reinigungseinrichtung versehen, welche die Hauptmenge der benötigten Luft durch die Benetzungskammer
einzieht.
Diese Reinigungseinrichtung dient mehreren Zwecken:
1. eine durch die Benetzungskammer geführten negativen Sog
vorzusehen, um auf diese Weise Staub an dieser Stelle
auszuschließen,
auszuschließen,
2. trägt die Reinigungseinrichtung zur Effektivität des in der Benetzungskammer durchgeführten Mischvorgangs dadurch
bei, daß ein nach innen gerichteter Sog für das Polymerisat und das Wasser geschaffen ist, und
3. wird durch die Reinigungseinrichtung ein leichter negativer Sog im Mischbehälter aufrechterhalten, wodurch
die Möglichkeit ausgeschlossen ist, daß unbenetzter Polymerisatstaub
umher geblasen wird und/oder an den inneren Bereichen festhaftet. Während des Betriebes der Reinigungseinrichtung
werden unbenetzte Polymerisatteilchen
durch dieselbe gezogen, was wiederum eine vollständige
Benetzung aller in Form von Pulver übriggebliebenen
Teilchen zur Folge hats
durch dieselbe gezogen, was wiederum eine vollständige
Benetzung aller in Form von Pulver übriggebliebenen
Teilchen zur Folge hats
- 11 509823/0 8 88
Gemäß Pig. 6 besteht die Reinigungseinrichtung aus einem
Gehäuse 70 mit einem an seiner oberen Peripherie bei 7^
angeordneten Sauggebläse und aus einer Vielzahl von an den Innenwänden des Gehäuses angebrachten, voneinander abgesetzten
Prallplatten'76· Ein Zuleitungsrohr 78 erstreckt
sich vom Boden des Gehäuses nach unten durch einen Deckel 79, und von dort über eine kurze Strecke von ungefähr 15 cm
nach unten in den Mischbehälter 5^· Gemäß Fig. 8 bedeckt
das Sieb 80 mit einer Maschengröße von ungefähr 0,79^ mm
den Boden des Zuleitungsrohrs 78 vollständig. Das aus einer
geeigneten Quelle zugeführte, unter Druck gesetzte Wasser gelangt in die Reinigungseinrichtung durch ein Paar tangential
dicht über dem Sieb 80 angeordneter Zuleitungsrohre 82, mit einer im wesentlichen zentrifugalen Bewegung gemäß den
Pfeilen 84 in Fig. 7. Das Sieb dient dazu, daß sich über ihm eine Wasserschicht 86 gemäß Fig. 8 bildet. Es wird darauf
aufmerksam gemacht, daß die Rohre 52 und 78 in einem Bereich
88 über der Oberfläche der Polyelektrolytlösung im Mischbehälter 5^ enden.
Während des Betriebes zieht das Gebläse 72 Luft und etwa
in dieser vorhandenes unbenetztes Polymerisat aus der Benetzungskammer,
durch Rohr 52 und aus dem oberen Teil 88 des Mischbehälters 5^. Die Luft wird durch das wasserbedeckte
Sieb 80 hochgezogen, und unbenetzte Polymerisatteilchen werden dadurch wirksam festgehalten, benetzt und zurück '
in den Mischbehälter fallengelassen. Die Luft wird dann durch das zylindrische Gehäuse 70 und die Prallplatten 76 unter
Entzug von Feuchtigkeit gesaugt und dann aus dem Gebläse und der Auslaßöffnung 92 in die Umgebungsluft herausgeleitet.
Also ist die aus dem Gebläse abgegebene Luft sauber.
Versuche haben ergeben, daß beim Aufbereiten von bestimmten
Polyelektrolytarten die Menge des durch die Benetzungskammer durchgeführten unbenetzten Polymerisats bis zu einem
- 12 609823/0888
Maximum von ungefähr 1,5$ schwanken kann. Dieser Prozentsatz
hängt vollständig ab von der Maschen- oder Teilchengröße des Polymerisats, was sich auch entsprechend in der
Zerstäubbarkeit widerspiegelt. Je größer die Teilchen sind, desto höher ist der benetzte Prozentsatz und desto geringer
die Menge des unbenetzten Polymerisats. Durch die Reinigungseinrichtung
ist jedoch für eine 100^-ige Benetzung gesorgt, in der etwaiges dem ersten BenetzungsVorgang entgangene
Polymerisatmaterial aufgefangen und benetzt wird. So dient die Reinigungseinrichtung dazu, Luft aus der Vorrichtung
abzusaugen, wodurch die in der Vorrichtung vorhandene Staubmenge reduziert und eine Ansammlung von Polymerisatteilchen
an der Unterseite des Deckels 79 und an den Wänden des oberen
Bereichs 88 des Mischbehälters 5^ verhindert wird.
Durch die vorliegende Erfindung ist also in der Tat eine in bezug auf Einfachheit, Betriebsfähigkeit und Leistung
im Vergleich mit bekannten derartigen Vorrichtungen verbesserte Abmess- und Benetzungsvorrichtung vorgesehen. Der
Zuführ- und Zerstäubungsbereich, die Benetzungskammer und Reinigungseinrichtung wirken kombiniert zusammen zur Schaffung
einer vollständigen, selbstreinigenden und sehr leistungsstarken Polymerisatabmess- und benetzungsvorrichtung.
Kurz gesagt ist durch die Erfindung folgendes vorgesehen: Eine Abmeß- und Benetzungsvorrichtung für einen Polyelektrolyt,
trockenes Pulver und dergleichen, gekennzeichnet durch eine volumetrische Beschickungsvorrichtung, ein unter Druck
stehendes pneumatisches System zum Zerstäuben des aus der volumetrischen Beschickungsvorrichtung aufgenommenen trokkenen
Polyelektrolyts, eine Misch- und Benetzungskammer zum Benetzen im wesentlichen aller zerstäubten Polyelektrotteilchen,
und ein Mischbehälter zum Umrühren und Altern des sogenannten Polyelektrolyts und Überführen desselben in eine
Lösung, unterstützt durch mechanisches Umrühren, und, gemäß einer AusfUhrungsform der Erfindung, eine oben am Mischbehälter
angebrachte Reinigungseinrichtung.
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Claims (21)
1. Verfahren zum Abmessen und Benetzen eines PoIyelektrolyts
oder dergleichen, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte: Zumessen und Konditionieren
eines pulverförmigen Polyelektrolyts, Zerstäuben des pulverförmigen
Polyelektrolyts mit einer gesteuerten Druckluftmenge, Fördern des zerstäubten Polyelektrolyts in eine Misch-
und Benetzungskammer, Benetzen im wesentlichen aller zerstäubten
Polyelektrolytteilchen mit einer gesteuerten Wassermenge in der Misch- und Benetzungskammer. Führen der benetzten
Polyelektrolytteilchen in einen Mischbehälter zum Altern, und Überführen des benetzten Polyelektrolyts in eine
Lösung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin gekennzeichnet durch gleichzeitiges Vorsehen eines durch
die Misch- und Benetzungskammer und den oberen Teil des
Mischbehälters geführten negativen Luftsoges.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin gekennzeichnet durch Entziehen von unbenetztem
Pplyelektrolytstaub in einer Reinigungseinrichtung und Rückführen der benetzten Teilchen in den Mischbehälter.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder J>>
weiterhin gekennzeichnet durch Entziehen unbenetzten Polyelektrolytstaubes
aus dem oberen Bereich des Mischbehälters, Führen des Staubes durch eine Wasserschicht an der Unterseite
der Reinigungseinrichtung, und Erzeugen eines"durch die Reinigungseinrichtung,
den oberen Bereich des Mischbehälters und die Misch- und Benetzungskammer geführten negativen
Luftsoges.
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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Entziehen unbenetzten PoIyelektrolytstaubes
aus.dem oberen Bereich des Mischbehälters, Führen des Staubes durch ein mit einer Wasserschicht bedecktes
Sieb, Erzeugen eines durch die Reinigungseinrichtung, den oberen Bereich des Mischbehälters und die Benetzungskammer
geführten negativen Luftsoges am oberen Ende der Reinigungseinrichtung, und Führen des Luftstromes in
einer Kurvenbahn um zwischen der Wasserschicht und einem Gebläse angeordnete Prallplatten.
6. Verfahren nach Anspruch 5* gekennzeichnet durch Entziehen polyelektrolytischen Staubes aus dem
Mischbehälter, an dem die Reinigungseinrichtung angebracht ist, mit einem Gehäuse, in dem der Luftsog in Richtung ihres
oberen Endes herrscht, die Prallplatten angebracht sind und sich ein Zuleitungsrohr von der Unterseite.des Gehäuses nach
unten in den oberen Bereich des Behälters erstreckt, ein Sieb den Boden des Zuleitungsrohrs bedeckt, wenigstens ein
tangential ausgerichtetes Wasserzuleitungsrohr über dem Sieb angebracht ist und die Wasserschicht auf dem Sieb bildet,
wobei der negative Luftsog durch das am oberen Ende der Reinigungseinrichtung
vorgesehene Gebläse erzeugt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Abmessen und Konditionieren von pulverförmigem
Polyelektrolyt in einer volumetrischen Beschikkungsvorrichtung,
Benetzen von im wesentlichen allen Teilchen des zerstäubten Polyelektrolyts durch eine im Winkel
von ungefähr 90° zum Einlaß des zerstäubten Materials in die Misch- und Benetzungskammer einfließende gesteuerte
Wassermenge, und Überführen des benetzten Polyelektrolyts in eine Lösung im Mischbehälter mit Hilfe mechanischen
Umrührens.
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8» Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 7, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschritte: Einführen
pulverförmigen Elektrolyts in eine volumetrische Beschickungsvorrichtung, Einführen des Polyelektrolyts in eine pneumatische
Förderleitung in einem Winkel von ungefähr 90° zur Strömung in der Leitung, Führen des zerstäubten Polyelektrolyts
durch die Förderleitung in die Misch- und Benetzungskammer, Altern des benetzten Polyelektrolyts in einem Zeitraum
von ungefähr 10 bis 50 Min., und Führen der verwendungsfertigen
Polyelektrolytlösung in einen zweiten oder Vorratsbehälter.
9. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 7* 8, gekennzeichnet
durch Entziehen unbenetzten Polyelektrolytstaubes aus dem oberen Bereich des ersten oder Misch-
und Alterungsbehälters in eine Reinigungseinrichtung, Benetzen der Polye.lektrolytteilchen in der Reinigungseinrichtung
und Rückführen der in der Weise benetzten Teilchen in den ersten oder Misch- und Alterungsbehälter, unter gleichzeitigem
Vorsehen eines durch die Misch- und Benetzungskammer, den oberen Bereich des ersten-oder Misch- und Alterungsbehälters
und die Reinigungseinrichtung geführten negativen Luftzoges.
10. Abmeß- und Benetzungsvorrichtung für einen PoIyelektrolyt
oder dergleichen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine volumetrische Beschickungsvorrichtung
(10) zum Aufnehmen eines pulverförmigen Polyelektrolyts und Konditionieren und Abmessen desselben, eine Einrichtung
zum Zuführen einer gesteuerten Druckluftmenge, eine Einrichtung zum Zerstäuben des aus der Beschickungsvorrichtung
kommenden Elektrolytpulvers durch die/Druckluft, eine Einrichtung zum Zuführen einer gesteuerten Wassermenge, eine
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Misch- und Benetzungskammer (50) zum Aufnehmen des zerstäubten
Polyelektrolytpulvers (46) und der gesteuerten Wassermenge und Benetzen im wesentlichen aller zerstäubten
Polyelektrolytteilchen, und einen Mischbehälter (54) zum
Aufnehmen des in der Weise benetzten Polyelektrolyts und Altern desselben.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Zerstäuben des
aus der volumetrisehen Beschickungsvorrichtung (1O) kommenden
Polyelektrolytpulvers durch die Druckluft aus folgenden Teilen besteht: eine pneumatische Förderleitung (28),
eine Einrichtung (30) zum Zuführen von Druckluft in die Leitung (28), ein in der Leitung angebrachtes und mit einem
Arm mit der volumetrisehen Beschickungsvorrichtung (10) verbundenes
T-Stück (26), eine Steuereinrichtung (33) zum Steuern der Druckluft, so daß das Polyelektrolytpulver in
dem T-Stück und der Förderleitung zerstäubt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Misch- und Benetzungskammer (50)
vertikal angeordnet ist mit einem oberen Einlaß (36) zum Aufnehmen des zerstäubten Materials aus der Einrichtung zum
Zerstäuben des Pulvermaterials, und einer in einem Winkel von ungefähr 90° zum Einlaß für das zerstäubte Material angeordneten
Wasserzuleitung (38), daß ferner eine Einrichtung zum Zuführen einer gesteuerten Wassermenge in die
Wasserzuleitung (38), und ein unteres Auslaßrohr (52) in der Misch- und Benetzungskammer vorgesehen ist, wodurch im
wesentlichen alle trockenen Teilchen in der Misch- und Benetzungskammer benetzt werden und durch das untere Auslaßrohr
(52) abfließen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Misch- und Benetzungskammer eine
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sich nach oben und außen erweitende konische Form aufweist und die Wasserzuleitung (38) tangential in die Kammer eingeführt
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin gekennzeichnet durch eine in dem Mischbehälter (54) angebrachte
mechanische, langsamlaufende Mischeinrichtung (57) zum mechanischen Umrühren, einen zweiten oder Vorratsbehälter
(64), ein den ersten Behälter (51O mit dem zweiten
oder Vorratsbehälter (64) verbindendes Rohr (60), eine mit dem Vorratsbehälter (64) in Verbindung stehende Pumpe (66)
zum Entleeren der Polyelektrolytlösung.
15· Vorrichtung nach Anspruch 10, weiterhin gekennzeichnet durch eine oben am Mischbehälter (54) angebrachte,
in Betriebsverbindung mit dem oberen Teil des Mischbehälters stehende Reinigungseinrichtung (68).
16. Vorrichtung nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet , daß die Reinigungseinrichtung (68) ein
Gehäuse (70) mit einem Gebläse mit Sog gegen das obere Ende
des Gehäuses enthält, ferner ein sich vom Boden des Gehäuses nach unten in den oberen Bereich des Mischbehälters (54) erstreckendes
Zuleitungsrohr (78), und eine Einrichtung zum Bilden einer Wasserschicht (68) am unteren Ende des Zuleitungsrohrs.
17. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet , daß die Reinigungseinrichtung (78) weiterhin
folgende Teile enthält: im Gehäuse (70) angebrachte Prallplatten (76), ein den Boden des Zuleitungsrohrs (78)
bedeckendes Sieb (80) und wenigstens eine oberhalb des Siebes angebrachte, tangential ausgerichtete Wasserzuleitung
(82) zum Bilden einer Wasserschicht auf dem Sieb.
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18. Vorrichtung nach Anspruch 11, 13. und 14, dadurch
gekennzeichnet , daß die volumetrische Beschickungsvorrichtung folgende Teile enthält: einen Fülltrichter
(12) zum Aufnehmen von aufzubereitendem PoIyelektrolytpulver, eine Konditionierkammer (I2O zum Aufnehmen
von Polyelektrolyt aus dem Fülltrichter, ein Paar in der Kammer (14) angeordnete konzentrische Schnecken
(l6, l8), eine mit der Kammer (14) verbundene Auslaßleitung (20), eine Einrichtung (22) zum Drehen der Schnecken,
und daß die obere Einlaßöffnung (36) an der Misch- und Bene tzungskammer zum Aufnehmen der Förderleitung (28) vorgesehen
ist, und daß die Einrichtungen zumSteuern des Luftstroms und zum Steuern des Wasserstroms zyklonisch zusammenwirken
um im wesentlichen alle Polyelektrolytteilchen in der Misch- und Benetzungskammer zu benetzen und durch die Auslaßöffnung
abzugeben, und daß der erste oder Misch- und Alterungsbehälter (52O unter der Misch- und Benetzungskammer (50) angebracht
und ein eine Strömungsverbindung zwischen der Auslaßöffnung der Misch- und Benetzungskammer und dem Misch-
und Alterungsbehälter herstellendes Auslaßrohr.(52) vorgesehen ist.
19. Misch- und Benetzungseinrichtung für einen Polyelektrolyt
oder dergleichen für eine Abmeß- und Benetzungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13* dadurch gekennzeichnet , daß die Kammer (50) eine sich
konisch nach oben und außen erweiternde Form besitzt, daß der obere Einlaß bzw. eine Düse (36) für das zerstäubte Material
sich nach unten in die Kammer von ihrem oberen Ende aus erstreckt und im wesentlichen zentral zur Kammer angeordnet
ist, die weiterhin eine tangential ausgerichtete, in einem Winkel von ungefähr 90° zur Düse im wesentlichen in
Nähe derselben angeordnete Wasserzuleitung (38) und ein unteres Auslaßrohr (52) aufweist.
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20. Reinigungseinrichtung zur Verwendung mit einem Behälter nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch ein Gehäuse (70) mit einem Sauggebläse (72) am oberen
Ende des Gehäuses, ein sich vom Boden des Gehäuses nach unten in den oberen Teil des Behälters (52I-) erstreckendes
Zuleitungsrohr (78) und eine Einrichtung zum Bilden einer Wasserschicht (86) am unteren Ende des Zuleitungsrohrs.
21. . Reinigungseinrichtung nach Anspruch 20, weiterhin gekennz'ei ohne t durch im Gehäuse (70) angebrachte
Prallplatten (76), ein den Boden des Zuleitungsrohrs (78) bedeckendes Sieb (80) und wenigstens eine über
dem Sieb (80) tangential ausgerichtete Wasserzuleitung (82)
zum Bilden der Wasserschicht (86) auf dem Sieb.
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8130 | Withdrawal |