DE2932459C2 - Device for dissolving a granular solid in a liquid - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentansprucns.The invention relates to a device according to the preamble of the patent claim.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Herstellung einer Suspension aus hochquellfähigen Stoffen (DE-OS 24 03 053) ist als Dispersionseinrichtung eine Kolloidmühle vorgeseher, der axial aus einem Trichter Flüssigkeit und Feststoffe zugeführt werden. Die Flüssigkeit gelangt tangentiEl in den Trichter, v.dhrend die Feststoffe von oben her an den Ranci des Trichters abgegeben werden.In a known device for producing a suspension from highly swellable substances (DE-OS 24 03 053) a colloid mill is provided as the dispersion device, which axially flows out of a funnel liquid and solids are fed. The liquid enters the funnel tangentially, above all the solids be delivered from above to the ranci of the funnel.

Allein schon durch die Zugabe von Feststoff und Flüssigkeit in den Trichter, kann keine gleichmäßige Lösung erwartet werden. Auch kann die Kolloidmühle nicht zufriedenstellend arbeiten, weii dort beispielsweise vorrangig Feststoffteile verarbeitet werden, wenn vom Trichter her vorwiegend Feststoffteile in die Kolloidmühle gelangen.Simply adding solid and liquid to the funnel cannot result in a uniform solution to be expected. The colloid mill cannot work satisfactorily either, because it has priority there, for example Solids are processed when the funnel is predominantly filled with solids in the colloid mill reach.

Bei einer bekannten Beschickungsvorrichtung für Lösevorrichtungen (DE-PS 6 70 057) wird die Flüssigkeit am Rande eines Trichters eingeführt und gelangt zusammen mit den Feststoffbrocken in eine Zahnradpumpe. Von dorther wird Feststoff und Flüssigkeit in Form eines Stranges zu einem Mischer geführt, dessen sich drehende Zähne den Strang in kleine Teile zerreißen.In a known charging device for release devices (DE-PS 6 70 057), the liquid Introduced at the edge of a funnel and passed into a gear pump together with the solid lumps. From there, the solid and liquid are fed in the form of a strand to a mixer, which is rotating teeth tear the strand into small pieces.

Auch hier ist keine genaue Dosierung möglich, da sich kein Strang bildet, der ständig aus gleichen Anteilen von Feststoff und Flüssigkeit besteht.Here, too, no exact dosage is possible, since no strand is formed that is constantly made up of equal proportions of Consists of solid and liquid.

Bei der Einmischung von granulatförmigen Viskositäts-Index-Verbesserern in Granulatform in Mineralöl wird etwa, wie folgt, vorgegangen:When mixing in granular viscosity index improvers in granulate form in mineral oil, proceed as follows:

Das Mineralöl wird in einen Mischtank geführt und dort auf die jeweils günstige Misch- und Lösetemperatur gebracht. Die Zuführung des vorher sackweise verwogenen Granulats erfolgt pneumatisch über ein Granulatzuführungsrohr, welches oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Mischtank endet. Das Einmischen und Anlösen des Granulats geschieht durch einen im Mischtank eingebauten Hochleistungsmischer (1-Tank-Verfahren). Bei diesem Verfahren sind sehr hohe Lösetemperaturen und eine lange Lösezeit erforderlich.The mineral oil is fed into a mixing tank, where it is brought to the most favorable mixing and dissolving temperature brought. The granulate, which was previously weighed in sacks, is fed in pneumatically via a granulate feed pipe, which ends above the liquid level in the mixing tank. Meddling and The granulate is loosened by a high-performance mixer built into the mixing tank (1-tank process). This process requires very high dissolving temperatures and a long dissolving time.

Um den Löseeffekt zu beschleunigen, wurde bei der Weiterentwicklung des Verfahrens ein zweiter Mischtank nachgeschaltet (2-Tank-Verfahren). Hierbei dient der erste Mischtank zum Einbringen und Anlösen der Granulatteilchen und der zweite Mischtank zum Fertiglösen des Granulats. Beide Mischtanks sind mit Hochleistungsrührwerken ausgerüstet Um eine höhere Lösegeschwindigkeit ;:j erreichen, ist beim Oberpumpen vom Mischtank 1 in den Mischtank 2 eine Kolloidmühle zwischengeschaltet. In order to accelerate the dissolving effect, a second mixing tank was used in the further development of the process downstream (2-tank process). The first mixing tank is used to introduce and dissolve the Granulate particles and the second mixing tank for the final dissolving of the granulate. Both mixing tanks are equipped with high-performance agitators equipped To achieve a higher release speed;: j is when pumping over from Mixing tank 1 in the mixing tank 2 a colloid mill interposed.

Nachteile der bekannten Verfahren sindDisadvantages of the known methods are

Im Granulat-Zuführungsrohr bleiben bereits Granulatteilchen haften, insbesondere wenn aufsteigender Ölnebel die Granulatteilchen anlöst und somit klebrig macht Dadurch wird die Öffnung des Zuführrohres eingeengt oder teilweise zugesetzt, wodurch die Granulatzufuhr beeinträchtigt wird.
Durch diese Zuführungstechnik des granulatförmigen V!-Verbesserers schwimmt das Granulat längere Zeit angelöst bzw. ungelöst auf der Rüssigkeitsoberfläche, was zu Klumpenbildung an der Oberfläche sowie zu Verklebungen an Tankwandung und Rührwerkswelle führt. Klumpen und Verklebungen müssen hierbei manuell beseitigt und die Lösetemperatur des Mineralöles wesentlich über 100° C erhöht werden.Granulate particles already adhere to the granulate feed pipe, especially if the rising oil mist dissolves the granulate particles and thus makes them sticky.
Due to this feeding technique of the granular V! Improver, the granulate floats loosened or undissolved on the surface of the liquid for a long time, which leads to the formation of lumps on the surface and to sticking to the tank wall and agitator shaft. Lumps and adhesions have to be removed manually and the dissolving temperature of the mineral oil has to be increased significantly above 100 ° C.

Die zuzuführende Granulatmenge wird mit großem Aufwand manuell über eine separate (externe) Waage verwogeii-The amount of granulate to be fed in is manually calculated with great effort via a separate (external) Weighing scales

Beim 2-Tank-Verfahren sind die Investitionskosten gegenüber dem 1-Tank-Verfahren nahezu doppelt so hoch.With the 2-tank process, the investment costs are almost twice that of the 1-tank process so tall.

Beide Verfahren haben den Nachteil, daß ein zusätzlich großer Energieaufwand zur Verbesserung der Lösegeschwindigkeit (hohe Lösetemperatur) sowie ein hoher Zeitaufwand erforderlich sind.Both processes have the disadvantage that an additional large amount of energy is required for improvement the rate of dissolution (high dissolving temperature) and a high expenditure of time are required.

Die Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch weiche Feststoffteilchen in flüssigen Medien, z. B. Mineralöl, mit höherer Lösegeschwindigkeit gelöst wf den können, wobei eine exaktere Dosierung bzw. eine hohe Lösegeschwindigkeit bei einer niedrigen Temperatur möglich sind.The aim of the invention is to create a device of the type mentioned at the outset by means of soft solid particles in liquid media, e.g. B. mineral oil, dissolved at a higher rate of dissolution wf the can, with a more precise dosage or a high dissolution rate at a low temperature is possible are.

Erreicht wird dies durch eine Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.This is achieved by a device according to the patent claim.
The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

F i g. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention.

F i g. 2 zeigt Einzelneiten wesentlicher Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung.F i g. 2 shows individual pages of essential parts of the device according to the invention.

so Gemäß den F i g. 1 und 2 ist eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Standard-Mischtank 1 versehen, welcher heizbar ist und Zu- und Abführleitungen mit den notwendigen Armaturen und Regelventilen sowie einem eingebauten Hochleistungsrührwerk 2 aufweist. Der Standard-Mischtank 1 ist mit einer kombinierten Wiege-, Dosier- und Lösevorrichtung 3 ausgerüstet, es handelt sich um eine Wiegevorrichtung 5. eine Dosiervorrichtung 6 und 7 und eine Lösevorrichtung 8 und 9.so according to the F i g. 1 and 2 a device according to the invention is provided with a standard mixing tank 1, which can be heated and supply and discharge lines with the necessary fittings and control valves as well has a built-in high-performance agitator 2. The standard mixing tank 1 is combined with a Equipped weighing, dosing and release device 3, it is a weighing device 5 Dosing device 6 and 7 and a release device 8 and 9.

Das Granulat wird über einen Eingabetrichter 4, der mit einer Wiegevorrichtung oder Behälterwaage versehen ist, und durch einen biegsamen, mechanischen Spiralförderer 6 in dosierter Menge einem als Eingabe,-schleuse ausgebildeten Dosiertrichter 7 zugeführt. Der Dosiertrichter 7 mündet in ein Ansaugrohr 8 einer handelsüblichen Zahnkolloidmühle 9 mit verstellbarer Spaltbreite und einer eingebauten Pumpensiufe. Das Ansaugrohr 8 ist mit einer Ansaugblende 10 ausgerü-The granulate is fed via an input hopper 4, which is provided with a weighing device or container scale is, and by a flexible, mechanical spiral conveyor 6 in a metered amount as an input, sluice trained metering funnel 7 supplied. The metering funnel 7 opens into a suction pipe 8 of a commercially available one Toothed colloid mill 9 with adjustable gap width and a built-in pump level. That Intake pipe 8 is equipped with an intake diaphragm 10

stet, die den Flüssigkeitsstrom in das Zentrum des Rotors der Kolloidmühle 9 lenkt und die den Flüssigkeitskreislauf stabilisiert und die Funktion der Kolloidmühle 9 in der beschriebenen Art sicherstellt. Hierdurch wird vermieden, daß eine Teiirückströmung des Flüssigkeit-Granulatgemisches in den Dosiertrichter 7 stattfindet. Daraus ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der Durchsatzleistung sowie eiße Stabilisierung des Flüssigkeitsstromes inklusiv einer Geräuschminderung unter gleichzeitiger Verhinderung einer Lufteinsaugung. ίοConstant, which directs the flow of liquid into the center of the rotor of the colloid mill 9 and which stabilizes the liquid cycle and the function of the colloid mill 9 ensures in the manner described. This avoids a partial backflow of the liquid-granulate mixture takes place in the dosing funnel 7. This results in a substantial increase in Throughput as well as stabilization of the liquid flow including a noise reduction with simultaneous prevention of air intake. ίο

Während des Dosiervorganges wird das flüssige Medium [z. B. Mineralöl) vom Mischtank 1 über Ringdüsen IS des Dosiertrichters 7 an die Trichterinnenwandung verteilt, über die Koläoidmühle 9 abgezogen und wieder in den Mischtank 1 gepumpt. Die dosierte Granulatmenge wird in der vorher beschriebenen Form der Mitte des Dosiertrichters zugeführt, wonach das Granulat im freien Fall vom im Dosiertrichter 7 sich bildenden Flüssigkeitskegel aufgenommen und über das oben beschriebene Ansaugrohr 8 unmittelbar zur Kolloidmühle 9 weitertransportiert wird. Die erforderliche Art und Größe des Flüssigkeitskegels kann über ein eingebautes Flüssigkeitsregelventil 11 gesteuert werden. Die Mischung Flüssigkeit/Granulat wird durch die Kolloidmühle 9 mechanisch zerkleinert, dabei weitgehend gelöst und in den Mischtank 1 gepumpt Im Bedarfsfall kann durch eine entsprechende Ansteuerung des Flüssigkeitsregelventils 11 ein Teilstrom Flüssigkeit/Granulat in einen »Klein-Kreislaufprozeß«: Dosiertrichter 7—Kolloidmühle 9—Flüssigkeitsregelventil 11 —Dosiertrichter 7 gebracht werden, um eine weitere Intensivierung des Lösungsprozesses zu erzielen, dieser Klein-Kreislauf ist in der Fig. 1 durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnet worden.During the dosing process, the liquid medium [z. B. mineral oil) distributed from the mixing tank 1 via ring nozzles IS of the metering funnel 7 to the inner wall of the funnel, withdrawn via the colaoid mill 9 and pumped back into the mixing tank 1. The dosed amount of granules is fed to the center of the dosing funnel in the previously described form, after which the granules are picked up in free fall by the cone of liquid forming in the dosing funnel 7 and transported directly to the colloid mill 9 via the suction pipe 8 described above. The required type and size of the fluid cone can be controlled via a built-in fluid control valve 11. The liquid / granulate mixture is mechanically comminuted by the colloid mill 9, largely dissolved and pumped into the mixing tank 1 —Liquid control valve 11 —Dosing funnel 7 can be brought in order to achieve a further intensification of the dissolution process, this small circuit has been marked in FIG. 1 by a broken line.

Um die Auflösung zu beschleunigen, wird das Hoch-Ieistungsrührwerk2 im Mischtank 1 zugeschaltet.To accelerate the dissolution, the high-performance agitator2 switched on in mixing tank 1.

Nach Beendigung der Granulateingabe wird durch Leitungsschaltung der Dosiertrichter 7 umgangen und ein »Groß-Kreislaufprozeß«: Mischtank 1 —Kolloidmühle 9—N'ischtank 1 hergestellt. Dieser in Fig. 1 durch zwei ununterbrochene parallel geführte Linien gekennzeichnete Kreislaufprozeß läuft unter wählbarer Veränderung der Spaltbreite in der Kolloidmühle 9 solange, bis eine vollständige Lösung Flüssigkeit/Granulat erreicht ist.After the granulate has been fed in, the metering funnel 7 is bypassed and switched on a "large-cycle process": mixing tank 1 - colloid mill 9 — N'ish tank 1 made. This in Fig. 1 by two uninterrupted parallel lines The marked cycle process runs with a selectable change in the gap width in the colloid mill 9 as long as until a complete liquid / granulate solution is achieved.

Weiterhin bietet die vorher beschriebene Anlage die Möglichkeit, den »Klein-Kreislaufprozeß« mit dem »Groß-Kreislaufprozeß« zu kombinieren, d.h. einer. Teilstrom in wählbarer Größe durch das Flüssigkeitsregelventil 11 vom Kleinkr?'5lauf in den Großkreislauf zu leiten. In gleicher Weise kann ein Teilstrom vom Großkreislauf in den Kleinkreislcuf geleitet werden.Furthermore, the system described above offers the possibility of the "small cycle process" with the To combine "large-cycle process", i.e. one. Partial flow in a selectable size through the liquid control valve 11 from the small cycle to the large cycle conduct. In the same way, a partial flow from the large circuit can be passed into the small circuit.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

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Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Vorrichtung zum Lösen eines granulatförmigen Feststoffes in einer Flüssigkeit, z. B. Feststoffteilchen in Mineralöl, mit einem Dosiertrichter, in den der Feststoff und die Flüssigkeit gegeben werden, mit einer Kolloidmühle und mit einem Ansaugrohr zur Verbindung des Dosiertrichters mit der Kolloidmühle, wobei das Rohr das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch der Kolloidmühle koaxial zur Rotorachse zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit am Rande des Dosiertrichters (7) verteilt zugegeben wird, daß der Feststoff in den mittleren Bereich des Dosiertrichters (7) aufgegeben wird, daß das Ansaugrohr (8) vertikal angeordnet ist, und daß im Bereich des Endes des Ansaugrohres (8) oder am Eingang der Kolloidmühle (9) eine Ansaugblende (10) angeordnet ist, die das Gemisch in das Zentrum des Rotors !e«fet.Device for dissolving a granular Solid in a liquid, e.g. B. Solid particles in mineral oil, with a dosing funnel into which the solid and the liquid are added a colloid mill and a suction pipe to connect the dosing funnel to the colloid mill, wherein the tube feeds the solid-liquid mixture to the colloid mill coaxially to the rotor axis, characterized in that the liquid is added distributed on the edge of the metering funnel (7) is that the solid is fed into the central area of the metering funnel (7) that the suction pipe (8) is arranged vertically, and that in the region of the end of the suction pipe (8) or on At the entrance of the colloid mill (9) a suction diaphragm (10) is arranged, which brings the mixture into the center of the rotor! e «fet.