DE963236C - Verfahren zur Entmischung von Stoffgemischen - Google Patents

Description

Zwischen den durch Luft, Gas, Flüssigkeit oder Stoff getrennten Belägen eines Kondensators oder mehrerer Kondensatoren entstehen Energiefelder mit Kraftlinien, die einen Gleichgewichtszustand im Feld aufrechtzuerhalten suchen und Längsdruck und Querzug im Feld ausüben. Der gesetzmäßig verlaufende, zwischen den Kondensatorplatten pulsierende Energiestrom wird in dem Grade abgelenkt, wie in dem Zwischenraum zwischen den Kondensatorplatten Stoffe verschiedenen spezifischen elektrischen Widerstandes (verschieden großer elektrischer Leitfähigkeit) vorhanden sind. Metallische, in einer Flüssigkeit schwimmende oder in einer Gasschicht schwebende kleine Körper, z. B. die disperse Phase in einem Dispersionsmittel, werden durch die Kraftlinien dergestalt erfaßt, daß eine Ungleichförmigkeit im Feld entsteht. Die Kraftlinien werden z. B. nach den metallischen Körpern abgelenkt, zusammengezogen und rufen an den in der Längsrichtung der Kraftlinien liegenden Körperenden (Polen) die größte Feldstärke hervor. Die kleinste Feldstärke ergibt sich an den im rechten Winkel zur Verbindungslinie der Pole liegenden Körperenden (Flächen). Die Folge hiervon ist im allgemeinen eine senkrechte Stellung so beeinflußter Körper zu den Kraftlinien zwischen den Kondensatorbelägen. Je nach Intensität, Kapazität und Frequenz des Energiefeldes wider-

stehen die so beeinflußten Körper verschiebenden Kräften, die in einer Flüssigkeit z. B. hydraulisch oder in Luft mechanisch (pneumatisch) wirken. Die Ursache sind Wirbelströme, die durch den im gesetzmäßigen Lauf der Kraftlinien befindlichen Leiter hervorgerufen werden und sich da schließen, wo sie den geringsten Widerstand finden. Eine gleichartige Erscheinung ist das Waltenhofensche Pendel.

ίο Das Gesagte beweist die Abhängigkeit z. B. schwimmender oder schwebender Stoffe vom Verlauf der Kraftlinien (Feldlinien, Induktionslinien). Werden die Kraftlinien zwischen den Kondensatorbelägen verschoben, so wird eine gleichlaufende Bewegung der Stoffe in Gas oder in Flüssigkeit bewirkt.

Es ist bereits bekannt, die Stoffgemische in einem auf sie einwirkenden elektrischen Kondensatorfeld relativ gegenüber den Kraftlinien dieses Feldes quer zu diesen zu bewegen. Da jedoch in den meisten Fällen die Stoffe verschiedenartige spezifische elektrische Widerstände (verschiedene elektrische Leitfähigkeit) haben, läßt sich eine wesentliche Beschleunigung und Verbesserung der Entmischung erfindungsgemäß dadurch erreichen, daß dem zu entmischenden Stoffgemisch fremde Körper beigemischt werden, z. B. Eisenstaub, Späne, Drähte, versprühte Flüssigkeit oder Gase. Diese Teilchen ordnen sich dann einer der zu trennenden Komponenten zu, die damit entweder wesentlich stärker oder schwächer als die andere Komponente der Einwirkung des elektrischen Feldes ausgesetzt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht in Fig. 1 ein Kondensatorfeld, wie es in bekannten Einrichtungen verwendet wird, im Längsschnitt und in den Fig. 2 bis 4 Ausführungsbeispiele für Einrichtungen zur Durchführung des hier beanspruchten Verfahrens im Querschnitt.

In Fig. ι bezeichnet 1 ein Glasgefäß zwischen den Kondensatorbelägen 2. Die Kraftlinien zwischen den Kondensatorbelägen sind mit 3 und die im Kondensatorkraftfeld in Flüssigkeit schwimmenden oder in Gas schwebenden fremden Ein-Schließungen mit 4 bezeichnet. Wird beispielsweise das Kraftfeld des Kondensators 2 quer verschoben, so verschiebt sich das besondere Kraftfeld um die Körper 4 mit. So werden, wenn der Kondensator 2 gehoben wird, die Teilchen 7 ebenfalls nach oben bewegt. Bei seitlichen Verschiebungen tritt das gleiche ein.

In Fig. 2 ist eine Einrichtung angedeutet, bei der die sich gegenüberliegenden Kondensatorbeläge 5 ■— in der Zeichnung ist nur einer der beiden Beläge zu sehen — um ihre Achse 6 gedreht werden. Zwischen den Belägen des Kondensators sind Behälter 7, 8 und 9, zweckmäßig aus Glas, in den angedeuteten Querschnittsformen eingesetzt. Die in den ortsfesten Behältern in Flüssigkeit schwimiio menden oder in Gas (Luft) schwebenden Körper 4 werden von den Kraftlinien bewegt, und zwar erfolgt in den Behältern 7 und 8 die Bewegung nach oben, wo die Körper abgenommen oder weggespült werden können, und im Behälter 9 nach unten, z. B. nach einem Abfluß zu.

Um die in den Zellen 7, 8 verbleibenden geeigneten Rückstände nach unten abzuziehen, braucht nur nach der Erfindung die Zelle 7 bzw. 8 mit einem Ablauf am Boden nach der Zelle 9 versehen zu werden.

In Fig. 3 ist eine Kondensatorscheibe 10, die um ihre Achse 11 drehbar ist, so ausgebildet, daß nur bestimmte Flächen 12, 13 aufgeladen werden, während andere Felder ungeladen bleiben. Beim Drehen dieses Belages in gleicher Richtung mit einem gleichen gegenüber angeordneten Belag ergeben sich wechselnde Kraftfelder und wechselnde Anstöße auf die Einschließungen in der-Flüssigkeit, im Gas usw. In Fig. 4 sind an Stelle der Kreisausschnitte nach Fig. 3 kreisförmige Kondensatorbeläge 14, 15 vorgesehen.

Auf die schwimmenden oder schwebenden Körper 4 werden durch die Kraftlinien im Kondensatorfeld Kräfte ausgeübt, die der Verzerrung der Kraftlinien proportional sind. Diese Verzerrungen erfolgen entsprechend der Frequenz, der Spannung und der Stromstärke und bewirken eine erhöhte elektrische Aktivität aller im Kraftfeld befindlichen Körper mit dem Übergang von der statischen zur dynamischen Ladung.

Wird die Frequenz, die an jedem Körper 4 angreift, in ihrer Wirksamkeit erhöht durch Verschwinden und Wiederkommen des Kraftfeldes infolge raschen Umlaufes der Kondensatorbeläge, so wird dadurch die Erregung der Körper 4 ebenfalls erhöht.

Die »Erregung« der Körper 4 in Gas oder Flüssigkeit hat mit dem Übergang von der statischen zur dynamischen Aktivität (Ladung) eine besondere Bedeutung, wenn dem Gas oder der Flüssigkeit Stoffe, Gase oder Flüssigkeiten zugeführt werden, an denen sich die Körper 4 anlagern sollen, um abgeführt zu werden. Es ist in diesen Fällen zweckmäßig, Stoffe (z. B. in Staubform, Späne), Flüssigkeiten in feinverteilter Zerstäubung, Gase, ebenfalls in feiner Verteilung, in die Behälter 7, 8, 9 einzuführen, z. B. durch Herabrieseln von oben oder durch Einblasen von unten. Es werden hierbei Stoffe, Flüssigkeiten oder Gase benutzt, die eine große Affinität zu den abzuscheidenden Körper 4 aufweisen.

Die beschriebenen Verfahren lassen sich z. B. vorteilhaft zur Abscheidung von Ton aus Tontrüben verwenden, aus denen sich die feinverteilten Tonteilchen nicht von selbst absetzen. Gegenüber den elektroosmotischen und elektrophoretischen Verfahren zur Abscheidung von Ton bietet die Erfindung wesentliche Vorteile, z. B. vor allem wegen des geringen Strombedarfes. Die feinen Tonteilchen folgen den Kraftlinien bei deren Ver-Schiebung zwischen den Kondensatorbelägen grundsätzlich in der gleichen Weise, wie sie bei unmittelbarer Zuführung des elektrischen Stromes der angelegten Spannung nach der Kathode folgen.

Weiter können Trüben mit Schwefelgehalt nach den beschriebenen Verfahren behandelt werden.

Schwefel, ein schlechter elektrischer Leiter, wird durch die Beeinflussung im Kondensatorfeld elektrisch aufgeladen und so bei Verschiebung der Kraftlinien zum Wandern mit diesen gezwungen. Außerdem könnte man den Schwefel in feiner Dispersion infolge seiner elektrischen Aufladung an Luftblasen anlagern, die man unten in die Zellen einführt.

In der gleichen Weise, wie nach den vorstehenden Beispielen Ton oder Schwefel usw. aus wäßrigen Trüben gewonnen werden, können Abscheidungen von Staub aus Luftsäulen erreicht werden. Auch die feinen Staubteilchen im Luftplankton können nach bestimmter Richtung transportiert werden. Die durch die Kraftlinien aktivierten Staubteile lagern sich z. B. sofort an Metallkörnern usw. an, die andere Ladung aufweisen, ferner an Drähte, Lamellen usw. Die Metallkörner (Eisenfeilspäne u.dgl.) können z.B. durch eineAbscheidekammer von oben nach unten im freien Fall bewegt und immer wieder im Kreislauf verwendet werden. Die Drähte oder Lamellen können durch das Kondensatorfeld gezogen oder endlos bewegt werden. Die günstigste Wirkung wird erreicht bei Anwendung von Hochfrequenzenergie zwischen den Elektroden (Belägen der Kondensatorplatten), und zwar z. B. bei Wellenlängen von 3 bis 8 m (Ultrakurzwellen) . Wenn in einer Dispersion verschiedenartige Stoffe vorhanden sind, die voneinander ge-

3" trennt werden sollen, so werden Wellen gewählt, die den zuerst abzuscheidenden Stoff beeinflussen und ihn im Feld festhalten, so daß er bei Verschiebung des Feldes mit nach der gewollten Abscheiderichtung verschoben wird. Es wird dann

JS für die weitere Abscheidung anderer Stoffe die für diese geeignete Wellenlänge gewählt, um auch diese Stoffe im Feld zu halten und mitzunehmen.

Für die Erzeugung der Kurzwellen eignen sich Hochfrequenzgeneratoren mit Kurzwellensenderöhren, für längere Wellen auch Funkenstreckenapparate.

Bei auf das feinste verteiltem Staub in Luft, Gasen und Flüssigkeiten ist es vorteilhaft, die Wirbelströme im Kondensatorfeld dadurch wirk-

+5 samer zu gestalten, daß die allerfeinsten, mikroskopisch oder ultramikroskopisch kleinen, dispersen Teile koaguliert werden. Diese Teilchen werden im elektrischen Kraftlinienfeld ohnehin aufgeladen und elektrodynamisch wirksam gemacht. Ihre Koagulation wird beschleunigt durch Einwirkung von Ultraschall auf die Flüssigkeiten oder Gase. Die koagulierten Teile bilden den Anlaß zu vergrößerten Wirbelströmen und dadurch wiederum zu größerer Energiekonzentration im elektrischen ] Feld. Die Kondensatorwirkungen können herbeigeführt werden zwischen belegten Platten, zwischen Ringen, zwischen den Windungen von Spulen (Spulenfelder, Ringfelder), kurz zwischen allen geometrisch bekannten Formen und Figuren. Es ist ohne weiteres möglich, zu entmischende Massen, Gase, Flüssigkeiten usw. durch Spulenfelder oder Ringfelder zu führen oder auch Ringfelder, Spulenfelder u. dgl. durch die Massen, Gase, Flüssigkeiten zu bewegen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entmischung von Stoffgemischen aller Art, z. B. von Dispersionen, kolloiden Massen, Lösungen, Staubarten, Luft- und Wasserplankton usw., bei dem die Stoffgemische in einem auf sie einwirkenden elektrischen Kondensatorfeld einer Relativbewegung gegenüber den Kraftlinien des Kondensatorfeldes quer zu diesen unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu entmischenden Stoffgemisch fremde Körper beigemischt werden, z. B. Eisenstaub, Späne, Drähte, versprühte Flüssigkeit, Gase.

2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorfeldelektroden plattenförmig ausgebildet sind und ihre wirksame Fläche in unzusammenhängende Flächenteile,

z. B. in Form von Kreisausschnitten, unter- - teilt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensatorfeldelektroden Windungsteile einer ein- oder mehrwindigen Spule dienen. '

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 987 115, 1 016 476, 1838374, 1838848, 1838890, 1838912, 1838920, 1838922, 1838930, 1838931, 1838980, 1864721, ι 864 723, ι 942 480, ι 959 385.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1 609872 4.57