CH683399A5

CH683399A5 - Dekantierzentrifuge.

Info

Publication number: CH683399A5
Application number: CH1798/90A
Authority: CH
Inventors: Alexander Michailovic Bessonov; Igor Ivanovic Duedin; Valeri Innokentevic Stukov; Anatoli Andreevic Kovalev
Original assignee: Chematec Ag
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1994-03-15
Also published as: ITMI911348A0; IT1251058B; ITMI911348A1; FR2662373B3; DE9106138U1; FR2662373A3

Description

1

CH 683 399 A5

2

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dekantierzentrifuge zum Trennen von flüssigen heterogenen Mischungen mit Hilfe von Fliehkräften. Eine erfin-dungsgemässe Dekantierzentrifuge kann in der pharmazeutischen, der chemischen oder der metallurgischen Industrie oder dergleichen angewandt werden.

Eine bekannte derartige Dekantierzentrifuge weist ein Gehäuse auf, eine zylindrisch-konische Trommel, eine Schnecke, bestehend aus einer zylin-drisch-konischen Schneckentrommel und einer an ihr befestigten Spirale, ein im Inneren des zylindrischen Teiles der Schneckentrommel angeordnetes Tellerpaket, Fenster für den Abzug von geklärter Flüssigkeit und von Feststoffen, eine Druckscheibe, ein Speiserohr und zusätzliche konische Zargen bzw. konische trommeiförmige Bauteile, die konzentrisch um den konischen Teil der Trommel angeordnet sind. Die äussere Zarge ist dabei starr mit der Trommel und die innere Zarge ist mit der Schnek-kentrommel verbunden, und an den Aussenflächen von Trommel und Zarge sind Band- bzw. Austrags-spiralen für einen Feststofftransport befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Restwassergehalt ausgetragener Feststoffe herabzusetzen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einer Dekantierzentrifuge der genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäs-sen Dekantierzentrifuge ist anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Dekantierzentrifuge im Längsschnitt,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der Dekantierzentrifuge gemäss Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A,

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeils B in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils C in Fig. 2,

Fig. 5 eine Variante im Längsschnitt und

Fig. 6 eine weitere Variante im Schnitt.

Eine Bewegung einer Suspension ist dabei in Fig. 1 mit schwarz-weissen Pfeilen dargestellt, eine Strömung einer geklärten Flüssigkeit mit weissen Pfeilen, und eine Strömung eines Gases mit welligen Pfeilen.

Die Dekantierzentrifuge weist ein Gehäuse 1 auf, eine zylindrisch-konische Trommel 2, eine Schnek-ke 3, bestehend aus der zylindrisch-konischen Schneckentrommel 4 und einer an ihr befestigten Spirale 5, ein im Inneren des zylindrischen Teiles der Schneckentrommel 4 angeordnetes Tellerpaket 6, Öffnungen 7, 8 für den Abzug von geklärter Flüssigkeit und von Feststoffen, eine Druckscheibe 9, ein Speiserohr 10 und zusätzliche Zargen bzw. konische trommeiförmige Bauteile 11, 12, die konzentrisch um den konischen Teil der Trommel 2 angeordnet sind. Die äussere Zarge 12 ist starr mit der Trommel 2 verbunden und die innere Zarge 11 mit der Schneckentrommel 4. An den Aussenflächen der Trommel 2 und der Zarge 11 sind Bandspiralen als Ausstragsschnecken 13, 14 für einen Feststoff-austrag befestigt.

Unterhalb des unteren Endes der Trommel 2 ist ein Sammler 15 zur Zufuhr erhitzten Gases angeordnet; im oberen Teil des Gehäuses 1 ist ein Stutzen 16 zum Abführen des erhitzten Gases vorgesehen. Die untere Stirnfläche der inneren Zarge 11 der Schnecke 3 und die obere Stirnfläche der äusseren konischen Zarge 12 der Trommel 2, weisen am Umfang liegende Öffnungen 17, 18 und Leitschaufeln 19, 20 für die Zu- und Abfuhr des erhitzten Gases auf. Die Leitschaufeln 19 an der unteren Stirnfläche der inneren konischen Zarge 11 sind in Drehrichtung der Trommel 2 geneigt, um die Aufrechterhaltung des Druckes des erhitzten Gases in der Trommel 2 sicherzustellen, und die Leitschaufeln 20 an der oberen Stirnfläche der äusseren konischen Zarge 12 sind gegen die Drehrichtung der Trommel 2 geneigt, um einen Unterdruck in den Öffnungen 18 zu schaffen

Im oberen Teil der Zarge 11 sind Öffnungen 21 für die Abfuhr von teilweise entwässerten Feststoffen und in der äusseren Zarge 12 sind Öffnungen für die aus den Feststoffen ausgedrückte Flüssigkeit ausgebildet, in dem Gehäuse 1 ist eine Tasche 23 ausgebildet, die die äussere Zarge 12 umgibt um aus den Feststoffen in den Zargen 11, 12 ausgedrückte Flüssigkeit zu sammeln. Ein Spalt zwischen der Tasche 23 und der Zarge 12 ist dabei klein ausgeführt, um eine Leckage eines wärmeübertragenden Mediums, wie bspw. des erhitzten Gases durch ihn zu erschweren. Um Wärmeverluste auszuschliessen ist das Gehäuse 1 der Zentrifuge mit einer Wärmeisolierung 24 versehen, und der Anschluss zwischen der Zentrifuge und einem Feststoffaufnehmer ist im wesentlichen hermetisch dichtend ausgeführt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Dekantierzentrifuge beschrieben.

Die Trommel 2 mit der konischen Zarge 12 und die Schnecke 3 mit der konischen Zarge 11 werden durch einen entsprechenden, nicht dargestellten, Antrieb in eine Drehung w versetzt. Der Antrieb bewirkt eine kleine Nacheilung oder eine Voreilung der Schnecke 3 in Bezug auf die Trommel 2 von beispielsweise 10-20 U/min.

Vor einer Zugabe einer Suspension wird erhitztes Gas über den Sammler 15 in die Zentrifuge geführt. Aufgrund ihrer konischen Ausbildung wird über die Zarge 12 das erhitzte Gas in Richtung zu dem Ende mit grösserem Durchmesser gefördert. Die vor den Öffnungen 17 angeordneten Leitschaufeln

19 drücken das erhitzte Gas in den durch die Trommel 2 und die Zarge 11 gebildeten Raum. Die vor den Öffnungen 18 angeordneten Leitschaufeln

20 schaffen im Bereich der Öffnungen 18 einen Unterdruck. Dieser trägt dazu bei, dass Gas und Dämpfe einer verdampfenden Flüssigkeit, während der Zufuhr einer Suspension in die Zentrifuge, aus dem über die Trommel 2 und die konischen Zargen 11, 12 gebildeten Raum, zwangsweise austreten. Unter der Wirkung des wärmeübertragenden Mediums findet eine Erwärmung der zusätzlichen koni5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 683 399 A5

4

sehen Zargen 11, 12 sowie des konischen Teils der Trommel 2 und der Austragsschnecken 13, 14 statt. Für eine wirksamere Einwirkung des wärmeübertragenden Mediums, auf die Aussenfläche der Zarge 12, ist die Tasche 23 für die Aufnahme ausgedrückter Flüssigkeit in der Nähe der Öffnungen 22 ausgebildet. Diese Anordnung der Tasche 23 ver-grössert eine Kontaktfläche der Aussenfläche der Zarge 12 mit dem wärmeübertragenden Medium.

Nach einer vorläufigen Erwärmung der Zargen 11, 12 wird, ohne die Zufuhr des erhitzten Gases als wärmeübertragendes Medium, die Ausgangssuspension, die in den konischen Teil der Trommel 2 eintritt und innerhalb dieser eine Ringschicht bildet, deren innerer Halbmesser die Lage der Öffnungen 7 bestimmt, durch das Speiserohr 10 in die Zentrifuge aufgegeben. Die flüssige Phase der Suspension wird im Laufe des Durchflusses durch die Klärzone der Trommel 2 und des Tellerpaketes 6 von Feststoffteilchen geklärt, die aus der Trommel 2 als Feststoffe durch die Öffnung 7 herausgeführt und mit der Druckscheibe 9 aus der Zentrifuge herausgeführt werden. Die auf den Wänden der Trommel 2 niedergeschlagenen Teilchen bilden eine Feststoffschicht, die mit der Schnecke 3 über die Wand der Trommel 2 zu dem Ende kleineren Durchmessers transportiert und auf die Innenfläche der Zarge 11 übergeleitet wird, über die sie mit der Austrags-schnecke 13 in Richtung zu dem grösseren Durchmesser bis zu den Öffnungen 21 gefördert wird. Die Feststoffe werden durch diese Öffnungen 21 auf die Innenfläche der Zarge 12 übergeleitet und mit der Austragsschnecke 14 zum Fenster 8 zum Entladen aus der Trommel 2 transportiert.

Im Laufe des Transports über die Innenflächen der Zargen 11, 12 findet eine zusätzliche Entwässerung der Feststoffe, infolge einer Entfeuchtung bzw. Entwässerung im Fliehkraftfeld, statt. Die aus den Feststoffen entwässerte Flüssigkeit fliesst aus der äusseren Zarge 12 durch die Öffnungen 22 in die Empfangstasche 23 und wird aus der Zentrifuge herausgeführt. Das erhitzte Gas tritt weiter in den über die Wand der Trommel 2 und die Zarge 12 gebildeten Raum. Ins Innere der Trommel 2 gelangt Gas nur bis zu der, zu einem Wasserverschluss führenden, durch die Flüssigkeit gebildeten Ringschicht.

Die im Laufe der Förderung und Entfeuchtung von Feststoffen gebildeten Dämpfe der flüssigen Phase werden, mit dem strömenden Gas, aus der Entfeuchtungszone durch die Öffnungen 22 und dann aus dem Zentrifugengehäuse durch Stutzen 16 herausgeführt.

Die Erfindung ermöglicht es, dass trockene rieselfähige Feststoffe erhalten werden, ohne dass eine weitere Wärmebhandlung erforderlich ist.

Die in Fig. 5 dargestellte Variante zeigt zusätzlich einen heizbaren Mantel H, der das Gehäuse 1 umgibt.

Fig. 6 zeigt im Schnitt eine Variante für die Separation von Suspensionen, in welchen Kristalle enthalten sind, die ihrerseits leichter als das Filtrat sind. Für diesen Fall ist ein Filtertuch F vorgesehen, das die Kristalle zurückhält. Das Filtrat wird über eine separate Kammer FK und ein Schälrohr S abgezogen.

Zur Verbesserung der Trocknung der separierten Kristalle kann der Separationsraum mit einem Kondensator bzw. einem Vakuumpumpensystem verbunden sein.

Claims

Patentansprüche

1. Dekantierzentrifuge mit einem Gehäuse (1), einer zylindrisch-konischen Trommel (2), einem Schneckentrieb (3), bestehend aus einer zylindrisch-konischen Schneckentrommel (4) und einer an ihr befestigten Schnecke (5), einem im Inneren des zylindrischen Teils der Schneckentrommel (4) angeordneten Tellerpaket (6), Öffnungen (7, 8) für den Abzug von geklärter Flüssigkeit bzw. von Feststoffen, einer Druckscheibe (9) und einem Speiserohr (10), dadurch gekennzeichnet, dass zur Verminderung des Restwassergehaltes von Feststoffen mit hochdisperser fester Phase ein Sammler (15) für die Zufuhr erhitzten Gases unterhalb des unteren Endes der Trommel (2) angeordnet ist, das Gehäuse (1) im oberen Teil mit einem Stutzen (16) zum Abführen des erhitzten Gases versehen ist, wobei die untere Stirnfläche der inneren konischen Zarge (11 ) der Schnecke (3) und die obere Stirnfläche der äusseren Zarge (12) der Trommel (2) am Umfang liegende Öffnungen (17, 18) und Leitschaufeln (19, 20) für die Zu- und Abfuhr des erhitzten Gases aufweisen, wobei die Leitschaufeln (19) auf der unteren Stirnfläche der inneren Zarge (11) in Drehrichtung der Trommel (2) geneigt sind, und die Leitschaufeln (20) auf der oberen Stirnfläche der äusseren Zarge (12) entgegengesetzt zur Drehrichtung der Trommel (2) geneigt sind.

2. Dekantierzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Trocknungswirkung ein heizbarer Mantel (H) um das Gehäuse (1) angebracht ist.

3. Dekantierzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Separation von Suspensionen, in welchen die Kristalle leichter sind als das Filtrat, ein Filtertuch (F), welches die Kristalle zurückzuhalten vermag, und eine separate Kammer (FK) und ein Schälrohr (S) für das Abziehen des Filtrats vorgesehen ist.

4. Dekantierzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbesserung der Trocknung der separierten Kristalle der Separationsraum der Dekantierzentrifuge mit einem Kondensator und/ oder einem Vakuumpumpensystem verbunden ist.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3