DE3028686A1

DE3028686A1 - Verfahren zum waschen von schuettgut und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3028686A1
Application number: DE19803028686
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing.(grad.) 4048 Grevenbroich Buzga
Original assignee: Buckau Walther Ag 4048 Grevenbroich; Krupp Industrietechnik Werk Buckau Wolf
Current assignee: Herbold Maschinenfabrik 6922 Meckesheim De GmbH
Priority date: 1980-07-29
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE3028686C2

Description

Verfahren zum Waschen von Schüttgut und Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Waschen von SchUttgut mit niedrigerem spezifischem Gewicht als eine Waschflüssigkeit, insbesondere zum Waschen von zerkleinerten Kunststoffabfällen, Granulaten od. dgl., bei dem das zu waschende Gut der Waschflüssigkeit zugeführt und in dieser Turbulenzen unterworfen wird, und dann eine Trennung zwischen Gut und gelöstem Schmutz erfolgt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei dem Waschen von Schüttgut, welches ein niedrigeres spezifisches Gewicht als die Waschflüssigkeit aufweist, besteht das Problem, daß das zu waschende Gut stets auf der Oberfläche der Waschflüssigkeit aufschwimmt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, es in möglichst einfacher Weise zu erreichen, daß das zu waschende Gut sich während des Waschvorgangs nicht an der Oberfläche der Waschflüssigkeit, sondern in dieser befindet.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Waschflüssigkeit während des Waschvorganges eine Fließgeschwindigkeit mit einer in Richtung der Gravitationskraft weisenden Komponente von solcher Größe aufweist, daß die dadurch auf das Gut einwirkenden Mitnahmekräfte größer sind als die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte, und die Fließgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit im Anschluß an den Waschvorgang auf einen solchen Wert herabgesetzt wird, daß die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte die Mitnahmekräfte überwiegen.
Auf diese Weise wird das zu waschende Gut von der Waschflüssigkeitsströmung mitgenommen, so daß das Gut während des Waschvorganges allseitig von der Waschflüssigkeit umgeben ist. Wenn die Fließgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit im Anschluß an den Waschvorgang auf einen solchen Wert herabgesetzt wird, daß die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte die Mitnahmekräfte überwiegen, so steigt das nunmehr dem Waschvorgang unterworfene Gut infolge der durch das niedrigere spezifische Gewicht als dasjenige der Waschflüssigkeit bedingten Auftriebskräfte nach oben. Die abgetrennten Schmutzpartikel sinken demgegenüber nach unten und können in geeigneter Weise entfernt werden, beispielsweise mittels eines konisch ausgebildeten Schlammraums mit einem als Zellenradschleuse ausgebildeten Ablaßventil.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Waschvorrichtung ein in einem Behälter im wesentlichen vertikal angeordnetes Waschrohr mit einer oben angeordneten Zuführeinrichtung für die Waschflüssigkeit und das zu waschende Gut und im Inneren angeordneten Waschorganen aufweist, und das Waschrohr mit seinem unteren Ende in einen Behälterbereich von größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr mündet.
Die Herabsetzung der Fließgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit im Anschluß an den Waschvorgang kann somit in einfacher Weise durch eine Vergrößerung des zur Verfügung stehenden Durchflußquerschnittes erreicht werden.
In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Behälterbereich mit größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr nach oben hin eine Durchflußquerschnittsverringerung und nach unten hin eine Aufnahme- und/ oder Entnahmeeinrichtung für die gelösten Schmutzteile aufweist. Die erwähnte Querschnittsverringerung kann beispielsweise durch einen konzentrisch angeprdneten Konus gebildet werden, der mit seinem oberen Ende in eine Uberlaufrinne mündet. Mit der sich in Strömungsrichtung an den Behälterbereich mit größerem Durchflußquerschnitt anschließenden Durchflußquerschnittsverringerung wird erreicht, daß die Waschflüssigkeit mit dem nunmehr gewaschenen Gut nicht als überschwappendes Rinnsal" anfällt.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Behälterbereich mit größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung aufweist, die beispielsweise als Ringrohr mit nach oben gerich- teten Flüssigkeitsaustrittsöffnungen ausgebildet sein kann.
Damit kann man den Transport des aufsteigenden gewaschenen Gutes nach oben in Richtung Produktaustragseinrichtung beschleunigen.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Behälterbereich von größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr mehrere konzentrisch angeordnete, kegelabschnittförmig ausgebildete Lamellen aufweist. Das Gut wird während seines Auftriebes nach oben an diesen Lamellen vorbeigeführt, die zum Aussedimentieren von noch vorhandenen Verunreinigungen dienen.
Die Waschorgane in dem Waschrohr weisen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auf einer konzentrisch angeordneten Welle mehrere in Abständen angeordnete Waschflügel auf. Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das Waschrohr mit feststehend angeordneten Strömungsaufhaltern versehen ist. Diese kdnnen als an der Innenseite des Waschrohres feststehend angeordnete Stege ausgebildet sein, welche dazu dienen, das Ausbilden von Rotationsströmungen während des Waschvorganges zu verhindern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Ein insgesamt mit 1 bezeichneter Behälter mit Kreisquer- schnitt weist ein konzentrisch in dem Behälter angeordnetes und sich in vertikaler Richtung in diesem erstreckendes Waschrohr 2 auf. Das Waschrohr 2 ist durch eine Öffnung in dem Deckel 7 des Behälters 1 zugänglich und weist einen Einlaufkonus 4 mit einem in einem Flansch 5 endenden Einlaufstutzen 6 auf, durch welchen das zu waschende Gut gemeinsam mit der Waschflüssigkeit aus Richtung A zuführbar ist. Oberhalb des Einlaufkonus sitzt auf einer eine Kupplung aufweisenden Lagereinheit 7 ein Rührwerksmotor 8. In dem Waschrohr 2 sind längs der Innenwände sog. Strömungsaufhalter 9 angeordnet, die als Rippen bzw. Stege ausgebildet sind. Im Inneren des Waschrohres ist eine sich in vertikaler Richtung erstreckende Welle 10 angeordnet, die an ihrem oberen Ende in der Lagereinheit 7 gelagert und durch den Rührwerksmotor 8 antreibbar ist, während die Welle 10 mit dem unteren Ende in einer an einem Halter 11 befestigten Lagerung 12 gelagert ist. Der Boden des Behälters wird durch einen Schlammkonus 13 gebildet, der in seinem unteren Bereich auf einem Halter 14 einen Blechkegel 15 aufweist. Unterhalb des Blechkegels 15 ist ein insgesamt mit 16 bezeichnetes und als Zellenradschleuse ausgebildetes Ablaßventil vorgesehen, welches mittels eines insgesamt mit 17 bezeichneten Betätigungsorgans betätigbar ist. In dem Behälterbereich 18, welcher ersichtlich einen wesentlich grösseren Durchflußquerschnitt als das Waschrohr 2 aufweist, sind an dem Halter mehrere konzentrisch angeordnete, kegelmantelförmig ausgebildete Lamellen 19 angeordnet. Oberhalb der Lamellen 19 ist ein Ringrohr 20 vorgesehen, welches nach oben gerichtete, über den Umfang verteilte Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 21 aufweist. Dem Ringrohr 20 ist Flüssigkeit über eine als Stutzen 22 ausgebildete Flüssigkeitseinspeisung aus Richtung B zuführbar. An das Ringrohr 20 schließt sich nach oben hin ein Konus 23 an, durch dessen Vorhandensein der Durchflußquerschnitt für Flüssigkeit gegenüber dem Bereich 18 nach oben hin verringert wird. Außen am oberen Ende des Konus 23 ist eine ebenfalls konisch ausgebildete Uberlaufrinne 24 vorgesehen, an der ein mit einem Flansch 25 versehener Ablaufstutzen 26 vorgesehen ist, durch den das gewaschene Gut und die Flüssigkeit in Richtung C abgeführt werden kann. Es sei noch nachgetragen, daß auf der Welle 10 mehrere in Abständen angeordnete Waschflügel 27 angeordnet sind.
Die Arbeitsweise der Waschvorrichtung ist wie folgt: Das zu waschende Schüttgut mit niedrigerem spezifischem Gewicht als eine Waschflüssigkeit, beispielsweise Kunststoffschnitzel, wird der Waschvorrichtung aus Richtung A über den Einlaufstutzen 6 und den Einlaufkonus 4 zugeführt und gelangt in das Innere des Waschrohres 2 und strömt dort nach unten. Während der vertikal nach unten gerichteten Strömung wird das Gut durch Wirkung der Waschflügel 27 in Turbulenzen versetzt und dadurch dem eigentlichen Waschvorgang unterworfen. Die Strömungsaufhalter 9 haben die Aufgabe, die Ausbildung von Tromben möglichst zu verhindern. Während des Waschvorganges steht der Flüssigkeitsspiegel in dem Einlaufkonus 4 bei 28, während der Flüssigkeitsspiegel in der Vorrichtung außerhalb des Waschrohres bei 29 liegt. Infolge der Höhendifferenz der Flüssigkeitsspiegel 28 und 29 bildet sich in dem Waschrohr 2 eine nach unten gerichtete Strömung aus, welche auf- recht erhalten bleibt, wenn aus Richtung A eine ausreichende Flüssigkeitsmenge (mit zu waschendem Gut) nachgeftihrt wird.
Die Höhenunterschiede sind so ausgebildet, daß die dadurch pedingte und in dem Waschrohr nach unten - also in Richtung der Gravitationskraft - gerichtete Fließgeschwindigkeit, Mitnahme kräfte auf das zu waschende Gut von solcher Größe aufweist, daß diese Mitnahmekräfte größer sind, als die auf das Gut infolge ihres geringen Gewichtes einwirkenden Auftriebskräfte. Dadurch wird das zu waschende Gut in der Waschflüssigkeit in dem Waschrohr 2 nach unten mitgenommen. Die Waschflüssigkeit und das nunmehr gewaschene Gut treten am unteren Ende des Waschrohres 2 in den Behälterbereich 18 aus, der einen erheblich größeren Querschnitt als das Innere des Waschrohres 2 aufweist. Dadurch wird die Fließgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit herabgesetzt, und zwar in einem solchen Maße, daß nunmehr die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte die Mitnahmekräfte überwiegen und somit das nunmehr gewaschene Gut durch Auftriebskraft nach oben steigt. Die von dem Gut abgetrennten Schmutzpartikel sammeln sich in dem Schlammkonus 13 und werden durch das Ablaßventil 16 entfernt. Das sich infolge der Auftriebskräfte nunmehr nach oben bewegende, gewaschene Gut strömt an den Außenseiten der Lamellen 19 entlang. Durch die dadurch vergrößerte Absetzfläche werden noch vorhandene Verunreinigungen aussedimentiert. Die Verunreinigungen rutschen auf der Innenseite der Lamellen 19 nach unten in Richtung Schlammraum. Zur Beschleunigung der nach aufwärts gerichteten Bewegung des nunmehr gewaschenen Gutes wird durch das Ringrohr 20 aus Richtung B eine weitere Flüssigkeit zu- geführt, die durch die nach oben gerichteten Flüssigkeitsaustrittsöffnungen 21 austritt und die nach oben gerichtete Bewegung forciert. Mittels des Konus 23 wird der Durchflußquerschnitt für die Waschflüssigkeit und das nunmehr gewaschene Gut in Richtung nach oben im Vergleich zu dem Behälterbereich 18 wieder erheblich verkleinert. Am oberen Ende des Konus 13 tritt die Flüssigkeit und das gewaschene Gut in die Uberlaufrinne 24 ein und wird von dort in Richtung C abgeführt, beispielsweise einer Trockeneinrichtung zugeleitet.
Im Rahmen der Erfindung sind vielfältige Abwandlungen und Ausgestaltungen möglich, so kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die nach unten gerichtete Bewegung in dem Waschrohr noch durch eine besondere Ausbildung der Waschflügel 27 verstärkt wird.
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Claims

Verfahren zum Waschen von Schüttgut und Vorrichtung zur Durch!hrung des Verfahrens Patentansprüche 1. Verfahren zum Waschen von Schüttgut mit niedrigerem spezifischem Gewicht als eine Waschflüssigkeit, insbesondere zum Waschen von zerkleinerten Kunststoffabfällen, Granulaten od. dgl., bei dem das zu waschende Gut der Waschflussigkeit zugeführt und in dieser Turbulenzen unterworfen wird, und dann eine Trennung zwischen Gut und gelöstem Schmutz erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit während des Waschvorganges eine Fließgeschwindigkeit mit einer in Richtung der Gravitationskraft weisenden Komponente von solcher Größe aufweist, daß die dadurch auf das Gut einwirkenden Mitnahmekräfte größer sind als die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte, und die Fließgeschwindigkeit der Waschflüssigkeit im Anschluß an den Waschvorgang auf einen solchen Wert herabgesetzt wird, daß die auf das Gut einwirkenden Auftriebskräfte die Mitnahmekräfte überwiegen.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschvorrichtung ein in einem Behälter (1) im wesentlichen vertikal angeordnetes Waschrohr (2) mit einer oben angeordneten Zuführeinrichtung (6, 4) für die Waschflüssigkeit und das zu waschende Gut und im Inneren angeordneten Waschorganen (27) aufweist, und das Waschrohr (2) mit seinem unteren Ende in einen Behälterbereich (18) von größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr (2) mündet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterbereich (18) mit größerem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr (2) nach oben hin eine Durchflußquerschnittsverringerung (23) und nach unten hin eine Aufnahme- und/oder Entnahmeeinrichtung (13, 16) für die gelösten Schmutzteile aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerung durch einen Konus (23) gebildet ist, der mit seinem oberen Ende tiefer als der Flüssigkeitsspiegel (28) im Waschrohr (2) angeordnet ist und in eine Uberlaufrinne (24) mündet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberlaufrinne (24) einen Ablaufstutzen (26) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterbereich (18) mit grösserem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr (2) eine Flüssigkeitszufuhreinrichtung aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitszufuhreinrichtung ein Ringrohr (23) mit nach oben gerichteten Flüssigkeitsaustrittsöffnungen (21) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterbereich (18) von grösserem Durchflußquerschnitt als das Waschrohr mehrere konzentrisch angeordnete, kegelmantelförmig ausgebildete Lamellen (19) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschrohr (2) auf einer konzentrisch angeordneten Welle (10) mehrere in Abständen angeordnete Waschflügel (27) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Waschrohr (2) feststehend angeordnete Strömungsaufhalter (9) aufweist.