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  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eswird ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser/Feststoffgemischenvorgeschlagen, das folgende Schritte aufweist: Das Wasser/Feststoffgemischwird mit einem Flockungshilfsmittel gemischt, das Wasser/Feststoffgemischwird zu einem Nebel (7) zerstäubt,der Nebel (7) trifft als Niederschlag auf einer geneigten Oberfläche (9)auf und die freie Flüssigkeitwird abgezogen.
    公开号:DE102004012024A1
    申请号:DE102004012024
    申请日:2004-03-10
    公开日:2005-09-29
    发明作者:Günther Luther；Manfred Müller
    申请人:GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH；
    IPC主号:B01D21-01
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Wasser/Feststoffgemischen.
    [0002] Ausder DE-PS 43 150 33 ist ein Verfahren zur Aufbereitung eines Feststoffgemischesbekannt. Hierbei wird eine Suspension auf einen Drehteller aufgegeben,der die Suspension als Nebel zerstäubt. Der Nebel trifft auf einenach innen geneigte Oberfläche.Das Wasser/Feststoffgemisch beinhaltet z.B. neben Feststoffpartikeinauch andere gebundene organische Bestandteile, die über diesesVerfahren aus dem Wasser/Feststoffgemisch abgetrennt werden sollen.Hierfürwird dem Wasser/Feststoffgemisch noch zusätzliche Flüssigkeit in Form von Wasserzugesetzt, damit die leichteren Bestandteile auf der Oberfläche abgeschwemmtwerden und übereinen Abzug abgezogen werden können.Währenddas Abziehen der Fraktion sehr gut funktioniert, wird durch diezum Abzugspunkt zunehmende Fließgeschwindigkeitder Flüssigkeitimmer noch Feinstkorn ausgeschwemmt.
    [0003] Esist Aufgabe der Erfindung, eine Separation von Feinstkornanteilenaus verunreinigten Wasser/Feststoffgemischen auf einfache und effiziente Weisezu ermöglichen.
    [0004] Gelöst wirddie Aufgabe gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrendurch Mischen des Wasser/Feststoffgemisches mit einem Flockungshilfsmittel;Zerstäubendes Wasser/Feststoffgemisches zu einem Nebel; Auftreffen des Nebelsals Niederschlag auf einer geneigten Oberfläche; Abziehen der freien Flüssigkeit.
    [0005] Durchdas Zusetzen des Flockungshilfsmittels findet eine Flockenbildung,sprich eine Agglomeration, der Feststoffpartikel statt. Diese Flockenbildungwird durch das Versprühenunterstützt.Durch das Auftreffen als Niederschlag auf der geneigten Oberfläche, werdendie Flocken, die sich bereits gebildet haben, nicht wieder aufgebrochen,so daß eine Trennungvon Feststoffflocken und Flüssigkeitauf einfache Weise erfolgt.
    [0006] DieAuswahl des Flockungsmittels, daß bei der Anwendung des Verfahrenseingesetzt wird, wird unter Berücksichtigungder Art der zu trennenden Feststoffpartikel ausgewählt, d.h.es erfolgt eine produktspezifische Auswahl. Für den breitbandigen Einsatzhat sich jedoch ein Flockungshilftsmittel des Typs AF 701 (Produktbezeichnungder BASF) als vorzugsweise sehr geeignet herausgestellt.
    [0007] Eineweitere Lehre der Erfindung sieht vor, daß das Zerstäuben des Wasser/Feststoffgemischs durchAufgabe dieser auf einen Drehteller erfolgt. Ein Drehteller stellteine einfache Möglichkeitdar, eine Suspension oder Flüssigkeitzu zerstäuben.Der Drehteller kann mit einem Dorn versehen sein, der zentrischauf dem Drehteller angeordnet sein kann. Dieser Dorn dient zur gleichmäßigen Verteilungdes auf den Drehteller aufgegebenen Wasser/Feststoffgemisches. DieserDorn ist eine sogenannte Verteilhilfe.
    [0008] DasMischen selbst erfolgt gemäß einerweiteren Lehre der Erfindung möglichstzeitnah vor dem Zerstäuben.Vorteilhafterweise erfolgt das Mischen unmittelbar vor dem Zerstäuben. DasMischen selbst erfolgt vorteilhafterweise durch Eindüsen. DerVorteil hierbei ist, daß dieFlockenbildung im wesentlichen nach dem Energieeintrag durch denDrehteiler erfolgt und währendder Verwirbelungsphase und der Abscheidephase keine hinderlichenzusätzlichenScherkräfteauftreten. Flocken selbst stellen verhältnismäßig instabile Gebilde dar,die leicht durch Scherkräfte zerstört werdenkönnen.Des weiteren hängtdie Effizienz der Flockenbildung im wesentlichen von der direktenZugabe des Flockungshilfsmittels ab. Für einen Flockungsprozeß ist essomit vorteilhaft, wenn eine sofortige und homogene Verteilung desFlockungshilfsmittels in dem Wasser/Feststoffgemisch erfolgt. Somitkann es alternativ sinnvoll sein, daß das Flockungshilfsmittelund das Wasser/Feststoffgemisch unmittelbar erst beim Zerstäuben gemischt werden.Dieses erfolgt dann, wenn Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittelgetrennt gleichzeitig auf die Verteilhilfe bzw. den Drehteller aufgegeben werden.Hierdurch wird gewährleistet,daß sichFlocken erst bilden, wenn Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittelden Drehteller verlassen haben, da erst hiernach eine optimale Flockenbildungerfolgt. Dieses kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn dieabzuscheidenden Flocken besonders instabil sind, so daß die Gefahrbesteht, daß eventuell vorabgebildete Flocken bereits durch das Aufgeben auf den Drehtellerwieder zerstörtwerden könnten.
    [0009] Eineweitere Lehre der Erfindung sieht vor; daß die Inhaltsstoffe als Flockenin der Flugphase mit der Umgebungsatmosphäre reagieren, vorzugsweisemit der Umgebungsluft oxidieren. Die dadurch erfolgte Reaktion unterstützt in derRegel die Flockenbildung erheblich.
    [0010] Desweiteren sieht eine Lehre der Erfindung vor, daß eine Agglomeration der Feststoffpartikelzu Flocken bereits in der Flugphase erfolgt. Diese Agglomerationsbildungkann dann auf der geneigten Oberfläche fortgesetzt werden oderdort erst beginnen. Der Beginn der Agglomeration kann abhängig seinvon der Art des verwendeten Flockungshilfsmittels und der Art derabzuscheidenden Feststoffpartikel. Vorteilhafterweise weist derNebel eine Tropfengröße von < 100 μm auf. Diesefeine Zerstäubungunterstütztdie Oxidation der Verunreinigungen. Des weiteren wird durch diefeine Zerstäubungdie Durchmischung von Flockungshilfsmittel und dem Wasser/Feststoffgemischerreicht. Des weiteren ist bei einer derartigen feinen Auflösung derTropfen als Niederschlag und der in ihnen bereits enthaltenen Flockender Energieeintrag beim Auftreffen auf die geneigte Oberfläche so gering,daß bereitsgebildete Flocken nicht wieder zerstört werden.
    [0011] Eineweitere Lehre der Erfindung sieht vor, daß die Oberfläche einenNeigungswinkel von 0,1 bis 10 Prozent, vorzugsweise 1 bis 5 Prozentaufweist. Durch dieses Gefällewird erreicht, daß einegute Trennung von Flocken und Flüssigkeiterfolgen kann, ohne daß zuviele Flocken ausgespültwerden. Die Neigung der Oberflächekann dabei in Abhängigkeit vonder Flockengröße eingestelltwerden. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Oberfläche nachaußengeneigt ist. Vorteilhaft ist dabei, wenn der zur Verfügung stehendeFließquerschnittzum Abzugspunkt hin breiter wird. Dieses wird gemäß einerweiteren Lehre der Erfindung dadurch erreicht, daß die Oberfläche eineKegelform oder Pyramidalform aufweist. Dabei ist es vorteilhaft,wenn die Höhendifferenzzwischen dem Drehteller und der kegeligen Oberfläche der Tropfengröße und derFlugbahn des Tropfengemisches angepaßt wird. Die Höhendifferenzliegt beispielsweise im Bereich von 0,5 bis 1,5 m.
    [0012] DerAbzug der freien Flüssigkeitselbst erfolgt gemäß einerweiteren Lehre der Erfindung über einenRingkanal, der direkt im Anschluß an die geneigte Fläche vorgesehenist. Durch das geringe Gefälleund den direkten Anschluß desRingkanals ist es möglich,daß eventuellmitausgespülteFlocken beim Übertrittin den Ringkanal nicht wieder zerstört werden. Diese mitabgezogenenFlocken werden dann gemäß einerweiteren Lehre in einem nachfolgenden Prozeßschritt von der Flüssigkeitabgetrennt.
    [0013] Eineweitere Lehre der Erfindung sieht vor, daß auch die auf der Oberfläche verbleibendenFlocken abgezogen werden. Dieses kann durch eine spezielle Abziehvorrichtungoder ein manuelles Entfernen der Flocken herbeigeführt werden.Die abgeschiedenen Flocken werden dann anschließend zum Erreichen eines nochhöherenTrocknungsgrades nachbehandelt. Dies kann in einer Trocknungseinrichtungoder in einer Filterpresse erfolgen.
    [0014] DieErfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nachfolgenden schematischenZeichnungen anhand eines Ausführungsbeispielsim einzelnen beschrieben. Darin zeigen
    [0015] 1 inSeitenansicht eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrensund
    [0016] 2 einealternative Aufgabeart in Seitenansicht.
    [0017] Demin der Zufuhr 1 befindlichen Wasser/Feststoffgemisch wird,wie in 1 dargestellt ist, über die Flockungshilfsmittelzufuhr 2 dasFlockungshilfsmittel zugesetzt. Das Flockungshilfsmittel wird dabeiin das Wasser/Feststoffgemisch eingedüst. Das Gemisch tritt über dieAufgabeöffnung 3 aufden Dorn 4 aus und wird über ihn auf den Drehteller 5 weitergeleitet.Durch die Rotation des Drehtellers 5 wird an dessen Außenkante 6 einNebel 7 aus Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittel erzeugt.Innerhalb des Reaktionsraumes 8, in dem sich der Nebel 7 befindet,findet die Oxidation der Feststoffpartikel bzw. der am Feststoffanhaftenden organischen Verbindungen und die Agglomeration zu Flockenbereits statt. Nach dem Auftreffen des Nebels 7 als Niederschlagauf der Oberfläche 9 wirddie Agglomeration fortgesetzt. Die dabei freiwerdende Flüssigkeitfließtauf der Oberfläche 9 inPfeilrichtung ab. Die Oberfläche 9 istdabei im Winkel á geneigt. DerFließquerschnitt,der der freien Flüssigkeitzur Verfügungsteht, nimmt dabei zum Außenrandder geneigten Flächehin zu, so daß sichdie Fließgeschwindigkeitder freien Flüssigkeitverringert. Dadurch werden eventuell mit gespülte Flocken aufgrund der Geschwindigkeitsabnahmeauf der Oberflächeabgelagert. Die freie Flüssigkeitselbst tritt am Ende der Oberfläche 9 inden Ringkanal 10 ein und wird für weitere Prozeßschritteabgeführt.Der Reaktionsraum 8, der dem Nebel zur Verfügung steht,wird durch die Wände 11 begrenzt.
    [0018] In 2 isteine alternative Ausführungder Aufgabe von Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittelauf den Drehteller 5 dargestellt. Hierbei sind eine getrennteZufuhr 1 fürdas Wasser/Feststoffgemisch und eine Flockungshilfsmittelzufuhr 2 vorgesehen,die jeweils ei ne Aufgabenöffnung 3' aufweisen.Das aus den jeweiligen Aufgabeöffnungen 3' austretendeWasser/Feststoffgemisch und das Flockungshilfsmittel treffen aufden Dorn 4, der sich zentriert auf dem Drehteller 5 befindet.Durch die Rotation von Dorn 4 und Drehteller 5 findetdie Vermischung von Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittelstatt.
    1 Zufuhrfür dasWasser/Feststoffgemisch 2 Flockungshilfsmittelzufuhr 3,3' Aufgabeöffnung 4 Dorn5 Drehteller 6 Außenkante 7 Nebel 8 Reaktionsraum 9 Oberfläche 10 Ringkanal 11 Wand
    权利要求:
    Claims (21)
    [1] Verfahren zur Aufbereitung von Wasser/Feststoffgemischen,aufweisend die folgenden Schritte: Mischen des Wasser/Feststoffgemischesmit einem Flockungshilfsmittel; Zerstäuben des Wasser/Feststoffgemischeszu einem Nebel (7); Auftreffen des Nebels als Niederschlagauf einer geneigten Oberfläche(9); Abziehen der freien Flüssigkeit.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß dasZerstäubenauf einem Drehteller (5) erfolgt.
    [3] Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,daß dasWasser/Feststoffgemisch über eineVerteilhilfe auf dem Drehteller (5) aufgegeben wird.
    [4] Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,daß essich bei der Verteilhilfe um einen Dorn (4) handelt.
    [5] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß dasMischen zeitnah vor dem Zerstäubenerfolgt.
    [6] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß dasMischen unmittelbar vor dem Zerstäuben erfolgt.
    [7] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,daß dasFlockungshilfsmittel in das Wasser/Feststoffgemisch eingedüst wird.
    [8] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß dasMischen von Wasser/Feststoffgemisch und Flockungshilfsmittel unmittelbarbeim Zerstäubenerfolgt.
    [9] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,daß Feststoffpartikel und/oderan den Feststoffen anhaftende organische Verbindungen in der Flugphaseoxidieren.
    [10] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,daß eineAgglomeration der Feststoffpartikel zu Flocken in der Flugphaseerfolgt.
    [11] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,daß dieAgglomeration der Feststoffpartikel zu Flocken auf der geneigten Oberfläche (9)erfolgt.
    [12] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,daß derNebel (7) eine mittlere Tropfengröße von 50 μm bis 200 μm aufweist.
    [13] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß dieOberflächeeinen Neigungswinkel (á)von einem bis fünfProzent aufweist.
    [14] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,daß dieOberfläche(9) nach außengeneigt ist.
    [15] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,daß dieNeigung der Oberfläche(9) in Abhängigkeitvon der Flockengröße eingestelltwird.
    [16] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,daß dieOberfläche(9) eine Kegelform oder Pyramidalform aufweist.
    [17] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,daß dasAbziehen der freien Flüssigkeit über einenRingkanal (10) erfolgt.
    [18] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,daß mitabgezogene Flocken von der freien Flüssigkeit getrennt werden.
    [19] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,daß dieauf der Oberfläche(9) verbliebenen Flocken abgeführt werden.
    [20] Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet,daß dieabgeschiedenen Flocken zur abschließenden Entwässerung nachbehandelt werden.
    [21] Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,daß essich bei dem Flockungshilfsmittel um ein solches mit der BezeichnungAF 701 handelt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE102004012024B4|2007-11-29|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-09-29| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-05-29| 8364| No opposition during term of opposition|
    2011-01-20| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004012024A|DE102004012024B4|2004-03-10|2004-03-10|Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser/Feststoffgemischen|DE102004012024A| DE102004012024B4|2004-03-10|2004-03-10|Verfahren und Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser/Feststoffgemischen|
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