DE1174744B

DE1174744B - Vorrichtung zum dosierten Aufloesen langsam loeslicher Chemikalien

Info

Publication number: DE1174744B
Application number: DEK39997A
Authority: DE
Inventors: August Klueber
Original assignee: AUGUST KLUEBER APPBAU; WASSER AUFBEREITUNG
Current assignee: AUGUST KLUEBER APPBAU; WASSER AUFBEREITUNG
Priority date: 1960-02-25
Filing date: 1960-02-25
Publication date: 1964-07-30

Description

Vorrichtung zum dosierten Auflösen langsam löslicher Chemikalien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dosierten Auflösen langsam löslicher Chemikalien in einem Flüssigkeitsstrom in Abhängigkeit von der Druckflußmenge, bestehend aus einem mit den Chemikalien gefüllten Behälter mit Zur und Abfluß.
Bekannt sind Vorrichtungen mit Nebenschlüssen.
In diesen Nebenschlüssen werden die Behälter mit den zu lösenden Chemikalien untergebracht. Diese Vorrichtungen sind nur für sclmell- und leichtlösliche Chemikalien verwendet worden. Bei langsam löslichen Chemikalien sind diese Nebenschlußbehälter im allgemeinen nicht brauchbar und unnütz, da die Löslichkeit der langsam bzw. schwerlöslichen Chemikalien so gering eingestellt wird, daß sie genau der Menge entspricht, die der Flüssigkeit zugesetzt werden soll.
Bei den bekannten Vorrichtungen für die langsam löslichen Chemikalien, den sogenannten Schleusen, erweist es sich als Nachteil, daß bei äußerst geringen Fließgeschwindigkeiten die Chemikalien zu lange in der Lösung bzw. in der Flüssigkeit verbleiben und dadurch unerwünschterweise mehr Chemikalie in die Lösung übergeht als erforderlich.
Um diesen Nachteil zur vermeiden, wurde der Abfluß der Vorrichtung derart ausgebildet, daß mit zunehmendem Flüssigkeitsstand ein größerer Abflußquerschnitt wirksam wird.
Zweckmäßigerweise sind die Abflußöffnungen in einem durch den Boden in den Behälter hineinragenden Rohrstück angeordnet. Dieses Rohrstück kann dann in einem unterhalb des Chemikalienbehälters angeordneten Sammelbehälter für die zu behandelnde Flüssigkeit münden. Beide Behälter sind im allgemeinen geschlossen und durch Kanäle zwischen deren Gasräumen verbunden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, um besonders starke Verdünnungen zu erzielen, nur einen bestimmten Teil des Zustromes durch den Chemikalienbehälter zu führen, so daß im Resultat eine Lösung erhalten wird, deren Konzentration geringer ist als die Löslichkeit der verwendeten Substanz.
Zur Sicherung des Flüssigkeitsstandes in dem Lösebehälter werden - sofern die erfindungsgemäße Vorrichtung in ihrem Innern nicht mit der Atmosphäre in Verbindung steht - zweckmäßigerweise in der Flüssigkeitszuleitung Luft- bzw. Gasinjektoren oder Gasejektoren angeordnet sowie im Sammelbehälter vom Flüssigkeitsstand gesteuerte Entlüftungsventile. Auch kann im Sammelbehälter ein Steuergerät, z. B. ein Schwimmerventil, angeordnet sein, das beim Übersteigen eines gegebenen Flüssigkeitsstandes entweder die Flüssigkeitszufuhr oder die Entnahmeleitung ganz oder teilweise sperren kann oder/und eine Druckgaszuleitung zum Gasraum öffnen oder/und den Injektor bzw. Ejektor anstellen kann bis zum Absinken des Flüssigkeitsspiegels auf den gewünschten Stand. Auch ist es möglich, die Vorrichtung mit einem Kompressor zu verbinden, um Luft oder Gas zur Aufrechterhaltung eines Gaspolsters nachzuliefern.
Die gleiche Wirkung kann auch dadurch erzielt werden, daß oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Sammelbehälter ein Vorrat einer chemischen Substanz angeordnet ist, die mit der Flüssigkeit bei Berührung Gase bildet. Die eingesetzte Chemikalie kann bei Berührung mit der zu behandelnden Flüssigkeit in gewissem Maße selbst Gase entwickeln. Der Überschuß kann gegebenenfalls automätisch abgeleitet werden.
Die Frage, ob in der Vorrichtung Gase gebildet oder Gase aufgelöst werden, hängt von den jeweiligen Verhältnissen ab, unter welchen die Vorrichtung arbeitet. Bei gasreichen Wassern und bei Temperaturanstieg ist mit einem Überschuß an Gas zu rechnen.
Bei Temperaturabfall bzw. einem Druckanstieg ist mit der Auflösung von Gasen zu rechnen, so daß in solchen Fällen zur Einhaltung der erforderlichen Flüssigkeitshöhe Gase zugeführt werden müssen.
Zur Ergänzung der aufgelösten Gase ist es natürlich auch möglich, langsam lösliche Chemikalien einzusetzen, die während der Auflösung Gase zu entwickeln vermögen.
Die Erfindung ist besonders vorgesehen für Stoffe, welche in grober Körnung eingesetzt werden, wobei eine Flüssigkeit, z. B. Wasser, in einem gleichbleibenden Verhältnis darübergeleitet werden soll, auch wenn der Flüssigkeitsdurchfluß schwankt oder zeitweise unterbrochen wird. (Als Beispiele seien der Einsatz von amorphen, glasigen Phosphaten oder von haibgebranntem Dolomit oder von kristallisierten Salzen erwähnt.) Um dies zu erreichen, wird die gekörnte Masse in einem Behälter aufgeschichtet, die Flüssigkeit jedoch nur in dem Maße damit in Verbindung gebracht, als es dem momentanen Durchfluß entspricht. Bei hohem Flüssigkeitsdurchfluß wird eine große Oberfläche der gekörnten Schicht von der Flüssigkeit berührt, bei niedrigem Flüssigkeitsdurchfluß wird eine geringe Menge berührt, bei Stillstand werden Flüssigkeit und gekörnte Masse nicht miteinander in Berührung stehen.
Je nach Einsatz der Erfindung an drucklosen oder unter Druck stehenden Leitungen wird diese ergänzt durch zusätzliche Teile. Besonders gilt dies für Betriebsdrücke über 0 atü, wo ein darunterliegender Behälter die behandelte Flüssigkeit aufnehmen kann.
Dieser darunterliegende Behälter und der Behälter für die gekörnte Masse sind durch Rohrleitungen gemäß Fig. 3 und 4 oder auf ähnliche Weise miteinander verbunden. Der untere Behälter hat hauptsächlich die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß in dem System immer genug Luft oder ein sonstiges Gas vorhanden ist.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt die einfachste Ausführung, die unter atmosphärischem Druck arbeitet; F i g. 2 zeigt eine Ausführung mit Sammelbehälter und Schwimmerventil, ebenfalls für atmosphärischen Druck; F i g. 3 zeigt eine Vorrichtung mit geschlossenem Löse- und Druckgefäß; F i g. 4 zeigt eine Vorrichtung nach F i g. 3, jedoch für verdünnte Lösungen.
Im einfachsten Falle der F i g. 1 fließt das Wasser durch den am Boden des Lösegefäßes angeordneten Stutzen 11 und löst die im Behälter 12 befindliche Chemikalie 13 und fließt sofort durch die Öffnungen 14 in die Ableitung 15 ab. Je nachdem wie groß der Zustrom der Flüssigkeit ist, ergibt sich in dem Behälter 12 ein verschieden hoher Spiegel 16, so daß dementsprechend mehr oder weniger der Substanz 13 benetzt wird; da nun die Chemikalie eine bestimmte Lösungsgeschwindigkeit hat, bleibt die Konzentration der abfließenden Lösung unabhängig von der Durchflußmenge etwa gleich.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 befindet sich unterhalb des Lösebehälters 12 ein Sammelbehälter 17 mit einem Ausflußstutzen 18 für die Lösung. Zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Niveaus im Sammelbehälter 17 ist ein Schwimmerventil 19 vorgesehen, das den Zufluß der Flüssigkeit in der Zulaufleitung 11 regelt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist sowohl der Lösebehälter 12 als auch der Sammelbehälter 17 geschlossen, um darin den Leitungsdruck aufrechtzuerhalten. Der Lösebehälter 12 weist hierzu einen dicht schließbaren Deckel 20, der Abfluß 18 aus dem Vorratsbehälter 17 weist hierzu ein nicht dargestelltes Ventil auf. Außerdem ist am Sammelbehälter noch zusätzlich ein Entleerungsventil vorgesehen.
Der Luftraum 22 oberhalb der Chemikalien 13 ist durch das Rohr 23 mit dem Luftraum 24 im Sammelbehälter 17 verbunden. Hierdurch ist gewährleistet, daß in diesen beiden Räumen Druckausgleich stattfindet und die Flüssigkeit fortlaufend aus dem Lösebehälter 12 abfließt.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 handelt es sich um eine mögliche Ergänzung der Ausführungsform nach Fig. 3.
Ein regelbares Dreiwegventil 25 ist derart einstellbar, daß nach Bedarf ein bestimmter Teil des zu behandelnden Wassers über die Leitung 11 zum Lösegerät 12 gelangt, während der andere Teil direkt über die Leitung 26 zum Vorratsbehälter strömt.
Die F i g. 1 bis 4 zeigen den Aufbau verschiedener Ausführungen. Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß natürlich an Stelle der abgebildeten Einkammerapparate auch Mehrkammerapparate möglich sind.
Es können beispielsweise von dem Wasser nacheinander mehrere Chemikalien durchströmt werden, es kann aber auch das Wasser aufgeteilt und durch mehrere parallelliegende Kammern geführt und dann wieder zusammengefaßt werden.
Bei größeren Apparaten für Drücke über 0 atü kann zur Luftergänzung ein Kompressor außerhalb des Apparates vorgesehen werden, um eventuell verlorengehenden Luftinhalt zu erneuern. Es kann weiterhin durch entsprechende Auswahl der eingesetzten Chemikalien dafür gesorgt werden, daß verlorengegangene Luft durch die Erzeugung eines Gases ersetzt wird. Es ist dabei an die Möglichkeit gedacht, daß das Wasser im Laufe der Zeit die Luft in sich aufnimmt, wodurch das Luftpolster im Apparat immer kleiner würde. Es können an Stelle von speziell hergestellten Chemikalien, welche bei ihrem Verbrauch in der Behandlung des Wassers gleichzeitig ein Gas erzeugen, auch beispielsweise Tabletten im Apparat untergebracht sein, die bei einem gewissen Flüssigkeitsstand im unteren Behälter aufgelöst oder auf irgendeine Weise zur Abgabe von Gasen veranlaßt werden. Dadurch erneuert sich das Gaspolster im Apparat ebenfalls.
Die Erneuerung des Gaspolsters kann weiterhin dadurch erzwungen werden, daß sich im Apparat ein Schwimmerventil befindet, welches den Abfluß schließt, sobald das Gaspolster zu klein geworden ist.
Die Erneuerung geschieht einfach durch Entleerung des Apparates und Wiederinbetriebnahme.
Die Regulierung der Dosierhöhe kann auf verschiedene Weise geschehen, so beispielsweise durch die Wahl unterschiedlicher Chemikalien, die Veränderung der Wassertemperatur oder die Veränderung der Öffnungen im Abflußrohr bzw. Abflußkanal 14. Es ist beispielsweise denkbar, daß das aus Behältern ankommende Wasser über einen parabelförmig gestalteten Schlitz in das Rohr 15 einströmt, wobei der Schlitz in seiner Breite verstellbar ist.
Der Apparat kann nicht nur zur Behandlung einer Flüssigkeit eingesetzt werden, sondern auch zur Messung der augenblicklichen Durchflußmenge (Durchflußmengenanzeige). Behandlung und Messung können gleichzeitig erfolgen, oder der Apparat kann nur für die Behandlung oder nur für die Messung benutzt werden.
Die Chemikalie kann teilweise oder ganz von Sieb-oder Schwammwänden umgeben sein, sie kann selbst in Schwamm eingebettet in den Apparat gebracht werden; und die Form des Chemikalienbehälters 12 kann nach Bedarf gewählt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum dosierten Auflösen langsam löslicher Chemikalien in einem Flüssigkeitsstrom in Abhängigkeit von der Durchflußmenge, bestehend aus einem mit den Chemikalien gefüllten Behälter mit Zur und Abfluß, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Abfluß derart ausgebildet ist, daß mit zunehmendem Flüssigkeitsstand ein größerer Abflußquerschnitt wirksam wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnungen in einem durch den Boden in den Behälter hereinragenden Rohrstück angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück in einem unterhalb des Chemikalienbehälters angeordneten Sammelbehälter für die behandelte Flüssigkeit mündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß der Flüssigkeit durch ein im Sammelbehälter angeordnetes Schwimmerventil gesteuert wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Behälter geschlossen sind und durch Kanäle zwischen den Gasräumen beider Behälter verbunden sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Zustromes durch den Chemikalienbehälter geführt ist, während der Rest direkt in den Sammelbehälter strömt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flüssigkeitszuleitung ein Luft- bzw. Gasinjektor oder Gas- ejektor od. dgl. und am Sammelbehälter ein vom Flüssigkeitsstand gesteuertes Entlüftungsventil angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter ein Steuergerät, z. B. ein Schwimmerventil, angeordnet ist, das beim Übersteigen eines gegebenen Flüssigkeitsstandes entweder die Flüssigkeitszufuhr oder die Entnahmeleitung ganz oder teilweise sperrt, eine Druckgasleitung zum Gasraum öffnet oder den Injektor bzw. Ejektor bis zum Absinken des Spiegels auf den gewünschten Stand anstellt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Kompressor verbunden ist, der Luft oder Gas in die Vorrichtung im Maße des darin stattfindenden Schwundes nachliefert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels chemische Substanzen angeordnet sind, die bei Berührung mit der Flüssigkeit Gase bilden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter zugleich als Filter ausgebildet ist, dessen Masse gegebenenfalls neben der Filterwirkung auch Gase abgibt. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1 423 657, 1 409 248.