DE3020211A1

DE3020211A1 - Verfahren zum entwaessern von in suspensionen enthaltenen farbstoffen

Info

Publication number: DE3020211A1
Application number: DE19803020211
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 8000 München Alstetter; Uwe Dr.-Ing. 8031 Gröbenzell Breuer; Günther 8042 Oberschleißheim Hultsch
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Priority date: 1980-05-28
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1981-12-03
Also published as: AU6989781A; ZA813478B; AU536798B2; US4405454A

Description

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Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß Siebmaschinen nur bei groben Trennschnitten, etwa erst im Bereich ab 0,5 bis 2,0 mm Partikelgröße wirtschaftlich arbeiten. Dabei läßt sich jedoch nur eine wenig befriedigende Entwässerung erzielen, weil die Entwässerung in der nachgeschalteten Zentrifuge etwa im Bereich von 0,1 bis 0,3 mm Partikelgröße wesentlich intensiver und wirtschaflicher erfolgen könnte, als dies mit Filtern möglich ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß Siebmaschinen, ähnlich wie Hydrozyklone, nur bei Zuführung erheblicher Mengen zusätzlichen Spülwassers ausreichende Klassiereffekte ergeben.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Entwässerungsverfahren zu schaffen, mit dem bei einfacher gerätetechnischer Ausgestaltung, wirtschaftlicher Betriebsweise und unter Vermeidung zusätzlichen Spül- oder Klassierwassers ein niedriger Restfeuchtegehalt erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Verfahrensschritte a) bis c) gelöst. Die Klassierung der Feststoffteile in der Dünnschicht-Klassierzone ergibt, daß die für die Entwässerung in der nach-

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geordneten Zentrifugen-Siebfläche optimale Trennkorngröße erreicht wird, auch wenn die Konzentration der Feststoffe in der Suspension sehr hoch ist.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Verfahrens wird in der Dünnschicht-Klassierzone eine Grobfraktion im Korngrößenbereich ab 0,1 mm Korngrößendurchmesser klassiert und anschließend auf der Siebfläche einer Zentrifugalbeschleunigung von 3000 bis 10000 m/s ausgesetzt, wobei die abgespaltene Feinfraktion.in der Filterstufe unter einem positiven Filtrationsdruck zwischen 1,0 und 6,0 bar entwässert wird.

Abgesehen von der Tatsache, daß die Klassierung und Entwässerung der Grobfraktion in lediglich einem Gerät erfolgt und somit der maschinentechnische Aufwand reduziert ist, läßt sich durch die Dünnschicht-Klassierzone gleichzeitig auch in dem Trennschnittbereich von 0,1 bis 0,3 mm Partikelgröße klassieren, in dem die Entwässerung in Zentrifugen wesentlich intensiver und wirtschaflicher erfolgen kann als in Filtern.

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In einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung besteht die Siebzentrifuge aus kegelstumpfförmigen Siebflächen in konisch sich erwdternder Aufeinanderfolge, von denen die innere, im Filterbereich gelegene Siebfläche in Bezug auf den Gleitreibwinkel des Feststoffs eine Neigung aufweist, bei der das Feststoffgut verhältnismäßig schnell weitertransportiert wird,, so daß es nur zur Bildung einer dünnen Schicht aus Feststoffkuchen kommt, die gemäß der Erfindung die Klassierung der Grobfraktion in dem für die anschließende Zentrifugierung günstigen Trennschnittbereich ermöglicht. Derartige Dünnschicht-Klassierzonen können auch auf den Siebflächen von Siebtaschen oder konischen Siebeinsätzen geschaffen werden, an die sich eine Schubzentrifuge mit zylindrischer Trommel anschließen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Beispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung den Verfahrensablauf,

Fig. 2 in schematischer Darstellung Aufbau und Funktionsweise einer Ausführungsform einer Siebzentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung und

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Fig. 3 in schematischer Darstellung Aufbau und

Funktionsweise einer weiteren Ausführungsform einer Siebzentrifuge.

Fig. 4 Eine Schnittdarstellung gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3.

In der Darstellung nach Fig. 1 wird die Suspension, beispielsweise Steinkohlenschlamm aus Pipelines, in einer Korngrößenverteilung von 0,05 mm bis 2,0 mm in einer Siebzentrifuge 1 in eine Grobfraktion A und eine Feinfraktion B bei einer Trennkorngröße im Bereich von 0,1 mm bis 0,3 mm klassiert. Die Grobfraktion A wird in der Siebzentrifuge 1 auch noch entwässert, wohingegen die abgetrennte Feinfraktion B einer Filterstufe 2 zugeführt und dort entwässert wird. Beide Fraktionen werden nach ihrer Entwässerung in einer Mischstation 3 vereinigt, von wo aus der entwässerte Feststoff C mit geringer Restfeuchte entnommen werden kann.

Die Fig 2 zeigt die Siebzentrifuge 1 mit einer ersten und einer nachgeordneten Siebfläche 4 bzw. 5> die beide kegelstumpfförmig ausgestaltet sind. Die erste Siebfläche 4 wird über einen Zuführstutzen 6 mit Suspension beschickt. Die Neigung der Siebfläche 4 ist dabei in Bezug auf den Gleitreibwinkel der Feststoffe so eingestellt, daß der sich bildende Feststoffkuchen verhält-

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nismäßig rasch in die AAstragsrichtung gefördert wird, so daß es nur zur Ausbildung einer vergleichsweise dünnen Kuchenschicht kommen kann. In diesem als Dünnschicht-Klassierzone bezeichneten Bereich erfolgt die Klassierung der Suspension in die Grobfraktion A und die Feinfraktion B. Dabei hat sich eine Schichtdicke im Bereich bis zu 5»O mm ■ bewährt. Die Dicke der Dünnschicht-Klassierzone kann durch Meßfühler (nicht dargestellt) kontrolliert werden und beispielsweise über die Suspensionszufuhrmenge oder die Drehzahl der ersten Siebfläche 4 geregelt werden; Die Dünnschicht-Klassierzone ermöglicht die Abspaltung der Grobfraktion A-im Trennschnittbereich TS von 0,1 mm bis 0,3 mm die eine zur Entwässerung in Zentrifugen besonders günstige Korngrößenverteilung aufweist. Die Entwässerung erfolgt dabei anschließend an die Dünnschicht-Klassierzone auf der nachgeordneten SiAbflache 5 die eine im Vergleich zur ersten Siebfläche 4 geringere Neigung aufweist, so daß der aus der Grobfraktion bestehende Feststoffkuchen langer verweilt und unter Einwirkung einer

Zentrifugalbeschleunigung im Bereich von 3000

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bis 1ΟΟΟΟ m/s intensiv entwässert wird. Die in der Dünnschicht-Klassierzone bzw. auf der ersten Siebfläche 4 abgespaltene Feinfraktion B wird der Filtrationsstufe 2 zugeführt und dort in Druckfiltern unter einem positiven Filtrationsdruck von 1,0 bis 6,0 bar entwässert.

In der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 wird die erste Siebfläche von den Teilsiebflächen 7 von auf einem Rotor 8 angeordneten Siebtaschen gebildet. Diese sind konzentrisch innerhalb der nach-* geordneten, kegelstumpfförmigen Siebfläche 5 gelegen und werden über einen Zuführstutzen 6 und einen Verteiler 6' mit Suspension beschickt. Die Neigung der Teilsiebflächen 7 ist in Bezug auf den Gleitreibwinkel der Feststoffe ebenfalls so eingestellt, daß es nur zur Bildung einer dünnen Kuohenschicht, der Dünnschicht-Klassierzone, kommen kann. Die. auf den Teilsiebflächen 7 abgetrennte Grobfraktion A wird ausgetragen und zur nachgeordneten Siebfläche 5 gefördert. Auf Grund der im Vergleich zu den Teilsiebflächen 7 geringeren Neigung erfolgt eine

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intensive Entwässerung der Grobfraktion A. Die auf den Teilsiebflächen 7 abgespaltene Feinfraktion B wird über die hinter den Teilsiebflächen 7 gelegenen Hohlräume und Abführstutzen 10 ausgetragen und der Filtrationsstufe 2 (Fig. 1) zugeleitet.

Eine weitere, nicht dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann aus einer Schubzentrifuge mit zylindrischen Siebflächen bestehen, in die als Dünnschicht-Klassierzone eine kegelstumpfförmige Siebtrommel eingebaut ist.

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Claims

K r a u s s - M a f f e i Aktiengesellschaft 8000 München 50 TT 420 Verfahren zum Entwässern von in Suspensionen enthaltenen Feststoffen Patentansprüche

1.]Verfahren zum Entwässern von in Suspensionen enthaltenen Feststoffen, insbesondere von hydraulisch förderbaren Feststoffen im Korngrö'ßenbereich von 0,05 mm bis 2,00 mm, unter Verwendung eines die Feststoffe in eine Grob- und eine Feinfraktion klassierenden, mechanischen Trenngerätes, von dem die Feinfraktion einer Filterstufe zugeführt wird, dadurch g e k e η η ze ic h η et, daß O als mechanisches Trenngerät eine Siebzentrifuge (1) mit einer ersten, im Filterbereich gelegenen Siebfläche (4) und wenigstens einer weiteren, nachgeordneten Siebfläche (5) verwendet wird, b) die Suspension auf der ersten Siebfläche (4) bei Bildung einer Dünnschicht-Klassierzone in einer Dicke bis zu 5,00 mm in die Grobfraktion A klassiert wird, wobei diese gleichzeitig vorentwässert wird,

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■ c) die Grobfraktion A auf der nachgeordneten Siebfläche (5) nachentwässert wird, die in Austrags- richtung eine geringere Neigung aufweist als die zur Bildung der Dünnschicht-Klassierzone geneigte, erste Siebfläche (4) und

d) die in der Dünnschicht-Klassierzone abgetrennte Feinfraktion der Filterstufe (2). zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch g~e kennzeichnet, daß in der Dünnschicht-Klassierzone aus der Suspension eine Grobfraktion A im. Korngrößenbereich von größer als 0,1 mm Korngröße klassiert wird, die auf der ersten und der nachgeordneten Siebfläche (4, 5) einer Zentrifugalbeschleunigung von 3000 bis 10000 m/s ausgesetzt wird und daß die in der Dünnschicht-Klassierzone abgespaltene Feinfraktion B in der Filterstufe

(2) unter einem positiven Filtrationsdruck zwischen 1,0 und 6,0 bar entwässert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Siebzentrifuge (1) selbstaustragende Siebflächen (4, 5) aufweist, die kegelstumpfförmig ausgestaltet und in konisch sich erweiternder Aufeinanderfolge angeordnet sind,

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daß die im Füllbereich gelegene erste Siebfläche (4) eine Neigung aufweist, die in Bezug auf den Gleitreibwinkel der Feststoffe zwecks Bildung der Dünnschicht-Klassierzone größer ist, als die Neigung der nachgeordneten, die Hauptenwässerung bezweckenden Siebfläche (5).

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebzentrifuge (1) selbstaustragende Siebflächen (4, 5) aufweist, von denen die erste Siebfläche (4) von Teilsiebflächen (7) von auf einem Rotor (8) befestigten, gekrümmten, Siebtaschen (9) gebildet und konzentrisch innerhalb der nachgeordneten, kegelstumpfförmigen Siebfläche (5) angeordnet ist, wobei die Neigung der Teilsiebflächen(7) in Bezug auf den Gleitreibwinkel der Feststoffe zwecks Bildung einer Dünnschicht-.'lassierzone größer ist, als die Neigung der nachgeordneten, kegelstumpfförmigen Siebfläche (5).

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn-

. ζ e i ch net , daß die Siebzentrifuge eine selbstaustragende, kegelstumpfförmige Siebfläche zur Bildung der Dünnschicht-Klassierzone und

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eine nachgeordnete, von einem Schub-Transportwerkzeug überfahrene, zylindrische Siebflache zur Hauptentwässerung der Grobfraktion aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entwässern der in Suspensionen enthaltenen Feststoffe, insbesondere von hydraulisch förderbaren Feststoffen im Korngrößenbereich von 0,05 nun bis 2,0 mm gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Verfahren dieser Art ist bereits durch die Entwässerungsmethoden von in Pipelines geförderten Steinkohleschlämmen bekannt, nach denen die gesamte Feststoff- bzw. Kohlefraktion mit Siebmaschinen in eine Grob- und in eine Feinfraktion aufgespalten wird, worauf das Feingut in Vakuumfiltern oder Dekantierzentrifugen und das Grobgut in Siebzentrifugen entwässert wird.

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