DE1174744B

DE1174744B - Device for the dosed dissolution of slowly soluble chemicals

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.Device for the metered dissolution of slowly soluble chemicals The invention relates to a device for the metered dissolution of slowly soluble chemicals in a liquid flow as a function of the amount of pressure flow, consisting of a container filled with the chemicals with inlet and outlet.

Bekannt sind Vorrichtungen mit Nebenschlüssen. Devices with shunts are known.

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.In these shunts are the containers with the chemicals to be dissolved housed. These devices are only for quick and easily soluble chemicals been used. For slow-dissolving chemicals, these are shunt tanks in general not usable and useless, since the solubility of the slowly or poorly soluble Chemicals is set so low that it corresponds exactly to the amount that to be added to the liquid.

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. In the known devices for slowly soluble chemicals, the so-called locks, it turns out to be a disadvantage that at extremely low The flow rates of the chemicals in the solution or in the liquid for too long remain and thereby undesirably more chemical passes into the solution as required.

Um diesen Nachteil zur vermeiden, wurde der Abfluß der Vorrichtung derart ausgebildet, daß mit zunehmendem Flüssigkeitsstand ein größerer Abflußquerschnitt wirksam wird. In order to avoid this disadvantage, the drain of the device designed in such a way that with increasing liquid level a larger drainage cross-section takes effect.

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. The drain openings are expediently in one through the floor arranged in the container protruding pipe section. This piece of pipe can then in a collecting container arranged below the chemical container for the the liquid to be treated. Both containers are generally closed and connected by channels between their gas spaces.

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. Of course, it is also possible to make particularly strong dilutions to achieve only a certain part of the inflow through the chemical container to lead, so that a solution is obtained as a result, the concentration of which is lower is than the solubility of the substance used.

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. To secure the liquid level in the dissolving container - provided that the device according to the invention does not with the atmosphere in its interior is in connection - expediently in the liquid supply line air resp. Gas injectors or gas ejectors arranged as well as in the collecting container from the liquid level controlled vent valves. A control device, e.g. B. a float valve, be arranged that when a given liquid level is exceeded either the hydration or the Block all or part of the sampling line can and / and open a compressed gas supply line to the gas space and / or the injector or The ejector can be turned on until the liquid level drops to the desired level Stand. It is also possible to connect the device to a compressor in order to To supply air or gas to maintain a gas cushion.

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. The same effect can also be achieved in that above the liquid level in the collecting container a supply of a chemical substance is arranged, which forms gases on contact with the liquid. The used Chemical can to a certain extent come into contact with the liquid to be treated develop gases yourself. If necessary, the excess can be automatically drained off will.

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. The question of whether gases are formed or gases are dissolved in the device depends on the particular conditions under which the device is working. In gas-rich waters and when the temperature rises, there is an excess to be expected of gas.

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.In the event of a drop in temperature or a rise in pressure, the resolution of gases to be expected, so that in such cases to comply with the required Liquid level gases must be supplied.

Zur Ergänzung der aufgelösten Gase ist es natürlich auch möglich, langsam lösliche Chemikalien einzusetzen, die während der Auflösung Gase zu entwickeln vermögen. To supplement the dissolved gases, it is of course also possible Use slowly soluble chemicals that evolve gases during dissolution capital.

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. The invention is particularly intended for substances which in coarse Granules are used, with a liquid such. B. water, in a constant Ratio should be passed over it, even if the liquid flow fluctuates or is temporarily interrupted. (Examples are the use of amorphous, vitreous phosphates or of semi-calcined dolomite or of crystallized Salting mentioned.) To achieve this, the granular mass is in a container piled up, but associated with the liquid only to the extent that than it corresponds to the current flow. When the liquid flow is high, a large surface of the granular layer is touched by the liquid, at low A small amount of liquid flow is touched, when it comes to a standstill it becomes liquid and granular mass are not in contact with each other.

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. Depending on the use of the invention on pressureless or pressurized Lines this is supplemented by additional parts. This is especially true for operating pressures above 0 atm, where an underlying container absorb the treated liquid can.

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.This underlying container and the container for the granulated Grounds are interconnected by pipelines as shown in FIGS. 3 and 4 or in a similar manner tied together. The main task of the lower container is to ensure that there is always enough air or some other gas in the system.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

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. F i g. 1 shows the simplest version, the one under atmospheric Pressure works; F i g. 2 shows an embodiment with a collecting container and a float valve, also for atmospheric pressure; F i g. 3 shows a device with a closed Dissolving and pressure vessel; F i g. 4 shows a device according to FIG. 3, but for dilute solutions.

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. In the simplest case of FIG. 1 the water flows through the am Bottom of the dissolving vessel arranged nozzle 11 and solves the located in the container 12 Chemical 13 and immediately flows through the openings 14 into the discharge line 15. Ever the size of the inflow of liquid in the container 12 is determined a different height mirror 16, so that accordingly more or less of the substance 13 is wetted; since the chemical now has a certain dissolution rate, the concentration of the draining solution remains independent of the flow rate about the same.

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. In the embodiment of FIG. 2 is located below the release container 12, a collecting container 17 with an outflow nozzle 18 for the solution. To maintain A float valve 19 is provided at a certain level in the collecting container 17, which regulates the inflow of the liquid in the feed line 11.

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. In the embodiment according to FIG. 3 is both the dissolving container 12 and the sump 17 are closed to maintain line pressure therein. The release container 12 has for this purpose a tightly closable cover 20, the drain 18 from the storage container 17 has a valve (not shown) for this purpose. aside from that a drain valve is also provided on the collecting tank.

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. The air space 22 above the chemicals 13 is through the pipe 23 connected to the air space 24 in the collecting container 17. This ensures that pressure equalization takes place in these two spaces and the liquid continuously flows out of the dissolving container 12.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 4 handelt es sich um eine mögliche Ergänzung der Ausführungsform nach Fig. 3. In the embodiment according to FIG. 4 is a possible one Supplement to the embodiment according to 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. A controllable three-way valve 25 is adjustable so that after Requires a certain part of the water to be treated via line 11 to the dissolver 12, while the other part goes directly to the storage container via line 26 flows.

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. The F i g. 1 to 4 show the structure of various designs. In addition, it should be noted that, of course, instead of the single-chamber devices shown multi-chamber devices are also possible.

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.For example, several chemicals can be used one after the other from the water be flowed through, but the water can also be divided and through several parallel ones Chambers are guided and then combined again.

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. With larger devices for pressures above 0 atm, air can be used as a supplement A compressor outside the apparatus should be provided to avoid any loss To renew air content. It can continue to be used by appropriate selection of the Chemicals are taken care of that lost air through the generation of a gas is replaced. It is thought of the possibility that the water absorbs the air over time, creating the air cushion in the apparatus getting smaller and smaller. Instead of specially manufactured chemicals, which, when consumed in the treatment of the water, generate a gas at the same time, also, for example, tablets can be accommodated in the apparatus, which with a certain Liquid level in lower container dissolved or dispensed in some way caused by gases. This also renews the gas cushion in the device.

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. The renewal of the gas cushion can still be forced by that there is a float valve in the apparatus, which closes the drain as soon as the gas cushion has become too small.

Die Erneuerung geschieht einfach durch Entleerung des Apparates und Wiederinbetriebnahme.The renewal takes place simply by emptying the apparatus and Recommissioning.

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. The regulation of the dosage level can be done in different ways, for example, through the choice of different chemicals, the change the water temperature or the change in the openings in the drainpipe or drainage channel 14. It is conceivable, for example, that the incoming water from containers over a parabolic shaped slot flows into the tube 15, wherein the slot is adjustable in width.

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. The apparatus can not only be used to treat a liquid but also to measure the current flow rate (flow rate display). Treatment and measurement can be done at the same time, or the apparatus can only be used for the treatment or only used for the measurement.

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. The chemical can be partially or completely removed from sieve or sponge walls be surrounded, it can even be brought into the apparatus embedded in a sponge; and the shape of the chemical container 12 can be selected as required.

Claims

Claims: 1. Device for metered dissolving slowly more soluble Chemicals in a liquid flow as a function of the flow rate, existing from a container filled with the chemicals with inlet and outlet, d a d u r c h characterized in that the drain is designed such that with increasing liquid level a larger drain cross-section becomes effective.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drain openings are arranged in a pipe section protruding through the bottom into the container.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pipe section in a collecting container arranged below the chemical container for the treated liquid flows.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the inflow of the liquid is controlled by a float valve arranged in the collecting tank will.

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that both containers are closed and through channels between the gas spaces of both containers are connected.

6. Apparatus according to claim 3 to 5, characterized in that only part of the inflow is passed through the chemical container during the The remainder flows directly into the collecting container.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that an air or gas injector or gas injector in the liquid supply line ejector or the like. and a vent valve controlled by the liquid level is arranged on the collecting container is.

8. Apparatus according to claim 5 to 7, characterized in that a control device in the collecting container, e.g. B. a float valve is arranged, the when a given liquid level is exceeded either the liquid supply or the extraction line completely or partially blocks, a compressed gas line to the gas space or opens the injector or ejector until the level drops to the desired level Stand hires.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that it is with a compressor is connected to the air or gas in the device to the extent of the the shrinkage that takes place in it.

10. Apparatus according to claim 5 to 9, characterized in that Chemical substances arranged in the collecting container above the liquid level which form gases when they come into contact with the liquid.

11. Apparatus according to claim 5 to 10, characterized in that the collecting container is also designed as a filter, the mass of which may be in addition to the filter effect, it also emits gases. ~~~~~~~~ Publications considered: U.S. Patent Nos. 1,423,657, 1,409,248.