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WO1996027434A1 - Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen behandlung von flüssigkeiten, insbesondere von abwässern - Google Patents

Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen behandlung von flüssigkeiten, insbesondere von abwässern Download PDF

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WO1996027434A1
WO1996027434A1 PCT/AT1996/000033 AT9600033W WO9627434A1 WO 1996027434 A1 WO1996027434 A1 WO 1996027434A1 AT 9600033 W AT9600033 W AT 9600033W WO 9627434 A1 WO9627434 A1 WO 9627434A1
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container
liquids
reaction
chemical treatment
liquid
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PCT/AT1996/000033
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Inventor
Friedrich Floimayr
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Floimayr Gesmbh
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    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal

Definitions

  • Reaction tank for the continuous chemical treatment of liquids, especially waste water
  • the invention relates to a reaction container for the continuous chemical treatment of liquids, in particular waste water, with a liquid inlet and a liquid outlet in the region of the two end faces and with a container jacket enclosing a mixing device.
  • the invention is therefore based on the object of designing a reaction vessel of the type described at the outset in such a way that continuous chemical treatment of the liquids required by the reaction vessel can be ensured as a result of intimate mixing of the substances which react with one another without having to use complex agitators
  • the mixing device consists of a screw which is coaxial with the container jacket and is held in a rotationally fixed manner, the screw thread of which lies against the container wall and has at least two axially consecutive sections with opposite turns.
  • Particularly advantageous mixing conditions can be achieved in this context if the screw flight sections with opposite winding directions follow one another axially, which leads to the formation of a mixing chamber between the screw sections in which particularly intimate mixing can take place.
  • Chemical additives can be metered into the liquid to be treated outside the reaction vessel, for example in the area of the liquid inlet. Particularly advantageous mixing conditions result, however, if the additives are added to the liquid in the area of the helical flow introduced.
  • the container jacket can have at least one connection for supplying a chemical treatment agent.
  • These chemical treatment agents can of course also be gaseous, with an additional mixing effect being produced by blowing in gas. Such an additional mixing effect can also be used without chemical reaction if a corresponding inert gas is blown into the reaction container.
  • Chemical agents or pressurized gases can also be supplied to the treatment liquid through the axis of the screw.
  • a staggered liquid treatment can also be achieved, because the agents that are effective one after the other can be fed into the reaction vessel at the same time, but with an axial spacing from one another. because the treatment liquid must flow through a certain distance between the feed points provided one behind the other in the flow direction of the reaction vessel. before the next treatment agent is added and can react.
  • the drawing shows the subject of the invention, for example, namely a reaction container according to the invention is shown in a simplified Axila section.
  • the reaction container shown has a cylindrical container jacket 1. which is closed on both sides by end walls 2. These end walls 2 carry a liquid inlet 3 on one side of the container and a liquid outlet 4 on the other side.
  • a screw 5 is provided within the reaction container, whose axis 6, which is coaxial to the container axis, extends between the end walls 2 and a worm gear with two axially on successive sections 7 and 8.
  • These screw flight sections 7 and 8 are formed with opposite turns and nestle with their outer edges against the container jacket, so that between the container jacket and the screw rotatably supported in the reaction container 5 there are two flow channels 9 and 10 screwed in opposite directions of the axial distance between the screw flight sections 7 and 8 from one another, a mixing chamber 11 is formed between the flow channels 9. 10, in which the liquid flow must change its direction of rotation. which is associated with a particularly intensive mixing effect
  • the treatment liquid required in the reaction container via the liquid inlet 3 is metered into the inlet area of the screw 5 via a connection 12 for a feed line, a chemical treatment agent which reacts with the liquid during its flow through the flow channels 9 and 10 with an intimate mixture.
  • 13 other chemical means of liquid flow can be added via further connections.
  • a compressed gas can also be blown in to support the mixing effect.
  • a further additive can be metered in via a connection 14.

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Abstract

Bei einem Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern, mit einem Flüssigkeitszu- und einem Flüssigkeitsablauf (3 bzw. 4) im Bereich der beiden Stirnseiten und mit einem eine Mischeinrichtung umschließenden Behältermantel (1) wird vorgeschlagen, daß die Mischeinrichtung aus einer zum Behältermantel (1) koaxialen, drehfest gehaltenen Schnecke (5) besteht, deren an der Behälterwand (1) anliegender Schneckengang wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Abschnitte (7, 8) mit entgegengesetztem Windungssinn aufweist.

Description

Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern
Die Erfindung bezieht sich auf einen Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern, mit einem Flüssigkeitszu- und einem Flüssigkeitsablauf im Bereich der beiden Stirnseiten und mit einem eine Mischeinrichtung umschließenden Behäiterman- tel.
Zur cnemischen Behanαlung von Flüssigkeiten müssen diesen die zur Behand¬ lung notwendigen chemischen Zusätze zugemiscnt werden, wobei für eine sparsame Dosierung eine möglichst gleichmäßige und feine Verteilung der chemischen Zusätze in der Flüssιgκeιt von besonderer Bedeutung ist. Um diesen Forαerungen zu entsprechen, werden Rührwerke unterscniedlicher Bauart eingesetzt. Diese RührwerKe vergrößern jedoch den Bauaufwand und erfordern zusatzliche Antriebsenergie. So ist es beisDielsweise bekannt (US 4 695 167 A), zum Vermiscnen eines pulverformigen Gutes mit Flüssigkeit ein zylindrisches Gehäuse mit einer RührschnecKe einzusetzen, deren Schneckengang zwei gegensinnige WindungsaDSchnitte aufweist, so daß bei einem entsprechenden Antrieb der Rührschnecke das im Mittenbereich der Schnecke zwischen den beiden gegensinnigen Windungsabschnitten aufgegebene Pulvergut mit der über die Gehausewand zugeführten Flüssigkeit zu einem gleichmäßigen Schlamm verruhrt werden kann, allerdings mit einem erheblichen konstruktiven Aufwand. Außerdem ist es aufgrunα der mittigen Pulveraufgabe kaum möglich, eine ausrei¬ chende Mischung bei einem kontinuierlichen Flüssigkeitsdurchsatz sicherzustel¬ len
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Reaktionsbehalter der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß eine kontinuierliche chemi¬ sche Behandlung der durch den Reaktionsbehalter geforderten Flüssigkeiten zufolge einer innigen Vermischung der miteinander reagierenden Stoffe sicher- gestellt werden kann, ohne aufwendige Rührwerke einsetzen zu müssen
Die Erfindung lost die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Mischeinrichtung aus einer zum Behaltermantel koaxialen, drehfest gehaltenen Schnecke besteht, deren an der Behalterwand anliegender Schneckengang wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Abschnitte mit entgegengesetztem Windungssinn aufweist.
Das Vorsehen einer sich an den Behaltermantel anschmiegenden Schnecke, die wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Schneckengangabschnitte mit entgegegesetztem Winαungssmn aufweist, ergibt innerhalb des Reaktionsbehal- ters zwei ineinander ubergehenαe. schrauDenformig verlaufende Stromungs- kanale gegensinniger Schraubung für die zu behandelnde Flüssigkeit die nicht nur innerhalb der beiden Stromungskanale einer guten Mischung unterworfen wird sondern vor allem im Bereicn der DrehungsumKehr zwischen den beiden StromungsKanalen so daß auch ohne ein gesondert anzutreibendes Rührwerk hohe Anforderungen an αie Durcnmischung der Flüssigkeit allein aufgrund ihrer Stromungsenergie erfüllt werden können Dazu kommt daß der Stromungsweg durch den Reaktionsbehalter vergoßert und damit die mögliche Reaktionszeit verlängert wird
Besonders vorteilhafte Mischbedingungen können in diesem Zusammenhang erzielt werden, wenn die Schneckengangabschnitte mit entgegengesetztem Windungssinn mit axialem Abstand aufeinanderfolgen was zur Ausbildung einer Mischkammer zwischen den Schneckenabschnitten fuhrt, in der eine besonders innige Vermischung stattfinden kann. Das Zudosieren chemischer Zusatzstoffe zu der zu behandelnden Flüssigkeit kann außerhalb des Reaktionsbehälters, beispielsweise im Bereich des Flüssig¬ keitszulaufes erfolgen. Besonders vorteilhafte Zumischbedingungen ergeben sich allerdings, wenn die Zusatzstoffe im Bereich der eingeleiteten schraubenlinien- förmigen Strödmung der Flüssigkeit zugeführt werden. Zu diesem Zweck kann der Behältermantel wenigstens einen Anschluß für eine Zuleitung eines chemi¬ schen Behandlungsmitteis aufweisen. Diese chemischen Behandlungsmittel können selbstverständlich auch gasförmig sein, wobei sich durch das Einblasen von Gas ein zusätzlicher Mischeffekt einstellt. Eine solche zusätzliche Misch- Wirkung kann auch für sich ohne chemische Reaktion ausgenützt werden, wenn ein entsprechendes Inertgas in den Reaktionsbehälter eiπgeblasen wird. Die Zuführung von chemischen Mitteln oder Druckgasen zur Behandlungsflüssigkeit kann aber auch durch die Achse der Schnecke erfolgen.
Aufgrund der durch den Schneckengang gebildeten, sich hintereinanderreihen- den Strömungskanäle innerhalb des Reaktionsbehälters läßt sich auch eine zeitlich gestaffelte Flüssigkeitsbehandlung erzielen, weil ja die Zufuhr der zeitlich nacheinander zur Wirkung gelangenden Mittel in den Reaktionbehälter gleichzei¬ tig, jedoch mit axialem Abstand voneinander erfolgen kann, weil ja zwischen den in Durcnströmrichtung des Reaktionsbehälters hintereinander vorgesehenen Zuführstelleπ eine bestimmte Wegstrecke von der Behandlungsflüssigkeit durch¬ strömt werden muß. bevor das nächste Behandlungsmittel beigemengt wird und reagieren kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegeπstand beisoielsweise dargestellt, und zwar wird ein erfindungsgemäßer Reaktionsbehälter in einem vereinfachten Axilaschnitt gezeigt.
Der dargestellte Reaktionsbehälter weist einen zylindrischen Behältermantel 1 auf. der beidseits durch Stirnwände 2 verschlossen ist. Diese Stirnwände 2 tragen auf der einen Behälterseite eine Flüssigkeitszulauf 3 und auf der anderen Seite einen Flüssigkeitsablauf 4. Innerhalb des Reaktionsbehälters ist eine Schnecke 5 vorgesehen, deren zur Behälterachse koaxiale Achse 6 sich zwi¬ schen den Stirnwänden 2 erstreckt und einen Schneckengang mit zwei axial aufemanderfolgenden Abschnitten 7 und 8 aufweist. Diese Schneckengang¬ abschnitte 7 und 8 sind mit entgegengeset-ztem Windungssinn ausgebildet und schmiegen sich mit ihren Außenrandem an den Behaltermantel an, so daß sich zwischen dem Behaltermantel und der undrehbar im Reaktionsbehalter abge¬ stutzten Schnecke 5 zwei gegensinnig verschraubte Stromungskaπale 9 und 10 ergeben Wegen des axialen Abstandes zwischen den Schneckengangabschnit- ten 7 und 8 voneinander wird zwischen den Stromungskanalen 9. 10 eine Mischkammer 11 gebildet, in der die Flüssigkeitsstromung ihren Drehsinn wechseln muß. was mit einer besonders intensiven Mischwirkung verbunden ist
Der über den Flussigkeitszulauf 3 in den Reaktionsbehalter geforderten Behand- lungsflussigkeit wird im Einiaufbereich der Schnecke 5 über einen Anschluß 12 für eine Zuleitung ein chemisches Behandlungsmittel zudosiert das mit der Flüssigkeit wahrend ihrer Strömung durch die Stromungskanale 9 und 10 unter einer innigen Mischung reagiert. Zusätzlich können über weitere Anschlüsse 13 andere chemische Mittel der Flüssigkeitsstromung aufgegeben werden. Anstelle eines chemischen Zusatzstoffes kann aber auch ein Druckgas eingeblasen werden das die Mischwirkung unterstutzt. Bevor die in dieser Weise behandelte Flüssigkeit den Reaktionsoehalter über den im Bereich des Schneckenauslaufes vorgesenene Fiussigkeitsaolauf 4 verlaßt, kann über einen Anschluß 14 ein weiterer Zusatz zudosiert werden Damit ist es möglich, den vielfaltigen An¬ sprüchen bei der chemischen Behandlung von Flüssigkeiten zu genügen wie sie beispielsweise bei der Abwasseroehandlung auftreten Der erfindungsgemaße Reaktionsbenalter eignet sich daher iπsbesonαere für die Aufbereitung von Abwassern aus Schlacht- und Gastbetrieben. Molkereien unα Käsereien sowie von Wascnaniageπ Es können solche Reaktionsbehalter auch vorteilhaft für die pH-Werteinstellung herangezogen werαen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Abwässern, mit einem Flüssigkeitszu- und einem Flüssigkeitsablauf im Bereich der beiden Stirnseiten und mit einem eine Mischeinrichtung umschließenden Behältermantel, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung aus einer zum Behältermantel (1 ) koaxialen, drehfest gehaltenen Schnecke (5) besteht, deren an der Behälterwand (1 ) anliegender Schneckengaπg wenigstens zwei axial aufeinanderfolgende Abschnitte (7. 8) mit entgegengesetztem Windungssinn aufweist.
2. Reaktionsbehälter nach Anspruch 1 , dadurcn gekennzeichnet, daß die Schneckengangabschnitte (7, 8) mit entgegengesetztem Windungssinn mit axialem Abstand aufeinanderfolgen.
3. Reaktionsoehälter nach Anspruch 1 oder 2. daαurch gekennzeichnet, daß der Behältermantel (1 ) weiπgstens einen Anschluß (12. 13. 14) für eine Zuleitung eines cnemischen Behaπαlungsmittels oαer eine Drucκgasleitung aufweist.
PCT/AT1996/000033 1995-03-03 1996-02-28 Reaktionsbehälter zur kontinuierlichen chemischen behandlung von flüssigkeiten, insbesondere von abwässern WO1996027434A1 (de)

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