Inhaltsverzeichnis | |||
1 Diskontinuierliche Filterzentrifugen 39 | |||
1.1 Einleitung 40 | |||
1.1.2 Arbeitsbereiche
von diskontinuierlichen Zentrifugen im Vergleich zu kontinuierlich arbeitenden Maschinen 41 |
|||
1.2 Verschiedene konstruktive Konzepte 45 | |||
1.2.1 Historie 45 | |||
1.2.2 Die vertikalen Bauweisen 47 | |||
1.2.3 Die horizontalen Bauweisen 52 | |||
1.3 Verfahrenstechnisch wichtige Vorgänge und Bauteile in Filterzentrifugen 57 | |||
1.3.1 Der Füllvorgang 57 | |||
1.3.2 Das Abziehen des Filtrats 63 | |||
1.3.3 Das Waschen von Filterkuchen 67 | |||
1.3.4 Die Methoden und Bauelemente zum Feststoffaustrag 72 | |||
1.4 Problematik
der Grundschicht - Vorteile der Grundschicht 79 |
|||
1.4.1 Die Grundschichtregenerierung 79 |
|||
1.4.2 Die Grundschichtentfernung 80 | |||
1.5 Wichtige konstruktive Einzelheiten 84 | |||
1.5.1 Spielfreier Pressverband der Schälvorrichtung 84 | |||
1.5.2 Patronenbauweise der Lagerung 84 | |||
1.5.3 Verschlussteller mit Steuerung (BMA) 85 | |||
1.5.4 Die Pendellagerung für vertikale Bauweise 86 | |||
1.5.5 Bremsen 87 | |||
1.5.6 Schnellspannvorrichtung zur Türverriegelung 87 | |||
1.6 Filtermedien 88 | |||
1.6.1 Einleitung 88 | |||
1.6.2 Auswahl des Filtergewebes 89 | |||
1.6.3 Unterlagsgewebe oder Stützgewebe 90 | |||
1.6.4 Das Filtertuch und seine Befestigungsart 91 | |||
1.6.5 Konfektionierte Tücher für Vertikalzentrifugen 95 | |||
1.6.6 Tücher für Stülpfilterzentrifugen 96 | |||
1.6.7 Düsen als Filterelemente 97 | |||
1.7 Verfahrenstechnische Vorgänge
und ihre rechnerische Behandlung 98 |
|||
1.7.1 Die Kuchenbildung und der Kuchenwiderstand 98 | |||
1.7.2 Der Widerstand der Grundschicht 102 | |||
1.7.3 Prinzipielle Aussagen zum Druckverlauf im Zentrifugenkuchen 104 | |||
1.7.4 Berechnungen von Flüssigkeitsdruck und Filtratdurchsatz 105 | |||
1.7.5 Das „richtige“ Füllen 118 | |||
1.7.6 Der Gerüstdruck im Kuchen 122 | |||
1.7.7 Die Entfeuchtung des Filterkuchens 124 | |||
1.7.8 Restfeuchteverhalten in der Schälzentrifuge 129 | |||
1.7.9 Das Waschen von Filterkuchen (mathematische Formulierung) 133 | |||
1.8 Die Siphonschälzentrifuge 136 | |||
1.8.1 Die Überlagerung von Zentrifugal- und Gasdruck 136 | |||
1.8.2 Der Aufbau und die Arbeitsweise der Siphonschälzentrifuge 137 | |||
1.8.3 Die Druckverhältnisse am Siphon 138 | |||
1.8.4 Die quantitative Leistungssteigerung durch den Rotationssiphon 140 | |||
1.8.5 Die Schälzentrifuge mit Rückspültrommel 145 | |||
1.8.6 Die Druck-Siphon-Schälzentrifuge 146 | |||
1.8.7 Die Druck-Siphon-Schälzentrifuge mit zusätzlicher Seitenfiltration 147 | |||
1.8.8 Die Filterzentrifuge mit zusätzlich angelegtem Fremd-Vakuum; ein neuer Vorschlag 147 | |||
1.9 Die Stülpfilterzentrifuge 149 | |||
1.9.1 Die historischen Varianten
und die Entwicklung der Stülpfilterzentrifuge 149 |
|||
1.9.2 Der Aufbau der Stülpfilterzentrifuge 151 | |||
1.9.4 Die drucküberlagerte Zentrifugation - Abdichtung von Trommel und Trommeleinsatz 159 | |||
1.9.5 Weitere Varianten der Stülpfilterzentrifuge 166 | |||
1.10 Der FIMA-Zentrifugentrockner 169 | |||
1.10.1 Der prinzipielle Aufbau 169 | |||
1.10.2 Der Verfahrensablauf des mechanischen Trennschritts 171 | |||
1.10.3 Der Verfahrensablauf beim Trocknungsprozess 174 | |||
1.11 Sonderbauarten von diskontinuierlichen Zentrifugen 180 | |||
1.11.1 Schälzentrifuge mit Vollmanteltrommel 180 | |||
1.11.2 Vollmantel-Schälzentrifuge zur 3- und 4-Phasentrennung 180 | |||
1.11.3 Vollmanteltrommel mit mehrfacher Kammerunterteilung (System CARR „Power Fuge“) 180 | |||
1.11.4 Die Vollmanteltrommel mit Seitenfiltration („Peral“) 182 | |||
1.11.5 Die Zentrifuge für sedimentierende und aufschwimmende Feststoffe 183 | |||
1.11.6 Die Doppelkegelzentrifuge von Wimmer 183 | |||
1.11.7 Die Rohrpresszentrifuge von Wimmer 184 | |||
1.11.8 Die Sedimentationszentrifuge von Joy 185 | |||
1.12 Fallbeispiele 186 | |||
1.12.1 Betriebsverbesserungsprojekt einer Schälzentrifuge 186 | |||
1.12.2 Analyse eines Schälzentrifugenbetriebs 187 | |||
1.12.3 Modellbasierte Steuerung von Schälzentrifugen 190 | |||
1.13 Literatur zu Kapitel 1 196 | |||
1.13.1 Im Text zitierte Literatur 196 | |||
1.13.2 Weiterführende Literatur 197 | |||
Systematik der kontinuierlichen Zentrifugen 199 | |||
2 Selbsttransportierende Zentrifugen 203 | |||
2.1 Gleitzentrifugen 204 | |||
2.1.1 Aufbau und Funktion 204 | |||
2.1.2 Feststofftransport 204 | |||
2.1.3 Einsatzbereich, Betriebsverhalten 205 | |||
2.1.4 Weitere konstruktive Varianten 205 | |||
2.2 Schwingzentrifugen 214 | |||
2.2.1 Aufbau und Funktion 214 | |||
2.2.2 Feststofftransport 218 | |||
2.2.3 Einsatzbereiche, Betriebsverhalten 222 | |||
2.3 Taumelzentrifugen 224 | |||
2.3.1 Aufbau und Funktion 224 | |||
2.3.2 Feststofftransport 226 | |||
2.3.3 Einsatzbereiche, Betriebsverhalten 227 | |||
2.3.4 Weitere konstruktive Varianten 228 | |||
2.4 Literatur zu Kapitel 2 230 | |||
2.4.1 Literatur zu Kap. 2.1 230 | |||
2.4.2 Literatur zu Kap. 2.2 230 | |||
2.4.3 Literatur zu Kap. 2.3 230 | |||
2.4.4 Weiterführende Literatur 230 | |||
3 Siebschneckenzentrifugen 235 | |||
3.1 Einleitung 236 | |||
3.2 Einsatzgebiete, Anwendungen 237 | |||
3.3 Hersteller 238 | |||
3.4 Konstruktiver Aufbau 239 | |||
3.4.1 Allgemeine Merkmale 239 | |||
3.4.2 Konzeptvarianten 239 | |||
3.4.3 Die Funktion der Förderschnecke 241 | |||
3.4.4 Siebelemente 242 | |||
3.4.5 Spaltweite zwischen Sieb und Schnecke 243 | |||
3.4.6 Verschiedene Trommelformen und ihre verfahrenstechnischen Vorteile 243 | |||
3.4.7 Gehäuse 245 | |||
3.4.8 Baugrößen und ihre Abstufungen 246 | |||
3.5 Betriebsparameter und ihr verfahrenstechnischer Einfluss 247 | |||
3.5.1 Vergleich von voreilender und nacheilender Schnecke 247 | |||
3.5.2 Waschzone und Waschflüssigkeitsaufgabe 248 | |||
3.5.3 Die Betriebsparameter Haupt- und Differenzdrehzahl 248 | |||
3.5.4 Verfahrenstechnische Ergebnisse 249 | |||
3.6 Sonderkonstruktionen 253 | |||
3.6.1 Bauart Guinard 253 | |||
3.6.2 Bauart Robatel 253 | |||
3.6.3 Siebschneckenzentrifuge mit Voreindickung (Conthick) 254 | |||
3.7 Historie 255 | |||
3.8 Literatur zu Kapitel 3 257 | |||
4 Schubzentrifugen 259 | |||
4.1 Einleitung 260 | |||
4.1.1 Einsatzgebiete 260 | |||
4.1.2 Geschichte 261 | |||
4.1.3 Heutige Hersteller 262 | |||
4.2 Aufbau und Funktion 263 | |||
4.2.1 Einstufige Maschine 263 | |||
4.2.2 Zweistufige Maschine 264 | |||
4.2.3 Mehrstufige Maschinen 264 | |||
4.2.4 Zylindrisch-konische Ausführungen 265 | |||
4.3 Anordnungsvarianten der Schubzentrifuge 266 | |||
4.3.1 Einleitung 266 | |||
4.3.2 Die Grundvariante der Anordnungen (Bauart Krauss-Maffei) 266 | |||
4.3.3 Variation der Bauteilanordnung 268 | |||
4.3.4 Variation der geometrischen Anordnung: waagerecht - senkrecht 270 | |||
4.4 Feststofftransport 271 | |||
4.4.1 Der Schubzyklus der einstufigen Schubzentrifuge 271 | |||
4.4.2 Vorschubgrad 275 | |||
4.4.3 Verlauf der Schubkraft über dem Zyklus 277 | |||
4.5 Filtrationsvorgang 279 | |||
4.5.1 Zulaufbedingungen 279 | |||
4.5.2 Filtrationsgleichung für die Aufgabezone 280 | |||
4.5.3 Fluten 282 | |||
4.5.4 Abweichungen von der einfachen Filtrationstheorie 285 | |||
4.6 Das Feststoffverhalten und dessen Einfluss auf die Maschinenauslegung 289 | |||
4.6.1 Spannungszustand im Kuchen - Mohr’sche Bruchgrenzkurve für Schüttgüter 289 | |||
4.6.2 Bemerkungen zu den Reibwerten 292 | |||
4.6.3 Spannungszustand im Kuchen am Flutpunkt 295 | |||
4.6.4 Aufgestauchte Kuchenhöhe als Funktion des Vorschubgrades 295 | |||
4.6.5 Berechnung der Kuchendicken aus dem inneren Reibwert 298 | |||
4.6.6 Berechnung des maximal zulässigen Suspensionsvolumenstroms 300 | |||
4.6.7 Berechnung des Vorschubgrads 300 | |||
4.6.8 Vorgehensweise zur Auslegung 301 | |||
4.6.9 Kritische Betrachtung 303 | |||
4.7 Vergleich von ein-, zwei- und mehrstufigen Schubzentrifugen 304 | |||
4.7.1 Aspekte des Schubkraftbedarfs und der Hydraulik 304 | |||
4.7.2 Verfahrenstechnische Aspekte 304 | |||
4.7.3 Betriebstechnische Aspekte 315 | |||
4.8 Verhindern des Flutens 316 | |||
4.8.1 Eindicken vor der Zentrifuge 316 | |||
4.8.2.... Eindicken in der Zentrifuge.... 319 | |||
4.8.3 Pulsierendes Speisen 325 | |||
4.8.4 Filtrationstechnisch günstige Varianten der Schubbodenbewegung 331 | |||
4.8.5 Die Drallbox - ein selbstregelnder Suspensionszulauf 331 | |||
4.8.6 Kombination von Zentrifugaldruck- und Differenzdruckentfeuchtung 333 | |||
4.9 Spezielle Bauteile der Schubzentrifuge im Verfahrensraum 335 | |||
4.9.1 Kalibrierringe für den Feststoffkuchen 335 | |||
4.9.2 Spaltsiebe 336 | |||
4.9.3 Zulauf 340 | |||
4.9.4 Einlaufbeschleuniger 341 | |||
4.9.5 Produktauswurf 346 | |||
4.10 Schubkrafterzeugung 349 | |||
4.10.1 Mechanische Schubantriebe 349 | |||
4.10.2 Kontinuierliche hydraulische Schubantriebe 351 | |||
4.11 Umsteuervorrichtungen der Schubzentrifuge 356 | |||
4.11.1 Hydraulische Umsteuerung im Statischen 356 | |||
4.11.2 Hydraulische Umsteuerung im Rotor 357 | |||
4.11.3 Weiterer Vorschlag für eine einstufige einfache Schubzentrifugensteuerung 365 | |||
4.12 Spezielle Bauarten von Schubzentrifugen 367 | |||
4.12.1 Doppeltwirkende Schubzentrifuge 367 | |||
4.12.2 Bauart De Dietrich 369 | |||
4.12.3 Bauart Monoblock Escher Wyss 370 | |||
4.12.4 Bauart mit taumelndem Schubboden 371 | |||
4.12.5 Terrassentrommel und Umkehrtrommel 371 | |||
4.12.6 Schubzentrifuge mit eingebautem Dekanter 373 | |||
4.13 Abstufung der Maschinengrößen - Baukastensystem 374 | |||
4.14 Konkurrenzsituation der Schubzentrifuge gegenüber anderen Trenngeräten 375 | |||
4.14.1 Siebschneckenzentrifuge 375 | |||
4.14.2 Diskontinuierliche Zentrifugen 375 | |||
4.14.3 Siebdekanter 375 | |||
4.14.4 Tellerfilter, Kippnutschen-Filter 376 | |||
4.15 Fallbeispiele 377 | |||
4.15.1 Vergleich der Restfeuchte bei verschieden großen 1-stufigen Schubzentrifugen 377 | |||
4.15.2 Vergleich zwischen 1- und 2-stufiger Schubzentrifuge 379 | |||
4.15.3 Vergleich einer 2-stufigen Schubzentrifuge zwischen zylindrischer und konischer Ausführung der 2. Stufe 381 | |||
4.15.4 Einsatz von Schubzentrifugen für die Nachentwässerung von Natriumbicarbonat 382 | |||
4.15.5 Unterschiedliches Betriebsverhalten zweier parallel arbeitender Schubzentrifugen 384 | |||
4.16 Literatur zu Kapitel 4 386 | |||
4.16.1 Im Text zitierte Literatur 386 | |||
4.16.2 Weiterführende Literatur 386 | |||
5 Dekantierzentrifugen 391 | |||
5.1 Einleitung 392 | |||
5.1.1 Historie 392 | |||
5.1.2 Einsatzgebiete und Anwendungsbereiche 396 | |||
5.2 Aufbau und Funktionsweise des Grundtyps 400 | |||
5.2.1 Aufbau 400 | |||
5.2.2 Betriebsvariable des Dekanters 401 | |||
5.2.3 Baugrößen und Durchsatzleistungen 402 | |||
5.2.4 Verschiedene Anordnungsvarianten 404 | |||
5.3 Konstruktive Konzeptionen des Gehäuses und des Rotors 412 | |||
5.3.1 Tunnel- oder Rahmenbauweise des Gehäuses 412 | |||
5.3.2 Rotorgestalt und Rotorproportionen – Anwendungsfelder 414 | |||
5.4 Wichtige Bauteile des Dekanters und ihr verfahrenstechnischer Einfluss 415 | |||
5.4.1 Trommel 415 | |||
5.4.2 Die Schnecke 416 | |||
5.4.3 Das Einlaufrohr und seine Varianten 419 | |||
5.4.4 Die Einstellmöglichkeiten des Flüssigkeitsaustrags 422 | |||
5.5 Dekantergetriebe 433 | |||
5.5.1 Über die Notwendigkeit eines Umlaufgetriebes 433 | |||
5.5.2 Anforderungen an Umlaufgetriebe für Zentrifugen 433 | |||
5.5.3 Die mechanischen Getriebebauarten für Dekanter 434 | |||
5.5.4 Betriebsverhalten mechanischer Umlaufgetriebe 439 | |||
5.5.5 Das hydrostatische Getriebe (Viscotherm) 443 | |||
5.5.6 Verfahrenstechnische Konsequenzen der Getriebewahl 446 | |||
5.5.7 Drehmomentabsicherung der Umlaufgetriebe undÜberlastschutz 449 | |||
5.5.8 Vorgelege und Backdrive 454 | |||
5.6 Klärung und Klassierung im Dekanter bei körnigen Stoffen 457 | |||
5.6.1 Einleitung 457 | |||
5.6.2 Grundlagen der Sedimentation 457 | |||
5.6.3 Übertragung des Sedimentationsverhaltens auf den Dekanter 464 | |||
5.6.4 Die komplexen Strömungs- und Bewegungsvorgänge im Klärteil des Dekanters 472 | |||
5.6.5 Ein neues Modell zur Beschreibung der Abscheidung: der Schleppkraftansatz nach Langeloh 484 | |||
5.6.6 Folgerungen aus der theoretischen
Beschreibung der Abscheidung 491 |
|||
5.6.7 Verbesserungsmöglichkeiten
in Dekantern gegen vorzeitiges Schleppen 497 |
|||
5.6.8 Das Zustandsfeld der Klärung 505 | |||
5.6.9 Klassieren 506 | |||
5.7 Feststofftransport von körnigem Material in Dekantierzentrifugen 523 | |||
5.7.1 Rechnungsannahmen für den Schneckentransport bei körnigem Material 524 | |||
5.7.2 Feststofftransport im zylindrischen Teil 525 | |||
5.7.3 Feststofftransport im Konusteil des Dekanters 533 | |||
5.7.4 Kritik der Einzelteilchentheorie 545 | |||
5.8 Entfeuchtung von körnigem Feststoff in Dekantierzentrifugen 547 | |||
5.8.1 Entfeuchtungsvorgang am Konus bei gut filtrierendem Material 547 | |||
5.8.2 Erweiterung der Vorstellungen vom Entfeuchtungsvorgang 558 | |||
5.8.3 Modell der fächerförmigen Kuchenaufteilung 565 | |||
5.8.4 Einfluss der Kuchengestalt auf die Entfeuchtung 566 | |||
5.8.5 Einfluss der Betriebseinstellung des Dekanters auf die Grundfeuchte 566 | |||
5.8.6 Einfluss der Spaltweite auf den Restfeuchteverlauf 568 | |||
5.9 Waschung von körnigem Feststoff in Dekantierzentrifugen 569 | |||
5.9.1 Waschvorgang im Dekanter 569 | |||
5.9.2 Restfeuchteverlauf beim Waschen des körnigen Feststoffes 570 | |||
5.9.3 Messungen und Beobachtungen 575 | |||
5.9.4 Konstruktive Ausführungen 578 | |||
5.9.5 Grenzen der Waschung im Dekanter 579 | |||
5.10 Betriebsverhalten von Dekantierzentrifugen bei der Trennung körniger Feststoffe 581 | |||
5.10.1 Drehmoment im Übergangsbereich 581 | |||
5.10.2 Degressives spezifisches Moment und Feststoffrückstrom 582 | |||
5.10.3 Bezogene Momente ausgewählter Dekanter 584 | |||
5.10.4 Durch die Restfeuchte bedingtes Abknicken des Drehmoments 586 | |||
5.10.5 Einfluss der Wehrhöhe auf die Restfeuchte 586 | |||
5.10.6 Einfluss der Differenzdrehzahl auf die Restfeuchte 587 | |||
5.10.7 Progressives spezifisches Moment über dem Feststoffdurchsatz 588 | |||
5.10.8 Einfluss der Suspensionstemperatur auf Restfeuchte und Drehmoment 590 | |||
5.10.9 Niedrigste Restfeuchte bei konstantem Drehmoment 594 | |||
5.10.10 Hystereseerscheinungen des Drehmoments 596 | |||
5.10.11 Produktschädigung durch Plastifizierung 598 | |||
5.10.12 Fallbeispiele 601 | |||
5.10.13 Beispiel einer Verbesserung der Betriebseinstellung einer Dekantierzentrifuge 603 | |||
5.11 Feststofftransport und Entfeuchtung feindisperser, ungeflockter Schlämme 609 | |||
5.11.1 Die Entfeuchtung 609 | |||
5.11.2 Der Feststofftransport 611 | |||
5.11.3 Typische Phänomene im Betriebsverhalten bei pastösen Sedimenten 612 | |||
5.11.4 Maßnahmen zur Verbesserung des Betriebsverhaltens von Dekantern bei der Verarbeitung ungeflockter Schlämme 614 | |||
5.11.5 Die qualitative Beschreibung des Restfeuchteverlaufs im Sediment 614 | |||
5.11.6 Der Verlauf der Schlammfeuchte im Dekanter während des Transports 617 | |||
5.11.7 Die Grenzen niedriger Differenzdrehzahl:„Schneckenpresseffekt“ und „Rundläufer“ 618 | |||
5.11.8 Gleichgewicht und Kinetik der Schlammkompression 618 | |||
5.11.9 Spaltweiteneinstellung und Herstellen einer Grundschicht 619 | |||
5.11.10 Maßnahmen zum Festhalten der Grundschicht 619 | |||
5.11.11 Modell zur Beschreibung des Förder- bzw. Rückstauverhaltens pastöser Sedimente 620 | |||
5.12 Die Abscheidung feinkörniger und geflockter Feststoffe in Dekantierzentrifugen 631 | |||
5.12.1 Das Modell der inneren Zwischenschicht 632 | |||
5.12.2 Beobachtung der inneren Zwischenschicht 634 | |||
5.12.3 Strömungsmechanische Konsequenzen 636 | |||
5.12.4 Einflussnahme auf die Zwischenschicht 642 | |||
5.12.5 Betriebsverhalten des Dekanters bei der Entwässerung geflockter Schlämme 644 | |||
5.12.6 Charakterisierung des Schlamms 650 | |||
5.12.7 Scale-up Gesetze für geflockte Schlämme 657 | |||
5.13 Spezielle Konstruktionen zur Schlammabscheidung 671 | |||
5.13.1 Ein kurzer geschichtlicher Rückblick 671 | |||
5.13.2 Maßnahmen zur Erhöhung des Feststoffgehalts 671 | |||
5.13.3 Verminderung der Einlaufstörungen 687 | |||
5.13.4 Schlussbemerkung 690 | |||
5.14 Sonderbauarten des Dekanters 691 | |||
5.14.1 Einführung und Überblick 691 | |||
5.14.2 Der Gleichstromdekanter 691 | |||
5.14.3 Der Siebdekanter 693 | |||
5.14.4 Dekanter mit mehreren Konen in Reihenschaltung 702 | |||
5.14.5 Gas- und druckdichte Dekanterkonstruktionen 705 | |||
5.14.6 Dekanter zum Klassieren 706 | |||
5.14.7 Dekanter für die Drei- bzw. Vierphasentrennung 707 | |||
5.14.8 Extraktionsdekanter 708 | |||
5.14.9 Dekanter zum Sortieren von Feststoffen 710 | |||
5.14.10 Dekanter mit Tellerpaketen 711 | |||
5.14.11 Kombinationen aus Dekanter und Trocknern 714 | |||
5.15 Literatur zu Kapitel 5 716 | |||
5.15.1 Literatur zu Kap. 5.2 716 | |||
5.15.2 Literatur zu Kap. 5.6 716 | |||
5.15.3 Literatur zu Kap. 5.7 719 | |||
5.15.4 Literatur zu Kap. 5.8 719 | |||
5.15.5 Literatur zu Kap. 5.9 719 | |||
5.15.6 Literatur zu Kap. 5.10 719 | |||
5.15.7 Literatur zu Kap. 5.11 720 | |||
5.15.8 Literatur zu Kap. 5.12 720 | |||
5.15.9 Literatur zu Kap. 5.13 721 | |||
5.15.10 Literatur zu Kap. 5.14 721 | |||
5.15.11 Weiterführende Literatur 721 | |||
6 Separatoren 725 | |||
6.1 Einleitung 726 | |||
6.2 Einsatzkriterien von Separatoren 728 | |||
6.2.2 Auswahlkriterium Partikelgröße 728 | |||
6.2.3 Auswahlkriterium Feststoffkonzentration 729 | |||
6.2.4 Klären und Trennen 729 | |||
6.3 Geschichtliches und Basiserfindungen 731 | |||
6.3.1 Die Vorläufer der Separatoren 731 | |||
6.3.2 Die Entwicklung der Trommelschleuder 731 | |||
6.3.3 Lefeldt’sche Schwappschleuder aus dem Jahr 1877 733 | |||
6.3.4 Die Milchseparatoren von Gustav de Laval 733 | |||
6.3.5 Die dänische Schälschleuder 736 | |||
6.3.6 Die geschlossene Zentrifuge von Hermann Pape 736 | |||
6.3.7 Der Turbinenseparator von de Laval 737 | |||
6.3.8 Das Tellerpatent des Freiherrn von Bechtolsheim 737 | |||
6.3.9 Das elastische Halslager 741 | |||
6.3.10 Beispiele weiterer historischer Maschinen und Entwicklungen 742 | |||
6.4 Konstruktiver Aufbau von Separatoren 744 | |||
6.4.1 Der Antrieb 744 | |||
6.4.2 Die Antriebsvarianten 747 | |||
6.4.3 Grundformen der Rotorkonstruktion 749 | |||
6.5. Diskontinuierliche Betriebsweise 751 | |||
6.5.1. Röhrenseparator 751 | |||
6.5.2. Kammerseparator 753 | |||
6.5.3. Tellerseparatoren mit Vollmanteltrommel 755 | |||
6.6. Vollkontinuierliche Betriebsweise - Düsenseparatoren 757 | |||
6.6.1. Aufbau und Funktionsweise 757 | |||
6.6.2. Konzentratrückführung 758 | |||
6.6.3. Die Düsen 759 | |||
6.7 Quasikontinuierliche Betriebsweise–Tellerseparatoren mit selbst entleerender Trommel 766 | |||
6.7.1 Kolbenschieber im Deckel (historische Variante) 767 | |||
6.7.2 Trommel mit Topfschieber 769 | |||
6.7.3 Trommel mit Kolbenschieber und Federsystem 771 | |||
6.7.4 Systeme mit beweglichem Schleuderraumboden und Kolbenventil für kontrollierte Teilentleerung 773 | |||
6.7.5 Kolbenschieber mit Ringventil für kontrollierte Teilentleerung 780 | |||
6.7.6 Die Entwicklung des portionierten Feststoffaustrags- Systems „HydroStop“ der Fa. Westfalia 781 | |||
6.8 Konstruktive Kombinationen von Düsen- und selbst entleerenden Separatoren 786 | |||
6.8.1 Düsentrommel mit Ringventil 786 | |||
6.8.2 Selbst entleerender Separator mit Düsen für problematische aber fließfähige Sedimente 788 | |||
6.8.3 Tellerseparator mit sehr hoher Klärwirkung und Entleerung durch ein Ringkammerventil 789 | |||
6.8.4 Selbst entleerender Separator mit Kolbenventil 790 | |||
6.9 Dichtungen und Abdichtungssysteme 792 | |||
6.9.1 Der offene Separator 792 | |||
6.9.2 Der halb geschlossene Separator (Greiferseparator) 793 | |||
6.9.3 Der hermetische Separator 795 | |||
6.9.4 Der hydrohermetische Separator 796 | |||
6.9.5 Die Abdichtung des Feststoffraums in der Trommel 798 | |||
6.9.6 Abdichtung des hydraulischen Systems und Feststoffraums bei hohen Temperaturen 798 | |||
6.9.7 Abdichtung zwischen Maschinen- und Verfahrensraum 799 | |||
6.10 Betrieb des Separators 803 | |||
6.10.1 Der Betrieb als Trenner (flüssig-flüssig) 803 | |||
6.10.2 Der Betrieb als Klärer (Fest-Flüssig) 807 | |||
6.11 Strömungsmechanik und verfahrenstechnische Berechnung des Separators 812 | |||
6.11.1 Die Einzelteller 812 | |||
6.11.2 Das Tellerpaket 812 | |||
6.11.3 Der Strömungs- und Trennvorgang im Einzelspalt 814 | |||
6.11.4 Die Anwendung des Begriffs der äquivalenten Klärfläche auf den Separator 815 | |||
6.11.5 Durchsatz und Grenzkorngröße 816 | |||
6.11.6 Scale-up von Separatoren 817 | |||
6.11.7 Die Beeinflussungsmöglichkeiten der Trennung im Separator 817 | |||
6.11.8 Die Fraktionsabscheidegradkurven 819 | |||
6.11.9 Strömungsstörungen 821 | |||
6.12 Einige typische Konstruktionen und Anwendungsbeispiele 824 | |||
6.12.1 Der Milchseparator 824 | |||
6.12.2 Der Chemieseparator (Vollmanteltrommel, Flüssig-Flüssig) 825 | |||
6.12.3 Der Seifenseparator 827 | |||
6.12.4 Anwendungsgebiete von Separatoren 827 | |||
6.12.5 Sonderkonstruktionen 829 | |||
6.13 Literatur zu Kapitel 6 836 | |||
6.13.1 Im Text zitierte Literatur 836 | |||
6.13.2 Weiterführende Literatur 836 | |||
7 Zentrifugal-Extraktoren 841 | |||
7.1 Einleitung 842 | |||
7.2 Problematik der kontinuierlichen Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Extraktion 843 | |||
7.3 Grundlagen 844 | |||
7.3.1 Gleichgewicht von Flüssigphasensystemen 844 | |||
7.3.2 Diffusionsvorgänge bei Fest-Flüssig-Systemen 844 | |||
7.3.3 Gleichgewichtszustand 845 | |||
7.3.4 Auslegungsgrundlagen für die Gegenstrom-Extraktion 845 | |||
7.4 Wahl des Extraktionsmittels und der dispersen Phase 849 | |||
7.5 Apparate für die kontinuierliche Gegenstrom-Extraktion im Erdfeld 850 | |||
7.5.1 Mixer-Settler-Ketten 850 | |||
7.5.2 Extraktionskolonnen 850 | |||
7.6 Zentrifugalextraktoren 852 | |||
7.6.1 Zentrifugalextraktoren in Serienschaltungen (System Robatel) 852 | |||
7.6.2 Der mehrstufige Zentrifugalextraktor System Robatel 853 | |||
7.6.3 Der Mehrstufenzentrifugalextraktor („Luwesta“) 854 | |||
7.6.4 Der Podbielniak-Extraktor 855 | |||
7.6.5 Der Einstufen-Zentrifugalextraktor auf Separatorenbasis 856 | |||
7.6.6 Mischer 857 | |||
7.6.7 Flüssig-Flüssig-Extraktion bei Anwesenheit von festen Verunreinigungen 859 | |||
7.6.8 Gegenstromextraktionsdekanter 860 | |||
7.7 Beispiele für den Einsatz von Zentrifugalextraktoren 861 | |||
7.8 Hersteller von Zentrifugalextraktoren 864 | |||
7.9 Literatur zu Kapitel 7 865 | |||
7.9.1 Im Text verwendete Literatur 865 | |||
7.9.2 Weiterführende Literatur 865 | |||
Anhang 869 | |||
Inhaltsverzeichnis Band I:„Zentrifugation und Filtration - Grundlagen und Labortechnik“ 870 | |||
Inhaltsverzeichnis Band III:„Zentrifugation und Filtration - Betriebs- und Prozesstechnik“ 877 | |||
Symbolverzeichnis 887 | |||
Lateinische Größen 888 | |||
Griechische Größen 893 | |||
Häufig verwendete Indices 895 | |||
Stichwortverzeichnis 899 |