DE2932459A1 - Solid particles dissolution in liq. media - by metering, grinding and recycling side stream of mixt. - Google Patents

Solid particles dissolution in liq. media - by metering, grinding and recycling side stream of mixt.

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Abstract

A method of dissolving solid particles in liquid media, for example viscosity index correctives in granular or powder form in mineral oil to improve the viscosity index, uses a mixing tank for the particles and the oil from which the mixture is extracted and recycled back to the mixing tank. Before the particles are added, they are metered, ground in a colloidal mill, and passed partly dissolved to the mixing tank. A side stream of the mixture is branched off at the mill and is recycled to the metering funnel. This prevents any deposits of solid particles on parts of the circuit. A faster dissolution rate at a lower temperature reduces the power costs and the time required.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Lösen von Feststoff- Method and device for dissolving solid matter

teilchen in flüssigen Medien. particles in liquid media.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lösen von Feststoffteilchen in flUssigen Medien (z.B. Mineralöl). The invention relates to a method for dissolving solid particles in liquid media (e.g. mineral oil).

Sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einmischen, z.B. von Viskositäts-Index-Verbesserern (VI-Verbesserer) in Form von Granulat oder Pulver in Mineralöl.In particular, it relates to a method and an apparatus for mixing in, e.g. viscosity index improvers (VI improvers) in the form of of granules or powder in mineral oil.

Bisher wird zur Einmischung von granulatförmigen VI-Verbesserern wie folgt vorgegangen: Das Mineralöl wird in einen Mischtank geführt und dort auf die jeweils günstigste Misch- und Lösetemperatur gebracht. So far, granular VI improvers have been mixed in proceed as follows: The mineral oil is fed into a mixing tank and there on brought the most favorable mixing and dissolving temperature in each case.

Die Zuführung des vorher sackweise verwogenen Granulats erfolgt pneumatisch über ein Granulatzuführungsrohr, welches oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Mischtank endet. Das Einmischen und Anlösen des Granulats geschieht durch einen im Mischtank eingebauten Hochleistungsmischer (1-Tank-Verfahren). Bei diesem Verfahren sind sehr hohe Lösetemperaturen und eine lange Lösezeit erforderlich.The granulate, which was previously weighed in sacks, is fed in pneumatically via a granulate feed pipe, which is above the liquid level in the mixing tank ends. Mixing in and dissolving of the granulate is done by one in the mixing tank built-in High-performance mixer (1-tank process). This process has very high dissolving temperatures and a long dissolving time is required.

Um den Löseeffekt zu beschleunigen, wurde bei der Weiterentwicklung des Verfahrens ein zweiter Mischtank nachgeschaltet (2-Tank-Verfahren). Hierbei dient der erste Mischtank zum Einbringen und Anlösen der Granulatteilchen und der zweite Mischtank zum Fertiglösen des Granulats. Beide Mischtanks sind mit Hochleistungsru.hrwerken ausgerüstet. Um eine höhere Lösegeschwindigkeit zu erreichen, ist beim Oberpumpen vom Mischtank 1 in den Mischtank 2 eine Kolloidmühle zwischengeschaltet. In order to accelerate the dissolving effect, the further development the process is followed by a second mixing tank (2-tank process). Here the first mixing tank is used to introduce and dissolve the granulate particles and the second mixing tank for ready-to-use dissolving of the granulate. Both mixing tanks are equipped with high-performance agitators equipped. In order to achieve a higher release speed, is when pumping over A colloid mill is interposed from the mixing tank 1 into the mixing tank 2.

Nachteile bekannter Verfahren sind a) Im Granulat-Zufuhrungsrohr bleiben bereit Granulatteilohen haften, insbesondere wenn aufsteigender ölnebel die Granulatteilchen anlöst und somit klebrig macht. Dadurch wird die Offnung des Zuführohres eingeengt oder teilweise zugesetzt, wodurch die Granulat zufuhr beeinträchtigt wird. Disadvantages of known processes are a) In the granulate feed pipe remain ready Granulate parts adhere, especially when the oil mist is rising dissolves the granulate particles and thus makes them sticky. This will open the The feed tube is restricted or partially clogged, which impairs the supply of granules will.

b) Durch diese Zuführungstechnik des granulatförmigen VI-Verbesserers schwimmt das Granulat längere Zeit angelöst bzw.b) By this feeding technique of the granular VI improver if the granules float loosened or

ungelöst auf de r F der Flüssigkeitsoberfläche, was zu Klumpenbildung an der Oberfläche sowie zu Verklebungen an Tankwandung und RUhrwerkswelle führt. Klumpen und Verklebungen müssen hierbei manuell beseitigt und die Lösetemperatur des Mineralöles wesentlich über 1000 C erhöht werden.undissolved on the surface of the liquid, causing lump formation on the surface as well as sticking to the tank wall and agitator shaft. Lumps and adhesions have to be removed manually and the dissolving temperature of the mineral oil can be increased significantly above 1000 C.

c) Die zuzuführende Granulatmenge wird mit großem Aufwand manuell über eine separate (externe) Waage verwogen.c) The amount of granules to be supplied is manual with great effort weighed using a separate (external) scale.

d) Beim 2-Tank-Verfahren sind die Investitionskosten gegenüber dem 1-Tank-Verfahren nahezu doppelt so hoch.d) With the 2-tank process, the investment costs are compared to the 1-tank process almost twice as high.

e) Beide Verfahren haben den Nachteil, daß ein zusätzlich großer Energieaufwand zur Verbesserung der Lösegeschwindigkeit (hohe Lösetemperatur) sowie ein hoher Zeitaufwand erforderlich sind.e) Both processes have the disadvantage that they also require a large amount of energy to improve the dissolution rate (high dissolving temperature) and a high expenditure of time required are.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche Feststoffteilchen in flüssigen Medien, z.B. Mineralöl, gelöst werden können, ohne daß sich Feststoffteilchen an Vorrichtungsteilen festsetzen können. The invention aims to provide a method and an apparatus, through which solid particles are dissolved in liquid media, e.g. mineral oil can without yourself Solid particles stick to device parts can.

Weiterhin soll eine exaktere Granulatabwiegung und Dosierung sowie eine höhere Lösegeschwindigkeit auf einer niedrigeren Temperaturbasis gegenüber den bisherigen 1-Tank- bzw. 2-Tank-Verfahren erzielt werden, um die Anlage-, Energie- und Zeitkosten wesentlich zu senken.Furthermore, a more exact granulate weighing and dosing should as well versus a higher rate of dissolution on a lower temperature basis the previous 1-tank or 2-tank processes can be achieved in order to improve the system, energy and significantly reduce time costs.

Erreicht wird dies durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen. This is achieved by a method and a device according to FIG the claims.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vor richtung gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows a schematic representation of a device according to before the invention.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten wesentlicher Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 2 shows details of essential parts of the device according to the invention.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Standard-Mischtank 1 versehen, welcher heizbar ist und Zu- und Abführleitungen mit den notwendigen Armaturen und Regelventilen sowie einem eingebauten Hochleistungsrührwerk 2 aufweist. Der Standard-Mischtank 1 ist mit einer kombinierten Wiege-, Dosier- und Lösevorrichtung 3 ausgerüstet, es handelt sich um eine Wiegevorrichtung 5, eine Dosiervorrichtung 6 u. 7 und eine Lösevorrichtung 8 u. 9. 1 and 2, a device according to the invention is with a standard mixing tank 1, which can be heated, and supply and discharge lines with the necessary fittings and control valves as well as a built-in high-performance agitator 2 has. The standard mixing tank 1 is equipped with a combined weighing, dosing and release device 3 equipped, it is a weighing device 5, a Dosing device 6 and 7 and a release device 8 and 9.

Das Granulat wird über einen Eingabetrichter 4, der mit einer Wiegevorrichtung oder Behälterwaage versehen ist, und durch einen biegsamen, mechanischen Spiralförderer 6 in dosierter Menge einem als Eingabeschleuse ausgebildeten Dosiertrichter 7 zugeführt. The granules are fed via an input hopper 4, which is equipped with a weighing device or hopper scales, and by a flexible mechanical spiral conveyor 6 is fed in a metered amount to a metering funnel 7 designed as an input lock.

Der Dosiertrichter 7 mündet in ein Ansaugrohr 8 einer handelsüblichen Zahnkolloidmühle 9 mit verstellbarer Spaltbreite und einer eingebauten Pumpenstufe. Das Ansaugrohr 8 ist erfindungsgemäß mit einer Ansaugblende 10 ausgerüstet, die den Flüssigkeitsstrom in das Zentrum des Rotors der Kolloidmühle 9 lenkt und die den Flüssigkeitskreislauf stabilisiert und die Funktion der Kolloidmühle 9 in der beschriebenen Art sicherstellt. Hierdurch wird vermieden, daß eine Teiirückströmung des Flüsigkeit-Granulatgemisches in den Dosiertrichter 7 stattfindet. Daraus ergibt sich eine wesentliche Erhöhung der Durchsatzleistung sowie eine Stabilisierung des Flüssigkeitsstromes inklusiv einer Geräuschminderung unter gleichzeitiger Verhinderung einer Lufteinsaugung.The metering funnel 7 opens into a suction pipe 8 of a commercially available one Toothed colloid mill 9 with adjustable gap width and a built-in pump stage. According to the invention, the intake pipe 8 is equipped with an intake panel 10 which directs the flow of liquid into the center of the rotor of the colloid mill 9 and the stabilizes the liquid cycle and the function of the colloid mill 9 in the described type ensures. This avoids a partial return flow of the liquid-granulate mixture takes place in the metering funnel 7. From this it follows a significant increase in throughput and a stabilization of the Liquid flow including one Noise reduction while at the same time Prevention of air intake.

Während des Dosiervorganges wird das flüssige Medium (z. B. During the dosing process, the liquid medium (e.g.

Mineralöl) vom Mischtank 1 über Ringdüsen 19 des Dosiertrichters 7 an die Trichterinnenwandung verteilt, über die Kolloidmühle 9 abgezogen und wieder in den Mischtank 1 gepumpt. Die dosierte Granulatmenge wird in der vorher beschriebenen Form der Mitte des Dosiertrichters zugeführt, wonach das Granulat im freien Fall vom im Dosiertrichter 7 sich bildenden Flüssigkeitskegel aufgenommen und über das oben beschriebene Ansaugrohr 8 unmittelbar zur Kolloidmühle 9 weitertransportiert wird. Die erforderliche Art und Größe des Flüssigkeitskegels kann über ein eingebautes Flüssigkeitsregelventil 11 gesteuert werden. Die Mischung Flüssigkeit/Granulat wird durch die Kolloidmühle 9 mechanisch zerkleinert, dabei weitgehend gelöst und in den Mischtank 1 gepumpt. Im Bedarfsfall kann durch eine entsprechende Ansteuerung des Flüssigkeitsregelventils 11 ein Teilstrom Flüssigkeit/Granulat in einen 1,Klein-Kreislaufprozeß11: Dosiertrichter 7-KolloidmUhle 9-Flüssigkeitsregelventil 11-Dosiertrichter 7 gebracht werden, um eine weitere Intensivierung des Lösungsprozesses zu erzielen, dieser Klein-Kreislauf ist in der Fig. 1 durch eine unterbrochene Linie gekennzeichnet worden.Mineral oil) from the mixing tank 1 via ring nozzles 19 of the metering funnel 7 distributed on the inner wall of the funnel, withdrawn via the colloid mill 9 and again pumped into the mixing tank 1. The dosed amount of granules is as previously described Form fed to the center of the dosing funnel, after which the granules in free fall absorbed by the liquid cone forming in the dosing funnel 7 and via the The suction pipe 8 described above is transported directly to the colloid mill 9 will. The required type and size of the fluid cone can be configured using a built-in Liquid control valve 11 can be controlled. The liquid / granulate mixture becomes mechanically comminuted by the colloid mill 9, largely dissolved and in the mixing tank 1 is pumped. If necessary, by means of a corresponding control of the liquid control valve 11 a partial flow of liquid / granulate in a 1, small-cycle process11: Dosing funnel 7-colloid mill 9-liquid control valve 11-dosing funnel 7 brought in order to achieve a further intensification of the solution process, this Small circuit is indicated in Fig. 1 by a broken line been.

Um die Auflösung zu beschleunigen, wird das Hochleistungsrührwerk 2 im Mischtank 1 zugeechaltet. To speed up the dissolution, the high-performance agitator is used 2 switched on in mixing tank 1.

Nach Beendigung der Granulateingabe wird durch Leitungsschaltung der Dosiertrichter 7 umgangen und ein "Groß-Kreislaufprozeß": Mischtank 1-KolloidmUhle 9-Mischtank 1 hergestellt. After the granulate has been fed in, the line is switched the metering funnel 7 bypassed and a "large-cycle process": mixing tank 1-colloid mill 9 mixing tank 1 made.

Dieser in Fig. 1 durch zwei ununterbrochene parallel geführte Linien gekennzeichnete Kreislaufprozeß läuft unter wählbarer Veränderung der Spaltbreite in der Kolloidmühle 9 solange, bis eine vollständige Lösung Flüssigkeit/Granulat erreicht ist.This in Fig. 1 by two uninterrupted parallel lines The marked cycle process runs with a selectable change in the gap width in the colloid mill 9 until the liquid / granulate is completely dissolved is reached.

Weiterhin bietet die vorher beschriebene Anlage die Möglichkeit, den "Klein-KreislauSprozeß" mit dem "Groß-Kreislaufprozeß" zu kombinieren, d. h. einen Teilstrom in wählbarer Größe durch das Flüssigkeitsregelventil 11 vom Kleinkreislauf in den Großkreislauf zu leiten. In gleicher Weise kann ein Teilstrom vom Großkreislauf in den Kleinkreislauf geleitet werden. Furthermore, the system described above offers the possibility of to combine the "small-cycle process" with the "large-cycle process", d. H. a partial flow in a selectable size through the liquid control valve 11 from the small circuit to lead into the large cycle. In the same way, a partial flow from the large cycle can be fed into the small cycle.

Die Fig. 1 und 2 enthalten weitere hier in der Beschreibung nicht erwähnte Begriffe zur Verdeutlichung der Erfindung und insbesondere zum besseren Verständnis der Erfindung an Hand der Figuren. Sie enthalten weiterhin Sinnbilder, die für den Rohrleitungsbau bekannt sind und daher hier nicht erwähnt werden. FIGS. 1 and 2 do not contain any further here in the description Terms mentioned to clarify the invention and in particular for better Understanding of the invention on the basis of the figures. They still contain symbols which are known for pipeline construction and are therefore not mentioned here.

Claims (10)

Patentansprüche Qt Verfahren zum Lösen von Feststoffteilchen in flüssigen Medien, z. B. Mineralöl, bei welchem Feststoffteilchen in einem Mischtank mit ö1 gemischt und Feststoffteilchen und öl gemeinsam in einem Kreislauf aus dem Mischtank herausgezogen und in den Mischtank zurückgefUhrt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Feststoffteilchen vor Eingabe in einen umlaufenden ölstrom eindosiert, mechanisch zerkleinert und angelöst in den Mischtank zurückfließen. Claims Qt method for dissolving solid particles in liquid Media, e.g. B. mineral oil, in which solid particles in a mixing tank with oil mixed and solid particles and oil together in a circuit from the mixing tank pulled out and returned to the mixing tank, characterized in that that solid particles are metered into a circulating oil stream before input, mechanically flow back into the mixing tank, crushed and loosened. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurchsgekennzeichnSt, daß ein Teilstrom FlUssigkeit/Feststoffteilchen in einem Klein-Kreislauf von einem Dosiertrichter zu einer KolloidmUhle und zurück zur Dosiervorrichtung geführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a partial flow Liquid / solid particles in a small circuit from a dosing funnel to a colloid mill and back to the dosing device. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom PlUssigkeit/Feststoffteilchen in einem Groß-Kreislauf von dem Mischtank zu einer KolloidmUhle und zurtlck zum Mischtank geführt wird. 3. The method according to claim 1, characterized in that a partial flow Liquid / solid particles in a large circuit from the mixing tank to a Colloid mill and back to the mixing tank. 4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom Flüssigkeit/Feststoffteilchen in wählbarer Größe vom Klein- zum Groß-Kreislauf oder vom Groß- zum Klein-Kreislauf gefUhrt wird. 4. The method according to claim 2 and 3, characterized in that a Partial flow of liquid / solid particles in selectable sizes from small to large circuits or from a large to a small cycle. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Mischtank und mit einer Leitung, die vom Mischtank zu einer Pumpe führt, und mit einer Leitung, die von der Pumpe zum Dosiertrichter führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolloidmühle (9) mit einer Pumpenstufe ausgebildet ist, und über den Dosiertrichter die Feststoffteilchen von einer Dosier- und Fördervorrichtung (4, 5, 6, 7) erhält und in die Kreisläufe eingibt. 5. Device for performing the method according to one of the claims 1 to 4, with a mixing tank and with a line leading from the mixing tank to a pump leads, and with a line that leads from the pump to the dosing funnel, through it characterized in that the colloid mill (9) is designed with a pump stage, and the solid particles from a dosing and conveying device via the dosing funnel (4, 5, 6, 7) receives and enters into the cycles. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolloidmühle (9) hinsichtlich ihrer Spaltbreite verändebbar bzw. einstellbar ist. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the colloid mill (9) can be changed or adjusted with regard to their gap width. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen Dosiertrichter (7), der über ein Ansaugrohr (8) und den beiden angebauten Absperrarmaturen mit der KolloidmUhle (9) so verbunden ist, daß je nach Wegestellung der Absperrarmaturen der Produktstrom für den Kleinkreislauf oder den Großkreislauf geschaltet werden kann. 7. Device according to one of claims 5 or 6, characterized through a dosing funnel (7), which is via a suction pipe (8) and the two attached shut-off valves are connected to the colloid mill (9) in such a way that that depending on the position of the shut-off valves, the product flow for the small circuit or the large circuit can be switched. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosiertrichter (7) mit Ringdüsen (19) bzw. auf einem Ring angeordneten DUsen für die Zufuhr von Flüssigkeit am Trichterrand versehen ist, und daß eine Einrichtung zum Zuführen des Granulats in dem mittleren Bereich des Dosiertrichters (7) vorgesehen ist. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the metering funnel (7) with ring nozzles (19) or DUs arranged on a ring for the supply of Liquid is provided at the edge of the funnel, and that a device for feeding of the granulate is provided in the central area of the metering funnel (7). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, geknnzeichnet durch ein FlUssigkeitsregelventil (11) in der Flussigkeitszuleitung zum Dosiertrichter (7) zur Regelung der Flüssigkeitsmenge bzw. zur Beeinflussung der Form des sich bildenden FlUssigkeitstrichters im Dosiertrichter (7). 9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized by a liquid control valve (11) in the liquid feed line to the dosing funnel (7) to regulate the amount of liquid or to influence the shape of the itself forming liquid funnel in the dosing funnel (7). 10. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Ansaugrohr (8) bzw. am Einlaß der KolloidmUhle (9) eine Ansaugblende (10) vorgesehen ist. 10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that that in the suction pipe (8) or at the inlet of the colloid mill (9) a suction diaphragm (10) is provided.
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