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1. WO1990005008 - PROCEDE ET DISPOSITIF DE SEPARATION DE PARTICULES

Numéro de publication WO/1990/005008
Date de publication 17.05.1990
N° de la demande internationale PCT/AT1989/000098
Date du dépôt international 03.11.1989
CIB
B01D 21/00 2006.01
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
DSÉPARATION
21Séparation par sédimentation de particules solides en suspension dans des liquides
B01D 43/00 2006.01
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
DSÉPARATION
43Séparation de particules de liquides, ou de liquides de solides, autrement que par sédimentation ou filtration
B01J 19/10 2006.01
BTECHNIQUES INDUSTRIELLES; TRANSPORTS
01PROCÉDÉS OU APPAREILS PHYSIQUES OU CHIMIQUES EN GÉNÉRAL
JPROCÉDÉS CHIMIQUES OU PHYSIQUES, p.ex. CATALYSE OU CHIMIE DES COLLOÏDES; APPAREILLAGE APPROPRIÉ
19Procédés chimiques, physiques ou physico-chimiques en général; Appareils appropriés
08Procédés utilisant l'application directe de l'énergie ondulatoire ou électrique, ou un rayonnement particulaire; Appareils à cet usage
10utilisant des vibrations de fréquences audibles ou des ultrasons
CPC
B01D 21/283
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
DSEPARATION
21Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
28Mechanical auxiliary equipment for acceleration of sedimentation, e.g. by vibrators or the like
283Settling tanks provided with vibrators
B01D 43/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
DSEPARATION
43Separating particles from liquids, or liquids from solids, otherwise than by sedimentation or filtration
B01J 19/10
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
19Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
10employing sonic or ultrasonic vibrations
Déposants
  • BENES, Ewald [AT]/[AT]
  • HAGER, Ferdinand [AT]/[AT]
Inventeurs
  • BENES, Ewald
  • HAGER, Ferdinand
Mandataires
  • KRAUSE, Walter
Données relatives à la priorité
A 2712/8803.11.1988AT
Langue de publication allemand (DE)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR SEPARATION VON TEILCHEN
(EN) PROCESS AND DEVICE FOR SEPARATING PARTICLES
(FR) PROCEDE ET DISPOSITIF DE SEPARATION DE PARTICULES
Abrégé
(DE)
Verfahren und Einrichtung zur Separation von Teilchen (1), welche in einem Dispersionsmittel dispergiert sind, bei dem in einem die Dispersion (2) aufnehmenden Gefäß (8) eine stehende Ultraschallwelle (3), deren Frequenz vorzugsweise in der Umgebung der charakteristischen Frequenz (fo) liegt, von einem zusammengesetzten Resonator (4) erzeugt wird. Zur Erzielung einer verbesserten Trennung der Teilchen ist vorgesehen, daß die im Schallfeld auftretenden Amplituden (V) der Schallschnelle kleiner als die obere Grenzamplitude (Vmax) gewählt werden, bei der die Staukräfte auf die dispergierten Teilchen (1), die durch die von der Beschallung erzeugte akustische Strömung des Dispersionsmittels entstehen, gleich den Längshaltekräften der dispergierten Teilchen (1) in den Schnellebauchbereichen (11) bzw. Schnelleknotenbereichen (12) sind, und daß die Frequenz, mit der der zusammengesetzte Resonator angetrieben wird, möglichst genau auf eine der Resonanzfrequenzen (fn) abgestimmt wird. Die Erfindung sieht vor allem vor, daß das sich bei der Betriebsresonanzfrequenz (fn) im Gefäß (8) einstellende stehende Schallfeld (3) relativ zum Gefäß (8) verschoben wird. Dadurch wird eine rasche makroskopische Separation der Teilchen (1) vom Dispersionsmittel erreicht. Durch geeignete Beschallungseinrichtungen (5) kann innerhalb dieses Resonators (4) eine langsam, kontinuierlich umlaufende 'stehende' Welle erzeugt werden, die eine gerichtete Bewegung der dispergierten Partikel (1) und dadurch den gewünschten Separationseffekt erzeugt. Eine wichtige Variante sieht die schrittweise Bewegung der die Teilchen festhaltenden Schnellebauchbereiche (11) durch eine in Teilbereichen verschobene 'stehende' Welle vor.
(EN)
Process and device for separating particles (1) dispersed in a dispersion medium in which a stationary ultrasonic wave (3), whose frequency is preferably close to that of the characteristic frequency (fo), is produced by a composite resonator (4) in a vessel (8) containing the dispersion (2). To obtain improved separation of the particles, the amplitudes (V) of the sound particle velocities which are produced in the sound field are chosen so as to be less than the maximum amplitude (Vmax), at which the dynamic forces exerted on the dispersed particles (1) and produced by the acoustic flow of the dispersion medium induced by the acoustic irradiation are equal to the longitudinal retaining forces on the dispersed particles (1) in the troughs (11) or peaks (12) of the sound particle velocity waves. Furthermore, the actuation frequency of the composite resonator is tuned as closely as possible to one of the resonance frequencies (fn). The invention is characterized principally in that the stationary sound field (3) produced in the vessel (8) at the operating resonance frequency (fn) moves with respect to the vessel (8). This results in rapid macroscopic separation of the particles (1) of the dispersion medium. Using suitable acoustic irradiation devices (5), a slow, continuously rotating ''stationary'' wave, which imparts a directed motion to the dispersed particles and hence produces the desired separation effect, is obtained inside the resonator (4). In one important variant, the troughs (11) of the sound particle velocity curves, which retain the particles, pass stepwise through a ''stationary'' wave which is out of phase in certain regions.
(FR)
Procédé et dispositif de séparation de particules (1) dispersées dans un agent de dispersion où une onde ultrasonique stationnaire (3), dont la fréquence est de préférence proche de la fréquence caractéristique (fo), est produite par un résonateur composite (4) dans un récipient (8) contenant la dispersion (2). Afin d'obtenir une meilleure séparation des particules, on choisit les amplitudes (V) des alternances du milieu qui se produisent dans le champ sonore de manière à ce qu'elles soient inférieures à l'amplitude maximum (Vmax), où les forces dynamiques qui s'exercent sur les particules dispersées (1), produites par le flux acoustique de l'agent de dispersion, créé par la sonorisation, sont égales aux forces de retenue longitudinales des particules dispersées (1) dans les régions des ventres de la courbe des alternances du milieu (11) ou les régions des sommets de la courbe des alternances du milieu (12). En outre, la fréquence avec laquelle le résonateur composite est activé est adaptée autant que possible à l'une des fréquences de résonance (fn). Une des caractéristiques importantes de l'invention est que le champ sonore stationnaire (3) qui se produit dans le récipient (8) à la fréquence de résonance de fonctionnement (fn) se déplace par rapport au récipient (8). On obtient ainsi une séparation macroscopique rapide des particules (1) de l'agent de dispersion. Avec des dispositifs de sonorisation (5) adéquats, on peut obtenir à l'intérieur dudit résonateur (4) une onde ''stationnaire'' à rotation lente et continue qui provoque un mouvement orienté des particules dispersées (1) et, par conséquent, l'effet de séparation voulu. Dans une variante importante, les régions des ventres de la courbe des alternances du milieu (11) qui retiennent les particules traversent pas à pas une onde ''stationnaire'' qui se trouve décalée par endroits.
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