1: Durch die Wechseldüsen zwischen den Flügeln der Injektionsmischwelle gelangt das Injektionsfluid in das durchfließende Medium. Diese Bauart ist besonders für Durchflussmedien mit feineren Bestandteilen geeignet. (Bild: MPT)
- Beim Dosieren schwer mischbarer Fluide, beispielsweise von Polymeren als Flockungsmittel bei der Schlammentwässerung, sind statische Inline-Mischer oft vergleichsweise ineffizient.
- Ein dynamischer Inline-Mischer nutzt eine angetriebene Mischwelle, um auch faserige oder feststoffhaltige Medien effizient zu vermischen.
- Durch das Prinzip lassen sich in der Schlammentwässerung bis 40 % Flockungsmittel sowie zusätzliches Lösewasser einsparen.
Mischtechnologie in der Pipeline
Während ein statischer Mischer nichts anderes ist als ein Rohrstück mit unbeweglichen Mischelementen, verfügt ein dynamischer Inline-Mischer des Prozesstechnik-Herstellers MPT standardmäßig über eine drehzahlvariable Antriebskombination, die die erforderliche Mischkraft einbringt.
Bei diesem Mischprinzip strömt das Injektionsfluid aus eingeschraubten Düsen zwischen den Flügeln einer Injektionsmischwelle (Abb. 1) oder aus einer Düse vor der Mischwelle (Abb. 2). Die Rotation der Mischwelle verteilt das Fluid ins durchfließende Medium und verhindert gleichzeitig eine Schichtbildung. Dies führt dazu, dass das Injektionsfluid an jedes Mediumpartikel gebracht wird und zum Beispiel gleichzeitig Wassereinschlüsse aufgebrochen werden.
Die Dosierung lässt sich anhand der eingeschraubten Wechseldüsen einfach anpassen: Durch die Austauschbarkeit lassen sich die Bohrungsdurchmesser auf die erforderliche Menge abstimmen. Um zu vermeiden, dass Feststoffe die Düsen der Injektionsmischwelle verstopfen, kann eine Bauausführung eingesetzt werden, bei der die Injektion nicht direkt durch die Mischwelle stattfindet, sondern durch eine separate Düse: Hierbei wird das Injektionsfluid vor die Welle in das Medium dosiert, und zwar in Durchflussrichtung. In dieser Bauart reicht die Mischwelle nicht über den gesamten Durchmesser der Rohrleitung, sondern lässt an der Unterseite der Welle einen gewissen Raum für das Durchgleiten von faserigen Stoffen.
Je nach erforderlicher Beständigkeit gegenüber dem Injektionsfluid und dem Durchflussmedium sind dynamische Inline-Mischer in Edelstahl oder PVC gefertigt. Für spezifische Applikationen sind auch Sonderanfertigungen sowie Komplettsysteme mit Polymerlöseeinheiten und Injektionspumpen möglich.
Schlammentwässerung mittels Polymerinjektion
Dynamische Inline-Mischer kommen beispielsweise in der gründlichen und regelbaren Vermischung von Flockungsmitteln mit zu entwässerndem Schlamm zum Einsatz, und zwar an Entwässerungsanlagen wie Siebband- und Filterpressen. Ein herkömmlicher, statischer Mischer verteilt Polymer nicht optimal im Schlamm. Daher muss mehr Polymerlösung als Ausgleich eingesetzt werden. Damit sich die Lösung besser mischen lässt, wird sie dafür oft vorher mit einer größeren Menge Wasser verdünnt. Ein Widerspruch, denn anschließend soll dem Medium durch die Polymerlösung ja Wasser entzogen werden.
Ein dynamischer Inline-Mischer bringt das Polymer dagegen in vergleichsweise sehr kurzer Zeit ins Medium ein. Eine deutlich reduzierte Menge an benötigter Polymerlösung ist die Folge – möglich sind 10 bis 40 % weniger. Der Wirkungsgrad steigt mit schlechterer Qualität des zu entwässernden Mediums. Die entstehenden Flocken sind außerordentlich gut zu entwässern.
Neben der verbesserten Entwässerung sind durch den Mischereinsatz also weniger Polymer und weniger Lösewasser notwendig. Überdies sind Polymerlösungen umso haltbarer, je geringer ihr Lösewasseranteil ist.
