Verfahren zur Behandlung eines fliessfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung eines fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches, welches sich zur Erzielung einer erheblichen und grundsätzlichen Eigenschaftsveränderung dadurch auszeichnet, daß alle Bestandteile des Gemisches in einem Zustand hoher kinetischer Energie überführt und einer starken Beschleunigung ausgesetzt werden, wobei sich alle Bestandteile des Gemisches in einer räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bewegen. Dieser Zustand wird bis zum Vorliegen quasistationärer Verhältnisse aufrechterhalten, anschließend wird die äußere Einwirkung auf das Gemisch beendet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung eines fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches.

[0002] Bei den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren werden derartige fließfähige, eine flüssige Phase enthaltende Gemische mittels Rühreinrichtungen oder mittels quirlartiger Einrichtungen behandelt. Diese bekannten Behandlungsverfahren zeichnen sich allesamt dadurch aus, daß das Gemisch in seinen Eigenschaften nur unwesentlich verändert wird und somit bestenfalls eine gleichmäßige Verteilung der verschiedenen Bestandteile des Gemisches während des Behandlungsvorgangs erreicht werden kann. Dabei ist es jedoch selbst während der Behandlung nur schwer möglich, diesen Zustand aufrechtzuerhalten, nach Beendigung der Behandlung stellt sich nach mehr oder weniger kurzer Zeit der Ausgangszustand des Gemisches wieder ein. Somit führen diese bekannten Verfahren zu keiner Eigenschaftsänderung des zu behandelnden Gemisches.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung eines fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches zu schaffen, welches erhebliche und grundsätzliche Eigenschaftsveränderungen und Eigenschaftsverbesserungen des Gemisches gegenüber den bisher bekannten Behandlungsverfahren ermöglicht.

[0004] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß alle Bestandteile des Gemisches in einen Zustand hoher kinetischer Energie überführt und einer starken Beschleunigung ausgesetzt werden und ihnen eine Bahnbewegung so auferlegt wird, daß jedes Bestandteil des Gemisches sich in einer räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bewegt, wobei jeder Bestandteil zu den jeweils benachbarten Bestandteilen unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten aufweist und lokal unterschiedlichen Druckverhältnissen ausgesetzt ist, daß dieser Zustand über einen ausreichenden Zeitraum bis zum Vorliegen quasistationärer Verhältnisse aufrechterhalten wird und daß daran anschließend die äußere Einwirkung auf das Gemisch beendet wird und dieses einer weiteren Verwendung zugeführt wird.

[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden alle Bestandteile des Gemisches in einen Zustand hoher kinetischer Engergie überführt. Dabei spielt es keine Rolle, ob die einzelnen Bestandteile in flüssiger oder fester Form vorliegen oder ob sie in Form und Dimension verschiedenartig sind. Die überführung der Bestandteile in den Zustand hoher kinetischer Energie erfolgt zusammen mit einer starken Beschleunigung, welcher ebenfalls alle Bestandteile des Gemisches ausgesetzt werden. Zugleich wird den Bestandteilen eine Bahnbewegung so aufgelegt, daß jedes dieser Bestandteile sich in einer räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bewegt. Somit sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sämtliche Bestandteile des Gemisches auf einer entsprechenden Bahn in Bewegung. Als Bestandteile des Gemisches sind hierbei nicht nur die makroskopisch erkennbaren, durch Anhäufungen von Material gleicher oder verschiedener Art gekennzeichneten Bestandteile zu verstehen, vielmehr werden die Bestandteile bis in ihren Mikrobereich bzw. Atombereich in diesen Zustand hoher kinetischer Energie überführt und der starken Beschleunigung ausgesetzt. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß jeder Bestandteil bei seiner Bewegung in einer räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn zu den jeweils benachbarten Bestandteilen unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten aufweist und lokal unterschiedlichen Druckverhältnissen ausgesetzt ist. Somit erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine makroskopische Behandlung bestimmter Teilbereiche des Gemisches, vielmehr wird jeder Bestandteil des Gemisches bis in seinen mikroskopischen, molekularen Bereich dieser Behandlung unterzogen, wobei die einzelenen Moleküle alle in den Zustand hoher kinetischer Energie überführt, einer starken Beschleunigung ausgesetzt und in eine Bahnbewegung gebracht werden, diese Behandlung sich jedoch für jedes Molekül einzeln vollzieht und somit, zumindest in gewissen Bereichen, für jedes Molekül unterschiedlich ist. Erfindungsgemäß wird dieser Zustand, in welchem sich alle einzelnen Moleküle oder Bestandteile des Gemisches befinden, über einen ausreichenden Zeitraum bis zum Vorliegen quasistationärer Verhältnisse aufrechterhalten. Die Dauer dieses Zeitraums und die Charakterisierung des Vorliegens quasistationärer Verhältnisse ist dabei abhängig von der Art des Gemisches und von den physikalischen Eigenschaften seiner Bestandteile. Anschließend an diesen Verfahrensschritt wird die äußere Einwirkung auf das Gemisch beendet, womit auch die quasistationären Verhältnisse verändert werden, d.h., die einzelnen Bestandteile des Gemisches nicht mehr der starken Beschleunigung ausgesetzt sind und sich auch nicht mehr auf ihrer jeweiligen räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bewegen. Daran anschließend wird das Gemisch der weiteren Verwendung zugeführt.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Bestandteile des Gemisches nicht, wie dies vielfach bei Verfahren nach dem Stand der Technik üblich ist, zerkleinert oder zertrümmert werden, worauf dann üblicherweise ein Verquirlen oder Vermischen der zertrümmerten Bestandteile erfolgt. Vielmehr werden die einzelnen Bestandteile jeweils einzeln durch diesen Behandlungsvorgang beeinflußt. Die Beeinflussung hat zum Ziel, die Bestandteile des Gemisches bis in ihren Mikrobreich hinein in einen Zustand zu versetzen, in welchem sie energetisch angeregt, jedoch in gewissem Maße labil sind. Dieser Zustand wird durch die bereits beschriebene, hohe kinetische Energie und die ebenfalls beschriebene, starke Beschleunigung in Zusammenhang mit der Bewegung auf der räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn erreicht. Beim Vorliegen der quasistationären Verhältnisse scheint sich eine monopolare Ausrichtung der einzelnen Bestandteile einzustellen, wobei alle Bestandteile des Gemisches dieser Ausrichtung unterworfen sind. Diese monopolare Ausrichtung der Bestandteile ist gepaart mit einer entsprechenden elektrischen Ausrichtung, die in dem gesamten Gemisch zu einem elektrisch latenten Zustand führt. Durch das vielfache Durchlaufen der räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn, durch die dabei ständig auftretende, starke Beschleunigung und durch den Energieeintrag scheinen sich somit die quasistationären Verhältnisse dann einzustellen, wenn die einzelnen Bestandteile ein für sie optimales elektrisches und mechanisches Energieniveau erreicht haben. Dieses Energieniveau ist gekennzeichnet durch eine, im Vergleich zu dem Ausgangszustand der Bestandteile 40 bis 50-fach erhöhte Ladungsdichte. In diesem Zusammenhang versteht es sich von selbst, daß alle Bestandteile des Gemisches diesen Zustand erreichen müssen, da Gemischteile, welche sich in dem ursprünglichen Zustand befinden, diesen energetischen Erregungszustand in starkem Maße stören oder unterbinden würden.

[0007] Eine Beendigung dieses hochenergetischen Erregungszustands der einzelnen Bestandteile führt zu einer Störung ihrer monopolaren Ausrichtung, was zur Folge hat, daß die Bestandteile versuchen, durch entsprechende gegenseitige Anlagerungen einen für sie energetisch günstigsten Zustand einzunehmen. Diese Änderung des Zustands der Bestandteile erfolgt in kürzester Zeit und vollzieht sich ohne äußere Einwirkungen von selbst. Insgesamt ist es jedoch notwendig, die Beendigung der äußeren Einwirkung auf das Gemisch in entsprechender Weise dem vorher erreichten, labilen Zustand der einzelnen Bestandteile anzupassen. Deshalb kann die Beendigung der äußeren Einwirkung auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wie nachstehend im einzelnen noch erläutert wird.

[0008] Der energetische Erregungszustand der einzelnen molekularen Bestandteile des Gemisches führt zu deren Ionisierung wobei die Ionen, welche im allgemeinen unterschiedliche Ladungen aufweisen, zueinander in einem Gleichgewichtsverhältnis stehen. Dieses Gleichgewichtsverhältnis läßt sich bei einem derartigen fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisch durch den pH-Wert ausdrücken. Andererseits läßt sich durch Messung des pH-Werts, d.h. durch die Messung des Gleichgewichtsverhältnisses der Ionen zueinander, kein direkter Rückschluß auf die in dem Gemisch vorliegende Dielektrizitätskonstante ziehen. Die Unterbrechung des hochenergetischen, labilen Zustandes des Gemisches durch Beendigung der äußeren Einwirkung führt dazu, daß sich der pH-Wert weiterhin im Gleichgewichtszustand befindet, während jedoch der von der Dielektrizitätskonstante abhängige Diffusionsgrad nach Null konvergiert. Somit ergibt sich nach Beendigung der äußeren Einwirkung gegenüber den nach dem Stand der Technik üblichen Gleichgewichtszuständen derartiger Behandlungsverfahren bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein wesentlicher, durch den Diffusionsgrad bestimmter Unterschied. Man könnte diese Vorgänge, welche in keiner Weise mit den Vorgängen nach dem Stand der Technik vergleichbar sind, in gewisser Analogie zu den bisher üblichen Nomenklaturen damit beschreiben, daß der hochenergetische, labile Zustand einem kolloidativen Zustand entspricht, während die Änderung dieses labilen Zustandes und seine Beseitigung in gewisser Weise mit einer Implosion zu vergleichen wäre, welche in der Endphase zu einem koagulativen Zustand des Gemisches führt. Das Eintreten dieses koagulativen Zustandes erfolgt bei allen fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemischen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden. Die genauen Behandlungsparameter sind dabei jedoch an die einzelnen Gegebenheiten anzupassen. Eine quantitative Aussage über diesen sogenannten kolloidativen Zustand bzw. über den als Endprodukt auftretenden, sogenannten koagulativen Zustand kann durch Widerstandsmessung, dialytischen Meßmethoden oder durch eine einfache Diffusionsprobe getroffen werden. Die eben beschriebene, sogenannte Koagulation der einzelnen Bestandteile des Gemisches kann, je nach Art des Gemisches, innerhalb weniger Minuten oder erst nach Ablauf mehrerer Stunden nach Beendigung der äußeren Einwirkung auf das Gemisch eintreten. üblicherweise vollzieht sich diese sogenannte Koagulation bis in ihren Endzustand von selbst, ohne daß dabei weitere zusätzliche Maßnahmen nötig werden. Die Art des entstehenden Koagulats ist abhängig von der Art und Beschaffenheit der einzelnen Bestandteile des Gemisches. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es sowohl möglich, Flüssigkeiten in dem sich bildenden, festen Endprodukt festzubinden, als auch das Endprodukt so zu gestalten, daß eine gewissen Abtrennung der flüssigen Phase des Gemisches erfolgt. Alle diese Zusammenhänge sind immer im Hinblick auf den nach Null gehenden Diffusionsgrad der einzelnen Bestandteile des Endprodukts zu sehen, durch welchen in gewissem Rahmen auch die sich bei dem Endprodukt einstellenden, überaus positiven Eigenschaften erklärbar sind. So ist es z.B. möglich, Schadstoffe in dem Gemisch derart zu binden, daß diese völlig problemlos deponiert werden können, da durch den gegen Null gehenden Diffusionsgrad ein Ausdiffundieren dieser Schadstoffe praktisch völlig ausgeschlossen ist.

[0009] Zur Erreichung des gewünschten Endzustands des Gemisches ist es von Bedeutung, daß sämtliche Verfahrensstufen in genau gesteuerter Weise von allen Bestandteilen des Gemisches durchlaufen werden. Es spielt hingegen praktisch keine Rolle, welche apparativen Vorkehrungen zur Durchführung des Verfahrens getroffen werden, d.h., ob das Verfahren z.B. in getrennten Vorrichtungen oder in einer einzigen Vorrichtungen durchgeführt wird.

[0010] Mit Vorteil das erfindungsgemäße Verfahren derart ausgestaltet, daß die starke Beschleunigung in ihrer Richtung der Richtung der Erdbeschleunigung entgegenwirkt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß zumindest ein Teil der Beschleunigung der Erdbeschleunigung entgegenwirkt, so daß die den Teilchen aufgebrachte Beschleunigung gezielt steuerbar ist und nicht derart von der Erdbeschleunigung überlagert wird, daß diese in gewissen Beschleunigungsphasen bestimmend für den Verfahrensablauf wird.

[0011] Weiterhin ist es günstig, daß die einzelnen Teilchen einer Beschleunigung von 5 bis 70 g ausgesetzt sind. Eine derartig hohe Beschleunigung stellt sicher, daß während des gesamten Verfahrensablaufs gezielt auf die Teilchen Einfluß genommen werden kann und daß der zu erreichende, hohe energetische Zustand mit größtmöglicher Sicherheit innerhalb kürzester Zeit von allen Bestandteilen des Gemisches erreicht wird.

[0012] Als besonders vorteilhaft erweist es sich weiterhin, daß die Bahn im Aufriß hyperboloidähnlich und im Grundriß lemniskatenähnlich ausgestaltet ist.

[0013] Eine derartige Ausgestaltung der räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bringt, unabhängig von der Art des zu behandelnden Gemisches, die besten Ergebnisse, da auf diese Weise die einzelnen Bestandteile in optimaler Weise der starken Beschleunigung ausgesetzt werden können, wobei sich bei Durchlauf durch diese Bahn auch in bester Weise die lokal unterschiedlichen Druckverhältnisse erzeugen lassen. Diese unterschiedlichen Druckverhältnisse sind insgesamt nötig, um die Teilchen des Gemisches bzw. die einzelnen Bestandteile in den hochenergetischen, labilen Zustand zu überführen. Bei Durchlauf der Bestandteile entlang der ihnen auferlegten Bahn treten, bedingt durch die Form der Bahn und durch die Beschleunigung der Bestandteile Druckverhältnisse auf, welche durch einen starken Unterdruck gekennzeichnet sind, d.h., es bilden sich an bestimmten Stellen der Bahn Unterdruckbereiche aus, die zu einer Sogwirkung auf das Gemisch führen. Diese Sogwirkung bzw. die sich daraus ergebenden sogenannten Saugmomente sind entscheidend an der Polarisierung der einzelnen Bestandteile des Gemisches beteiligt.

[0014] Um den erfindungsgemäßen Bahnzustand der Bestandteile des Gemisches über einen ausreichenden Zeitraum bis zum Vorliegen quasistationärer Verhältnisse aufrechtzuerhalten, ist es günstig, wenn die Gesamtheit der einzelnen Bahnen eine quasistationäre, äußere Form bildet. Dadurch läßt sich in einfacher Weise das Vorliegen dieser quasistationären Verhältnisse kontrollieren, andererseits ist sichergestellt, daß das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Weise in einer entsprechenden Vorrichtung durchgeführt werden kann.

[0015] Eine besonders günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist weiterhin dadurch gegeben, daß das Gemisch mit Beendigung der äußeren Einwirkung einer Unterdruckbeaufschlagung unterworfen wird. Diese Unterdruckbeaufschlagung kann entweder durch Absaugen des Gemisches aus einem Behälter oder durch Unterdruckbeaufschlagung eines Behälters hervorgerufen werden. Eine derartige Unterdruckbeaufschlagung ist deswegen von Vorteil, weil sie zu einer entsprechenden Verwirbelung des Gemisches und damit zu einer gezielten Störung des labilen Zustands des Gemisches führt, wobei diese Störung in genauester Weise steuerbar und damit dem gesamten Verfahrensablauf anpaßbar ist. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Unterdruckbeaufschlagung in Verbindung mit einer Verwirbelung des Gemisches erfolgt, da dann die Steuerung des Verfahrens und die Beendigung der äußeren Einwirkung auf das Gemisch, d.h. die Beendigung der quasistationären Verhältnisse, auf besonders wirkungsvolle Weise erreicht werden kann. Je nach der Art des zu behandelnden Gemisches und der Art des gewünschten Endproduktes kann es weiterhin vorteilhaft sein, die äußere Einwirkung auf das Gemisch abrupt oder langsam zu beenden. Die Art und Intensität der Störung der Bahnbewegung und der quasistationären Verhältnisse des Gemisches bestimmt die Intensität und Stärke der vorstehend beschriebenen, sogenannten Koagulation der einzelnen Bestandteile des Gemisches. Somit läßt sich das Verfahren praktisch universell auf die verschiedensten, derartigen Gemische anwenden, wobei nur eine geringe Modifikation der Verfahrensparameter nötig ist.

[0016] Weiterhin hat es sich als sehr günstig erwiesen, dem Gemisch vor, während oder nach Erreichen der quasistationären Verhältnisse mindestens einen Zuschlagstoff zuzumischen. Durch eine derartige Zumischung eines nicht den vorangegangenen Verfahrensschritten unterworfenen Zuschlagstoffes kann entweder erreicht werden, daß dieser in gewünschter Weise in das sogenannte koagulative Gemisch eingebunden wird, es kann andererseits durch die Zugabe eines Zuschlagstoffes auch die Beendigung der äußeren Einwirkung auf das Gemisch gesteuert und beeinflußt werden. Je nach Art des Gemisches und nach Art des gewünschten Endproduktes kann die Zugabe des Zuschlagstoffes in weitem Umfang variiert werden.

[0017] Weiterhin ist es günstig, das erfindungsgemäße Verfahren so auszubilden, daß das Gemisch nach Beendigung der äußeren Einwirkung einer Verwirbelung ausgesetzt wird. Diese Verwirbelung ist unabhängig von der obenbeschriebenen Unterdruckbeaufschlagung und ermöglicht es somit, den sogenannten Implosionsvorgang und den darauf folgenden sogenannten Koagulationsvorgang ohne Unterdruckbeaufschlagung durchzuführen. Dies kann besonders dann wichtig sein, wenn in dem zu behandelnden Gemisch Substanzen enthalten sind, welche in der Gasphase vorliegen oder bei Unterdruckbeaufschlagung in diese überführt würden, so daß sie aus dem Gemisch austreten, bevor der sogenannte koagulative Endzustand vorliegt.

[0018] Mit Vorteil ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch einen im wesentlichen topfförmigen Behälter gekennzeichnet, in dessen Innenraum ein umlaufendes, einen flügelähnlichen Bereich aufweisendes Bauteil angeordnet ist. Dieses umlaufende Bauteil ist in günstiger Weise an einerim wesentlichen senkrecht angeordneten, durch den Boden des Behälters ragenden Welle gelagert. Mit einer derartigen Vorrichtung ist es in besonders einfacher Weise möglich, alle Bestandteile in den Zustand hoher kinetischer Energie zu überführen und sie einer starken Beschleunigung auszusetzen. Durch die Anordnung des umlaufenden Bauteils an einer durch den Boden des Behälters ragenden Welle ist weiterhin sichergestellt, daß die Bewegungsbahnen der einzelnen Bestandteile des Gemisches durch das umlaufende Bauteil nicht gestört werden, wodurch sich die quasistationären Verhältnisse in optimaler Weise einstellen können. Das umlaufende Bauteil ist dabei vorteilhafter Weise in Form eines Rotors ausgebildet, welcher mit Flügeln versehen ist. Die Ausbildung der flügelähnlichen Bereiche richtet sich ganz nach dem zu verarbeitenden Gemisch, nach dessen Art und Zusammensetzung und insbesondere nach dessen spezifischem Gewicht. Insgesamt besteht bei Verwendung dieser Vorrichtung für kein Teilchen die Möglichkeit, während des erfindungsgemäßen Verfahrens sich in einer Ruhezone aufzuhalten, d.h., sämtliche Teilchen bzw. sämtliche Bestandteile sind in zuverlässiger Weise der Behandlung unterworfen.

[0019] Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch durch einen im wesentlichen topfförmigen Behälter gegeben, in dessen Innenraum das Gemisch tangential zur Behälterinnenwand, gerichtet aus einer Mündung, einbringbar ist. Eine vorteilhafte Weiterentwicklung besteht fernerhin darin, daß im unteren Bereich des Behälters eine über eine mit einer Umwälzpumpe versehene Rohrleitung mit der Mündung verbundene Ablaßöffnung vorgesehen ist. Auf diese Weise ist es möglich, das Gemisch während der Behandlung umzupumpen, wobei es durch die Umwälzpumpe in entsprechender Weise beschleunigt wird, während die Art der Bahnbewegung durch die Stellung der Mündung und durch die Anordnung des aus ihr austretenden Gemischstrahles bestimmbar ist.

[0020] Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel und

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Anordnung von Vorrichtungen gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

[0021] Das in Fig. 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel weist einen Behälter 1 auf, welcher topfförmig ausgestaltet ist und im wesentlichen zylinderische Seitenwände aufweist, welche in ihrem unteren Teil unter Zwischenschaltung einer entsprechenden übergangszone in einen im wesentlichen ebenen Boden übergehen. Der Behälter 1 ist somit im wesentlichen zylindrisch ausgestaltet und weist einen kreisförmigen Querschnitt auf. Durch den Boden des Behälters 1 ragt eine Welle 4, welche gegen den Boden in üblicher Weise abgedichtet ist und mittels eines Motors in Drehung versetzbar ist. Am oberen Ende der Welle 4 ist ein umlaufendes Bauteil 2 befestigt, welches mit mehreren Flügeln 3 versehen ist. Bei einer Drehung der Welle 4 beschleunigen somit die an dem umlaufenden Bauteil 2 befestigten Flügel 3 das in den Behälter 1 eingefüllte Gemisch und ermöglichen somit eine erfindungsgemäße Behandlung des Gemisches.

[0022] Das in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch einen im wesentlichen hyperbelfömigen Behälter 1 aus, welcher in seinem Bodenbereich mit einer Ablaßöffnung 8 versehen ist. Die Dimensionierung des Behälters 1 und die Größe und Lage der Ablaßöffnung 8 können dabei in weitem Bereich variiert werden, um eine optimale Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu ermöglichen. Die Ablaßöffnung 8 ist über eine Rohrleitung 7 mit einer Mündung 5 verbunden, so daß das Gemisch aus dem unteren Bereich des Behälters 1 durch die Ablaßöffnung 8 abgesaugt werden kann, um anschließend wieder aus der Mündung 5 austretend dem Behälter 1 zugeführt zu werden. In die Rohrleitung 7 ist eine Umwälzpumpe 6 zwischengeschaltet, welche den Umwälzvorgang und die Beschleunigung des Gemisches bewirkt. Die Dimensionierung und Ausgestaltung der Umwälzpumpe muß ebenfalls an die Art des zu behandelnden Gemisches angepaßt werden. Die Mündung 5 ist so angeordnet, daß der aus ihr austretende Gemischstrahl tangential zur Behälterinnenwand gerichtet ist. Auf diese Weise ist es möglich, allen Bestandteilen des Gemisches eine Bahnbewegung aufzuerlegen und insgesamt in dem Behälter 1 die zur Durchführung des Verfahrens benötigten, quasistationären Verhältnisse zu erzeugen. Der Querschnitt des Behälters 1 braucht nicht notwendigerweise hyperbelförmig zu sein, es ist auch möglich, eine Parabelform oder eine ähnliche, geometrische Kurve der Ausgestaltung des Behälters zugrundezulegen.

[0023] Bei dem in Fig. 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel wird ein Behälter 1 verwendet, welcher ähnlich dem Behälter von Fig. 1 ausgebildet ist und in seinem unteren Bereich ebenfalls ein umlaufendes Bauteil 2 mit Flügeln 3 aufweist, das an einer drehbaren Welle 4 gelagert ist. Bis zu diesem Punkte ist dieses dritte Ausführungsbeispiel analog dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1. Ergänzend dazu ist im unteren Bereich des Behälters bzw. in seinem Boden eine Ablaßöffnung 8 vorgesehen, welche, wie in Fig. 3 schematisch dargestellt, mittels einer Rohrleitung 7 und einer zwischengeschalteten Umwälzpumpe 6 mit einer Mündung 5 in Verbindung steht, so daß das aus der Ablaßöffnung 8 austretende Gemisch durch die Umwälzpumpe 6 und die Mündung 5 wieder in den Behälter 1 rückgeführt werden kann. Die Anordnung der Mündung 5 ist dabei in vorteilhafter Weise so gewählt, daß der aus der Mündung 5 austretende Gemischstrahl das Gemisch in die Saugzone der Flügel 3 des umlaufenden Bauteils 2 lenkt. Es sind jedoch auch andere Anordnungsarten für die Mündung 5 möglich.

[0024] In Fig. 4 ist in Zusammenhang mit einem vierten Ausführungsbeispiel eine weitere mögliche Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Diese Vorrichtung besteht aus drei Einzelvorrichtungen I, II und III, wobei die Vorrichtung I im wesentlichen der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels (Fig. 1) entspricht. Nachdem das Gemisch in dieser Vorrichtung über einen ausreichenden Zeitraum hinweg bis zum Vorliegen quasistationärer Verhältnisse behandelt wurde, wird es in die Vorrichtung II übergeführt. Diese Überführung kann mittels einer an dem Behälter I vorgesehenen Rohrleitung erfolgen. Die Rohrleitung kann dabei das Gemisch dem Behälter I von oben oder aus seinem unteren Bereich entnehmen. Anschließend wird das Gemisch in die Vorrichtung II eingeführt, wobei diese Vorrichtung einen rotationssymmetrischen, hyperbelähnlichen Querschnitt aufweist. Das Gemisch wird in diese Vorrichtung II derartig eingeführt, daß es als tangetial gerichteter Strahl auf die Innenwandung der Vorrichtung II auftrifft. Dadurch ergibt sich die in der Fig. 4 schematisch dargestellte Bahn des Gemisches, welche zu einer sehr intensiven Verwirbelung führt und somit den sogenannten Implosionsvorgang einleitet. Nachdem das Gemisch die Vorrichtung IIdurchlaufen hat, kann es, wie in Fig. 4 dargestellt, in eine Vorrichtung III überführt werden, welche im wesentlichen topfförmig ausgestaltet ist und in welcher sich der sogenannte Koagulationsvorgang des Gemisches vollziehen kann. Die in Fig. 4 dargestellten drei Vorrichtungen stellen nur eine mögliche Anordnung dar, es ist ebenfalls möglich, das Gemisch aus der Vorrichtung I direkt in die Vorrichtung III zu überführen, wobei die Beendigung der äußeren Einwirkung auf das Gemisch, z.B. durch eine Unterdruckbeaufschlagung während des Überführungsvorgangs von Vorrichtung I in Vorrichtung III, erfolgen kann. Insgesamt ergeben sich somit eine Vielfalt von Variationsmöglichkeiten, um die für das jeweilige Gemisch optimale Vorrichtung zu schaffen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Behandlung eines fließfähigen, eine flüssige Phase enthaltenden Gemisches, dadurch gekennzeichnet , daß alle Bestandteile des Gemisches in einen Zustand hoher kinetischer Energie überführt und einer starken Beschleunigung ausgesetzt werden und ihnen eine Bahnbewegung so auferlegt wird, daß jedes Bestandteil des Gemisches sich in einer räumlichen, geschlossenen, schleifenartigen Bahn bewegt, wobei jeder Bestandteil zu den jeweils benachbarten Bestandteilen unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten aufweist und lokal unterschiedlichen Druckverhältnissen ausgesetzt ist, daß dieser Zustand über einen ausreichenden Zeitraum bis zum Vorliegen quasi-stationärer Verhältnisse aufrechterhalten wird und daß daran anschließend die äußere Einwirkung auf das Gemisch beendet wird und dieses einer weiteren Verwendung zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet , daß die starke Beschleunigung in ihrer Richtung der Richtung der Erdbeschleunigung entgegenwirkt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die einzelnen Teilchen einer Beschleunigung von 5 bis 70 g ausgesetzt sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Bahn im Aufriß hyperboloidähnlich und im Grundriß lemniskatenähnlich ausgestaltet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Gesamtheit der einzelnen Bahnen eine quasistationäre äußere Form bildet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die unterschiedlichen Druckverhältnisse durch Bereiche mit Unterdruck hervorgerufen werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch mit Beendigung der äußeren Einwirkung einer Unterdruckbeaufschlagung unterworfen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Unterdruckbeaufschlagung durch Absaugen des Gemisches aus einem Behälter hervorgerufen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Gemisch in einem geschlossenen Behälter einem Unterdruck ausgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn- zeichnet , daß die Unterdruckbeaufschlagung in Verbindung mit einer Verwirbelung des Gemisches erfolgt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterdruckbeaufschlagung in einem separaten Behälter erfolgt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Einwirkung auf das Gemisch abrupt abgebrochen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die äußere Einwirkung auf das Gemisch langsam abnimmt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß vor Erreichen der quasistationären Verhältnisse dem Gemisch mindestens ein Zuschlagstoff zugemischt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß während des Erreichens der quasistationären Verhältnisse dem Gemisch mindestens ein Zuschlagstoff zugemischt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß nach Erreichen der quasistationären Verhältnisse dem Gemisch mindestens ein Zuschlagstoff zugemischt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Gemisch nach Beendigung der äußeren Einwirkung einer Verwirbelung ausgesetzt wird.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen topfförmigen Behälter (1), in dessen Innenraum ein umlaufendes, einen flügelähnlichen Bereich (3) aufweisendes Bauteil (2) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Bauteil (2) in seiner Dimensionierung und in seinem Abstand zu dem Behälterboden in Abhängigkeit von der Füllmenge des Gemisches oder dessen spezifischer Zusammensetzung veränderbar ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet , daß das umlaufende Bauteil (2) an einer im wesentlichen senkrecht angeordneten, durch den Boden des Behälters (1) ragenden Welle (4) gelagert ist.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen topfförmigen Behälter (1), in dessen Innenraum das Gemisch tangential zur Behäl- terinnenwand,gerichtet aus einer Mündung (5), einbringbar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekenn- zeichnet, daß im unteren Bereich des Behälters (1) eine über eine mit einer Umwälzpumpe (6) versehene Rohrleitung (7) mit der Mündung (5) verbundene Ablaßöffnung (8) vorgesehen ist.

Zeichnung