DE1517982C - Device for contacting a liquid with a gas - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Inberührungbringen einer Flüssigkeit mit einem Gas, bestehend aus einem in seinem unteren Teil eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter mit einem seitlich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Gaseinlaß und einem oberhalb des Gaseinlasses angeordneten Gasauslaß, der über einen sich konisch nach oben erweiternden und senkrecht oberhalb des Flüssigkeitsspiegels verlaufenden Behandlungskanal mit dem Gaseinlaß in Verbindung steht. ....The present invention relates to a device for bringing a liquid into contact with a gas consisting of a container containing a liquid in its lower part with a gas inlet arranged laterally above the liquid level and one above the Gas inlet arranged gas outlet, the over a conical upwardly widening and perpendicular The treatment channel running above the liquid level is in communication with the gas inlet stands. ....

Eine Flüssigkeit mit einem Gas in Berührung zu bringen, dient im allgemeinen dazu, um die Flüssigkeit zu zerstäuben, um das Gas zu kühlen oder um eine Absorption von im Gas enthaltenen Bestandteilen oder Verunreinigungen durch die Flüssigkeit zu erreichen.Bringing a liquid into contact with a gas is generally used in order to get the liquid into contact to be atomized in order to cool the gas or to absorb components contained in the gas or to reach contaminants through the liquid.

Bekannt sind Staubabscheider zur Reinigung von Industriegaseii mit axialem oder tangentialem Rohgaseintritt und entsprechendem Reingasaustritt beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 911013, bei denen das Prinzip angewendet wird, daß in Richtung des oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Gasaustrittes innerhalb eines sich nach oben konisch erweiterten Behandlungskanals Flüssigkeitströpfchen mitgerissen werden, und zwar dies im Gegenstrom zu den ebenfalls oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehenen Gaseintrittes.Dust separators for cleaning industrial gas with an axial or tangential raw gas inlet are known and a corresponding clean gas outlet, for example from German patent 911013, in which the principle is applied that arranged in the direction of the above the liquid level Gas outlet within a treatment channel that widens conically upward, liquid droplets are entrained, and this in countercurrent to the also above the liquid level provided gas inlet.

Bei diesen im Gegenstromprinzip arbeitenden Vorrichtungen wird jedoch infolge des von oben eingeführten Gases eine zu geringe Vermengung zwischen Gas und Flüssigkeit erreicht.In these devices working on the countercurrent principle, however, as a result of the introduced from above Gas, too little mixing between gas and liquid is achieved.

Die Flüssigkeitstropfen, die in einer Vorrichtung dieser Art vom Gas mitgerissen werden, sind natürlich von unterschiedlicher Größe. Infolge der nach oben konisch erweiterten Ausbildung des Behandlungskanals verlangsamt sich die Gasströmung mit zunehmender Höhe, wodurch Tröpfchen unterschiedlicher Größe in unterschiedlichen Höhenlagen im Behandlungskanal in Schwebe gehalten werden. Die aktive Berührungsfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit wird folglich durch die Gesamtoberfläche der in Schwebe gehaltenen Flüssigkeitströpfchen gebildet. Darüber hinaus erstreckt sich der. Brührungszeitraüm über eine lange Zeitspanne.-' .The liquid droplets that are entrained by the gas in a device of this type are natural of different sizes. As a result of the conically widened formation of the treatment channel upwards The gas flow slows down with increasing altitude, creating different droplets Size can be kept in suspension at different heights in the treatment channel. the The active contact area between the gas and the liquid is consequently created by the total surface formed of suspended liquid droplets. In addition, the. Brührungszeitraüm over a long period of time .-- '.

In dem Diffusor bzw. Behandlungskanal findet ein dauernder Flüssigkeitsaustausch dadurch statt, daß Tröpfchen sich zusammenballen und größere Tröpfchen sich bilden, die dann auf ein niedrigeres Njveau absinken, welches der für den Schwebezustand-dieser größeren Tröpfchen erforderlichen höheren Strömungsgeschwindigkeit entspricht, oder aber bei ausreichender Größe wieder ir. die Flüssigkeit zurückfallen. Gleichzeitig werden einige Tröpfchen in kleinere Tröpfchen aufgespalten, die dann dem Gas auf ein höheres Niveau folgen oder aber sogar mit dem entweichenden Gas mitgehen, wenn ihre Größe so klein ist, daß ihre Sinkgeschwindigkeitskomponente kleiner ist als die Strömungsgeschwindigkeit des Gases am oberen DifTusorende. Um solche Tropfchen in die am unteren Ende des Behandlungskanals befindliche Flüssigkeitsmenge zurückzuführen, ist am oberen linde des Behandlungskanals ein Tröpfchenabscheider, beispielsweise in Zyklonbauart, angeordnet, wobei der Flüssigkeitsauslaß dieses Flüssigkeitsabscheiders zur Flüssigkeitsmenge zurückgeführt ist. .In the diffuser or treatment channel, there is a permanent exchange of fluid in that Droplets cluster together and larger droplets form, which then move to a lower level decrease, whichever of the higher flow velocity required for the suspension of these larger droplets or, if the size is sufficient, the liquid will fall back again. At the same time, some droplets are broken down into smaller droplets, which then the gas on follow a higher level or even go with the escaping gas if their size is so is small that its rate of descent component is smaller than the flow rate of the Gas at the upper end of the diffuser. To get such droplets in the at the bottom of the treatment channel to return the amount of liquid present, there is a droplet separator on the upper linden tree of the treatment channel, for example in the cyclone type, with the liquid outlet of this liquid separator is returned to the amount of liquid. .

Die Arbeitsweise kann dadurch uesteuert werden.The way of working can thereby be controlled.

daß der Flüssigkeitsspiegel im Behälter im Verhältnis zum unteren Ende des Diffusors eingestellt wird, da die Form der Tröpfchen im wesentlichen eine Funktion des Abstandes zwischen Flüssigkeitsspiegel und unterem Ende des Diffusors ist. Es hat sich jedenfalls herausgestellt, daß der Verlauf der Arbeits- · weise sehr stark auf Änderungen dieses Abstandes reagiert, derart, daß ein wirklich wirksames Arbeiten . bei einem gegebenen Gasdurchsatz je Zeiteinheit nur innerhalb eines sehr begrenzten Abstandsbereiches gewährleistet ist. Folglich ist die Arbeitsweise schwierig in einer gewünschten Art zu steuern. Weiterhin hat sich herausgestellt, daß eine Vorrichtung mit festen Abmessungen nur innerhalb eines sehr geringen Größenspielraumes des Gasdurchsatzes sehr gut arbeitet.that the liquid level in the container is adjusted in relation to the lower end of the diffuser, since the shape of the droplets is essentially a function of the distance between liquid levels and the bottom of the diffuser. In any case, it has been found that the course of the work wise reacts very strongly to changes in this distance, in such a way that a really effective work . for a given gas throughput per unit of time only within a very limited distance range is guaranteed. As a result, the operation is difficult to control in a desired manner. Farther It has been found that a device with fixed dimensions is only within a very small size latitude of the gas throughput works very well.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Bauart in einfacherer Weise steuerbar zu machen und sie gleichzeitig für das Arbeiten mit großen Gasdurchsatzschwankungen anzupassen.The invention is based on the object of providing a device of the type mentioned in the introduction in a simpler manner Way to make them controllable and at the same time for working with large gas flow rate fluctuations adapt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch ¹^ gelöst, daß der Behandlungskanal an seinem unte³-¹-ren und mit .einem radial einwärts gebogenen Flansch' versehenen Rand an einen Rohrstummel angeschlos- ·.· sen ist, der an seinem oberen Rand mit einem nach ! außen gebogenen Flansch unter Ausbildung eines in j seiner Breite einstellbaren ringförmigen Spaltes in- ,; nerhalb des unteren Behandlungskanalrandes eingesetzt ist. . In zweckmäßiger Weise ist der Rohrstummel in vertikaler Richtung entsprechend den Veränderungen der Gasströmung selbstregulierend frei beweglich angeordnet.This object is achieved according to the invention in ¹ ^ that the treatment channel at its unte ³ -. -Ren ¹ and the connected with .einem radially inwardly bent flange 'provided at the edge of a tube stub is · · sen, the upper at its edge with after one! outward bent flange to form an adjustable annular gap width j of his domestic; is inserted within the lower edge of the treatment channel. . The pipe stub is expediently arranged so that it can move freely in the vertical direction in a self-regulating manner in accordance with the changes in the gas flow.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine koaxial zum Behandlungskanal angeordnete Flüssigkeitsabflußleitung innerhalb des Rohrstummels mit radial ausgerichteten Flügeln versehen.In a further embodiment of the invention there is a liquid discharge line arranged coaxially to the treatment channel provided with radially aligned wings inside the pipe stub.

Die Erfindung ist an Hafid eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung,<largestellt und 4m nachfolgenden beschrieben.
Es zeigtThe invention is based on an exemplary embodiment in the drawing and is described in the following.
It shows

Fig. 1 einen vertikal verlaufenden Längsschnitt durch eine Einrichtung nach der Erfindung, . ■ ■ ^ F i g. 2 in gleicher Schnittdarstellung und vergrößertem Maßstab den unteren Teil der Einrichtung.Fig. 1 is a vertical longitudinal section through a device according to the invention. ■ ■ ^ F i g. 2 shows the lower part of the device in the same sectional view and on an enlarged scale.

Die., dargestellte Vorrichtung enthält einen Behälter mit einem im wesentlichen zylindrischen Oberteil i und einem konischen Unterteil 2. Ein Gaseinlaßrohr 3 ist am Oberteil 1 des Behälters derart angeordnet, daß Gas , im wesentlichen gleichmäßig verteilt in den Behälter 1 einfließt und iri rechtem Winkel hinunter auf die in ihm befindliche Flüssigkeitsmenge 4 strömt. Die Flüssigkeit kann durch einen Einlaß 5 in die Vorrichtung eingeführt werden. Der Flüssigkeitspegel wird durch einen Abflußkanal (nicht gezeigt) bestimmt. Ein tiefer angeordneter Auslaß ermöglicht einen Flüssigkeitsabzug, wenn dies erwünscht ist.The illustrated apparatus., Includes a container having a substantially cylindrical upper portion i and a conical bottom part 2. A gas inlet pipe 3 is disposed on the upper part 1 of the container such that gas, distributed substantially uniformly flows into the container 1 and iri right angles down on the amount of liquid 4 in it flows. The liquid can be introduced into the device through an inlet 5. The liquid level is determined by a drainage channel (not shown). A lower outlet allows liquid to be withdrawn if this is desired.

Das untere Ende eines diffusorartig ausgebildeten Behandlungskanals 7 ragt koaxial mit dem Behälter I, 2 in diesen hinein und erweitert sich konisch ausgehend von dem erwähnten unteren Ende. Die Höhe des Kanals 7 ist mehrmals größer als sein Einlaßdurchmesser, und sein Durchmesser am oberen Ende ist schließlich doppelt so groß wie der Einlaßdurchmesser. Der Kanal ist durch ein oben geschlos- . senes !laubenteil 8 abgeschlossen.The lower end of a diffuser-like treatment channel 7 projects coaxially with the container I, 2 into this and widens conically starting from the mentioned lower end. the The height of the channel 7 is several times greater than its inlet diameter, and its diameter at the top Finally, the end is twice as large as the inlet diameter. The canal is closed by an upstairs. Senes! Part 8 of the arbor completed.

Innerhalb des zylindrischen Haubenteiles 8 ist ein Tröpfchenabscheider 9 in Form eines koaxial zu diesem Teil 8 verlaufenden, an seinem' oberen Ende zylindrisch und an seinem Boden konisch ausgebildeten Mantels angeordnet. Mit diesem Mantel ist eine Flüssigkeitsabflußleitung 10 verbunden, die koaxial mit dem Diffusor bzw. Behandlungskanal verläuft. Das untere Ende dieser Flüssigkeitsabflußleitung liegt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 1, 2. Die Oberkante des Tröpfchen abscheiders 9 verläuft mit Abstand von der Oberwand des Haubenteiles 8, um einen umlaufenden Einlaßspalt freizuhalten, in welchem Leitbleche 11 angeordnet sind, die dem vom Diffusor zum Tröpfchenabscheider strömenden Gas eine Drehbewegung verleihen. Innerhalb des Mantels 9 ist ein Gasauslaß 12 angeordnet. Inside the cylindrical hood part 8 is a droplet separator 9 in the form of a coaxial with this Part 8 extending, cylindrical at its' upper end and conical at its bottom Mantle arranged. With this jacket a liquid discharge line 10 is connected, which is coaxial runs with the diffuser or treatment channel. The lower end of this liquid drainage line lies below the liquid level in container 1, 2. The upper edge of the droplet separator 9 runs at a distance from the upper wall of the hood part 8, around a circumferential inlet gap to keep free, in which baffles 11 are arranged, the from the diffuser to the droplet separator give the flowing gas a rotary motion. A gas outlet 12 is arranged inside the jacket 9.

Der Behandlungskanal 7 ist an seinem unteren Ende mit einem schräg nach innen gebogenen Flansch 13 verbunden, der einen Sitz für einen nach außen gebogenen Flansch 14 am oberen Ende eines kurzen, im wesentlichen zylindrischen Rohrstummels 15 bildet, der das am weitesten unten liegende Teil des Gasauslaßkanals bzw. des Behandlungskanals bildet. Dieses am weitesten unten liegende Teil ist mit radial ausgerichteten, am unteren Teil des Rohres 10 anliegenden Flügeln 16 versehen und kann aus der Anlagestellung des Flansches 14 am Flansch 13 nach oben bewegt werden.The treatment channel 7 is at its lower end with an obliquely inwardly curved Flange 13 connected, which has a seat for an outwardly bent flange 14 at the upper end of a short, substantially cylindrical stub tube 15, which is the furthest down Forms part of the gas outlet channel or the treatment channel. This one furthest down the line Part is provided with radially aligned wings 16 resting on the lower part of the tube 10 and can be moved upwards from the contact position of the flange 14 on the flange 13.

Wenn das Gas durch den Einlaß 3 eingeführt wird, strömt es auf die Flüssigkeitsoberfläche hinunter und dann hinauf durch den Behandlungskanal 7, wobei es Flüssigkeitströpfchen mitreißt, die in unterschied» liehen Höhen schweben, so daß der Kanal von einer Mischung aus Gas und Flüssigkeit gefüllt gehalten wird. Gleichzeitig wird der Rohrstummel 15 angehoben, so daß sich ein Spalt zwischen den Flanschen 13 und 14 öffnet. Ein geteilter Gasstrom fließt im wesentlichen frei von Flüssigkeit durch diesen Spalt, was in der vorstehend beschriebenen Art die Wirksamkeit der Arbeitsweise der Vorrichtung erhöht. Wenn die Gasströmung stärker wird, so wird der Rohrstummel weiter angehoben, so daß die Spaltöffnung sich automatisch vergrößert. Auf diese Weise steuert sich die Vorrichtung selbst.When the gas is introduced through the inlet 3, it flows down onto the liquid surface and then up through the treatment channel 7, where it entrains liquid droplets that differ in borrowed heights float, so that the canal of one Mixture of gas and liquid is kept filled. At the same time the pipe stub 15 is raised, so that a gap between the flanges 13 and 14 opens. A split gas stream essentially flows free of liquid through this gap, which in the manner described above, the effectiveness the operation of the device increased. When the gas flow increases, so does the The pipe stub is raised further so that the gap opening is automatically enlarged. To this Way, the device controls itself.

Zusätzlich zu ihrer Führungsaufgabe dienen die Flügel 16 auch zur Verhinderung einer möglichen Rotation des Gases, die leicht auftritt, wenn das Gas . durch die zentrale öffnung einströmt.In addition to their management function, the wings 16 also serve to prevent a possible Rotation of the gas that occurs easily when the gas . flows in through the central opening.

Die beschriebene Ausführungsform bezieht sichThe embodiment described relates to

auf einen automatisch einstellbaren Spalt. Der Spalt kann jedoch auch feststehend oder so ausgebildetto an automatically adjustable gap. However, the gap can also be fixed or designed in this way

ίο sein, daß er von außen durch eine dazu geeignete Einrichtung einstellbar ist.ίο be that he from the outside through a suitable Device is adjustable.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einrichtung zum Inberührungbringen einer1. Device for bringing a Flüssigkeit mit- einem Gas, bestehend aus einem • in seinem unteren Teil eine Flüssigkeit enthaltenden Behälter mit einem seitlich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneten Gaseinlaß und einem oberhalb des Gaseinlasses angeordneten Gasauslaß, der über einen sich konisch nach oben erweiternden und senkrecht oberhalb des Flüssigkeitsspiegels verlaufenden Behandlungskanal mit dem Gaseinlaß in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungskanal (7) an seinem unteren und mit einem radial einwärts gebogenen Flansch (13) versehenen Rand an einen Rohrstummel.(15) angeschlossen ist, der an seinem oberen Rand mit einem nach außen gebogenen Flansch (14) unter Ausbildung eines in • seiner Breite einstellbaren ringförmigen Spaltes innerhalb des unteren Behandlungskanalrandes eingesetzt ist.Liquid with a gas consisting of a • containing a liquid in its lower part Container with a gas inlet arranged laterally above the liquid level and a gas outlet arranged above the gas inlet, which tapers upwards via a widening treatment channel running vertically above the liquid level communicates with the gas inlet, thereby characterized in that the treatment channel (7) at its lower and with one radially inward curved flange (13) provided edge to a tubular stub. (15) is connected to the at its upper edge with an outwardly bent flange (14) to form an in • its width adjustable annular gap within the lower edge of the treatment channel is used. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstummel (15) in vertikaler Richtung entsprechend den Veränderungen der Gasströmung selbstregulierend frei beweglich angeordnet ist.. · S ■ ■ - 2. Device according to claim 1, characterized in that the pipe stub (15) is arranged to be freely movable in the vertical direction in a self-regulating manner in accordance with the changes in the gas flow .. · S ■ ■ - 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine koaxial zum Behändlungskanal (7) angeordnete Flüssigkeitsabflußleituhg (10) innerhalb des Rohrstummels (15) mit radial ausgerichteten Flügeln (16) versehen ist. — 3. Device according to claim 2, characterized in that a coaxially to the treatment channel (7) arranged liquid discharge line (10) is provided within the tubular stub (15) with radially aligned vanes (16). - Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings