DE1557203A1 - Vorrichtung,um Fluessigkeiten und Gase in Beruehrung zu bringen - Google Patents
Vorrichtung,um Fluessigkeiten und Gase in Beruehrung zu bringenInfo
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Description
• SHELI IUTERlTATIOIiALE ÜESEARCH MAATSCHAPPIJ JJ.V.,
Haag, Niederlande
betreffend
Vorrichtung, um Flüssigkeiten und G-ase in Berührung zu bringen.
Vorrichtung, um Flüssigkeiten und G-ase in Berührung zu bringen.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen, um Flüssigkeiten und Gase in Berührung miteinander zu bringen, wobei
die Vorricntungen eine Kammer umfassen, die von einer rohrför- · migen Seitenwand umschlossen, an beiden Enden offen und an
einem Ende mit Mitteln versehen ist, die es ermöglichen, der ■
Hammer eine Flüssigkeit und ein Gas getrennt zuzuführen, während
am anderen Ende der Kammer Mittel vorgesehen sind, um die ! Flüssigkeit und das Gas getrennt abzugeben? hierbei ist es
möglich, daß die flüssigkeit und das Gas die Kammer in der
gleichen Richtung durchströmen, und daß das Gas innerhalb der j Kammer während des Austauschprozesses die kontinuierliche
Phase bildet, während innerhalb der Kammer ein oder mehrere Bauteile vorhanden sind, die es ermöglichen, dem Gemisch aus
Flüssigkeitströpfchen und Gas eine Drehbewegung zu erteilen·
Die Berührung zwischen der Flüssigkeit und dem Gas in einer Vorrichtung der genannten Art wird im wesentlichen dadurch
herbeigeführt, daß die Flüssigkeit innerhalb der rohrförmigen
. 0098U/1595 I
COPY
ORIGINAL EMSPECTED
Kammer weitgehend oder vollständig zerstäubt wird. Zu diesem
Zweck werden besondere Mittel vorgesehen, z.B. ein Zerstäuber, der am Ende einer Flüssigkeitszuführungsleitung angeordnet
ist, die zentral in der Kammer mündet. Es ist auch möglich, die Flüssigkeit am Einlaßende über die Innenwand der Kammer zu
verteilen, von wo aus die Flüssigkeit durch die Einwirkung der an ihr vorbeiströmenden Dämpfe zerstäubt wird, wobei dieser
Zerstäubungsvorgang durch eine Aufrauhung der Oberfläche der Wand unterstützt werden kanne Auf diese Weise wird die Berührungsfläche
zwischen der Flüssigkeit und dem Gas sehr groß gemacht, so daß ein hoher Massenübergang zwischen den beiden
Phasen ermöglicht wird. Nachdem die beiden Phasen in Berührung miteinander gebracht worden sind, müssen sie wieder getrennt
werden} zu diesem Zweck wird dem Gemisch aus Flüssigkeitströpfchen und Gas eine Drehbewegung erteilt; dies geschieht z.B.
mit Hilfe eines sich aus Umlenkorganen zusammensetzenden ortsfesten Zwischenbodens. Die Tröpfchen werden dann durch Fliehkräfte
gegen die Wand der rohrförmigen Kammer gescnleudert, und die sich hierbei bildende Flüssigkeitsschicht kann dann
über Öffnungen oder Schlitze in der Kammerwand oder über den Rand der Wand aufi der üeite des Auslasses abströmen» Die erwähnten
Umlenkorgane können in der rohrförmigen Kammer an den verschiedensten Stellen angeordnet werden, i'erner ist es möglich,
innerhalb jeder solchen Vorrichtung zwei Aggregate aus Umlenkorganen vorzusehen.
Ferner ist es möglich, zwei oder mehr Vorrichtungen der erwähnten Art, die an eine gemeinsame Flüssigkeitszuführung sowie
an eine gemeinsame Gaszuführung angeschlossen sind, in
0098U/1595
paralleler Anordnung innerhalb einer sie umsenließenden Wand
■vorzusehenj diese Anordnung kann sich als vorteilhaft erweisen,
da eich hierbei die Leistungsfähigkeit der Anlage erhöht. Um den Trennungswirkungsgrad zu steigern, kann man eine Säule oder
Kolonne aus Vorrichtungen der genannten Art aufbauen, die gleichachsig
hintereinandergeschaltet sind, so daß das Gas jeweils
der nächstfolgenden Stufe augeführt wird? während die Flüssige
keit einer der vorangehenden Stufen.zugeführt wird. Eine Säule
dieser Art kann auch zwei oder mehr Platten oder Böden umfassen, die parallelgeschaltete Vorrichtungen der erwähnten Art tragen.
Wenn Vorrichtungen, mittels deren eine Flüssigkeit in Berührung mit einem Gas gebracht wird, gleichachsig hintereinandergeschaltet
sind, wird das Gas ständig in einer drehenden Bewegung gehalten«
Vorrichtungen der vorstehend beschriebenen Art können in hohem Maße mit flüssigkeit und Dämpfen belastet werden· Der
Betrieb mit einer hohen Dampfbelastung bietet Vorteile bezüglich
der Zerstäubung der Flüssigkeit, da die Zerstäubung durch eine hohe Dampfbelastung·gefördert wird. Auch die Abtrennung
von Flüssigkeitströpfchen infolge der Drehbewegung wird durch eine hohe Dampfbelastung gefördert, da die Fliehkräfte sich
mit zunehmender Dampfbelastung vergrößern.
BeimBetrieb mit hoher Belastung müssen besondere Maßnahmen getroffen weraen, um die Flüssigkeit auf geeignete v/eise zuzuführen;
die Erfindung sieht ±ür diesen Zweck geeignete Mit el vor.
0098U/1595.
Gemäß der Erfindung wird die Flüssigkeit über eine oder mehrere Leitungen oder Kanäle zugeführt, die gegenüber der
rohrförmigen Seitenwand der Vorrichtung aus nach innen vorspringen, und zwar über eine Strecke, die mindestens 309ε des Durchmessers
des Raums innerhalb der rohrförmigen Wand entspricht.
Die Flüssigkeitsmenge, die einer Kontaktvorrichtung der
genannten Art zugeführt werden kann, richtet sich nach dem verfügbaren Flüssigkeitsdruck, dem in der Kontaktvorrichtung
herrschenden Druck und dem Widerstand, auf den die Flüssigkeit in dem Zuführungskanal trifft. Da die bei der drehenden Bewegung
des Gases entstehenden Fliehkräfte nahe der Mitte der Vorrich-
tung kleiner sind als im Bereich der Wand, ist die zugeführte Flüssigkeit einem geringeren Gegendruck ausgesetzt, so daß das
Ausströmen der Flüssigkeit erleichtert wird. Gleichzeitig ist darauf zu achten, daß der dem Strömen der Dämpfe entgegengesetzte
Widerstand nicht übermäßig vergrößert wird. Die Kanäle oder Leitungen zum Zuführen der Flüssigkeit, die sich in Richtung
auf den inneren Teil der Vorrichtung erstrecken, liegen in dem Dampfstrom. Wenn gemäß der Erfindung die Strecke, längs
deren die Leitungen nach innen vorspringen, auf höchstens 50%
des .Durchmessers des Raums innerhalb der rohrförmigen Seitenwand begrenzt wird, verbleibt eine genügend große Öffnung, die
von den Dämpfen durchströmt werden kann.
Im Rahmen der Erfindung ist es stets möglich, einen günstigen Kompromis zwischen der gewünschten Steigerung der ausströmenden
Flüssigkeitsmenge und der gewünschten Verringerung des dem Dampfstrom entgegenwirkenden Widerstandes zu erreichen.
0098U/1595
Wenn zur Erreichung eines gewünschten Austausches der verfügbare Dampf strom die Zufuhr einer größeren Flüssigkeitsmenge
zuläßt, und wenn die Leitungen zumnZufuhren der Flüssigkeit weiter
nach innen in die Kammer hineinragen, nimmt die Flüssigkeitszufuhr zu, während sich der Dampfstrom verkleinert, so
daß das optimale Verhältnis zwischen dem Flüssigkeitsstrom und dem Dampf strom mit einem höheren G-rade der Annäherung oder
tatsächlich erreicht wird. Wenn der Dampfstrom zu klein ist,
so daß der gewünschte Austausch nicht erreicht wird, und wenn die leitungen zum Zuführen der Flüssigkeit weniger weit in die
Kammer hineinragen, verringert sich die zugeführte Flüssigkeitsmenge, während der Dampfstrom zunimmt, wodurch wiederum die
Erreichung eines optimalen Verhältnisses zwischen dem Flüssigkeitsstrom und dem Dampfstrom gefördert wird, so daß eine
Annäherung an einen optimalen Wert erfolgt oder der optimale Wert tatsächlich erreicht wird.
natürlich lassen sich günstige Ergebnisse erzielen, wenn
diejenigen Teile der Leitungen zum Zuführen der Flüssigkeit, welche in den Dampfstrom hineinragen, auf geeignete Weise
stromlinienförmig ausgebildet werden. Ferner können diese Leitungsabschnitte so geformt werden, daß dem über sie hinwegstreichenden
Dampf eine Drehbewegung erteilt wird» Weiterhin kann man die Form des Auslasses der Strömungsrichtung des
Dampfes so anpassen, daß ein leichtes Ausströmen der Flüssigkeit gewährleistet wird.
Bei der Anordnung, bei welcher die Leitungen zum Zuführen der Flüssigkeit in das Innere der Kammer hineinragen, trägt
0098U/1595
— b —
dazu bei, zu verhindern, daß die Flüssigkeit längs der Wand der Kontaktvorrichtung nach unten strömt. Diese günstige Wirkung
zeigt sich insbesondere bei niedrigen Werten der Dampfbelastungo
Es ist vorteilhaft, wenn das untere Ende des Auslasses einer Zuführungsleitung mindestens auf gleicher Höhe mit der
Oberseite des Einlasses des Zuführungskanals liegt. Um dies zu erreichen, kann man eine solche Zuführungsleitung so anordnen,
daß sie gegenüber der Waagerechten unter einem Winkel nach oben geneigt istj ferner ist es möglich, gekrümmte Zuführungsleitungen zu verwenden. Auf diese Weise wird das Entweichen
von Dampf über die Zuführungsleitungen verhindert. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, am Eingang einer Zuführungsleitung
eine gesonderte Flüssigkeitsdichtung vorzusehen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfünrungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen in einem Längsschnitt bzw. im Querschnitt eine Ausbildungsform der Erfindung, wobei Fig. 1 ein
Schnitt längs der linie B-B in Fig. 2 und Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1 ist.
Fig. 3 und 4 ähneln Fig. 1 und 2, zeigen jedoch eine andere Ausbildungsform der Erfindung.
Fig. b und 6 sowie Fig. 7 und 8 veranschaulichen in einander
entsprechenden Darstellungen zwei weitere Ausbildungsformen der Erfindung, die jedoch jeweils nur teilweise im
Längsschnitt bzw. im Querschnitt dargestellt .sind.
009814/1595
Fig. 9 und 10 zeigen im Längsschnitt bzw. im Querschnitt
eine weitere Ausbildungsform der Erfindung, wobei Mg· 9 nur einen Teil eines Längsschnitts bildet.
In Hg. 1 und 2 erkennt man bei 1 die Seitenwand einer rohrförmigen Kontaktvorrichtung. Bei 2 ist ein Satz vom llmlenkorganen
zu erkennen· Der Dampf wird der Vorrichtung über die Öffnung 3 zugeführt und verläßt die rohrförmige Kammer über die
Öffnung 4 am oberen Ende. Die Flüssigkeit wird über Leitungen 5 zugeführt, die durch die Seitenwand 1 hindurch in das Innere
der Kammer ragen·
In Pig. 3 und 4 ist eine Kontaktvorrichtung mit einer Seitenwand 6 und einem Satz von Umlenkorganen 7 dargestellt}
die Seitenwand 6 ist von einer zweiten Wand 8 umschlossen. Der
Dampf tritt in die Vorrichtung über die Öffnung 9 ein und entweicht
bei 10 .aus dem oberen Ende der Vorrichtung. Die herausgeschleuderte
Flüssigkeit wird in dem Kaum 11 zwischen den beiden Wänden 6 und 8 gesammelt und kann auf diese Weise über die
untere Öffnung 12 abgeführt oder zu einem darunter angeordneten
Zwischenboden geleitet werden. Die flüssigkeit wird der Vorrichtung
über die Leitungen 13 zugeführt. Diese Leitungen sind gegenüber der Waagerechten unter einem Winkel nach oben geneigt,
so daß die Unterseite des Auslasses jeder Leitung auf gleicher Höhe mit der Oberseite des Einlasses liegt. Den Leitungen 13
kann Flüssigkeit aus einem Vorrat zugeführt werden, der sich auf dem Zwischenboden außerhalb der äußeren Wand 8 befindet·
Fig. b und 6 zeigen einen Teil einer rohrförmigen Kontaktvorrichtung.
In diesem Fall ist eine Zuführungsleitung ,14
0098U/1595
mit einem Flüssigkeitsspeicherbehälter 15 verbunden. Die Leitung 14 ist etwas nach oben gekrümmt. Mg. 7 und 8 zeigen eine
weitere Ausbildungsform, bei der eine Zuführungsleitung 16 so stark gekrümmt ist, daß ihre Austrittsöffnung in einer
waagerechten Efeene liegt. Die Leitungen 14 und 16 sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie das Ausströmen der Flüssigkeit erleichtern und das Entweichen von Dampf über die Leitungen
erschweren. ♦
waagerechten Efeene liegt. Die Leitungen 14 und 16 sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie das Ausströmen der Flüssigkeit erleichtern und das Entweichen von Dampf über die Leitungen
erschweren. ♦
Fig. 9 und 10 zeigen eine Ausbildungsform mit drei Leitungen 17 zum Zuführen von flüssigkeit. Diese Leitungen haben
eine stromlinienförmige Querschnittsformβ
0098U/1595
Claims (1)
1. Vorrichtung, um Flüssigkeiten und Gase in Berührung miteinander
zu bringen, umfassend eine Kammer, die von einer rohrförmigen Seitenwand umschlossen ist, wobei die Kammer an beiden
Enden offen ist, wobei die Kammer an einem Ende mit Mitteln zum getrennten Zuführen von Flüssigkeit und Gas versehen ist, wobei
die Kammer am anderen Ende Mittel zum getrennten Abgeben von Flüssigkeit und Gas aufweist, wobei die Flüssigkeit und das Gas
die Kammer in der gleichen Richtung durchströmen können, und wobei innerhalb der Kammer das Gas während des Austauschprozesses die kontinuierliche Phase bildet, wobei in der Kammer
ein oder mehrere Bauteile vorgesehen sind, mittels deren dem Gemisch aus Flüssigkeitströpfchen und Gas eine Drehbewegung erteilt
werden kann, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung eine oder mehrere Leitungen zum Zuführen von
Flüssigkeit umfaßt, wobei diese Leitungen von der Innenfläche der rohrförmigen Seitenwand aus in Richtung auf das Innere der
Kammer über eine Strecke vorspringen, die mindestens 30$ des
Durchmessers des Raums innerhalb der rohrförmigen Seitenwand entspricht.
•2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite des Auslasses einer Zuführungsleitung
(13),mindestens auf gleicher Höhe mit der Oberseite,
des Einlasses der Zuführungsleitung liegt, ■ . 0 0 9-8 U/15 95
ORIGINAL INSPECTED
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