DE1667231A1 - Verfahren zur Erzeugung von Gas-Fluessigkeits-Gemischen - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung von Gas-Fluessigkeits-GemischenInfo
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Description
d r
'XiI
27.Dez.15S
ra^ic/
Adelonstraße 58 - Tel. 3010.24
Unsere Nr. 14 428
Chas. Pfizer u, Co., Inc. ETew York, N.Y.y V.St.Ao
Verfahren zur Erzeugung von Gas-Flüssigkeits-Gemischen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Erzeugung von Gemischen aus Gasen und Flüssigkeiten
unter Übergang von Stoffen von einer Phase in die andere.
<|
Das Erfordernis, bestimmte Verbindungen aus einer Phase in eine andere zu überführen, tritt bei vielen chemischen Reaktionen
auf und stellt die Basis für entsprechende Operationen
wie Absorption, Extraktion und Destillation dar-. Wird eine chemische Einheit von einer Phase,: in der"sie in relativ hoher
Konzentration vorliegt, in eine andere Phase, in der sie in relativ niedriger Konzentration vorliegt, überführt» so wird die
endgültige Verteilung der chemischen Einheit auf die mitwirkenden Phasen durch die Brauchbarkeit der überführten chemischen Einheit bestimmt. Bei der einfachen Absorption oder Ex-
aufnehmenden traktion, die ohne chemische Reaktion in der üfefe
209817/104«
Phase stattfindet, wird die Bndkonzentration nach "beendeter
Übertragung durch das G-Ieichgewicht zwischen abgebender und
aufnehmender Phase bestimmt. Derartige Gleichgewichte werden im allgemeinen relativ rasch erreicht, und man benötigt daher
relativ kurze Kontaktzeiten, um fast vollständige Übertragung und eine nahe Annäherung an den Gleichgewichtszustand zu erzielen.
Tritt eine chemische Reaktion in der aufnehmenden Phase ein, so wird die endgültige Verteilung der chemischen Verbin-
» dung·zwischen abgebender und aufnehmender Phase bestimmt durch
den Grad,, der Umsetzung, die in der aufnehmenden rhase stattfindet».
Die Geschwindigkeit des Massenübergangs hängt daher hier
i von der Geschwindigkeit der betreffenden chemischen UmSetzung ab. Da viele chemische Reaktionen relativ langsam verlaufen, werden lange Interphasen-Kontaktzeiten, um die Komponente, die.ursprünglich in der abgebenden Phase vorlag und die in der aufnehmenden Phase umgesetzt wird, zu verbrauchen,, Wo die Geschwindigkeit des Massenübergangs die Geschwindigkeit der raschen chemischen Umsetzung in der aufnehmenden Phase übertrifft, werden große Grenzflächen zwischen den Phasen benötigt, um die Iteaktion innerhalb tragbarer Zeiträume zu bewerkstelligen.
i von der Geschwindigkeit der betreffenden chemischen UmSetzung ab. Da viele chemische Reaktionen relativ langsam verlaufen, werden lange Interphasen-Kontaktzeiten, um die Komponente, die.ursprünglich in der abgebenden Phase vorlag und die in der aufnehmenden Phase umgesetzt wird, zu verbrauchen,, Wo die Geschwindigkeit des Massenübergangs die Geschwindigkeit der raschen chemischen Umsetzung in der aufnehmenden Phase übertrifft, werden große Grenzflächen zwischen den Phasen benötigt, um die Iteaktion innerhalb tragbarer Zeiträume zu bewerkstelligen.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß relativ kurze
Kontaktzeiten und kleine Grenzflächen erforderlich sind, wenn in der aufnehmenden Phase keine chemische Reaktion erfolgt und
lediglich eine Änderung des Verteilungszustande einer chemischen Verbindung angestrebt wird. Relativ lange Kontaktzeiten
werden benötigt, wenn eine langsame chemische Reaktion in der
aufnehmenden Phase erfolgt. Ist die Reaktionsgeschwindigkeit
hoch, so steuert die Geschwindigkeit des Massenübergangs zwischen den Phasen, die beobachtete Geschwindigkeit der Reaktion,
und relativ große Grenzflächen sind daher hier von Vorteil*
Die vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit
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Überführungen der beiden letztgenannten Arten. Doch können auch
Verfahren der erstgenannten Art in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
durchgeführt werden, d.h. Überführungen ohne chemische Reaktion,, Die vorliegende Erfindung stellt neue Mittel bereit
zur Erhöhung der Kontaktzeit, während der eine Masse zwischen,
abgebender und aufnehmender Phase ausgetauscht werden kann, und Vergrößerung der Phasengrenzflächen während des Aus—
tauschs. Jie Erhöhung dieser entscheidenden Parameter erfolgt
mit einer einfachen Vorrichtung normaler Größe.
Die Fermentation von Nährlösungen durch MierοOrganismen
stellt ein Beispiel-für eine Interphasen-Übertragung dar, deren ™
w w 3?eHÄ% wird durch die Geschwindigkeit der
Fermentation, die in der flüssigen Phase stattfindet. Die Stoffwechselprozesse,
die in der flüssigen Phase ablaufen, benötigen gewöhnlich die Zufuhr von gelöstem sauerstoff oder anderen Gasen,,
Diese Gase werden den Microorganismen, die in dem flüssigen Medium suspendiert sind, im allgemeinen zugeführt, indem
man die Gase durch die Flüssigkeit perlen läßt. Die ©ase werden
gewöhnlich am Boden des Gärbottichs eingeführt, um eine gewisse Verweilzeit sicherzustellen und die benötigte Bewegung des
Mediums zu schaffen. Nach Eintritt in die Flüssigkeit am Gefäßboden steigen die Blasen rasch zur Flüssigkeitsoberfläche
und treten dort aus.
Dieses Verfahren der Gaszufuhr zu Fermentationsbrühen besitzt verschiedene schwere Nachteile„ Einer dieser Nachteile
resultiert aus der übermäßig kurzen Verweilzeit der Gasblasen im flüssigen Medium«, Diese kurze-Verweilzeit, gegeben, durch
den raschen Aufstieg der Gasbläschen vom Boden des Gärbehälters
zur Flüssigkeitsoberfläche, begrenzt die Zeit, während welcher ein Teil des Inhalts eines^Bläschens in die flüssige Phase
überführt und in dieser gelöst werden kann. Diese kurze Verweilzeit
führt zu einer unvollständigen Ausnutzung der brauchbaren Bestandteile der Gasblase und erfordert das Einpumpen
größerer Gasmengen, um den Bedarf zu befriedigen. Daraus resul-
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BAD ORIGINAL
.'"■■ ~4~ ■ ■;.- 16B7231
tieren holiere Kosten für die Kompression und die Notwendigkeit
größerer Fermentatiornsgefäße„ Ein weiterer Nachteil der geschilderten
Methode besteht in der übermäßigen Schaumbildung an der Flüssigkeitsoberfläche„ Die Kompressionskosten werden
ferner dadurch gesteigert, daß das Gas auf einen die Hohe des
Flüssigkeitsspiegels ausgleichenden Druck komprimiert werden
muß·
Die Schwierigkeiten, die der Beschleunigung des Gas-Flüssigkeit
süb er gangs bei Fermentationen und der Erzielung relativ langer Kontaktzeiten entgegenstehen, treten auch bei
anderen Verfahren auf, bei denen lange Kontaktzeiten benötigt
werden«, Zu diesen Verfahren gehören viele chemische Verfahren,
bei denen einer der Reaktionsteilnehmer waährend der Reaktion in die Phase, in der die Umsetzung stattfindet, überführt werden
muß.
Bei vielen technischen Prozessen besteht das Reaktionsmedium
aus mehreren flüssigen Phasen und einer Gasphase. Bei diesen Verfahren müssen die flüssigen Phasen innig gemischt und
ferner G-as und Flüssigkeit gut miteinander vermischt werden,
damit ein wirksamer Phasenübergang erzielt wird„Zu diesem
Zweck wurden schon viele Methoden vorgeschlagen» Bei den meisten Verfahren wird mechanisch aus den Flüssigkeiten eine Emulsion
erzeugt, durch welche die Glasblasen vom Boden des Heaktions
gefäßes aus hindurchperlen. Die mechanische Emulsionsbildung ist nicht wirkungsvoll und übermäßig teuer, wenn es sich um
große Flüssigkeitsmengen handelt, wie dies bei technischen Prozessen., z*B· der Gärung,, der Fall ist»
Ziel vorliegender Erfindung ist daher die Bereitstellung
eines wirtschaftlich vorteilhaften Verfahrens zum Mischen von
Gasen und Flüssigkeiten zum Zwecke einer Stoffüberführung.
.Dab/ej,- sollen erhöhte Kosten für die Gaskomprimierung vermieden
und, die Gase wirksam ausgenutzt werden» Die Flüssigkeit kann
auch aus verschiedenen flüssigen Phasen bestehen» Das Verfall·»
ren läßt sich z.B. auf Gärprozesse anwenden, bei denen, die Gärbrühe
aus einer oder mehreren flüssigen Phasen, besteht.
Die Erfindung wird zunächst anhand der Zeichnungen näher
erläutert: Fig. .1-3 zeigen schematische Diagramme verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. Pig. 4 ist eine Draufsicht auf Fig. 3.
Das neue Verfahren arbeitet derart, daß eine Emulsion der
nicht mischbaren Phasen, in einer Mischzone gebildet wird, worauf die natürliche Feigung der Phasen zu einer Trennung aufgrund
von Auftrieb und Oberflächeneffekten aufgehoben wird,
indem man die dichteren Phasen hinter suspendierten separaten
Kugeln, der anderen Phasen fließen läßt. Auf diese Weise wird
die in der Mischzone gebildete Emulsion in der Kontaktzone aufrechterhalten,
in der der längere Kontakt und die Überführung von einer Phase in die andere erfolgen. Die Emulsion neigt in
einer Trennzone zum Brechen^ aus der Trennzone wird Kreislaufmaterial abgezogen und in die Misehzone geführt. Das im Kreislauf
geführte Material besteht hauptsächlich aus der dichteren
Phase, - - ; ■ .
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird am besten bei Untersuchung der Kräfte verstanden, die eine Gasblase
oder ein Tröpfchen einer zweiten Flüssigkeit, welche(s) in .einer Drertikalen Säule abwärts fließender. Flüssigkeit suspendiert
istj beeinflussen, wobei die abwärts fließende Flüssigkeit, die die Hauptmenge des Säuleninhalts ausmacht, eine
höhere Dichte besitzt als; das die" Blase oder das Tröpfchen bildende Gas bezw. die zweite Flüssigkeit. Die Gasblase erleid
det einerseits einen Auftrieb aufgrund λ der Dichtedifferenz und
will in der Säule hochsteigen. Andererseits ist sie einer QW-mungskraft
ausgesetzt, die .in Fließrichtung der Hauptflüssigkeit
nach unten gerichtet ist. Der Auftrieb ist proportional dem Volumen der Gasblase, die Stömungskraft ist proportional
der Flüssigkeitsgeschwindigkeit, der Oberfläche der Gasblase '
und den Oberflächenkräften zwischen Gasblase und umgebender'
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Flüssigkeit. Unter 'Oberflächenkräften" werden die nicht abgeglichenem Molekularkräfte verstanden., die zur Oberflächenspannung
der Gasblase beitragen. Da die Oberfläche der 6-asblase
sich mit r (r=Radius der Gasblase), das Volumen dagegen mit τ
ändert, wird eine G-asblase mit größerem Radius stärker aufgetrieben und schwächer von der Strömung mitgeschleppt als eine
Blase mit kleinerem Radius, unter der Voraussetzung, daß die
Oberflächenkräfte gleich sind. Bei einer gegebenen Flüssigkeitsgeschwindigkeit neigen kleinere Bläschen daher eher dazu,, mit
der Flüssigkeit nach unten zu wandern, da die Schleppkraft der Ä Strömung dominiert, während größere Bläschen gegen den Strom
"' der Flüssigkeit nach oben steigen., da hier der Auftrieb dominiert. Für jede Flüssigkeitsgeschwindigkeit gibt es daher eine
Bläschengröße, die ein unbegrenztes Verweilen des Bläschens an
einer bestimmten Stelle der Säule in der abwärts strömenden Flüssigkeit erlaubt.
In der bisherigen Beschreibung wurde die weniger dichte
Phase als den geringeren Anteil des gesamtes. Mehrphasengemischs
ausmachend bezeichnet. Dieses Mengenverhältnis muß erfindungsgemäß
jedoch nicht notwendig vorliegen. Die Menge an dichterer
Phase kann auch kleiner sein als die Menge an weniger dichter
Phase, vorausgesetzt daß der Zerteilungsgrad der weniger dichten ψ Phase so ist, daß diskrete Anteile der weniger dichten Phase
von der dichteren Phase umgeben sind, und daß sich Auftrieb und.
Schleppkraft frei auf diese diskreten Teile auswirken können.
In Fig:. 1 besteht das Gas-Flüssigkelts-Kontaktgefäß 1 aus
einem hohen Behälter. Die Flüssigkeitssäule 2 fließt in Pfeilrichtung
nach untern. Flüssigkeit und etwas Gas werden am Boden des Behälters T durch Rohr 3 abgezogen und über die Umwälzpumpe
4 und die Kreislaufleitung 5 dem Oberteil des Behälters wieder
zugeführt. Der Kreislaufstrom aus Flüssigkeit und Gas tritt durch Zuleitung 6 wieder in den Behälter ein. Frisches Gas wird
dem .Flüssigkeitsstrom durch die Eintrittsöffnung- 7 zugeführt,
während verbrauchte Gase über das Ventil 8 abgelassen werden,
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können,. Das Gemisch aus frischem Gas, Flüssigkeit und wenig, im
Kreislauf geführtem. Gas entsteht an der Stelle des Zusammenstoßes
44. i)ie hier auftretende Turbulent bewirkt ein Vermischen
des Gases mit der Flüssigkeit in form kleiner Bläschen. In dieser Form erreicht das Zweiphasen-gemisch aus Flüssigkeit und
Gas die Hauptmenge der abwärts fließenden Flüssigkeit an der Austrittsöffnung 9 der Zuleitung 6e Durch die bei 44 entstehende
Turbulenz, wird eine große Anzahl Gasbläschen bei 9 .in. die
Flüssigkeit 2 abgegeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Mischzone von der Stelle des Zusammenstoßes
44 bis zu dem die Austrittsöffnung 9 umgebenden Bereich der Flüssigkeit, während der Hauptteil der Flüssigkeitssäule 2. die
Eontaktzone und der unterste Teil davon die Trennzone darstellt«
Die mitgerissenen Gasbläschen variieren in der Größe, obgleich
ein großer Anteil davon relativ klein ist«, Wie vorstehend
erläutert, unterliegen die großen Blasen"dem Auftrieb und steigen rasch von der Eintrittsstelle 9 in den Gasraum 10,. eier
sieh über dem Flüssigkeitsspiegel befindet. Der Inhalt dieser großen Gasblasen erreicht die Ablaßöffnung 8 somit kurz nach
dem eintritt in die Flüssigkeitssäule» Die Bewegung der kleinen
Bläschen hingegen wird durch die Schleppkraft der umgebenden
Flüssigkeit bestimmt,"und diese Bläschen gelangen somit abwärts in die Kontakt zone
<> '
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß eine große Menge der fließenden Flüssigkeit mit kleinen, ein relativ kleines Gesamtvolumen
ausmachenden, aber eine große Austauschfläche liefernden Gasblasen in Berührung gebracht, wobei diese Bläschen
längere Zeit in der Flüssigkeitssäule verbleiben, =sodaS ein
Stoff aus tausch stattfinden kann« Kurz nach Inbetriebnahme ist
der Behälter weitgehend mit einem innigen Gemisch- aus Gas und
Flüssigkeit gefüllt«. Einige der Bläschen, die anfangs, aus der
Mischzone unter dem Einfluß der Schleppkraft der Flüssigkeit nach, unten wandern,erreichen die Trennaone und die Abzugsöffnung
3 und werden zusammen mit der Flüssigkeit im Kreislauf
geführt» Der Rest der Bläschen, geht durch Zusammenstoß mit
anderen Bläschen in der Kontaktzone in größere Blasen über, die dann durch Auftrieb langsam an die Flüssigkeitsoberflache
steigen. Bin kleiner Teil der Bläschen, bei denen Auftrieb und Schleppkraft sich aufheben, bleibt in vertikaler Richtung stationär,
solange bis sich durch Zusammenstoß die Größe verändert.
Die erfindungsgemäß ermöglichte, verlängerte Kontaktzeit
übertrifft die bei den bekannten Verfahren, bei denen Flüssigkeit
und Gas im Gegenstrom geführt werden, erzielbare Kontakt-A
zeit bei weitem« Bei den bekannten Verfahren mußte außerdem das Gas meist gegen den Druck der überstehenden Flüssigkeitssäule
eingepumpt werden. Die Kompressionskosten übersteigen jedoch
die durch die Umwälzung im vorliegenden Verfahren verursachten
Kosten« Auch die erfindungsgemäß erzielte Bewegung und
Durchmischung ist besser als bei den bisherigen Verfahren. Schließlich wird starkes Schäumen an der Flüssigkeitsoberfläche
vermieden. Dieser Vorteil ist besonders bei Fermentationen und anderen Verfahren bedeutsam, bei denen viskose oder leicht
schaumbildende Flüssigkeiten zur Anwendung gelangen·
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung
dargestellt« Die Arbeitsweise der in Fig. 2 wiedergegebenen Vor—
w richtung ist der Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in
vieler Hinsicht ähnlich. Flüssigkeit wird aus der Trennzone
durch Leitung 40 abgezogen und mittels der Pumpe 11 und Leitung. 12 der Zuleitung 13 zugeführt. Wenige Gasbläschen werden mit
der Flüssigkeit durch Leitung 40 abgezogen und im Krei-slauf mitgeführt«
Ein Teil der Gase, die durch Leitung 15 abgezogen werden,
wird mit durch Leitung 16 zugeführtem frischem Gas vereinigt und über Leitung 14 in die Kontaktzone geführte
Das Gasgemisch wird mit der Flüssigkeit am Zusammenstoß 18
der beiden Leitungen vereinigt. Der Teil des Gasest der durch
Leitung 15 abgezogen, aber nicht mit frischem Gas vereinigt wird, wird über Leitung 42 abgezogen» Der Durchsatz durch die
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Leitungen 16 und 42 kann mittels Regelgeräten eingestellt werden.
■■--.,.
Der Betrieb der Vorrichtung gemäß Fig« 2 unterscheidet
sich merklich vom Betrieb der Vorrichtung nach Pig. T aufgrund des konischen Bodenteils 19« Mit steigendem Querschnitt des Behälters
17 im Bodenteil 19 nimmt die Lineargeschwindigkeit der.
abwärts fliefenden Flüssigkeit ab. Die Sehleppkräfte, die auf
die in den Bodenteil 19 eingeschleppten Bläschen einwirken» nehmen mit abnehmender Geschwindigkeit der !Flüssigkeit ebenfalls
ab„ Daher werden in jeder Ebene des konischen Teils 19 Bläschen
einer bestimmten Größe in~vertikaler Sichtung stationärβ Der
konisch© Teil 19 enthält daher im Gleichgewichtszustand größere
Gasblasen, im oberen Teil und kleinere Blasen im unteren. Teil»
Die größeren Bläschen im oberen Teil des Konus 19 vergrößern
sich weiter durch Zusammenstoß mit kleineren Teilchen und werden zur Flüssigkeitsoberfläche aufgetrieben„und dort freigesetzte
fön dsr von Flüssigkeit freien Zone 21 wird das Gas dann über
das Ventil Ϊ5 abgelassen. Die in die Leitung 4Q eintretende
Menge an Gasblasert ist somit geringer wie die in Leitung 3 der
Fig. 1 eintretende Gasntenge»
In der Vorrichtung gemäß Fig. 2 erstreckt sich die Mischzo-He
von der Verbindungsstelle 18 der Leitungen 13 und 14 bis zum Austritt 62 der Kreislaufleitung und dem Flüssigkeitsvolumen
oberen in dem mit parallelen Seitenwändezt ausgestatteten^Behälterteil
20« Die Kontaktzone besteht aus dsr Flüssigkeitssäule im Ab-»
schnitt 20 und dem größten Teil· von Abschnitt 19.. Die Trennzone
besteht aus dem untersten und der Abzugsleitung 40 benachbarten
Teil von. Abschnitt 19. X
Die großen Blasen* die in der strömenden Flüssigkeitssäule
aufsteigen, bewirken eine weitere Bewegung des Flüssigkeit-Gas-G-emisehs
und verbessern damit den Stoffübergang. Beim
Arbeitern mit der Vorrichtung gemäß Fig« 2 werden die TJmwälz>kosten
gesenkt aufgrund der Tatsache,"; daß die Pumpe 11 nicht so
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viel*Gas umwälzen muß wie Pumpe 4. Die Vorrichtung gemäß Fig,
ist dafür in der Herstellung komplizierter als die Vorrichtung gemäß Mg. 1 ο
Die Vorrichtungen gemäß Pig. 1 und 2 können auch bei Vorliegen einer aus mehreren Phaseru zusammengesetzten flüssigkeit
verwendet werden. Bei 2 oder mehreren flüssigen Phasen kann die Vorrichtung gemäß fig. T derart modifiziert werden,, daß der
Austritt der Rückführleitung 6 bei 9A liegt. Eine verkürzte
Eückleitung kann auch bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 verwen_
det werden, bei der die Austritts stelle der Rückleitung 13 dann
bei 62A liegt.
Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 kann noch verändert werden,
indem man einen Abschnitt mit parallelen Seitenflächen, unterhalb
dem konischen Abschnitt 19 vorsieht. Der Durchmesser dieses weiteren Abschnitts entspricht etwa dem Durchmesser am Ende/
von Abschnitt 19. In diesem Fall liegt die Abzugsleitung. 40 dann am Boden: des weiteren parallel-seitigen AbschniittSo Die
Trennzone befindet sich in diesem Fall im unteren Teil des hinzugekommenen.
Abschnitts,,
Der Betrieb der Vorrichtung gemäß Fig. 2 ist bei einer
mehrphasigen Flüssigkeit weitgehend identisch dem Betrieb im Falle einer einphasigen Flüssigkeit. Die Flüssigkeit wird durch
leitung 40 abgezogen und über die Pumpe 11, Leitung 12 und Zuleitung
13 im Kreislauf rückgeführt. Frisches sowie im Kreislauf
rückgeführtes &as werden in den Flüssigkeits-Kreislaufstrom
am Zusammenstoß 18 von Leitung 13 und H eingeführir. Die im
Leitung 40 abgezogene Flüssigkeit enthält mitgerissene kleine G-asbläschent und Tröpfchen der weniger dichten Flüssigkeiten.
Diese Bläschen und Tröpfchen erreichen das untere Ende des
Abschnitts 17 gemäß demselben Mechanismus, der bei einer einphasigen
Flüssigkeit vorliegt. Die G-asbläschen werden dann in
den,konischen Abschnitt 19 mitgeschleppt, Der hierbei wirksame
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Mechanismus ist analog dem Mechanismus bei einer einphasigen
flüssigkeit, mit der Abweichung, daß die Dichteunterschiede
zwischen der weniger dichten und der dichteren Flüssigkeitsphase im allgemeinen geringer sind als der Dichteunterschied
zwischen Gas und einphasiger Flüssigkeit„
Derjenige Anteil der weniger dichten Flüssigkeit, der nicht in Form von Tröpfchen mitgerissen, und in die Leitung 40
geführt wird, wird nach oben aufgetrieben und sammelt sich im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche. Die sich nach unten bewegende
Flüssigkeit enthält somit relativ große Mengen der weniger dichten Flüssigkeit im oberen Seil des Behälters 17» Tropf«
chen im Hauptteil und sehr kleine Tröpfchen im unteren Teil,.,
die In leitung 40 geschwemmt werden» Die durchschnittliche
Größe der Tröpfchen aus der weniger dichten Flüssigkeit ändert
sich je nach deren Lage im Gefäß 17 in derselben Weise, wie
oben für die Gasblasehen beschrieben. Mit abnehmender Lineargeschwindigkeit
im unteren Teil des konischen Abschnitts 19 werden somit lalFnoch relativ kleine Tröpfchen mitgeschleppt»
Der Neigung der weniger dichten Flüssigkeitens sieh an der
Oberfläche der Flüssigkeitssäule anzusammelns wird durch das
Auffallen des Kreislaufstroms auf die Oberfläche aus der Austrittsöffnung
62A begegnet. Der Kreislaufstrom platscht auf die
Flüssigkeitsoberfläche auf und bewegt Teile der oben angesammeltem,
weniger dichten Flüssigkeit nach unten in die Flüssigkeitssäule
hinein. Dabei bilden sich kleine Tröpfchen der weniger dichten Flüssigkeit in der dichteren,, auf die dann wieder
Auftrieb und Schleppkraft einv/irken. Die so gebildeten Tröpfchen werden mit dem Flüssigkeitsstrom ge nach ihrer Größe und
dem Grad der Vergrößerung durch Zusammenstoß mit anderen Tröpfchen
verschieden weit mitgeschleppte Auf diese Weise wird im
Hauptabschnitt eine Emulsion gebildet« Diese Emulsion ist nicht überall völlig homogen, da ein größerer Teil der weniger dichten
Phasen sich im oberen Teil der Flüssigkeitssäule sammelt. Der Grad der Emulsionsbildung reicht aus, um einen raschen
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Λ12 "■""■ ..,,.- 18672.31
S toff über gang "zwischen den flüssigen Phasen wie auch zwischen
flüssigen Phasen und Gasphase, zu bewirken,,
Befindet sich die Austrittsstelle der Zuleitung 13 bei "62,
so wird die Neigung der weniger dichten Phasen, sich an der Flüssigkeitsoberfläche anzusammeln, ebenfalls gestört und eine
Emulsion gebildet. Beim Arbeiten mit mehrphasigen -flüssigkeiten
dürfte die Anordnung mit der Austrittsstelle bei 62A jedoch vorzuziehen sein,, -
Selbstverständlich kaim auch in der Vorrichtung gemäß
1 mit· einer mehrphasigen Flüssigkeit gearbeitet werden«, Obgleich
bei der Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung mit mehrphasigen Flüssigkeiten nicht explizite auf die mitgeführten
Gasblasen hingewiesen wird, liegt für den Fachmann die Übertragung der für einphasige Flüssigkeiten gegebenen Erläuterungen auf Systeme mit mehrphasigen Flüssigkeiten auf der
Hand.
Die vorstehende Beschreibung soll verschiedene Arten aufzeigen.,-"
nach, denen die Erfindung ausgeübt werden kann unter Bildung von Gemischen aus Emulsionen verschiedener Flüssigkeiten
und einer Gasphase, wobei der Stoffübergang rasch und
wirkungsvoll ist» ■"'='"
In den Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und 2 kann ein Verteiler an der Äustrittsöffnung 6 zur Verteilung der Flüssigkeit
auf eine größere Querschnittfläche vorgesehen sein,, Ein solcher
Verteiler kann bei ein- und mehrphasigen Flüssigkeiten Anwendung finden.
Beim Betrieb der Vorrichtungen geqiäß Fig. 1 und 2 tritt
zwischen den sich am oberen Ende der Kontaktzone und am Boden befindenden Flüssigkeiten ein Bichtegradient auf. Ein ähnlicher
Gradient wäre vorhanden, falls nicht mit einem Kreislaufstrom
gearbeitet würde-,' wobei die weniger dichten Flüssigkeiten an
200817/1049
1687231
die Oberfläche wandern würden«, D.h. r daß die Gase sich oben im
Behälter sammeln und die weniger dichten Phasen auf den dichteren Phasen schwimmen wurden.
Erfindungsgemäß wird der Dichtegradient erhalten, der für
ein ruhendes Gemisch aus Flüssigkeiten verschiedener Dichten charakteristisch ist. Unter Verwendung des KreislaufStroms gelangt
das flüssige Gemisch von einem .Bereich niedriger Dichte in
einen Bereich hoher Dichte. Ändere Verfahren, die mit Erfolg
unter den Bedingungen dieser Dichtezunahme ausgeübt werden können,
sind z.B. die Erzflotation, Wirbelschichtreaktionen, Teilchenbeschichtung
und dgl.
Verfahren, bei denen die verbesserte Stoffübertragung von Bedeutung ist,, sind z.B. Absorption, Extraktion, Befeuchtung,
fermentation und dgl» Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil auf Fermentationsverfahren mit einer oder mehreren·
flüssigen Phasent anwendbar, sowie auf Verfahren p. bei denen
große Gasmengen, z.B.. Naturgas, von Verunreinigungen, beispielsweise
OOUf getrennt werden sollen.
YiTeitere Anwendungsmöglichkeiten liegen für den Fachmann
auf der Hand <,
Bei der Ausführung der vorliegenden Erfindung erwiesen
sich bestimmte Modifikationen der Vorrichtungen gemäß Fig. 1
und 2 als vorteilhafte Ζ·Β. können die Kreislaufleitungen 5
und 12 so abgeändert werden, daß Verfahrensstufen zwischengeschaltet
werden können. Die Flüssigkeit kann z.B. von der Pumpe 4 in ein Gefäß geleitet werden, in dem mitgerissenes oder gelöstes
Gas durch chemische Umsetzung, Absorption oder dgl. entfernt
wird. Von dem Gefäß gelangt die Flüssigkeit dann in die
Zuleitung 6. Ferner kann bei den Vorrichtungen gemäß Fig, 1
und 2 die Möglichkeit vorgesehen werden, in verschiedenen
Höhen Abzugsleitungen anzubringen« Entsprechende Ströme,, die durch zwischen der Flüssigkeitsoberflache und dem Niveau der
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Leitungen 3 oder 40 gelegene Leitungen abgezogen werden,
können zusätzlich im Kreislauf geführt werden und erhöhen den
Grad der Mischung und Bmulgierung in der Kontaktzone».
und 4 -
Die Vorrichtung gemäß Fig. 3/wird weitgehend analog den
Vorrichtungen! gemäß Fig. 1 und 2 betrieben. Die Vorrichtung
eignet sich speziell für Verfahren, z.B. Fermentationen, bei denen die durch die chemische Reaktion in der flüssigen Phase
erzeugten. Abgase rasch freigesetzt werden müssen. Die Vorrichtung
eignet sich auch für Verfahren, bei denen die Freisetzung eines Absorbierten Gases aus der flüssigen Phase wirkungsvoll stattfinden sollo Auch andere StoffÜberführungsvorgänge
können mit dieser Vorrichtung vorgenommen werden«
Die Vorrichtung gemäß Fig. 3 besteht aus einem zylindrischen Behälter 22, in welchem sich ein an beiden Enden
offenes Rohr 26 mit geringerem Durchmesser befindet. Das obere
Ende des Rohres 26 ragt über die Oberfläche der sich abwärts
bewege&den Flüssigkeit hinaus. Das untere Ende befindet sich
nahe dem Boden des Gefäßes 22. Anstelle des Behälters 22 kann
auch ein nach unten konisch auslaufender Behälter, wie in Fig.
2 gezeigt, verwendet werden. In diesem Fall kann auch das Innenrohr
nach unten konisch auslaufen, wobei seine Seitenflächen den Seitenflächen des Behälters 22 im wesentlichen parallel β
sindb Bins Abzugsleitung 23 befindet sich in der Hahe, jedoch
unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche <, .Durch eine Pumpe 24 wird
die Flüssigkeit aus Leitung 23 in die Kreislauf leitung 25 und
die Zuleitung 34 gepumpt. Von der Austrittsöffnung 35 der Zuleitung
34 fällt die Flüssigkeit auf die Flüssigkeitsoberfläche·
Die Austrittsöffnung 35 befindet sich in der Eähe des oberen
Endes des Rohres 26, sodaß die bei 35 austretende Flüssigkeit
auf dem Teil, der Flüssigkeitsoberfläche aufplatseht, der sich
innerhalb des Rohres 26 befindete Auf diese Weise entsteht +im
Behälter 22 eine Flüssigkeitsstjjömung, wie sie durch die Pfeile
angedeutet ist. Die Flüssigkeit im Rohr 26 wandert nach unten,
um den Rand 28 des Rohres 26 und im ringförmigen Raum 31 zwi-
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- 15 - \ 1867231
soh.en. Außenwand des Rohres 26 und Innenwand des Behälters 22
nach, oben bis zur Abzugsleitung 23. ■
G-ase werden durch die in einen Verteilerring 29 mündende
leitung 30 zugeführt. Der Verteilerring soll die Gase in der Uähe der Flüssigkeitsoberflachebesser verteilen«, Sr weist eine
Vielzahl kleiner löcher auf* durch, die luft oder andere Ga.se in
die Flüssigkeit entlassen werden» Durch die Kleinheit der löcher
wird die Bildung einer Vielzahl von kleinen Gasbläschen
in der flüssigkeit sichergestellt« Diese kleinen Bläschen werden
von der Flüssigkeit nach, unten mitgeschleppt, gemäß dem
oben erläuterten Mechanismus,» Einige größere Bläschen werden.
selbstverständlich durch. Auf trieb nach oben getragen p in den
von Flüssigkeit freien Raum 33 abgegeben und über leitung 32 abgezogen·»
Die von der Flüssigkeit mitgerisselten Bläschen bilden
mit dieser ein inniges Gas-Flüssigkeits-Gemisch, in dem ein Stoffaustausch zwischen den beiden Phasen rasch erfolgte
Durch Zusammenstoß mit anderen Gasblasen können die kleinen
Bläschen sich vergrößern^ wobei die größeren Blasen dann zum
SpUr
Teil nach oben getragen werden*,.βμ die kleineren Bläschen gelangen
vorhei am Rand 28 des Rohres 26 in den ringförmigen Raum
31· Diese' Bläschen werden von der außerhalb des Rohres 26 liegenden
Flüssigkeitsoberflache in den Raum 33 abgegeben oder gelangen
mit der Flüssigkeit in die Abzugsleitung 23·
Sind Behälter und Innenrohr gemäß Fig» 3 nach unten konisch
auslaufend, so ist das Verhalten des Gas-Flüssigkeitsgemischs
im unteren Teil des Innenrohrs 26 analog dem Verhalten des Gemischs
in der Vorrichtung gemäß Fig« 2O
Weitere Modifikationen der Vorrichtung gemäß Fig. 3 sind
mögliehe ZaB. kann ein Teil der durch leitung32 abgelassenen
ß-ase mit frischem Gas vereinigt und durch leitung 30 wieder
eingeführt werden. Die Verteilung des Gases muß nicht durch einen Verteilerring erfoigen? sondern kann auch auf andere Wei—
se ausgeführt werden. An der Austrittsöffnung 35 können Verteiler, ZeBo Sprühdüsen angebracht seino
Die Vorrichtung gemäß Pig. 3 kann auch mit Gemischen aus
Gas und einer mehrphasigen Flüssigkeit betrieben werden. In diesem
Fall kann es notwendig sein, eine zweite Kreislaufleitung
vorzusehen, die Material vom Boden des Behälters 22 abzieht und
der Zuleitung 34 zuführt. Da die Flüssigkeit am Boden des Behälters 22 einen größeren Anteil an den dichteren flüssigen
Phasem, die Flüssigkeit nahe der Oberfläche hingegen größere
Ä Mengen· der weniger dichten Phasen enthält, werden durch diesen/
■ zweiten Kreislaufstrom die flüssigen Phasengut gemischt. Das
vorstehend beschriebene Vorgehen bei mehrphasigen Flüssigkeiten, ist auch auf das Arbeiten mit der Vorrichtung gemäß Fig, 5 smw
"wendbaro
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtungen sind
auf unvollständig mischbare Gas- und Flüssigkeitsphasen anwendbare
Unter dem Ausdruck ''unvollständig mischbar" wird eine relative Unlöslichkeit einer Phase in der anderen verstanden» ,--■-Sind
beide Phasen völlig unmischbar, so tritt kein Stoff aus tauscl
ein. Die .Erfindung ist daher anwendbar auf den Stoffaustausch/"
zwischen Phasen, die nach Berührung miteinander unterscheid—
ψ bar bleiben, wobei «ia Gemisch nach längeren Verweilzeiten 2
oder mehr Phasen, erkennbar sind. ..., · ;
Die erfindungsgemäß geeigneten Flüssigkeitsgeschwindig—
keiten liegen zwischen etwa 30 cm/Min» und über 18 m/Min. Bei
einer Geschwindigkeit von etwa 18 m/Mino werden die meisten Gasblasen
in einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit Wasser als Flüssigkeit zunächst mit nach unten geschwemmte Die jeweils geeigneten Geschwindigkeiten hängen von der"Art der Vorrichtung^
der Flüssigkeit, den Jichten von Flüssigkeit und Gas und den
Oberflächenspannungen zwischen den einzelnen i'hasen ab. Die jeweilige Geschwindigkeit kann der Fachmann leicht ermitteln*
09817/1049 BADORtGJNAL
Erfindungsgemäß wird eine Emulsion der -verschiedenen
Phasen in der Gas-Flüssigkeit- oder Gas-Flüssigkeit-Flüssigkeit-Kontaktzone
gebildet. Das in der Emulsion vorliegende innige Gemisch, erlaubt einen raschen und erschöpfenden Stoffaustausch
zwischen den Phasen. Unter "Emulsion" wird ein inniges Gemisch der verschiedenen Phasen, verstanden, die sich später.
wieder trennen können oder, nicht. Obgleich fast alle Emulsionen
nach längerer Zeit brechen., gehören zu den Emulsionen im Sinne der vorliegenden Erfindung auch solche Gemische, die sich.direkt nach Wegfall, der emulsionsbildenden mechanischen Kraft wieder
trenoieiai wie auch solche, die erst lange Zeit danach oder Λ
überhaupt nicht brechen» Alle diese innigen Gemische werden also
hier als Emulsionen bezeichnetρ
Gase können dem Kreislaufstrom, vor Eintritt in die Hauptmasse der Flüssigkeit auf beliebige herkömmliche Weise zugesetzt
werden. Vorzugsweise verwendet man ein Venturi—Rohr oder
-dglο Eine einfache Methode besteht auch darin, daß man den
Kreislaufstrom frei in den von Flüssigkeit freien Raum oberhalb
der Flüssigkeitsoberfläche austreten läßt, wobei er etwas in
diesem Raum vorhandenes· Gas mitreißt. In diesem Fall sind Mittel
vorzusehen, durch die frisches Gas in den von Flüssigkeit
freien Raum eingeführt wird, Zur Förderung der Gasaufnahme kann . auch
eine Gaspumpe verwendet werden. "
Arbeitet man mit mehr als einem Kreislaufstrom, so können
die Ströme gemischt werden, indem man den einen in den anderen
einbläst f wobei Emulsionsbildung erfolgt. Auch kann ein einfaches
Verfahren, ähnlich wie beim Misehen von Gas und Flüssigkeit
verwendet werden. Bei diesem Verfahren läßt man äen Kreislauf strom direkt auf die Flüssigkeitsoberfläche auffallen. Die
obersten Flüssigkeitsschichten enthalten einen größeren Anteil
an leichteren flüssigem Phasen. Ber auffallende Flüssigkeitsstrom
treibt Teile der oberen Flüssigkeitssehichten nach unten und erzeugt so einen Emulgiereffekt. Mehrere Kreislaufströme
werden benötigt, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fer-
1867231
Kohlenwasserstoffen
mentation von .ISPeti oder für andere Verfahren dient, bei denen
mentation von .ISPeti oder für andere Verfahren dient, bei denen
mehrere flüssige Phasen vorliegen» ■
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher veranschaulicht»
Beispiel I ■""..".
Herstellung von Glueonsäure durch Gärungo
7 1 einer Lösung mit 11,2$ Glucose, entsprechend anorganischen
Salzen, und Wachstumsfaktoren wurde mit einem Glueonsäure
produzierenden Stamm der Gattung Acetobacter inokuliert *
Die Lösung wurde in eine Vorrichtung gemäß Fig. 1 verbracht und zirkuliert, Fach 42 Std» betrug die Ausbeute 98,5$ Glucon—
säure, bezogen auf Glucose,, Als Gas wurde Luft verwendet, die
■2
in einer Menge von 0,,,06 nr/Std· eingeführt wurde» Pro Stde.
wurden etwa 690 1 der Flüssigkeit im Kreislauf geführt, entsprechend
einer Lineargeschwindigkeit von etwa 5,6 m/Min<>
Ein konventionelles 2 1-Laboratoriums-Gärgefäß mit einem sa*
mit 1725 üoP«M» arbeitenden Rührer liefert bei einer Zufuhr
an komperimierter Luft von. 0*06 m /1 Gärbrühe /Std« eine äquivalente
Ausbeute nach 41 Std.
• Wachstum einer nicht identifizierten Hefe auf
einer wässrigen Kerosin-iümulsiono
Ein Gemisch aus. 6 1 Wasser, 0,3 1 Kerosin, 6 g Ammoniumnitrat,:
Jg MgSO.ο7H2O, 1,8 g KH2PO., 0,06 g Hefeextrakt und
0,012 g FeSO,.5H9O wurde auf pH 5 eingestellt,, Die Lösung wurde
mit einer aus dem Boden, isolierten Wasserstoff verbrauchenden
Hefe-inokuliert und dann in eine Vorrichtung gemäß Fig»
gebracht» Die Vorrichtung wurde mit einer Zirkulationsgeschwindigkeit
von 11,5 l/Hin, betrieben, entsprechend einer Lineargeschwindigkeit
von etwa 5>6 m/Min„ Nach etwa 2 Min. war eine
■ ■ - 19-. 1067231
milchigweiße Kerοsin-Wasser-Emulsion entstanden«, Nach 72 Std.
bei etwa Raumtemperatur waren etwa 75,8$ d-es KerceLns umgewandelt
und die 'Menge an Hefezellen betrug 10YoI.^0 Luft von"UOr-.
maldruck: wurde während des Verfahrens in einer Mengevon0,09
mVstdo in den Kreislauf strom eingesaugt. Mit einem üblichsn
Laboratoriums-Gärgefäß von 8 1 Inhalt, mit einem mit 400 U.ppM.
arbeitenden Rührer und einer luftzufuhr von 0,03 m /Std./l
wurde keim Zellwachstum im selben Medium erzielto
Beispiel III ' '■:■■■
; : ■■■■ " : ' v" ■"'
Herstellung von Backhefe . .
Aus 15,5 g Na2HPO4, 5,5.' g (NH4) 2SQ^ uiid 1,3 g MgSO4^H2O
wurde unter Auffüllen mit Wasser: auf 5 1 eine Lösung: hergestellt,
die mit 106 g Backhefe beimpft und in eine-Vorrichtung
gemäß Pig. 1 verbracht wurde. Sofort nach dem Beimpfen wurden.
672 g Rübenmelasse und 168 g Blackstrap-Melasse der Lösung zugesetzt.
Nach Einschalten der Kreislaufpumpe wurde /13 Std« lang
^fermentiert. Während der ersten 12 Stden* wurden noch größere
Mengen deie Melassegemischs zugegeben. Die jeweils zugegebene
Menge steigt gegenüber dem vorausgegangenen Zusatz exponentiell mit der Zeit. Analog werden Ammoniumsulfat und Ammoniumhydroxyd
im Verlauf der 12 Stden. zugesetzt. Bezüglich der Zugabeform s. John White," Yeast technology, John Wiley & .Son
New York 1954-, S. 62« Insgesamt wurden 57,0 g Ammoniumhydroxyd
und 10,8 g Ammoniumsulf at zugesetzt. Das G-emi sch wurde mit
Ammoniumhydroxyd bei einem pH von 4>5 gehalten. Die Flüssigkeit sumwälzung betrug 11,5 l/Min. Als Gas wurde Luft verwendet.
Die Mischung erfolgte, indem man die Kreislaufflüssigkeit auf die Flüssigkeitsoberflache aufplatschen ließ, wobei Luftbläschen
mitgerissen wurden. Die Ausbeute betrug, bezogen auf die
anfänglich eingesetzte Melasse, 78,7$.
In einem konventionellen/ mit Prallplatteh und Rührer mit
400 U.p.M. versehenen "Fermenter wurde nach einem im wesentli-
209817/1049
ehen identischen Verfahren eine Ausbeute von 76,6$ .erzielt.
Dem Fermenter wurde Preßluft im Verhältnis 1 ToI.teil Gas
pro 1 VoI ο teil Flüssigkeit pro Min«, zugesetzt.
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Claims (1)
1687231
- «*■■- . ■ - ■
ΖΛ
Patentansprüche
1 β Verfahren zur Erzeugung einer innigen und längeren
Berührung zwischen einer Flüssigkeit und einem unvollständig
damit mischbaren Gas-, dadurch gekennzeichnet, daß man
in einer Mischzone Gasblaseh in die Flüssigkeit einführt,
das Gemisch in eine Kontaktzone und dann in eine Trennzone leite ti, und einen hauptsächlich aus. der Flüssigkeit bestehenden
Kreislaufstrom mit solcher Geschwindigkeit aus
der. Trennzone in die Mischzone leitet, daß der auf die Gas*-
blasen einwirkende Auftrieb in Misch— undl Kontaktzone im weisen tlich en aufgehoben wird^ södaß sich in diesen Zonen eine
Emulsion ausbildete .
2V. Verfahren. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Flüssigkeit aus mehr als einer flüssigen Phase besteht.
3· Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß
man eine- aerobe Fermentation ausführt.
4. Verfahren nach Anspruch 1* dadurch gekennzeichnet>
daß die Mischzone den dbereii: Teil einer sich nach unten bewegenden
Säule aus Flüssigkeit Und Gas ausmacht^ die Kontäktzone
. den Mitteibereich und die Treiihzdhe den untersten Teil der
Säule darstellt, und der Kreislaufstrom vom untersten Teil
der Säule abgezogen und in derfc obersten Teil rückgeführt wird»
5. Verfahren nach Anspruch \t dadurch gekennzeichnet, daß
ein ütoffaustausch zwischen den Phasen stattfindet.
6 ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Trennzone, aus der der Kreislaufstrom abgezogen wird, konisch
ausgebildet ist. -
7, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einführung der G-asblasen in die Flüssigkeit durch Ansaugen
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des öases in den Kreislaufstrom vor dessen Eintritt in die
Mischzone erfolgt.
80 Vorrichtung zur Durchführung eines Stoffaustauschs
zwischen Gas- und flüssigen Phasen, gekennzeichnet durch einen hohen unvollständig mit der Flüssigkeit zu füllenden
Behälter, Mittel zum kontinuierlichen Abziehen von Flüssigkeit vom oberen oder, unteren Ende des Behälters und zu deren Rückführung,
in den oberen. Teil des Behälters mit entsprechendeii
Austritts- und Eintrittsöffnungen,, Mittel zum Einführen' von
frischem Gas in den Kreislauf strom, und Mittel zum Ablassen von Gas aus dem oberen, von Flüssigkeit freien Teil des Be- '
hälters ο ·
9» Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet j
daß die Mittel zum Einführen von Gas axis einer Ansaugvorrichtung bestehen»
1Oo Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel,,
die die Zugabe von abgelassenem Gas zum frischen GaS erlauben;*,
11β Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet*
daß der untere Teil des Behälters in einen Konus ausläuft^
und die Mittel zum Abziehen von Flüssigkeit sich am untersteh
Bilde des konischen Teils befinden.
12· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen
hohen, unvollständig mit der Flüssigkeit zu füllenden zylindrischen Behälter, in welchem sich koaxial angeordnet ein an
beiden Enden offenes zylindrisches Rohr befindet, dessen oberes
Ende über den Flüssigkeitsspiegel ragt und dessen unteres Ende
vom Behälterboden Abstand hat, sodaß das Gesamtvolumen der Flüssigkeit aufgeteilt wird in einen Anteil innerhalb dem zylindrischen
Rohr, einen Anteil im ringförmigen Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Rohres und der Innenfläche des ■
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Behälters, und einen Anteil unterhalb des zylindrischen Rohres, Mittel zum kontinuierlichen Abziehen eines Flüssigkeitsstroms
aus dem oberen Teil des ringförmigen Raumes und zur Rückführung
in' den oberen Teil des zylindrischen Rohrs mit entsprechenden Austritts- und liintrittsöffnungen, Mittel zum
Einführen von frischem Gas in die Flüssigkeitssäule, die in
der Nähe der Eintrittsöffnung des Kreislaufstroms wirksam
werden, und Mittel zum Entfernen von oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche
befindlichem, freigesetztem Gas.
dadurch gekennzeichnet,
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,Vdaß die Mittel zum Einführen
von Gas aus einer Verteilvorrichtung bestehen, die sich in der Flüssigkeitssäule im zylindrischen Rohr nahe der Flüssigkeitsoberfläche
befindet.
I4. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,
daß die Verteilvorrichtung ein Verteilerring ist.
15c Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel,
zum Abzweigen eines zweiten Kreislaufstroms vom oberen
und Mittel, oder unteren Teil des Benälters,*welche die Vereinigung des
zweiten mit dem ersten Kreislauf strom vor der V/i e der einführung
in die Flüssigkeitssäule gestatteno
16c Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Teil des zylindrischen Rohres nach außen als Konus ausläuft. ' _
17. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Teil des Behälters parallele Seitenwände besitzt, ■ der mittlere Teil sich konusartig erweitert und der untere»
Φ Teil parallele Seitenwände und einen Durchmesser entsprechend
·*' dem größten Durchmesser des konusförmigen Abschnitts besitzt,
und die Mittel zur Abzweigung des Kreislaufstroms sich· am unteren
Jude des zweitgenannten, parallelseitigen Abschnitts befinden»
-
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OfUOlNAL
18. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
Mittel zum Verlangsamen der !Fließgeschwindigkeit des Gemische aus Gas und Flüssigkeiten verschiedener Dichte an einer Stelle des Strömungsweges. .
Mittel zum Verlangsamen der !Fließgeschwindigkeit des Gemische aus Gas und Flüssigkeiten verschiedener Dichte an einer Stelle des Strömungsweges. .
19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel in einer Quersehnittvergrößerung in Strömungs—
richtung besteht.
Für
Chase Pfizer u. ..öl*. Ine,
New York, U.¥>, V.St.A.
EechtBanwalt
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Legal Events
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