DE417507C

DE417507C - Verfahren zur Behandlung von Fluessigkeiten mit Gasen

Info

Publication number: DE417507C
Application number: DEC34169D
Authority: DE
Original assignee: Chem Fab Niederrhein F GmbH; KARL ULLMANN DR
Current assignee: Chem Fab Niederrhein F GmbH; KARL ULLMANN DR
Publication date: 1925-08-11

Description

Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die eine möglichst innige Einwirkung von Gasen auf Flüssigkeiten herbeiführen soll. Bei den bisher bekannten Vorrichtungen sollte dieses Ziel dadurch erreicht werden, daß die Gase durch eine hohe Flüssigkeitssäule hindurchgepreßt werden, oder dadurch, daß die Oberfaläche der Flüssigkeit verg, röl3ert wurde, bzw. durch Rühren der Flüssigkeit. Bei vorliegender Erfindung wird die Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit dadurch innig gestaltet, daß gleichzeitig mit der Flüssigkeit die Gase einer Zentrifugalpumpe zugeführt werden, in welcher durch die hohe Tourenzahl das Gas mit der Flüssigkeit grün.dlich vermischt wird. Durch den weiteren Weg, den Gas und Flüssigkeit anschließend daran zu nehmen gezwungen werden, wird die Berührung des Gases und der Flüssigkeit weiter gesteigert.
In gewissen äußeren Merkmalen erinnert dieses Verfahren an die Verfahren der französischen Patentschrift 413765 und der amerikanischen Patentschrift 1123092.
In der französischen Patentschrift wird eine Vo. rrichtung beschrieben, bei der die Flüssigkeit durch eine Flügelpumpe gefördert, während der Gasstrom durch einen injektorartigen Apparat zugeführtwird. Diesem Patent gegenüber bietet das angenteldete Verfahren den großen Vorteil, daß das Gas der Flüssigkeit in der Pumpe direkt zugeführt wird, wobei eine äußerst innige Vermischung zwischen Gas und Flüssigkeit herbeigeführt wird. Durch das Weiterleiten des Gemisches von. Gas und Flüssigkeit, bei welchem es gezwungen wird, die Richtung auf einem langen Wege sehr oft zu ändern, wird eine weitere Einwirkung der Gase herbeigeführt.
Die amerikanische Patentschrift 1123092 schützt ein Verfahren, bei welchem zwar auch eine Kreiselpumpe Verwendung fmdet, jedoch unterscheidet sich diese Vorrichtung von dem Gegenstande der Erfindung dadurch, daß das Gemisch won Gas und Flüssigkeit in Abb, 2 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in das Sammelgefäß zurücktritt, während bei der Erfindung das Gemisch von Gas und Flüssigkeit gezwungen ist, bis nahe an den Boden des Kessels zu strömen. Das Gas ist dadurch gezwungen, die darüb erliegende Flüssigkeitssäule nochmals zu durchströmen. In Abb. 3 der amerikanischen Patentschrift wird lediglich Gas durch die Pumpe gefördert, wodurch sich diese Anordnung von der unsrigen grundsätzlich unterscheidet.
Aus einer anderen Literaturstelle ist ferner eine Vorrichtung zur gleichzeitigen Förderung von Flüssigkeiten und Gasen bekannt, bei welcher die Gase ebenfalls direkt in das Laufrad der Pumpe eingeführt werden. Die Vorrichtung zum Einleiten des Gases ist überdies verstellbar.
In der betreffenden Literaturstelle wird darauf hingewiesen, daß durch diese Vorrichtung die Ansaughöhe der Pumpe nicht vermindert wird. Bei vorliegender Erfindung wird einer Verminderung der Ansaughöbe dadurch vorgebeugt, daß man die Flüssigkeit der Pumpe zulaufeuz läßt. Außerdem wird der Weg, den Gas und Flüssigkeit gemeinsam zurücklegen, vergrößert; es sind ferner Erweiterungen in der Steigleitung vorgesehen, und die Steigleitung ist wieder bis nahezu auf den Boden des Kessels geführt. Die Vorteile dieses gemeinsamen Weiterleitens eines äußerst innigen Gemisches von Flüssigkeit und Gas bestehen darin, daß das Gas in dem aufsteigenden Teil seines Weges infolge des Auftrieb es schneller aufsteigt als die Flüssigkeit, im absteigen, den Teil langsamer niedersteigt. Dadurch wird jedes der kleinen Gasbläschen ständig mit neuen Flüssigkeitsoberflächen in Berührung gebracht, wodurch die Ausnutzung der Gase wesentlich höher als bei allen bisher bekannten Verfahren ist.
Ein weiterer Vorzug der Erfindung besteht darin, daß das Gas nur unter einem geringen Druck zu stehen braucht, welcher geringer sein kann als der Gegendruck der auf dem Gase lastenden Flüssigkeit, da dieser Gegendruck durch die Wirkung der ro-tierenden Pumpe überwunden wird und nicht durch den Druck des Gases überwunden werden muß.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß 1. mit einer verhältnismäßig einfachen und billigen Apparatur eine äußerst innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit herbeigeführt wird, 2. die Betriebskosten im Vergleich zu Rührwerken und ähnlichen Apparaten wesentlich geringer sind, 3. die Reaktionsgefäße nur auf sehr geringen. Druck beansprucht werden, 4. in einer kleinen Apparatur große Durchsätze erzielt werden können, 5. das Gas unter einem-sehr, geringen Überdruck zugeführt werden kann.
Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist schematisch auf der Zeichnung dargestellt. Ein Kessel K steht in Verbindung mit einer rotierenden Pumpe R die in üblicher Weise angetrieben wird und deren Zulauf unter dem Niveau des Kessels liegt.
Von der Pumpe R führt eine Rohrleitung A senkreche in die Höhe und ist mit dem Rohr B, welches in den Kessel hineinragt und bis nahezu zum Boden desselben reicht, verbunden. Am Kessel K sind überdies noch Rohrstutzen C und D angebracht, der eine als Gasaustrittsstutzen, der andere zum Füllen des Kessels. Für s-tark schäumerde Flüssigkeiten kann überdies noch ein Schaumabscheider auf den. Kessel aufgebaut werden. Der Eintritt des Gases erfolgt direkt in die Zentrifugalpumpe entweder durch den Ansaugstutzen oder an einer sonstigen geeigneten Stelle des Pumpengehäuses. Sämtliche Stutzen und Rohrleitungen sind durch Absperrhähne bzw. Ventile abschließbar. Je nach Bedarf werden die Erwiterungen in der Steigleitung A mit Füllkörpern gefüllt, um den Weg des Gemisches nach Bedarf zu verlängern.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der Kessel K wird mit der Flüssigkeit gefüllt. Die Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird sich danach richten, ob diese Flüssigkeit schäumt oder nicht. Im ersteren Falle wird der Flüssigkeitsspiegel tiefer liegen müssen als im zweiten Falle. Sodann wird die Pumpe R in Betrieb genommen, wodurch ein Kreislauf der Flüssigkeit in der Richtung der Pfeile erfolgt. Nunmehr läßt man den Gasstrom in die Pumpe R eintreten, wodurch in der Pumpe selbst und auf dem weiteren Wege eine äußerst innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit erzielt wird. Das Gas ist nach Verlassen des Rohres B gezwilngen, die ganze Höhe der Flüssigkeitssäule im Kessel K zu durchströmen, und verläßt beim Stutzen das Reaktionsgefäß. Zur weiteren Vergrößerung der Oberfläche kann man auch, wie bereits oben erwähnt, an Stelle des glatten Rohres erweiterte Gefäße anwenden, die mit Füllkörstern, Platten usw. ausgefüllt werden können, oder man kann den Weg, den Gas und Flüssigkeit gemeinsam gehen, durch Verlängerung des Rohres A (indem man es z. B. als Schlangenrohr ausbildet oder ähnlich) vergrößern.
Soll die Einwirkung des Gases auf die Flüssigkeit beendigt werdn, so öffnet man das Ventil am seitlichen Rohrstutzen E und läßt die Flüssigkeit auf diesem Wege ausströmen.

Claims

PATENT-ANSPRÜCH: I. Verfahren. zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen, bei dem die Gase der Flüssigkeit in einer rotierenden Pumpe zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das innige Gemisch von Gas und Flüssigkeit gezwungen wird, auf einem beliebig langen Weg gemeinsam zu strömen, wobei die Strömungsgeschwindigkeit von Gas und Flüssigkeit verschieden groß ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem das Gas mit einem Druck der Flüssigkeit zugeführt wird, der geringer sein kann als der Druck der auf dem Gase lastenden Flüssigkeitssäule, dadurch gekennzeichet, daß das Gas durch eine rotiternde Pumpe angesaute und durch die Flüssigkeit hindurchgedrückt wird, wobei die Flüssigkeit der rotierenden Pumpe zuläuft.