DE4224912A1 - Reaktor - Google Patents

Reaktor

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DE4224912A1
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DE4224912A
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Robin John Batterham
Warwick Arthur Hoffmann
Nicholas Katsikarous
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Technological Resources Pty Ltd
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Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Reaktor für ein Zweiphasen- oder Dreiphasensystem.
Die Erfindung findet besonders bei der Durchlüftung eines Fluids, das eine Aufschlämmung aus Mineralpartikeln umfaßt, mit Luft oder bei Bedarf mit einem anderen geeigneten sauerstoffhaltigen Gas Anwendung, beispielsweise bei der aeroben bakteriellen Extraktion. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt und erstreckt sich auf die Durchlüftung aller Systeme aus Gas/Flüssigkeit, Gas/ Flüssigkeit/Feststoff oder Gas/Flüssigkeit/Feststoff/Mikro­ bakterien.
Die Erfindung hat die Vorteile der Durchlüftung eines Fluids mit Gas bei geringem Energieeinsatz und mit hoher Leistung, dies ist auf die Ausnutzung des Gases bezogen.
Der hier verwendete Begriff "Durchlüftung" bedeutet die Einführung eines oder mehrerer Gase in ein Fluid.
Reaktoren zur Durchlüftung von Aufschlämmungen werden seit vielen Jahren in der Bergbauindustrie verwendet. Die zwei wichtigsten Typen von Reaktoren sind der Pachuca- (oder mit Luft gerührte Reaktor) und der mechanisch gerührte Reaktor.
Der Pachucareaktor war am Anfang aufgrund seiner einfachen Konstruktion und der einfachen Betriebsweise begünstigt, verliert jedoch seine Vorteile allmählich, da die Reaktor­ größe zunimmt. Dieser Bedeutungsverlust resultiert aus den großen Mengen komprimierter Luft, die für eine gute Suspen­ sion der Mineralien erforderlich ist. Die Verweilzeit der Luft im Pachucareaktor ist für eine wirksame Massenüber­ tragung zu gering und Pachucareaktoren neigen zur Kanali­ sierung der Luft. Das Rühren mit Luft ist im allgemeinen unzureichend, da die Blasengröße für ein wirksames Rühren zu hoch ist, um eine wirksame Massenübertragung zu gewähr­ leisten.
Das mechanische Rühren wird insbesondere für große Reak­ toren immer umfangreicher verwendet, da die Gestaltung der Rührflügel effizienter geworden ist und es deutlich wurde, daß die zusätzlichen Kosten durch die relativ niedrigere Energie mehr als kompensiert werden, die zum Rühren erfor­ derlich ist.
Für eine wirksame Massenübertragung der Luft in die Lösung ist es erforderlich, in einem gut gemischten System eine feine Dispersion der Blasen zu erhalten, wobei diese Blasen im Reaktor eine hohe Verweilzeit aufweisen. In der Praxis wurde dies erreicht, indem Luft durch einen Turbinenrühr­ flügel mit hoher Scherkraft geleitet oder indem Luft durch eine Membran oder einen porösen Diffusor eingeführt wird. Diese beide Verfahren sind energieaufwendig, da die Luft mit ausreichendem Überdruck eingeführt werden muß, um den Druck der Flüssigkeit an der Einspritzstelle zu überwinden und den Druckabfall entlang der Einspritzöffnung, der Membran oder des Diffusors zu überwinden. Üblicherweise befindet sich die Einspritzstelle am Boden des Reaktors und besonders im Falle der Durchlüftung großer Gefäße bilden die Kosten und die Energiekosten für das Anfahren den Hauptteil der Kosten, um die Luft auf den Druck zu komprimieren, der zum Einspritzen erforderlich ist. Wenn die Behälter tiefer als etwa 10 m sind, ist eher die Installa­ tion teurer Hochdruckkompressoren erforderlich, als die von Luftgebläsen. Außerdem kann die Verwendung eines porösen Diffusors oder von Einblasrohren in Reaktoren für Aufschlämmungen zu Verlusten bei der Betriebszeit führen, wenn der Diffusor freigemacht werden muß.
Mechanisch gerührte Reaktoren werden uneffektiv, wenn große Luftmengen nötig sind, da die für die Dispersion der Luft in den Reaktoren erforderliche Leistung sehr hoch wird. Im Falle von bakteriellen Reaktoren können außerdem die an den Blattspitzen der Hochgeschwindigkeitsrührflügel vorhandenen Scherkräfte die Bakterien zerstören.
Besonders bei Gas/Flüssigkeit/Feststoff-Systemen, bei denen es von Bedeutung ist, die Feststoffe in Suspension zu hal­ ten, wird die für die Zirkulation des Fluids im Durchlüfter erforderliche Leistung zum signifikanten Kostenfaktor.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Reaktor zur Ein­ führung eines Gases in ein Fluid geschaffen, welcher um­ faßt:
einen Mischbehälter für das Fluid, eine Trenneinrichtung, um den Behälter in mindestens zwei Kammern zu unterteilen und damit das Fluid an einem unteren Bereich und einem oberen Bereich des Behälters zwischen diesen Kammern strö­ men kann, eine Pumpeneinrichtung, die in einer der Kammern angeordnet ist, damit das Fluid in einer Kammer nach unten und in der anderen Kammer nach oben zirkuliert, eine Ein­ richtung zur Erzeugung eines Bereiches mit verringertem Druck in einem Teil des Fluids, eine Einrichtung zur Ein­ führung von Gas in das Fluid in diesem Bereich mit verringertem Druck, um das Fluid zu durchlüften, und eine Einrichtung zur Einführung des durchlüfteten Fluids in das zirkulierende Fluid im Behälter.
Es ist bevorzugt, daß die Trenneinrichtung ein Saugrohr umfaßt, das so gestaltet ist, daß es in das Fluid im Be­ hälter eingetaucht wird, wobei dieses Saugrohr ein offenes oberes Ende und ein offenes unteres Ende aufweist.
Es ist besonders bevorzugt, daß der Behälter zylindrisch und das Saugrohr in der Mitte in diesem Behälter angeordnet ist, um den Behälter in eine innere und eine äußere ring­ förmige Kammer zu unterteilen.
Es ist bevorzugt, daß im Saugrohr eine Pumpeneinrichtung angeordnet ist.
Es ist bevorzugt, daß diese Pumpeneinrichtung eine Axial­ pumpe umfaßt.
Es ist besonders bevorzugt, daß diese Axialpumpe Rührflügel umfaßt, die im Saugrohr angeordnet sind.
Es ist bevorzugt, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Be­ reiches mit verringertem Druck im Fluid ein rohrförmiges Teil umfaßt, das einen Bereich mit verringertem Querschnitt aufweist, um dem durch den rohrförmigen Körper strömenden Fluid einen Venturieffekt zu verleihen, wodurch in diesem Bereich mit verringertem Querschnitt die Geschwindigkeit des Fluids zunimmt und der Druck des Fluids abnimmt.
Bei einer bevorzugten Anordnung wird der Bereich mit ver­ ringertem Querschnitt geschaffen, indem im rohrförmigen Teil eine Verengung gebildet wird. Bei einer weiteren be­ vorzugten Ausführungsform wird der Bereich mit verengtem Querschnitt gebildet, indem in das rohrförmige Teil eine Beschränkung eingesetzt wird.
Es ist bevorzugt, daß die Einrichtung zur Einführung des Gases in das Fluid eine poröse Membran, Löcher oder Düsen umfaßt.
Durch die vorliegende Erfindung wird auch ein Verfahren zur Einführung eines Gases in ein Fluid geschaffen, welches um­ faßt:
Zirkulierung des Fluids durch eine Pumpeneinrichtung in einem Mischbehälter mit zumindest zwei Kammern, die im obe­ ren und unteren Bereich des Behälters in Fluidverbindung stehen, so daß das Fluid in einer Kammer nach unten und in der anderen nach oben strömt, Schaffung eines Bereiches mit verringertem Druck in einem Abschnitt des Fluids, Einfüh­ rung von Gas in diesen Abschnitt des Fluids im Bereich mit verringertem Druck, um das Fluid zu durchlüften, und Einführung des durchlüfteten Fluids in das im Behälter zir­ kulierende Fluid.
Diese Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert, welche zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors,
Fig. 2 eine detaillierte schematische Darstellung der grundsätzlichen Gestaltung der Venturieinrichtung zur Verwendung im in Fig. 1 gezeigten Reaktor,
Fig. 3 eine detaillierte schematische Darstellung der be­ vorzugten Ausführungsform der Venturieinrichtung zur Verwendung im in Fig. 1 gezeigten Reaktor und
Fig. 4 eine graphische Darstellung der Sauerstoffaufnahme und der Sauerstoffausnutzung gegenüber der Luft­ strömung bei dem in Fig. 1 gezeigten Reaktor und bei einem herkömmlichen mit Luft gerührten Reaktor.
Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors wird hier im Zusammenhang mit der Durchlüftung einer Auf­ schlämmung aus Mineralien und Wasser mit Luft beschrieben. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß diese Erfindung nicht auf diesen Anwendungszweck beschränkt ist und sich auf die Durchlüftung jedes Fluids mit oder ohne suspendierten Feststoffen erstreckt.
Der in Fig. 1 gezeigte Reaktor 11 umfaßt einen Mischbehälter 12, der die Aufschlämmung enthält, ein senkrechtes Saugrohr 13, das in die Aufschlämmung getaucht ist, und einen von einem Motor angetriebenen axialen Rührflügel 14, der in der Nähe der Oberseite im Saugrohr 13 angeordnet ist. Der Behälter 12 kann jede geeignete Größe aufweisen. Das Saugrohr 13 hat ein offenes oberes und unteres Ende 16, 18 und ist in der Mitte des Mischbehälters 12 angeordnet, um den Mischbehälter 12 in die innere Kammer 21 und die äußere ringförmige Kammer 23 zu unterteilen. Bei Verwendung ruft der Rührflügel 14 eine nach unten gerichtete Strömung im Saugrohr 13 und anschließend eine Aufwärtsströmung in der äußeren ringförmigen Kammer 23 hervor. Die Strömung der Aufschlämmung wird so geregelt, daß die Mineralpartikel in Suspension gehalten werden.
Der Reaktor 11 umfaßt außerdem eine äußere Leitung zum Ab­ ziehen eines Teils der Aufschlämmung aus dem Mischbehälter 12, zur Durchlüftung der Aufschlämmung und Rückführung der mit Luft angereicherten Aufschlämmung zum Mischbehälter 12. Diese äußere Leitung umfaßt eine Umlaufleitung 6, eine Pumpe 15 zum Pumpen der Aufschlämmung entlang der äußeren Leitung und eine Venturieinrichtung 17 zur Durchlüftung der Auf­ schlämmung. Die äußere Leitung ist so angeordnet, daß sie die Aufschlämmung vom oberen Abschnitt des Mischbehälters 12 ab­ zieht und die mit Luft angereicherte Aufschlämmung an einer Stelle im Saugrohr 13 oberhalb des Rührflügels 14 zurück­ führt, um das Mischen der mit Luft angereicherten Aufschläm­ mung mit der im Mischbehälter 12 zirkulierenden Aufschlämmung zu optimieren. Die äußere Leitung umfaßt zumindest eine Wie­ dereintrittsdüse 19, die so angeordnet ist, daß sie die mit Luft angereicherte Aufschlämmung im Saugrohr 13 nach unten richtet.
Fig. 2 zeigt die grundsätzlichen Gestaltungsmerkmale der Venturieinrichtung 17. Wie es in dieser Figur gezeigt ist, umfaßt die Venturieinrichtung 17 einen rohrförmigen Körper 25 mit einer Einlaßseite 41 und einer Auslaßseite 43 und eine mittlere Verengung 3, die den Bereich mit reduziertem Quer­ schnitt definiert, in dem sich Löcher 2 zur Einführung der Luft befinden, damit diese mit der Aufschlämmung vermischt wird. Wenn die Aufschlämmung durch den rohrförmigen Körper 25 in der durch den Pfeil A gekennzeichneten Richtung strömt, nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu, wenn die Aufschlämmung die Verengung 3 betritt, wodurch entsprechend der Bernoulli- Gleichung ein Bereich mit verringertem Druck erzeugt wird. Um die Luft in diesen Bereich mit verringertem Druck einzufüh­ ren, ist es folglich nicht erforderlich, daß die Luft einen hohen Druck aufweist, die Luft kann mit niedrigem Druck oder durch natürliche Ansaugung eingebracht werden. Wenn die Auf­ schlämmung aus der Verengung 3 fließt, betritt sie einen Be­ reich mit vergrößertem Querschnitt 5, worin die Fluidge­ schwindigkeit abnimmt und der Druck ansteigt.
Der Bereich mit vergrößertem Querschnitt 5 ist so gestaltet, daß sich eine maximale Energiegewinnung ergibt, wenn sich die mit Luft angereicherte Aufschlämmung ausdehnt, da sie aus der Verengung 3 herausfließt. Außerdem sind die Gestaltung und die Betriebsparameter der Venturieinrichtung 17 so ausge­ wählt, daß Luftblasen mit optimaler Größe für eine wirksame Massenübertragung des Sauerstoffs aus den Blasen auf die Auf­ schlämmung gebildet werden. Als Folge ist eine minimale Luft­ menge erforderlich, wodurch die Betriebskosten verringert werden. Die Gestaltung und die Betriebsparameter umfassen die Strömungsgeschwindigkeit der Aufschlämmung, den Luftdruck und die Einrichtung zum Einspritzen der Luft in die Aufschläm­ mung.
Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Venturi­ einrichtung 17 für die Verwendung bei einem Mischtank 12 mit 3000 Liter Kapazität und einer Umlaufleitung 6 mit 75 mm Durchmesser. Die Verengung 3 der Venturieinrichtung 17 umfaßt einen Einlaßkonus 45 mit 25° und einen Auslaßkonus 47 mit 7°. Der Durchmesser der Verengung 3 beträgt 25 mm und der Durch­ messer der Auslaß- und Einlaßseite 41, 43 beträgt 75 mm. Die Löcher 2 sind im Auslaßkonus 47 der Verengung 3 und in drei Umfangsreihen angeordnet, die 5 mm voneinander getrennt sind, wobei jede Reihe 24 Löcher mit 1 mm umfaßt.
Die Erfindung ist in ihren grundsätzlichen Aspekten nicht auf die hier genannten spezifischen Details beschränkt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des folgenden Beispiels erläutert.
Es wurde ein Reihe von Versuchen in einem herkömmlichen Reak­ tor, der einen 3000-Liter-Mischbehälter umfaßt, der von einem axialen Rührflügel gerührt wird und eine Lufteinspritzung durch ein Ringeinblasrohr mit einem Bohrloch von 1 mm auf­ weist, das unterhalb des Rührflügels angeordnet ist, und der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors durchgeführt, die in Fig. 1 gezeigt ist und einen 3000-Liter- Mischbehälter umfaßt, der von einem axialen Rührflügel ge­ rührt wird, der im Saugrohr angeordnet ist, und der eine Venturieinrichtung aufweist, die die durchlüftete Aufschläm­ mung an eine Stelle oberhalb des axialen Rührflügels zurück­ führt.
Die Behälter enthielten eine Aufschlämmung mit 8% Gew./Vol. von abgereicherten Pyrit/Pyrhotit-Fraktionen, die mit Thiobacillus ferrooxidans bakteriell extrahiert worden war.
Die Durchlüftungsleistung jedes Behälters wurde ausgewertet und die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen:
  • a) der Sauerstoffaufnahme in der Aufschlämmung und die Luftströmung in den herkömmlichen Reaktor und in die bevor­ zugte Ausführungsform des Reaktors und
  • b) die Sauerstoffausnutzung und die Luftströmung in den herkömmlichen Reaktor und in die bevorzugte Ausführungsform des Reaktors.
Der Begriff "Sauerstoffaufnahme" bezieht sich auf die Sauer­ stoffmenge, die auf die Flüssigkeit übertragen wurde, und ist folglich ein direktes Merkmal des Durchlüftungsgrads. Der Be­ griff "Sauerstoffausnutzung" bezieht sich auf die Sauerstoff­ menge, die als Prozentsatz der Gesamtmenge des Sauerstoffs, der in den Reaktor eingebracht wurde, auf die Flüssigkeit übertragen wurde und ist folglich ein direktes Merkmal der Durchlüftungsleistung.
In Fig. 4 bezieht sich der Begriff "Lufteinblasrohr" auf den herkömmlichen Reaktor und der Begriff "Venturidurchlüfter" auf die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors.
Die Ergebnisse in Fig. 4 zeigen, daß die Durchlüftungslei­ stung der bevorzugten Ausführungsform des Reaktors deutlich besser als die des herkömmlichen Reaktors war. Als besonderes Beispiel ist es bei dieser bevorzugten Ausführungsform des Reaktors möglich, die Aufschlämmung mit 150 mg O2/l der Auf­ schlämmung/h bei einer Luftströmung von 60 l/min und einer Sauerstoffausnutzung von 50% zu durchlüften, wohingegen es beim herkömmlichen Reaktor nur möglich war, die Aufschlämmung mit 150 mg O2/l der Aufschlämmung/h bei einer beträchtlich höheren Luftströmung von 150 l/min und einer deutlich niedri­ geren Sauerstoffausnutzung von 20% zu durchlüften.
Der Strombedarf zur Durchlüftung jedes Reaktortyps mit einem gegebenen Luftvolumen wurde beobachtet und wurde auf Werte ausgeweitet, die den angenommenen Strombedarf für die Durch­ lüftung in einem Behälter mit 1000 m3 darstellen. Die Ergeb­ nisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Vergleich des Strombedarfs für die Durchlüftung
Konfiguration
Strombedarf für die
Durchlüftung
(W.h/m³) Herkömmlicher Reaktor mit Lufteinblasrohr 80
Erfindungsgemäßer Reaktor mit Saugrohr und Venturi 20
Die Ergebnisse zeigen deutliche Stromeinsparungen bei der be­ vorzugten Ausführungsform des Reaktors verglichen mit dem herkömmlichen Reaktor. Die Ergebnisse zeigen insbesondere, daß die pro m3 zugeführter Luft nötige Energie für die bevor­ zugte Ausführungsform des Reaktors viermal niedriger als die beim herkömmlichen Reaktor war. Auf der Basis dieser Ergeb­ nisse der Energieausnutzung, um die oben erläuterte O2-Auf­ nahme von 150 mg O2/1 der Aufschlämmung/h zu erreichen, war die pro m3 übertragener Sauerstoff nötige Energie bei der be­ vorzugten Ausführungsform des Reaktors neunmal geringer als beim herkömmlichen Reaktor.
Die bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Reaktors weist gegenüber dem herkömmlichen Reaktor die folgenden Vor­ teile auf:
  • i) Das Gas wird mit geringem Druck oder durch natürliche Ansaugung zugeführt, wodurch der Bedarf nach teuren Hochdruckkompressoren für Gas eliminiert und der Strombedarf des Reaktors verringert werden. Es ist deutlich, daß der Rührer nur verwendet wird, um die Mineralpartikel zu suspendieren und die durchlüftete Aufschlämmung zu zirkulieren.
  • ii) Das Gas wird an der Stelle der Venturieinrichtung, an der die Fluidgeschwindigkeit hoch ist, eingespritzt oder natürlich angesaugt. Dies erzeugt sehr kleine Blasen, wodurch die Massenübertragung von Sauerstoff in die Lösung verbessert wird. Als Folge werden die Betriebskosten verringert, da die für den Reaktor nö­ tige Luft minimiert wird.
  • iii) Die durchlüftete Aufschlämmung wird oberhalb des Rührflügels in einem mittleren Saugrohr mit geringem Druck zum Mischbehälter zurückgeführt. Folglich wer­ den die Betriebskosten verringert, da der für die Zirkulation des Stroms nötige Strom der Pumpe mini­ miert wird.
  • iv) Die Kapitalkosten des Reaktors werden minimiert, da es im Mischbehälter weniger innere Teile gibt. Außer­ dem können größere Reaktoren gebaut werden, was zu einer ausgeglichenen Ökonomie führt.
  • v) Die Wartungskosten und die Ausschaltzeit werden mini­ miert, da es im Mischbehälter wenige Teile gibt, die ausfallen können. Die Wartung der äußeren Komponenten ist einfach, da die einzelne Durchlüftungseinrichtung zur Wartung abgeschaltet werden kann, ohne die Ge­ samtleistung des Reaktors zu beeinflussen. Der Ersatz einer verstopften Durchlüftungseinrichtung kann mit minimaler Unterbrechung des Verfahrens schnell erfol­ gen.
  • vi) Die Erfindung ist für eine effiziente Gasbeschickung und Suspension der Feststoffe in einem Gas/Flüssig­ keit/Feststoff-System oder für eine effiziente Gasbe­ schickung zu einem Flüssigkeitssystem geeignet. Ein Beispiel der Anwendung dieser Erfindung ist die Sus­ pension und Durchlüftung einer Reaktionsaufschlämmung von Mineralpartikeln, wie beim bakteriellen Extrahie­ ren. Andere Verwendungen umfassen die Biomethanisie­ rung von Synthesegas, die aerobe Digestion bzw. der aerobe Aufschluß von Abwasser oder anderem Schlamm bei der Herstellung von synthetischem Rutil, z. B. beim Becher-Verfahren. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf diese Gebiete beschränkt.
Es können viele Modifikationen der hier beschriebenen Ausfüh­ rungsform des Reaktors vorgenommen werden.
Obwohl der Rührflügel 14 bei dieser bevorzugten Ausführungs­ form in der Nähe der Oberseite des Saugrohrs 13 angeordnet ist, ist die Erfindung nicht auf diese Anordnung beschränkt, der Rührflügel 14 kann in jeder geeigneten Position entlang der Länge des Saugrohrs 13 angeordnet werden.

Claims (11)

1. Reaktor zur Einführung eines Gases in ein Fluid, ge­ kennzeichnet durch:
einen Mischbehälter (12) für das Fluid, eine Trennein­ richtung, um den Behälter in mindestens zwei Kammern zu unterteilen und damit das Fluid an einem unteren und
einem oberen Bereich des Behälters zwischen diesen Kam­ mern strömen kann, eine Pumpeneinrichtung, die in einer der Kammern angeordnet ist, damit das Fluid in einer Kammer nach unten und in der anderen nach oben zirku­ liert, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Bereiches mit verringertem Druck in einem Teil des Fluids, eine Einrichtung zur Einführung von Gas in das Fluid in die­ sem Bereich mit verringertem Druck, um das Fluid zu Durchlüften, und eine Einrichtung zur Einführung des durchlüfteten Fluids in das zirkulierende Fluid im Be­ hälter.
2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trenneinrichtung ein Saugrohr (13) um­ faßt, das so gestaltet ist, daß es in das Fluid im Behälter getaucht wird, wobei das Saugrohr ein offenes oberes und unteres Ende (16, 18) aufweist.
3. Reaktor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Behälter zylindrisch und das Saugrohr in der Mitte im Behälter angeordnet ist, um den Behälter in eine innere und eine äußere ringförmige Kam­ mer zu unterteilen.
4. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinrichtung eine Axialpumpe umfaßt.
5. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialpumpe einen Rührflügel (14) umfaßt, der im Saugrohr angeordnet ist.
6. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Bereiches mit verringertem Druck im Fluid ein rohrförmiges Teil umfaßt, das einen Bereich mit ver­ ringertem Querschnitt umfaßt, um dem durch das rohrför­ mige Teil strömenden Fluid einen Venturieffekt zu ver­ leihen, wodurch in diesem Bereich mit verringertem Quer­ schnitt die Geschwindigkeit des Fluids ansteigt und der Druck des Fluids abnimmt.
7. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit ver­ ringertem Querschnitt durch eine Verengung (3) im rohr­ förmigen Teil gebildet wird.
8. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich mit ver­ ringertem Querschnitt durch Einsetzen einer Beschränkung im rohrförmigen Teil gebildet wird.
9. Reaktor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Einführung des Gases in das Fluid eine poröse Membran, Löcher (2) oder Düsen umfaßt.
10. Verfahren zur Einführung eines Gases in ein Fluid, gekennzeichnet durch:
Zirkulation des Fluids mit einer Pumpeneinrichtung in einem Mischbehälter mit zumindest zwei Kammern, die im oberen und unteren Bereich des Behälters in Fluidver­ bindung stehen, so daß das Fluid in einer Kammer nach unten und in der anderen nach oben strömt, Schaffung eines Bereiches mit verringertem Druck in einem Teil des Fluids, Einführung des Gases in diesen Teil des Fluids im Bereich mit verringertem Druck, um das Fluid zu durchlüften, und Einführung des durchlüfteten Fluids in das im Behälter zirkulierende Fluid.
11. Reaktor zur Einführung eines Gases in ein Fluid, ge­ kennzeichnet durch:
einen Mischbehälter (12) für das Fluid, ein Saugrohr (13) zur Unterteilung des Behälters in zumindest zwei Kammern, wobei das Saugrohr ein offenes oberes und un­ teres Ende (16, 18) aufweist, damit das Fluid an einem unteren und oberen Bereich des Behälters zwischen den Kammern strömen kann, eine Axialpumpe mit einem Rührflügel (14), der im Saugrohr angeordnet ist, damit das Fluid im Saugrohr nach unten und dann in der ande­ ren Kammer nach oben zirkuliert, eine Einrichtung zur Schaffung eines Bereiches mit verringertem Druck in einem Teil des Fluids, die ein rohrförmiges Teil um­ faßt, das einen Bereich mit verringertem Querschnitt aufweist, um dem durch das rohrförmige Teil fließenden Fluid einen Venturieffekt zu verleihen, wodurch in die­ sem Bereich mit verringertem Querschnitt die Geschwin­ digkeit des Fluids zunimmt und der Druck des Fluids ab­ nimmt, eine Einrichtung zur Einführung des Gases in das Fluid im Bereich mit verringertem Druck, um das Fluid zu durchlüften, und eine Einrichtung zur Einführung des durchlüfteten Fluids in das im Behälter zirkulierende Fluid.
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