DE69202775T2 - Anlage zum Mischen zweier fluider Phasen durch mechanisches Rühren, insbesondere für die Wasserbehandlung durch Übertragung von oxydierendem Gas und Verwendung einer solchen Anlage. - Google Patents

Anlage zum Mischen zweier fluider Phasen durch mechanisches Rühren, insbesondere für die Wasserbehandlung durch Übertragung von oxydierendem Gas und Verwendung einer solchen Anlage.

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Description

  • Die Erfindung betrifft Einrichtungen zum Mischen von Fluiden unter Anwendung eines mechanischen Rührwerks. Die Einrichtung der Erfindung ist insbesondere für das Mischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase konzipiert, wobei der Kontakt zwischen den Phasen optimiert wird.
  • Die Erfindung wird bevorzugt zur Behandlung von gelagertem, verbrauchtem oder gefiltertem Wasser durch Transfer eines oxydierenden Gases in das Wasser angewandt. In diesem Falle besitzt sie die Funktionen eines Turboreaktors mit Massentransfer.
  • Der Fachmann kann jedoch die Anwendung des Einrichtungsprinzips zur Behandlung anderer Flüssigkeiten oder anderer Mischungen von Fluiden in Betracht ziehen.
  • Die Wasserbehandlung für die Verteilung von Brauchwasser verfolgt, angesichts der heute gültigen Normen, die folgenden Ziele:
  • - Eliminierung von Suspensionsteilchen,
  • - Eliminierung organischer Stoffe,
  • - Eliminierung störender Ionen,
  • - Sterilisierung.
  • Die klassische Behandlungskette umfaßt meistens eine Folge physikalischchemischer Schritte von der Art Gerinnung-Flokulierung-Dekantation-Filterung.
  • Es ist bekannt, daß das Wasser nach dem Filtern von Krankheitserregern befreit werden muß, und zwar mit Hilfe von Oxydationsmitteln (Ozon, Chlor,...), von Strahlung (UV) oder durch eine Behandlung mit Aktivkohle, gekörnt oder in Pulverform (Eliminieren von Mikroverschmutzungen, von Spuren von Schwermetallen sowie von Geschmacks- und Geruchsstoffen aller Art).
  • Die Anwendung von Ozon ist bekanntlich nicht nur wirksam wegen der Bakterien und Virus tötenden Eigenschaften, sondern auch in den Schritten der kombinierten Ozonisierung-Gerinnung, Ozonisierung-Flotation, bzw. Ozonisierung-Adsorption über ein filterndes Medium (mit der Möglichkeit von biologischer Aktivität auf dem Filter), ohne die mehr klassischen Anwendungen zu vergessen, wie die Entfernung von Eisen und Mangan oder die Eliminierung von Geruchs- und Geschmacksstoffen. Es ist zuletzt bekannt, das Ozon eine oxydierende Wirkung auf eine Reihe von Mikroverschmutzungen hat (Phenole, einige Spülmittel,...) (s. Langlais, "Nouveau développement de l'ozonation en eau potable ettechnologie appropriée", in "L'eau, l'industrie, les nuisances", Nr. 109, April 1987, S. 28 - 30)("Neuentwicklung der Ozonisierung im Trinkwasser und geeignete Technologie" in "Wasser, Industrie und Störungen" Nr. 109, April 1987, S. 28 - 30).
  • Es sind verschiedene Arten von Mischvorrichtungen bekannt, die in den Wasserbehandlungsketten angewandt werden. Bei diesen Mischvorrichtungen kann es sich um Einspritzsysteme handeln (poröse Systeme, Passivierung hervorrufende Diffusionssysteme, Emulsionssysteme (auch Vakuumrohr- oder Hydro-Einspritzsysteme genannt)), um statische Mischer oder um dynamische Mischer (beispielsweise mit Rührwerk oder mit angetriebener Turbine).
  • Diese bekannten Mischer befinden sich für gewöhnlich oberhalb von Kontaktgefäßen, die so konzipiert sind, daß während einer festgelegten Zeitdauer das oxydierende Gas mit dem zu behandelnden Flüssigkeitsstrom in Kontakt gehalten wird).
  • So wird beispielsweise im französischen Patentantrag Nr. 90 06969 vom 31. Mai 1990, das im Namen desselben Antragstellers eingereicht wurde und bei Einreichen des vorliegenden Antrags noch nicht veröffentlicht war, eine Einrichtung beschrieben, die zum Beispiel nacheinander eine Transfervorrichtung zum Hinzufügen eines Behandlungsgases in die zu behandelnde Flüssigkeit, ein Modul zum erzwungenen Auflösen des Behandlungsgases in der Flüssigkeit und ein Kontaktmodul umfaßt. Das in diesem Dokument beschriebene Modul für die erzwungene Auflösung besteht aus einer Rezirkulierungsvorrichtung, bestehend aus einem Gefäß mit einer ersten Mittelkammer, die einen Kamin für die Abschöpfung der Gase bildet und einer zweiten, ringförmigen Kammer für die koaxiale Rezirkulierung zum Kamin. Beide Kammern sind durch eine Wand getrennt und über den unteren und oberen Teil miteinander verbunden, um die Rezirkulierung des Behandlungsmediums durch zyklischen Übergang untereinander zu ermöglichen. In den Dokumenten EP-A.0264905 und JP-A-5463457 werden propellerförmige Turbinen beschrieben.
  • Zweck dieser Erfindung ist es, eine Rezirkulierungsvorrichtung bereitzustellen, die nicht nur neu, sondern auch im Verhältnis zu der im vorausgegangenen Dokument perfektioniert ist, um die Effektivität der erzwungenen Auflösung des Behandlungsgases in der behandelten Flüssigkeit zu erhöhen.
  • Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Einrichtung mit integrierten und optimierten Mitteln für die Einspritzung von Behandlungsgas in die Mischung.
  • Ein weiterer Zweck besteht in der Bereitstellung einer Einrichtung, die nicht nur die Auflösung des Behandlungsgases in der Flüssigkeit verbessert, sondern außerdem die erforderliche Kontaktzeit für den Massetransfer zwischen den Phasen verkürzt.
  • Noch ein Zweck der Erfindung ist die Bereitstellung einer Einrichtung, die oberhalb der Kontaktgefäße aufgestellt werden kann oder die die Rolle eines Bedarfsmischers übernimmt, hinter einem ersten Kontaktgefäß, wo der Restgehalt an Ozon zu schwach wäre und eine Neueinspritzung von Ozon erfordern würde, beispielsweise durch Dispersion des gasförmigen Himmels, der aus diesem ersten Gefäß kommt.
  • Die Erfindung hat ferner als Zweck die Bereitstellung einer Einrichtung, die eine gute Beherrschung der Transferleistung des Behandlungsgases in die flüssige Phase bietet, mit großer Regulierungsflexibilität, die sich nicht nur aus den vielen Konfigurationsmöglichkeiten der Einrichtungskomponenten ergeben, sondern für einige Varianten, aus der möglichen Parameterbestimmung für die Funktionsbedingungen einer gegebenen Anlage.
  • Diese Ziele sowie andere, die im folgenden ersichtlich werden, erreicht man nach der Erfindung mit Hilfe einer Vorrichtung zum Mischen zweier fluider Phasen, insbesondere eines Behandlungsfluidums mit einem zu behandelnden Fluidum, bestehend aus einem Gefäß, das zwei parallele konzentrische Kammern enthält, welche mindestens über ihre Enden miteinander verbunden sind, wobei die Mittelkammer folgendes enthält:
  • - einerseits mindestens zwei in Stufen angeordnete Turbinen, deren Drehachse sich mit der Symmetrieachse der Anlage überdeckt und deren Schaufeln aus durchbrochenem Blech sind;
  • - anderseits Strukturen, die Gegenschaufeln bilden und abwechselnd zu den Turbinen angebracht sind.
  • Mit Hilfe einer solchen Struktur stellt man eine gute Transferleistung fest, insbesondere, wenn es sich beim Behandlungsfluid um ein Gas und beim zu behandelnden Fluid um eine Flüssigkeit handelt. Die Leistungsfähigkeit ergibt sich wahrscheinlich aufgrund der Verbesserung des Gas-Wasser-Kontaktes, der auf das dynamische Mischen, auf ein mögliches Abscheren der Gasblasen durch die Turbinen und/oder auf das Aufrechterhalten der Rezirkulierungsdynamik durch den Antriebseffekt der Turbinen beruht.
  • Vorteilhafterweise weist mindestens eine dieser Kammern eine rotationssymmetrische Form auf, insbesondere zylindrisch oder in Form eines Doppelkegels.
  • Eine bevorzugte Eigenschaft der Erfindung sind die Schaufeln und/oder die Gegenschaufeln aus Streckmetall hergestellt, um wie ein Gitter zu wirken, wobei die Orientierung der Streifen je nach Flußrichtung diesem Gitter eine veränderte Durchlässigkeit verleiht.
  • Vorteilhafterweise bestehen die Gegenschaufeln aus Plattenelementen, die symmetrisch verteilt an der Wand der mittleren Kammer befestigt sind, um der von den Turbinen induzierten Rotationsfließbewegung der Fluide entgegenzuwirken. Die Plattenelemente werden bevorzugt entgegengesetzt zur Drehbewegungsrichtung der Turbinen angebracht, unter einem Winkel von etwa 60º gegenüber der örtlichen Tangente zur Wand der Kammer.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsart sind die Gegenschaufeln über Gelenke in der Kammer angebracht, um entweder in Ausweichsstellung zurückgeklappt oder in vorstehender Arbeitslage verriegelt zu werden.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung umfaßt die Anlage mindestens eine Einspeisestelle für das Behandlungsfluid, die sich zwischen den Turbinen befindet. Gegebenenfalls umfaßt sie eine Vielzahl von Einspeisestellen für das Behandlungsfluid, die entlang der Anlagenachse stufenweise angeordnet sind, wobei die Verteilung der Einspeisung des oxydierenden Gases als Funktion der Anordnung der Einspeisestellen erfolgt.
  • In beiden Fällen wirken die Einspeisestellen mit Einspeisestellen zusammen, die der Gruppe angehören, welche poröse Körper, Ausströmräume mit Venturidüsen und statische Mischer umfaßt.
  • Bei einer bevorzugten Anordnung ist das Gefäß in etwa vertikal angeordnet und die Turbinen induzieren eine Zirkulation der flüssigen Mischung von oben nach unten in der mittleren Kammer. In diesem Falle können Einlaßmittel für das zu behandelnde Fluid am oberen Teil der mittleren Kammer vorgesehen werden. Es kann ebenfalls ein Abfluß für die Mischung am Boden des Gefäßes und eine Ablenkplatte in der Nähe dieses Abflusses angebracht werden, um das Rezirkulieren von blasenhaltigen Flüssigkeitssträngen im Gefäß zu begünstigen.
  • Es wäre ebenfalls möglich, eine Zirkulation von unten nach oben im zentralen Kamin zu erzeugen, in diesem Falle müßte jedoch die Anlage eindeutig angepaßt werden, um die Rezirkulierung der Gesamtmenge an Mischung von oben nach unten in der äußeren Kammer zu ermöglichen, insbesondere, wenn die Mischung eine Gasphase enthält.
  • Nach verschiedenen Anwendungsvarianten der Anlage der Erfindung kann man folgendes vorsehen:
  • - die Fluidmischung befindet sich im Gefäß unter Druck, wobei das Behandlungsfluid über ein Unterdrucksystem eingespeist wird, wie zum Beispiel eine Hydroeinspritzung oder eine Fluidstrahlpumpe und/oder über ein Kompressionssystem wie eine Fluidringpumpe,
  • - das Gefäß ist mindestens teilweise in einem Behälter mit zu behandelnder Flüssigkeit eingetaucht, um eine stetige oder zyklische Teilbehandlung durchzuführen,
  • - mindestens zwei Gefäße der Erfindung sind so miteinander verbunden, daß sie parallel zueinander oder in Reihe funktionieren.
  • Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen erscheinen, die als Beispiel angegeben werden und keine Einschränkung darstellen sollen, sowie beim Untersuchen der beigefügten Zeichnungen, wobei:
  • - Fig. 1 einen vertikalen Schnitt einer vorteilhaften Ausführung der Einrichtung der Erfindung darstellt,
  • - Fig. 2 einen horizontalen Schnitt der Anlage gemäß Fig. 1 darstellt,
  • - die Figuren 3A, 3B und 3C zeigen, wie Turbinenschaufeln aus Streckmetall der Erfindung eine variable Durchlässigkeit gegenüber dem Fluß in Abhängigkeit vom Einstellwinkel ermöglichen,
  • - Fig. 4 eine Kurve zeigt, die den Einfluß des Luft/Wasser-Verhältnisses auf den prozentualen Restgehalt an Ozon wiedergibt, erhalten in einer Prototypanlage gemäß der Erfindung,
  • - Fig. 5 die Kurve der erforderlichen Leistung zum Antreiben der Turbinen darstellt, als Funktion der Turbinengeschwindigkeit in einer Prototypanlage gemäß der Erfindung,
  • - Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Anlage gemäß der Erfindung darstellt, die teilweise in einem Gefäß zum Lagern von Trinkwasser eingetaucht ist.
  • Die Anlage der Fig. 1 ist besonders dafür konzipiert, Flüssigkeiten, insbesondere Trinkwasser oder Abwasser, mit einem Behandlungsgas in Kontakt zu bringen.
  • Sie findet in vielen Bereichen Anwendung, bei denen ein enger Kontakt zwischen einer flüssigen Phase und einer Gasphase gewährleistet sein muß, gegebenenfalls mit einer vorgegebenen Mindestkontaktdauer. Als Beispiele kann man solche Vorgänge nennen, wie das Desinfizieren und Oxydieren von Wasser sowie das Entfernen von Geruchs- und von Farbstoffen aus dem Wasser. Der Fachmann wird ohne Mühe weitere Anwendungsmöglichkeiten erkennen, insbesondere bei der Behandlung von Abwässern aus den folgenden Bereichen: Städte, Agrar- und Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie, Chemie usw. sowie für viele Industrieverfahren.
  • Umgekehrt können weitere Varianten der Erfindung so konzipiert werden, daß sie die Behandlung eines Fluidums durch ein anderes Fluidum oder eines Gases durch eine Transferflüssigkeit ermöglichen, wie beispielsweise H&sub2;S, NH&sub3;, SO&sub2; + Wasser, ...
  • In der Ausführung der Fig. 1 umfaßt die Anlage ein Gefäß 10, das zwei konzentrische Kammern enthält:
  • - eine erste mittlere Kammer 11, die einen Ablaufkamin bildet;
  • - eine zweite, ringförmige periphere Kammer 12, die sich koaxial und parallel um die Mittelkammer 11 erstreckt.
  • Die Längsachse 13 des Gefäßes ist vertikal ausgerichtet.
  • Die Kammern 11 und 12 sind an den Endbereichen des Gefäßes über die obere Verbindungszone 14 sowie die untere Verbindungszone 15 miteinander verbunden.
  • Gegebenenfalls werden Verbindungsöffnungen auch in der Trennwand 16 zwischen den Kammern 11 und 12 angebracht, auf Ebenen, die in Abhängigkeit der gewünschten Abflußynamik gewählt werden.
  • Bei der dargestellten Ausführung und wie in Fig. 2 ersichtlich, sind das Gefäß 10 sowie die Trennwand 16 zylindrisch. Es sind weitere Formen denkbar, insbesondere eine Doppelkegelform, deren kleinster Durchmesser in etwa auf halber Höhe des Gefäßes stehen würde (bevorzugt im Zentralkamin), um einen Wirbeleffekt hervorzurufen, der den Abfluß begünstigt. Ein ähnlicher Effekt kann dadurch erreicht werden, daß ein hervorstehendes, ringförmiges Teil (beispielsweise eine Blende) zwischen den Turbinen der Kammer angebracht wird.
  • Die Zentralkammer 11 enthält zwei Turbinen 21, 22, die durch eine Welle 23 angetrieben werden, welche mit der Achse 13 verbunden ist. Eine Motor-Getriebe- Gruppe 24 ist auf dem Abschlußdeckel 25 des Gefäßes 10 angebracht, um die Welle 23 und die Turbinen 21, 22 anzutreiben.
  • Vorteilhafterweise haben die Turbinen Schaufeln oder Flügel, deren Profil so gestaltet ist, daß es das Pumpen des Fluidums, welches sich im Zentralkamin 11 befindet, verursacht. Die Schaufelzahl beträgt beispielsweise acht oder zwölf, jedoch kann eine beliebige andere Zahl in Abhängigkeit der gewünschten Konfiguration angewandt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Eigenschaft der Erfindung werden die Schaufeln mit Öffnungen versehen. Dies erreicht man beispielsweise dadurch, daß die Schaufeln aus Streckmetallblech hergestellt werden, damit sie gitterförmig erscheinen.
  • Hierzu werden üblicherweise in einem Blech regelmäßige Einschnitte praktiziert, danach wird das Blech gezogen, wobei gegebenenfalls eine spezifische Formgebung erfolgt, um regelmäßige Öffnungen im Blech zu erzeugen, deren Ränder eine vorgegebene Ausrichtung und Konfiguration erreichen.
  • Diese Eigenschaft gibt den Schaufeln eine variable "Durchlässigkeit", in Abhängigkeit vom Auftrittswinkel der Fluidumsströmung, welche durch die Zentralkammer 11 fließt.
  • Dieses Phänomen variabler Durchlässigkeit ist in Fig. 3 dargestellt. Für eine gegebene Ausrichtung der Schaufel mit Öffnungen 30, die hier aus Gründen der Einfachheit im ebenen Profil dargestellt ist, wurden drei Einströmwinkel dargestellt, die drei Durchlässigkeitswerten entsprechen:
  • - in der Fig. 3A ist der Einfallswinkel αa senkrecht zur Ebene der Streckmetallschaufeln, welche der Strömung 31 eine Teildurchlässigkeit entgegenstellen;
  • - in der Fig. 3B ist der Einfallswinkel αb der Strömung 32 so gewählt, daß die Schaufeln die maximale Durchlässigkeit gewähren;
  • - im Gegenteil dazu entspricht der Einfallswinkel αc in Fig. 3C einer Unterbrechung des Flusses in der betrachteten Richtung.
  • Diese Konfiguration der Turbinenschaufeln stellt mehrere Vorteile gleichzeitig sicher. Man vermeidet das Haften des gelösten Gases an den Schaufeln. Unter gewissen Umständen verursacht man eine Teilung der Blasen, aufgrund des starken Schereffektes an allen Angriffsrändern der Öffnungen in den Schaufeln. Die Flüssigkeitsstränge werden intensiv zerteilt, was insbesondere die Bildung von Strudeln begünstigt, in denen die Gasblasen festgehalten und allmählich in der Flüssigkeit aufgelöst werden. Wahrscheinlich gibt es weitere Effekte, die sich aus dieser Konfiguration ergeben, und die zum Aufrechterhalten der beobachteten Leistungsfähigkeit der Anlage beitragen.
  • Bei aufwendigeren Ausführungen kann jede Schaufel durch Aufeinanderlegen mehrerer Streckmetallbleche ausgebildet werden, deren Durchlässigkeit identisch oder verschieden ist. Es ist jede beliebige Konfiguration denkbar, um die Leistungsfähigkeit der Anlage zu erhöhen.
  • Vorteilhafterweise wirken die Turbinen 21, 22 mit Gegenschaufeln 26, 27, 28 zusammen, die auf der Trennwand 16 zwischen den Kammern 11, 12 angebracht sind. Diese Gegenschaufeln 26, 27, 28 befinden sich zwischen den Turbinen 21, 22, um oberhalb und unterhalb der sich drehenden Schaufeln der Turbinen 21, 22 einen Effekt zu erzeugen.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt werden diese Gegenschaufeln vorteilhafterweise aus Plattenteilen 35, 36, 37, 38 gebildet, die symmetrisch um die Anlagenachse 13 verteilt und derart gebogen sind, daß sie einen Teil haben, der in das Innere der Kammer 11 hineinragt. Vorteilhafterweise weist der gebogene Teil der Platten, der jeweils die Gegenschaufel bildet, einen Winkel β zwischen 45º und 90º auf, vorteilhafterweise 60º, gegenüber der Tangente zur Wand.
  • Somit sind die Gegenschaufeln entgegen der Drehbewegung 39 der Turbinen 21, 22 orientiert. Dadurch werden die Flüssigkeitsstränge noch stärker zerschnitten und die Blasen stärker zerteilt. Diese Anordnung verhindert außerdem das Haften des Gases durch Bildung von Strudeln, welche das Ausbilden von größeren Gasblasen auf oder zwischen den Turbinen behindern.
  • Bevorzugterweise gibt es vier Gegenschaufeln, aber jede andere Zahl und Konfiguration, die ein ähnliches Ergebnis liefert, liegt im Rahmen der Erfindung.
  • Bei einer nicht dargestellten vorteilhaften Ausführung, sind die Gegenschaufeln an Gelenken an der Wand der Mittelkammer 11 angebracht. Dadurch können sie in zwei Positionen gebracht werden:
  • - eine eingezogene Position, bei der die Gegenschaufeln gegen die Wand geklappt sind, um den Weg frei zu lassen, beispielsweise um die Turbinen 21, 22 ein- bzw. auszubauen.
  • - eine ausgefahrene Position, bei der die Gegenschaufeln verriegelt sind, bei Normalbetrieb der Anlage.
  • Vorteilhafterweise weisen die Gegenschaufeln Öffnungen auf, zum Beispiel dadurch, daß sie aus Streckmetall hergestellt sind.
  • Bevorzugterweise wird die Drehrichtung 39 der Turbinen so gewählt, daß eine Zirkulation der Mischung im Zentralkamin 11 von oben nach unten und in der äußeren ringförmigen Kammer 12, von unten nach oben stattfindet.
  • Es wird jedoch eine entgegengesetzte Zirkulation für gewisse Anwendungen nicht ausgeschlossen.
  • Vorteilhafterweise werden die Turbinen mit derselben Drehgeschwindigkeit angetrieben. Es können jedoch verschiedene Drehgeschwindigkeiten in Betracht gezogen werden, in Abhängigkeit der gewünschten Effekte. Dies erfordert jedoch ein aufwendigeres Antriebssystem.
  • Die Zentralkammer 11 umfaßt Einspeisemittel 17 für das Behandlungsgas. Vorteilhafterweise befindet sich der Gaseinspeisepunkt 18 in etwa auf halbem Wege zwischen den Turbinen 21, 22 und auf jeden Fall an der Stelle, an der die Lienargeschwindigkeit der Flüssigkeitsstränge am größten ist, d. h. allgemein in der Nähe des Kammerumfangs. Die Entfernung zwischen den Turbinen und der Ort des Einspeisepunktes 18 muß in Abhängigkeit der erwarteten Leistung, der allgemeinen Anlagenkonfiguration, der Drehgeschwindigkeit der Turbinen und der Zirkulationsgeschwindigkeit der Mischung festgestellt werden.
  • Gegebenenfalls kann eine Verteilung von Einspeisepunkten über den gesamten oder nur über einen Teil des Kreisumfangs der Wand 16, auf derselben Ebene, vorgesehen werden.
  • In einer weiteren Variante können die Einspeisepunkte über verschiedene Ebenen entlang der Zentralkammer 11 abgestuft verteilt werden. In diesem Falle kann die Menge an eingespeistem Behandlungsgas als Funktion der Höhe eines jeden Einspeisepunktes moduliert werden: dann geben vorteilhafterweise die höchsten Einspeisepunkte, das sind diejenigen, die sich am weitesten oberhalb der Strömung befinden, mehr Behandlungsgas in die Anlage, als die Einspeisepunkte, die sich unterhalb der Strömung befinden.
  • Die eingeführte Gasmenge hängt von einer großen Zahl von Parametern ab, die vom Fachmann einzustellen sind.
  • Als Beispiel seien die gewünschte Endkonzentration sowie die gewünschte Behandlungszeit und -rate erwähnt. Dann werden der Einspeisefluß, das Luft/Wasser- Verhältnis und die Konzentration an Oxydationsgas als Funktion der Drehgeschwindigkeit der Turbinen, der Strömungsgeschwindigkeit in der Anlage, der Strudeleigenschaften der Strömung, der gewünschten Transferrate usw., eingestellt.
  • Die Anlage umfaßt ebenfalls Rohrstutzen 19, 20 für den Einlaß der zu behandelnden Flüssigkeit in die Mittelkammer. Dieser Einlaß erfolgt vorteilhafterweise im oberen Teil der Zentralkammer, auf der Höhe der Gegenschaufeln 26.
  • Es sind zwei oder mehr Rohrstutzen 19, 20 vorhanden; bevorzugterweise sind sie symmetrisch um die Achse 13 verteilt. Anstelle dieser Rohrstutzen kann die Einleitung der zu behandelnden Flüssigkeit über andere Mittel erfolgen, beispielsweise über eine ringförmige Einspeisung (nicht dargestellt).
  • Im unteren Teil der Anlage befindet sich eine Öffnung 29 für den Abfluß der Mischung. In der Nähe dieser Abflußöffnung 29 befindet sich eine Ablenkplatte 40, welche die Rezirkulierung der Flüssigkeitsstränge im Gefäß 10 vor deren Ausstoß begünstigt. Ein weiterer Zweck dieser Platte 40 ist es, die noch nicht verbrauchten Gasblasen in das Innere des Gefäßes zurückzuschicken.
  • Es können ein Ablauf oder mehrere Abläufe 41 am oberen Teil des Gefäßes 10 angebracht werden.
  • Im Falle der Wasserbehandlung ist das Behandlungsgas vorteilhafterweise Ozon. Es wird üblicherweise in vorher festgelegter Konzentration in einem Luft-Ozon-Gemisch eingespeist.
  • Bei einer anderen Ausführung kann das Behandlungsfluidum ebenfalls Ozon sein, gelöst in H&sub2;O&sub2; oder in jedem anderen Mitnahmefluidum, ob oxydierend oder nicht. In diesem Falle dient das Mitnahmefluidum der vorherigen Auflösung des Ozons (oder eines anderen Behandlungsgases) oberhalb des Rohrstutzens 17.
  • Bei anderen Anwendungen kann das Behandlungsfluidum ein anderes sein. So könnte zum Beispiel Sauerstoff, Chlorgas, Kohlendioxid oder Schwefeldioxid für andere Arten von Wasserbehandlungsanlagen zur Anwendung kommen.
  • Die parallele Einspeisung chemischer Reagenzien und/oder Absorptionsstoffe, wie zum Beispiel Aktivkohle, kann ebenfalls in Betracht gezogen werden, insbesondere bei der Behandlung von Wasser, das mit organischen Stoffen belastet ist.
  • Ganz allgemein ist die Art des Einspeisesystems für das Behandlungsfluidum keine einschränkende Eigenschaft der Erfindung: man kann je nach Anwendung poröse Körper, Ausströmräume mit Blenden oder mit Venturidüsen sowie jede weitere Art von geeigneter Einrichtung, die dem Fachmann bekannt ist, anwenden.
  • Die Mengen und Durchsätze an Behandlungsmitteln werden vorteilhafterweise stabilisiert, um ein im voraus festgelegtes stabiles Niveau 42 im Gefäß zu erreichen. Dieses Niveau wird weder zu hoch noch zu niedrig gewählt, um den Ausgasungseffekt im Behandlungsmilieu beim Übergang von der Ringkammer 12 in die Zentralkammer 11 zu minimieren. In der Tat sollen die Laufbahnen der Blasen nach Möglichkeit die Fläche 42 nicht durchqueren.
  • Das Luft/Wasser-Verhältnis ist in derselben Art im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit der Turbinen zu optimieren. Wird zuviel Gas in die Anlage eingespeist, beobachtet man in der Tat eine Luftansammlung an den Turbinen, wodurch die Gasblasen zu groß werden, um zerteilt zu werden, Gastaschen bilden und sich schwer im zu behandelnden Medium auflösen. Umgekehrt würde das Einspeisen einer zu kleinen Menge Gas nur eine mäßige Leiseig bei der Wasserbehasllung ermöglichen.
  • Es wurden Versuche an einem verkleinerten Modell einer Anlage wie die in Fig. 1 dargestellten durchgeführt. Das Gefäß 10 war etwa 160 cm hoch und hatte einen Durchmesser von ca. 30 cm.
  • Die Trennwand 16 zwischen den zwei Kammern 11, 12 hatte eine Höhe von etwa 100 cm und stand 40 cm über dem Boden des Gefäßes. Die zwei Turbinen, mit je zwölf Schaufeln, befanden sich jeweils 40 cm und 85 cm oberhalb des unteren Randes der Trennwand 16. Die Ozoneinspeisung erfolgte ca. 15 cm oberhalb der unteren Turbine.
  • Der Innendurchmesser der Zentralkammer betrug ca. 19 cm, der Gesamtdurchmesser der Turbinen, 18 cm.
  • Der Versuch bestand in der Behandlung von 8 m³ Wasser je Stunde. Nach einer mittleren Verweildauer von 42 Sekunden wurde festgestellt, daß eine Behandlungsrate von 1,2 mg/l einen Rücksatz von 0,9 mg/l im behandelten Medium zurückläßt, bei einem Luft/Wasser-Verhältnis von ca. 3,5 %, was einer Transferleistung von ca. 90 % entspricht.
  • Bei der Inbetriebnahme dieser Vorrichtung wurden interessante Kurvenflachstellen festgestellt, insbesondere bei den zwei folgenden Kurven:
  • - Kurve für den Einfluß des Luft/Wasser-Verhältnisses auf das prozentuale Verhältnis von gelöstem Ozon zum eingespeisten Ozon (Fig. 4),
  • - die gesamte Turbinenantriebsleistung als Funktion der Drehgeschwindigkeit der Turbinen (Fig. 5).
  • Genauer stellt man eine Flachstelle 50 bei Werten des Luft/Wasser-Verhältnisses zwischen 3 und 5 % (Volumen %), bei ca. 76 % gelöstem Gas im Verhältnis zum eingespeisten Gas (Kurve 51). Die Kurve 52, die der Transferleistung entspricht, zeigt eine Abflachung für dieselben Werte des Luft/Wasser-Verhältnisses.
  • Andererseits erscheint in der Kurve 53 der Fig. 5 eine Abflachung für Drehgeschwindigkeiten zwischen 3,1 und 3,8 Umdrehungen je Sekunde bezüglich der beim Antrieb der Turbinen aufgenommenen Gesamtleistung (ca. 30 - 40 Watt). Oberhalb dieser Drehgeschwindigkeiten stellt man ein Pulsieren fest, bei dem sich Lufttaschen unter den Turbinen aufgrund der nicht ausreichenden Drehgeschwindigkeit bilden, die periodisch beim Erreichen eines bestimmten Volumens entweichen.
  • Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, daß die Analge eine erhebliche Energieeinsparung bezüglich der erforderlichen Leistung (beim Turbinenantrieb) im Vergleich zu existierenden Anlagen ermöglicht, um eine gegebene Ozon-Auflösungsrate zu erreichen (4 Watt Stunde/m³ um ein Gramm Ozon im gebauten Prototyp aufzulösen).
  • Andererseits wurde auch festgestellt, daß die Effizienz des Meßtransfers, der dem Durchfluß des in der Anlage gemäß der Erfindung zu behandelnden Fluidums entspricht, deutlich größer ist, als bei klassischen Analgen mit äquivalenten Volumina und Durchsätzen.
  • Die Anlage gemäß der Erfindung kann mit verschiedenen Konfigurationen angewandt werden.
  • Beispielsweise kann die zu behandelnde Mischung im Gefäß unter Druck gesetzt werden, um die Transferleistung des Behandlungsgases weiter zu erhöhen. Das Gas wird dann vorteilhafterweise in Form einer Wasser + Gas-Emulsion mittels einer Hydroeinspritzung oder statischer Mischer, oder aber in Form eines einphasigen Gases mit Hilfe einer Fluidringpumpe oder eines ähnlichen Systems eingespeist.
  • Die Anlage der Erfindung kann auch zum Wiederanreichern des behandelten Wassers, hinter dem Kontaktteil einer vorhandenen Behandlungskette, genutzt werden.
  • Um große Durchsätze zu behandeln können mehrere Anlagen parallel betrieben werden.
  • Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführung ist die Anlage zumindest teilweise in einem Lagertank eingetaucht. Das gelagerte Wasser 60 wird teilweise über eine Pumpe 61 und ein Rohrstutzen 62 für den Einlaß in die Anlage gemäß der Erfindung 63 rezykliert. Dies ermöglicht das teilweise Regenerieren des gelagerten Wassers. Das Eintauchen der Anlage ermöglicht eine Platzersparnis.

Claims (18)

1. Anlage zur Vermischung zweier Fluide, insbesondere einem Behandlungsfluid mit einer zu behandelnden Fluid,
dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Gefäß (10) besteht, welches zwei parallel konzentrische Kammern enthält, die mindestens über ihre Enden (14, 15) miteinander verbunden sind,
und daß die mittlere Kammer (11) folgendes enthält:
- einerseits mindestens zwei in Stufen angeordnete Turbinen (21, 22), deren Drehachse (13) sich mit der Symmetrieachse der Anlage überdeckt und deren Schaufeln aus durchbrochenem Blech sind;
- anderseits Strukturen (28), die Gegenschaufeln bilden und abwechselnd zu den Turbinen (21, 22) angebracht sind.
2. Anlage gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Kammern (11, 12) eine rotationssymmetrische Form aufweist, insbesondere zylindrisch oder doppelkegelförmig.
3. Anlage gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln und/oder die Gegenschaufeln aus Streckmetall hergestellt sind, um wie ein Gitter zu wirken, wobei die Orientierung der Streifen je nach Flußrichtung diesem Gitter eine veränderte Durchlässigkeit verleiht.
4. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie über Mittel (24) zum Antreiben der Drehbewegung der Turbinen verfügt.
5. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschaufeln aus Plattenelementen (35, 36, 37, 38) bestehen, die symmetrisch verteilt an der Wand (16) der mittleren Kammer (11) befestigt sind, um der von den Turbinen (11, 12) induzierten Rotationsfließbewegung der Fluide entgegenzuwirken.
6. Anlage gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelemente (35,36, 37, 38) entgegengesetzt zur Drehbewegungsrichtung der Turbinen angebracht sind, unter einem Winkel von etwa 60º gegenüber der örtlichen Tangente zur Wand (16) der Kammer (11).
7. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenschaufeln über Gelenke in der Kammer (11) angebracht sind, um entweder in Ausweichsstellung zurückgeklappt oder in vorstehender Arbeitslage verriegelt zu werden.
8. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Einspeisestelle (18) für das Behandlungsfluid umfaßt, die sich zwischen den Turbinen befindet.
9. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl von Einspeisestellen (18) für das Behandlungsfluid umfaßt, die entlang der Anlagenachse stufenweise angeordnet sind, wobei die Verteilung der Einspeisung des oxydierenden Gases als Funktion der Anordnung der Einspeisestellen erfolgt.
10. Anlage gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspeisestellen (18) mit Einspeisestellen zusammenwirken, die der Gruppe angehören, welche poröse Körper, Auströmräume mit Venturidüsen und statische Mischer umfaßt.
11. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (10) in etwa vertikal angeordnet ist, und daß die Turbinen (11, 12) eine Zirkulation der flüssigen Mischung von oben nach unten in der mittleren Kammer induzieren.
12. Anlage gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie über Einlaßmittel (19) für die zu behandelnde Fluids am oberen Teil der mittleren Kammer verfügt.
13. Anlage gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie über einen Abfluß (29) für die Mischung am Boden des Gefäßes (10) verfügt, und daß eine Ablenkplatte (40) in der Nähe dieses Abflusses (29) angebracht ist, um das Rezirkulieren von blasenhaltigen Flüssigkeitssträngen im Gefäß (10) zu begünstigen.
14. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens zwei Gefäße (10) umfaßt, die parallel zueinander betrieben werden.
15. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem zu behandelnden Fluid um gelagertes Wasser, um Abwasser und/oder um filtriertes Wasser handelt.
16. Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel ein oxydierendes Fluid aus der Gruppe ist, die Ozon, H&sub2;O&sub2; oder eine Mischung dieser Stoffe untereinander und/oder mit einem Träger wie Luft umfaßt.
17. Anwendung einer Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidmischung sich im Gefäß (10) unter Druck befindet, wobei das Behandlungsfluid über ein Unterdrucksystem eingespeist wird, wie zum Beispiel eine Hydroeinspritzung oder eine Fluidstrahlpumpe und/oder über ein Kompressionssystem wie eine Fluidringpumpe.
18. Anwendung einer Anlage gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß mindestens teilweise in einem Behälter (60) mit zu behandelnder Flüssigkeit eingetaucht ist, um eine stetige oder zyklische Teilbehandlung durchzuführen.
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Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006013604A1 (de) * 2006-03-22 2007-09-27 Wedeco Ag Vorrichtung zur Behandlung eines strömenden Fluids

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2749495B2 (ja) * 1993-03-15 1998-05-13 長廣 仁蔵 高濃度オゾン水製造方法及び高濃度オゾン水製造装置
FR2713220B1 (fr) * 1993-11-30 1996-03-08 Omnium Traitement Valorisa Installation de potabilisation de l'eau à membranes filtrantes immergées.
US6520490B1 (en) * 1999-09-23 2003-02-18 Soilsoup Inc. Liquid compost aerator and method of using same
CN1044334C (zh) * 1994-12-28 1999-07-28 黄为民 搅拌釜
NL1001474C2 (nl) * 1995-10-23 1997-04-25 Legerlede Holding B V I O Werkwijze en inrichting voor het reinigen van verontreinigd water.
US5829873A (en) * 1995-12-14 1998-11-03 King; Woodrow Apparatus for mixing granular fertilizer and/or lawn treatment liquid in water
US5711902A (en) * 1996-11-15 1998-01-27 Hsu; Yung-Chien Gas-induced reactor
WO1998023544A1 (en) * 1996-11-27 1998-06-04 O2Spray Limited Method and apparatus for water treatment by addition of hydrogen peroxide
US7182871B2 (en) * 1996-12-17 2007-02-27 Global Biosciences, Inc. Wastewater treatment with alkanes
US6923914B2 (en) * 1996-12-17 2005-08-02 Global Biosciences, Inc. Remediation of metal contaminants with hydrocarbon-utilizing bacteria
US6835312B2 (en) * 2001-05-15 2004-12-28 Global Biosciences, Inc. Method and apparatus for treatment of septic systems with alkane-utilizing bacteria
US6669846B2 (en) 1996-12-17 2003-12-30 Global Biosciences, Inc. Wastewater treatment with alkanes
US20030201227A1 (en) * 1996-12-17 2003-10-30 Perriello Felix Anthony Remediation of odorous media
US7192523B2 (en) * 1996-12-17 2007-03-20 Global Biosciences, Inc. Methods for treating agricultural waste and producing plant growth-enhancing material
US5916491A (en) * 1997-01-16 1999-06-29 Rhone-Poulenc, Inc. Gas-liquid vortex mixer and method
DE19724460A1 (de) * 1997-06-10 1999-03-04 Kuehnle Kopp Kausch Ag Gasentspannungsturbine für kleine Leistungen
US5925290A (en) * 1997-08-08 1999-07-20 Rhone-Poulenc Inc. Gas-liquid venturi mixer
EP0901844A3 (de) * 1997-09-10 2000-11-15 Steffen, Robertson & Kirsten Consulting Engineers (Proprietary) Limited Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung einer unreinen Flüssigkeit
JP4056131B2 (ja) * 1998-06-25 2008-03-05 名古屋市 凝集反応装置
WO2000002652A1 (en) * 1998-07-10 2000-01-20 The Penn State Research Foundation Mixer systems
US5972661A (en) * 1998-09-28 1999-10-26 Penn State Research Foundation Mixing systems
US6503403B2 (en) 2001-03-28 2003-01-07 Lawrence M. Green Gas-liquid contact apparatus
US7329532B2 (en) 2001-07-27 2008-02-12 Global Biosciences, Inc. Remediation of sulfur-containing pollutants with hydrocarbon-utilizing bacteria
US6875356B2 (en) * 2001-07-27 2005-04-05 Global Biosciences, Inc. Method and apparatus for recovery of metals with hydrocarbon-utilizing bacteria
US20040240315A1 (en) * 2003-06-02 2004-12-02 Balan Prakash G. Slotted draft tube mixing systems
CN1325806C (zh) * 2005-12-26 2007-07-11 重庆大学 管道脉冲流发生器
KR100728300B1 (ko) * 2006-07-14 2007-06-13 (주)에코데이 폐수처리의 약품혼합장치
CA2607713C (en) * 2007-11-14 2009-05-26 Dagua Inc. Water treatment apparatus
KR100911760B1 (ko) * 2008-12-19 2009-08-10 (주)제이분체 나노 분산기
RU171493U1 (ru) * 2016-07-18 2017-06-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Перемешивающее устройство для смесителя
US10933388B1 (en) 2017-07-07 2021-03-02 Jmf Watercraft Design Llc H20-oxygenation method and oxygenated live well
RU180150U1 (ru) * 2017-12-25 2018-06-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Смеситель
RU185535U1 (ru) * 2018-09-03 2018-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Смеситель
ES2898393T3 (es) 2018-09-21 2022-03-07 Savio Srl Sistema de mezclado para la introducción de sustancias químicas en un fluido que se desea tratar
RU190449U1 (ru) * 2019-03-04 2019-07-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Смеситель
CN111111513A (zh) * 2020-01-14 2020-05-08 李文锦 一种工业废水处理和中水回用装置及其使用方法
US11352276B2 (en) * 2020-05-01 2022-06-07 Aqua-Aerobic Systems, Inc. Flow straightening vane for aerator
CN112642248B (zh) * 2020-12-18 2022-08-02 四川宏华石油设备有限公司 一种页岩气高效除砂装置、除砂***及除砂方法
CN113426332A (zh) * 2021-06-18 2021-09-24 中国计量科学研究院 一种气溶胶粉尘溶液用搅拌装置
EP4122587A1 (de) 2021-06-30 2023-01-25 Spcm Sa Verbessertes mischsystem zum einbringen von chemischen substanzen in eine zu behandelnde flüssigkeit

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1312754A (en) * 1919-08-12 Apparatus fob
US1342115A (en) * 1916-01-27 1920-06-01 Thomas A Janney Flotation-machine
US1402099A (en) * 1917-01-25 1922-01-03 John T Shimmin Flotation apparatus
US1434232A (en) * 1921-04-18 1922-10-31 George T Hanson Method of mixing
US2530814A (en) * 1945-10-12 1950-11-21 Schenley Ind Inc Apparatus for aerating liquids
BE513471A (de) * 1951-08-31
US2684233A (en) * 1951-12-07 1954-07-20 Pearson M Payne Froth flotation apparatus
US3092678A (en) * 1958-04-29 1963-06-04 Vogelbusch Gmbh Apparatus for gasifying liquids
US3472815A (en) * 1967-06-02 1969-10-14 Standard Oil Co Novel polyimide-imines and polyamide-imines
US3625834A (en) * 1967-07-03 1971-12-07 Mueller Hans Method of mixing gaseous and liquid phases
CH466818A (fr) * 1967-12-08 1968-12-15 Pista Sa Procédé de traitement d'un liquide au moyen d'un fluide gazeux et installation pour la mise en oeuvre de ce procédé
CH471892A (de) * 1968-04-04 1969-04-30 Mueller Hans Verfahren und Anordnung zur Steuerung des Substratflusses zu und aus Fermentationsbehältern mit eingebauten rotierenden Werkzeugen für Mischung und Schaumabscheidung
US3605975A (en) * 1969-03-03 1971-09-20 Ray S Brimhall Apparatus for processing bituminous sands
BE756252A (fr) * 1969-09-17 1971-03-01 Procedes Sem Procede et appareil pour realiser le melange entre une phase gazeuse etune phase liquide
US3643403A (en) * 1970-04-29 1972-02-22 Richard E Speece Downflow bubble contact aeration apparatus and method
CH527773A (de) * 1971-08-13 1972-09-15 Kaelin J R Verfahren zur Eintragung von Sauerstoff in eine zu klärende Flüssigkeit und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
CH529073A (de) * 1971-09-02 1972-10-15 Kaelin J R Verfahren zur Eintragung und Umwälzung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in eine zu klärende Flüssigkeit und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
BE818409A (fr) * 1973-10-11 1974-12-02 Procede d'elimination de charges contenant de l'azote a partir d'eau
JPS5315706A (en) * 1976-07-28 1978-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communicaiton control unit
US4072613A (en) * 1976-10-04 1978-02-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Ozone reactor for liquids
US4197200A (en) * 1978-08-29 1980-04-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Shipboard blackwater physical/chemical treatment system
DE2844398C2 (de) * 1978-10-12 1985-11-28 Heinrich Frings Gmbh & Co Kg, 5300 Bonn Verfahren und Vorrichtung zum Dispergieren eines Gases in einer Flüssigkeit
DE2936388A1 (de) * 1979-09-08 1981-04-02 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mischguete fluessiger, insbesondere zaeher medien
EP0027912A1 (de) * 1979-10-02 1981-05-06 Union Carbide Corporation Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit
DE3313382A1 (de) * 1982-04-14 1983-10-27 Takeda Chemical Industries Ltd Gas-fluessigkeit-kontaktiervorrichtung
US4454077A (en) * 1982-07-08 1984-06-12 Union Carbide Corporation Process and apparatus for mixing a gas and a liquid
CH662553A5 (en) * 1984-01-19 1987-10-15 Melyepitesi Tervezo Vallalat Process and device for purifying water, using ozone produced from oxygen-rich gas
DE3516027A1 (de) * 1985-05-04 1986-11-06 Huels Chemische Werke Ag Ruehrsystem und verfahren zum begasen von fluessigkeiten
ATE80060T1 (de) * 1986-10-21 1992-09-15 Union Carbide Corp Verfahren und vorrichtung zum mischen von gasen und fluessigkeiten.
JPS63258693A (ja) * 1987-04-16 1988-10-26 Yasunobu Yoshida 空気と水の浄化方法及びその装置
US4750994A (en) * 1987-09-15 1988-06-14 Hydrochem Developments Ltd. Flotation apparatus
JP2568417B2 (ja) * 1987-11-16 1997-01-08 海洋工業株式会社 貯水池等の深層曝気装置
US4919849A (en) * 1988-12-23 1990-04-24 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Gas-liquid mixing process and apparatus
US5009816A (en) * 1990-04-26 1991-04-23 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Broad liquid level gas-liquid mixing operations
US5108662A (en) * 1991-05-01 1992-04-28 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Gas-liquid mixing process and apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006013604A1 (de) * 2006-03-22 2007-09-27 Wedeco Ag Vorrichtung zur Behandlung eines strömenden Fluids

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EP0498750B1 (de) 1995-06-07
FR2672230A1 (fr) 1992-08-07

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