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Bei der in der Technik oft erforderlichen Behandlung von Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten (sei es, um die Gase von festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen oder Verunreinigungen zu befreien, sei es, um Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen, oder umgekehrt
Gase oder Dämpfe mit Flüssigkeit zu sättigen) hat man meist darnach gestrebt, die Gase mit der Flüssigkeit selbst möglichst lange und möglichst oft in Berührung zu bringen, indem man die Gase zwang, verschiedene Flüssigkeitsschichten zu durchdringen, oder durch enge Zwischenräume zu gehen, durch welche die Flüssigkeit floss, oder ihre Richtung und ihre Geschwindigkeit beträchtlich zu ändern. Man musste hierzu meist auch ziemlich hohe Türme oder Gefässe wählen.
Bei allen diesen Vorrichtungen wurde aber ein grosser Teil des Arbeitsdruckes der Gase, der schon durch die Druckhöhe der Flüssigkeit beeinflusst wird, durch Reibung und Widerstände verschiedenster Art (Veränderung des Querschnittes, der Richtung der Leitung) verbraucht.
Man erkannte aber weiter, dass eine weit innigere Berührung der zu behandelnden Gase mit den Flüssigkeiten erzielt wird, wenn man letztere nicht als zusammenhängende, mehr oder weniger dicke Schichten anwendet, sondern in fein verteiltem oder zerstäubtem Zustande. Diese Zerstäubung suchte man durch mechanisch wirkende Vorrichtungen (z. B. Aufbringen der Flüssigkeit auf rotierende Zerstäubungsscheiben, durch Heben in Röhren usw.) zu erreichen.
Im Gegensatze hierzu wird bei der vorliegenden Einrichtung die Zerstäubung der Flüssigkeit einzig durch den durch keine beträchtlichen Reibungsverluste verminderten Arbeitsdruck des Gases erzielt, das man mit der Flüssigkeit in dünnen Schleiern oder Schichten von grosser Oberfläche zusammentreten lässt. Hierdurch wird die Zerstäubung der Flüssigkeit ungemein befördert. Unter Arbeitsdruck ist hierbei stets der (in Arbeit umgesetzte) Druck des Gases verstanden, der von der Menge und der Geschwindigkeit des strömenden Gases abhängig ist.
Die Vorrichtungen bestehen im wesentlichen aus turmartigen Behältern, in denen abwechselnd Einrichtungen, die zentral angeordnet sind, zum Verteilen und Einrichtungen, die an den Wänden der turmartigen Behälter angebracht sind, zum Sammeln der Flüssigkeit vorgesehen sind.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsarten der Vorrichtung wiedergegeben.
Fig. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Waschvorrichtung mit drehbarem Verteiler ; Fig. 2 ein ebensolcher Schnitt durch eine andere Art der Vorrichtung ; Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung mit feststehendem Verteiler ; Fig. 4 ein ebensolcher Schnitt einer etwas anderen Form der Vorrichtung ; Fig. 5 zeigt eine besondere Form eines Verteilers, der für jede Art der Vorrichtung benutzt werden kann.
In der Zeichnung bedeutet a das turmartige Gefäss, b die Sammelvorrichtungen für die Flüssigkeit, c die Verteiler für die Flüssigkeit. Das Gas tritt in den turmartigen Behälter a durch ein am unteren Teil angebrachtes Rohr a1 ein und tritt durch ein Rohr a2 am oberen Ende wieder aus. Die Flüssigkeit wird am oberen Teil des Turmes durch ein Rohr a3 eingeführt und fliesst unten durch ein Rohr a ab, welches sich tiefer als das Gaseinführungsrohr al befindet.
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Die Sammler für die Flüssigkeit haben die Form von umgekehrten, abgestumpften Kegeln oder Trichtern, sie sind an den Wänden des Behälters a in passenden Zwischenräumen untereinander angeordnet. Die Verteiler können nicht nur scheibenförmig und eben sein, sondern sie können auch die Form eines Kegels, einer Schüssel oder auch eines Pilzes o. dgl.
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sein. Alle diese Formen können allein oder auch nebeneinander in demselben Apparat verwendet werden. Diese Verteiler sind abwechselnd mit den Sammlern angeordnet, die Flüssigkeit geht also von einem Verteiler zu dem nächsten Sammler und von da zu dem nächsten Verteiler usw.
In der durch Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform sind die Verteiler c auf einer feststehenden zentralen Achse 61 befestigt. Die Verteiler c können entweder mit oder ohne mehr oder weniger grosse Löcher versehen sein (siehe Fig. 2 und 4). Sie können auch, falls erwünscht, ringförmig sein, d. i. eine Form haben, wie in Fig. 5 dargestellt.
Um weiter das Zerteilen der Flüssigkeitsschichten zu unterstützen, können die Sammler an ihren unteren Rändern gegebenenfalls auch mit Zähnen, Zacken oder Einkerbungen (bl in Fig. i und 3) versehen oder sonstwie gestaltet sein, oder sie können auch eine Hilfs-
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ist. Wenn kein Gas durch die Vorrichtung geleitet wird, würde also die Flüssigkeit von den Verteilern ablaufen, ohne die Sammler wesentlich zu berühren. Wenn aber das Gas, das keine beträchtlichen Hindernisse, Widerstände oder Reibungen zu überwinden hat, mit der Flüssigkeit zusammentrifft, wird diese durch das Gas zu einer kegelförmigen Fläche gestaltet und wieder zerstäubt.
Hierzu ist es von Wichtigkeit, dass diese Fläche recht gross ist, und dies wird dadurch erreicht, dass man die Sammler, auf die die kegelförmige Flüssigkeitsschicht jetzt trifft, in ziemlich grossem Abstande von den Verteilern anordnet.
Wenn es sich um das Waschen von mit festen oder schmierenden Teilen, z. B. Kohlenstaub, Ter u. dgl. verunreinigten Gasen handelt, wodurch die feststehenden Verteiler leicht eine unebene Oberfläche erhalten und dadurch in ihrer Wirkung herabgemindert werden, ist es vorteilhaft, die Verteiler in Drehung zu versetzen (Fig. i und 2). Durch die Zentrifugalkraft werden dann die schmutzenden Teile weggeschleudert und die Verteiler reingehalten.
Dadurch wird eine regelmässige Zerteilung der Flüssigkeit bewirkt.
Fig. I zeigt die Anordnung der Verteiler und Sammler im einzelnen. In Fig. 2 sind die Verteiler und die Trichter in Sätzen oder Gruppen angeordnet, wobei der kleinste Trichter jedes Satzes in seinem unteren Querschnitt immer grösser ist als der Querschnitt der grössten Verteiler. Wenn die Verteiler in Gruppen angeordnet sind, können sie entweder alle in dieser Gruppe gleichen oder auch verschiedenen Querschnitt haben. Bestimmte Vorschriften über die Form, Grösse oder Anordnung der Verteiler werden nicht gemacht ; diese Verhältnisse richten sich nach den jeweiligen zu behandelnden Gasen und Flüssigkeiten.
Die beschriebene Vorrichtung hat den wesentlichen Vorteil, dass der Gasstrom nirgends auf Widerstände stösst, und daher mit seinem ganzen Arbeitsdruck auf die dünnen Flüssigkeitsschichten von grosser Oberfläche trifft, wodurch eine sehr weitgehende Zerstäubung erzielt wird. Da der Gasstrom nicht erheblich gedrosselt wird, ist bedeutend weniger Kraft erforderlich, um das Gas durch den Turm zu drücken ; daher kennen in dei artigen Apparaten sehr grosse Raummengen Gas weit leichter und billiger behandelt werden, und ausserdem
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P A'IEXT-AXSPRCCHE :
I. Vorrichtung zur Behandlung von Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten in feinst verteiltem Zustande, bei welcher in einem turmartigen Behälter abwechselnd rotierende Verteiler und verkehrt kegelförmige Sammler für die Flüssigkeit übereinander vorgesehen sind. dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnitte der kleineren Öffnungen der Sammler (b) grösser sind als die Querschnitte der rotierenden Verteiler in der Weise, dass, wenn kein Gas dn :
ch die Vorrichtung geleitet wird, die auf den obersten Verteiler fallende Flüssigkeit von diesem ablaufen würde, ohne die Sammler, die unter dem obersten Sammler sich befinden, wesentlich zu berühren, und dass zwischen jedem Verteiler und dem zugehörigen Sammler ein für den unbehinderten Gasdurchgang erforderlicher grosser Zwischenraum vorhanden ist, in welchem der sich durch den Gasdruck bildende Flüssigkeitsschleier in grosser Oberfläche mit dem Gase behufs Zerstäubung zusammenwirken kann.