CH136359A - Verfahren und Apparat zum Austausch von Wärme zwischen Flüssigkeit und Gasen oder Dämpfen oder zum Reinigen und Absorbieren von Gasen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Apparat zum Austausch von Wärme zwischen Flüssigkeit und Gasen  oder Dämpfen oder zum Reinigen und Absorbieren von Gasen.    Gegenstand vorliegender Erfindung ist  ein Verfahren zum Austausch von Wärme  zwischen     Flüssi,-keit        und    Gasen oder Dämp  fen, das zum Beispiel zum     Verdarni.)fen    von  Flüssigkeiten, wie     Sulfitlauge,    Verwendung  findet, das aber auch zum Reinigen von Ga  sen von bestimmten Bestandteilen, wie     zum     Beispiel zum Reinigen von     Pyritofengasen     oder der Abgase der     SodaschmeIzöfen,    zum  Zwecke, den Verlust an Alkali zu reduzie  ren, verwendet wird,

   und das auch     Anwen-          dun-    finden kann zum     Küh,len    der Gase, wie,  zum Beispiel von     #SO2-Gasen    bei der Herstel  lung von     Kothlauge    in der     Sulfit-Zellulose-          Industrie.     



  Die Erfindung beruht darauf,     dass    grosse       Berührangsflächen    zwischen Gas oder  Dampf und Flüssigkeit geschaffen werden.  und zwar durch Erzeugung einer Schaum  schicht, welche beispielsweise in der Weise       ei7eu,at    wird,     dass    die Gase oder Dämpfe         durch.die    Flüssigkeit     hindurchl-getrieben    wer  den, bis eine intensive     Schaumbildungo;    statt  findet.

   Wenn die     Oberflächenspannungg    der  Flüssigkeit zu klein ist, als     dass    eine     genü-          Cend    grosse     SchaumschiGht    erzeugt wird, so  <B>0</B>  kann     #die,Seliaumbildung    durch Zusatz geeig  neter Stoffe, wie zum Beispiel Seife, 'Harz  oder ähnlicher schaumbildender Mittel, er  höht werden.

   Die Gaszufuhr, wie auch der  Flüssigkeitsstand über     derGaszuleitung,    die  Strömungsgeschwindigkeit des Gases und, die  Temperatur können so geregelt werden,     dass     möglichst grosse     Schaumblasen    in der       Sahaumschicht    entstehen, damit die Berüh  rungsfläche zwischen Gas oder Dampf und  Flüssigkeit sehr gross wird.  



  Zum Durchführen des vorliegenden     Ver.          fahrens    ist ein Apparat vorgesehen, der mit  einer Flüssigkeitszuleitung     und    einer Ablei  tung für     Jie    Flüssigkeit und einem     Einlass     und     Abfluss    für die Gase oder Dämpfe ver-      sehen ist, die entweder ihre Wärme an     di.#     Flüssigkeit abzugeben haben, oder aus wel  chen     Unreinheiten,    Staub oder andere Be  standteile, wie Alkali     aus    Gasen von     SQda-          schmelzöfen    in der     Sul,fit-Zullulose-In-dustrie,

            Alkohildämpfe    bei der     Bakelitherstellung-          usw.    entfernt werden. Dabei ist eine Förder  einrichtung vorgesehen<B>( '</B> Ventilator, Pumpe),  um die Gase oder Dämpfe durch die     Flüs-          sig,keitsschicht    im Behälter     hin-durchzutrei-          ben.    Der Apparat kann mit einer Einrich  tung zum Trennen     Ües    Schaumes von Flüs  sigkeitstropfen     versehen'sein.     



  Inder beiliegenden     Zeiühnung    sind.     ej*ni""e     beispielsweise Ausführungsformen von<B>Ap-</B>  paraten zur Ausführung des vorliegenden  Verfahrens schematisch dargestellt, und zwar       zeigen:        g     ,die     Fig.   <B>1</B> 2 und<B>3 je</B> einen Vertikal  schnitt     duroh,    einen Apparat;  .die     Fig.    4,<B>5</B> und<B>6</B> zeigen Details, und  die     Fig.   <B>7, 8</B>     und   <B>9, 10</B> zeigen zwei wei  tere     Ausführuno-        beispiele    im Vertikal- und  Horizontalschnitt.  



  Der Apparat nach     Fig.   <B>1</B> besitzt einen  Behälter<B>1,</B> der nahe dem untern Ende     ein(-          Flüssigkeitszuleitung   <B>2,</B> aufweist. Der Be  hälter taucht in die     F & üssigkeit    eines ring  förmigen Behälters<B>15,</B>     welther    mit einem       Flüssigheitsauslauf   <B>3</B> ausgestattet ist.     Inden     Behälter<B>15</B> mündet<B>-</B>eine     Gaseinlasskammer    4,  die unten durch ein Flüssigkeitssiegel abge  schlossen ist, welche eine Gaszuleitung auf  weist.

   Die Kammer 4 ist oben durch eine  Platte<B>5</B> abgedeckt, die mit     Durchbrethun-          gen    versehen ist. An     dem    Behälter<B>1</B> ist  oben ein     Gasauslass   <B>6</B>     voroesehen,    in welchen  ein Ventilator<B>7</B> eingebaut ist.  



  Der Apparat weist ausserdem noch In  strumente zum Messen des Druckes, der  Temperatur, des Flüssigkeitsstandes auf (in  der Zeichnung nicht dargestellt). Die Flüs  sigkeitszufuhr wird so geregelt,     dass    die  Flüssigkeit in einer dünnen     iSchieht,    zum  Beispiel einer Dicke von<B>1</B> cm, über der  Platte<B>5</B> liegt, so     dass    der Behälter<B>1</B> unten  .durch die Flüssigkeit abgeschlossen ist. Die  Gase, zum Beispiel heisse Ofengase, werden    mittelst des Ventilators<B>7</B> angesaugt, sie tre  ten durch die Kammer 4, durch die Platte<B>5</B>       und    durch die Flüssigkeitsschicht.

   Beim       Durclitreten    der Gase durch die Flüssigkeit  tritt lebhafte     Sehaumbildung    ein, wenn die  Oberflächenspannung ;der Flüssigkeit nicht  zu gering ist.     Dainit    erreicht man,     dass    die  <B>C</B>  Berührungsfläche zwischen den Gasen -und       .der    Flüssigkeit sehr gross ist. Das Gas und  die Flüssigkeit besitzen, wenn sie aus dem  Apparat austreten, annähernd dieselbe Tem  peratur. Die Gase verlassen, vollkommen  mit Flüssigkeit gesättigt, den Apparat.  



  Die     Aasführungsforin        nacli        Fig.    2 unter  scheidet sich von derjenigen nach     Fig.   <B>1</B>     da-          Jurc1,        dass    die zylindrische Kammer 4 sich  nach oben bis weit in den Behälter<B>1</B> er  streckt. Über dem obern Ende<B>8</B> ist ein       Schaumabscheider   <B>9</B>     vürgeselien.    Dieser be  steht aus einem in     rasehe    Umdrehung ver  setzten Flügelrad<B>9,</B>     :das    auf einer vertikalen  Welle<B>10</B> sitzt.

   Im Behälter<B>1</B> ist eine     Zwi-          sehenwand   <B>11</B> eingebaut. In die durch diese       Zwisehenwand.    gebildete Kammer mündet     dii#          Ableitun &     für die Gase. Beim Betrieb des  Apparates steigt der Schaum     ini    Teil<B>8</B> der  Kammer 4 nach oben und wird vom Flügel<B>9</B>       erfasst    und nach aussen geschleudert, :dabei       ,scheidet    sieh Flüssigkeit ab, die nach unten  in den Ringkanal<B>15</B> zurückfliesst.

   Die Zwi  schenwand<B>11</B> verhindert,     dass    Flüssigkeit in  die Ableitung<B>6</B> gelangen kann     und    dient     da-          ,durch    als     Spritzabscheider.    Dieser     Appar   <B>%</B>  ist insbesondere für stark schäumende Flüs  sigkeiten bestimmt.  



  In     Fig.   <B>3</B> ist ein Apparat gezeigt, der       el    kn  insbesondere für zähflüssige Flüssigkeiten  bestimmt ist. Der Apparat weist eine Kam  mer<B>1</B> auf, in welche die Flüssigkeitszulei  tung 2 ausmündet. An die Kammer<B>1</B> ist  die     Gaseinlasskammer    4 angeschlossen, in  welche die Gaszuleitung     ausmün-det.        Zwi-          sehen    den Kammern<B>1</B> und 4     liegot    ein Rost  <B>5.</B> In der Kammer<B>1</B> ist wieder eine     Zwi-          sclienwand   <B>11</B> eingebaut.

   In dem von der       Zwisclienwand   <B>11</B> gebildeten Raum     mün-det     oben die Gasableitung<B>6,</B> in welcher ein Ven  tilator<B>7</B> eingebaut ist. Die Platte<B>5</B>     (Fig.    4)      verbreitert sich von der Eintrittsstelle der  Flüssigkeit aus, damit die Flüssigkeit     siob     zu einer dünnen Schicht ausbreiten kann.  während sie nach unten fliesst.

   Die durch  den Ventilator<B>7</B> angesaugten Gase treten  durch die auf der Platte<B>5</B> in     #dünner          Schicht        ausgebreit        -ete        I        #lüssi,-,keit,        wobei        eino     intensive     Schauinbildung    stattfindet.  



  Die     Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> zeigen eine mit     Durch-          brechungen    versehene Platte; diese weist eine  Anzahl konzentrische Ringe 12 auf, die     mit-          telst        Flacheisenstücken   <B>13</B> miteinander ver  bunden sind. Zwischen den     Rinoen   <B>12</B> blei  ben Ringspalten 14, deren Breite<B>0,3</B> bis  <B>3</B> cm sein kann. Die Anzahl der     Rinue    hängt.  von der Grösse des Apparates ab. Die An  wendung dieser Platte ist insbesondere von  Vorteil für solche Flüssigkeiten, aus denen       siell        leielit    krustenbildende Teile abscheiden.

    Gegenüber der     gewähnlichen    Bauart hat  diese Ausführungsform den Vorteil,     dass    die       Nafte    leichter gereinigt werden kann. Zu  diesem Zwecke kann. zum Beispiel ein Gerät  verwendet werden, das durch die Ringspal  ten 14 geführt werden kann.  



  Die     Ausführungsforni    nach     Fig.   <B>7</B> und<B>8</B>  weist Führungsplatten<B>16</B> für den aufstei  genden Schaum auf, so     dass    der Schaum  die obere Wandung des Aussenbehäl  ters geworfen wird,     wobei,die    Gase frei wer  den, während die Flüssigkeit     zurü.ckbleibt.     



       Fig.   <B>9</B>     und   <B>10</B> zeigen eine weitere Aus  führungsform. Um dem Schaum eine     #dre-          hende    Bewegung zu erteilen, sind     taagential     in das Endstück<B>8</B> ausmündende Düsen<B>17</B>  vorgesehen, durch welche heisse Gase in die       Schaumschicht    eingespritzt werden.

   Werden  trockene Gase eingespritzt, zum Beispiel  heisse Verbrennungsgase, so findet eine sehr       Lräftige        Verdampfung    auf der     Obernäehe     der     Schaumschicht    statt, wobei die     iSchwinn-          blasen    aufbrechen.  



  Es können mehrere Apparate in Serien  hintereinander angeordnet werden, durch  welche die     Flüssiokeit    nacheinander fliesst.  Ebenso können die Gase nacheinander     #durch     mehrere Apparate geführt werden. Ferner  wäre es möglich, mehrere Apparate parallel    in einen Gasstrom zu schalten, während sie  hintereinander im Flüssigkeitsstrom liegen  oder umgekehrt.  



  Ein 'besonderer Ofen kann für den<B>Ap-</B>  parat gebaut werden, oder die heissen     Cras,-          können    auch bereits vorhandenen Öfen,     zu.rn     Beispiel     DampfkesseIfeuerungen,    entnommen  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRüCHE: <B>1.</B> Verfahren zum Austausch von Wärme zwischen Flüssigkeit und Gasen oder Dämpfen oder zum Reinigen und<B>Ab-</B> sorbieren von Gasen, dadurch igekenn- zeichnet, dass durch Erzeugung einer Schaumschicht grosse Berührungsflächen zwischen Gas und Flüssigkeit geschaf fen werden.

   II. Apparat zur Ausführung des Verfah rens gemäss Patentamspruch I, gekenn zeichnet durch ein Gefäss mit Ein- und Auslass für die Flüssigkeit, einem Ein- und Auslass fürdas Gas, und einer Vor richtung zur Förderung des Gases durch den Apparat.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, da- .durch gekennzeichnet, dass die Schaum- schicUt aus einer Flüssigkeit, zu -oder von welcher Wärme zu übertragen ist bezw. in welcher eine Absorption statt finden soll, erzeugt wird. 2. Verfahren nach Patentansprueli I und Unteranspruch.<B>1,</B> dadurch gekennzeich net, dass zwecks Herbeiführung einer Schaumsellicht ein Gas durch die Flüs sigkeit geführt -wird.

   <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprü.ehen <B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit ani Ein-lass des Gases vorbeigeführt wird. 4. Verfahren nach. Patentanspruc11 I and ,den Unteransprüchen<B>1</B> bis<B>3,</B> :dadurch gekennzeichnet, dass :das Gas in einer Mehrzahl von getrennten Strömen dur#I; die Flüssigkeit geführt wird.

   <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen<B>1</B> bis 4, dadurch ,(r kennzeichnet, dass der Flüssi-heit ,e LI seliaumbildender ;Stoff zugesetzt wird. <B>6.</B> Apparat nach Patentanspruch II, da- -durch gekennzeichnet, dass der Einlass für das Gas am Boden des die Flüssig keit enthaltenden Gefässes liegt und von einer durclibroehenen Platte gedeckt ist.

   <B>7.</B> Apparat nach Patentanspruch II und Unteransprueli <B>6,</B> da-durch gekennzeich net, dass innerhalb des die Flüssigkeit enthaltenden Gefässes ein Schaumabschei- der vorgesehen ist.

   <B>8.</B> Apparat nach Patentunsprueh II und den Unteransprüchen<B>6</B> und<B>7,</B> da-durch gekennzeiehnet, dass innerhalb des die Flüssigkeit enthaltenden Gefässes ein Spritzabseheider vorgesehen ist. <B>9.</B> Apparat nach Patentansprup-h II und '(Interansprucli <B>6,</B> dadurch gekennzeich net, dass die durchbrochene Platte<U>ge-</U> neigt ist,

   wobei der Einlass für die Flüs- sigkeit beim obern Endt, der geneiggten Platte liegt. <B>10.</B> Apparat nach Patentanspruch II und Unteransprüchen<B>6</B> und<B>9,</B> dadurch gu- kennzeichnet, dass die geneigte Platte ant untern Ende breiter ist als an dem obern Ende.

   <B>11,</B> Apparat nach Patentansprueh II und Unteransprucli <B>6,</B> dadurch gekennzeich net, dass die durchbrüchene Platte aus mehreren konzentrischer, mit gegenseiti gem Abstand angeordneter Ringen be steht.