Verfahren und Vorrichtung zum Austreiben von Kohlensäure aus einer Flüssigkeit Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zum Austreiben von Kohlensäure aus einer Flüssigkeit, insbesondere aus Wasser, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Das Verfahren zeichnet sich erfindungs gemäss dadurch aus, dass die Flüssigkeit unter Druck durch einen länglichen Behälter geführt wird, durch welchen ein Hilfsgas ebenfalls unter Druck im Gegenstrom durch die Flüssigkeit hindurchgeführt wird, wobei die Zufuhr von Flüssigkeit und Hilfsgas selbsttätig durch die Menge der aus dem Be hälter abgeführten, entsäuerten Flüssigkeit gesteuert wird. Das Hilfsgas, beispielsweise Luft, durchperlt die Flüssigkeit und entzieht ihr dadurch die Kohlensäure. Die Wirkung beruht. auf dem Gesetz von Avogadro und Henry.
Die Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens ist erfindungsgemäss gekennzeichnet durch einen geschlossenen vertikalen Druckzylinder, der oben einen Ein lass für die zu entsäuernde Flüssigkeit. und einen Gasauslass und unten einen Auslass für die entsäuerte Flüssigkeit und einen Ga,s- einlass aufweist, wobei der Gasauslass mit einem durch Änderung des Flüssigkeitsspie gels im Zylinder betätigten Ventil versehen ist.
Auf der Zeichnung sind zwei beispiels weise Ausführungsformen der erfindungs- gemässen Vorrichtung in den Fig. 1 und 2 schematisch im Längsschnitt dargestellt.
Gemäss Fig. 1 weist die Entsäuerungs- v orrichtung einen geschlossenen vertikalen Dru=ckzylinder 1 .auf, der in seinem obersten Teil mit einem Einlassstutzen 2 für die zu be handelnde Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, versehen ist. Der Stutzen 2 ist zum Anschluss an eine nicht dargestellte Druckwasser- quelle bestimmt und innenseitig mit einem Ringverteiler 3 zur gleichmässigen Verteilung des unter Druck einströmenden Wassers ver sehen.
Im untern Teil des Zylinders 1 befin det sich ein Ausla.ss 4 für das entsäuerte Wasser, der mit einem Verbrauchsapparat verbunden und mit einem Schliesshahn ver sehen sein kann. Der Auslassstutzen 4 ist im Innern des Zylinders mit einem Trichter oder Sammelschirm 5 versehen. Unterhalb des Aus lassstut7ens 4 befindet sieh eine Gaskammer 6, in welche der an eine nicht dargestellte Cxasdruckquelle angeschlossene Einlassstutzen 7 für das Hilfsgas einmündet.
Das Hilfsgas ist vorzugsweise Luft; es kann aber auch ein anderes Gas sein, vorausgesetzt, da.ss sein Kohlensäure-Partialdruck erheblich kleiner ist als derjenige des Wassers. Vom Wasser raum des Zylinders 1 ist :der Gasraum 6 durch eine poröse Querwand bzw. einen :po rösen Zwischenboden 8 abgetrennt.
Im Deckel des Zylinders 1 ist :der Aus trittsstutzen 9 für das mit Kohlensäure an- gereicherte Gas angeordnet, der mit einem Auslassventil 10 versehen ist. Der Ventilkör per 11 ist mit einem Schwimmer 12 verbun den, derart, dass das Ventil geschlossen wird, \nenn der Flüssigjèitsspiegel 13 im Zylinder über ein bestimmtes Niveau ansteigt, und um gekehrt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vor richtung ist die folgende: Sobald über den Stutzen 4 entsäuertes Wasser konsumiert wird, sinkt der Spiegel 13 ab, wodurch der Schwimmer 12 ebenfalls sinkt und das Ventil 10 öffnet. Beim Absinken des Flüssigkeits spiegels expandiert das gespannte Gas und entweicht durch das geöffnete Ventil. Die hierdurch entstandene Druckverminderung bewirkt, dass durch den Stutzen 7 sofort neues Hilfsgas von der Druckgasquelle in den Zylinder und im Gegenstrom durch das Wasser strömt und dieses fortlaufend ent säuert, und zwar so lange, als der Stutzen 4 geöffnet bleibt. Gleichzeitig strömt aber auch neues, zu behandelndes Druckwasser durch Stutzen 2 nach.
Wird der Stutzen 4 geschlos sen, so strömt noch so lange Wasser in den Zylinder, bis der Schwimmer 12 das Gas auslassventil 7-0 wieder schliesst und der Druck im Innern des Zylinders dem gemein samen Druck der Wasser- und der Hilfsgas quelle das Gleichgewicht hält.. Die Vorrich tung steht demnach dauernd unter Wasser- und unter Gasdruck und arbeitet völlig auto matisch. Sie wird durch Entnahme von ent säuertem Wasser am Stutzen 4 in Betrieb ge- s setzt.
Das Beispiel nach Fig. 2 unterscheidet. sich von dem Beschriebenen dadurch, dass der Zylinder 1 im untern Teil mit einem Rost 20 versehen und über diesem mit Füllkörpern 21, z. B. aus Steinzeug, zur Aufteilung des Wasserstromes angefüllt ist. Unterhalb des Rostes befindet sich ein Wasser-Sammelraum 22, in dessen obern Teil der Hilfsgaseinström- stutzen 23 einmündet, derart, da.ss dieser sich : stets oberhalb des Wasserspiegels 24 befindet. Der Schwimmer 25 ist. hier ringförmig aus gebildet und befindet sich im Sammelraum 22.
Er ist über einen Bügel 26 und eine den Zylinder koaxial durchsetzende Übertragungs stange 27 mit dem Ventilkörper 11 des Gas- auslassvent.ils 10 verbunden. Der Flüssigkeits- auslass 28 befindet. sich in diesem Fall am Boden des Sammelraumes 22. Die Funktion ist analog derjenigen des ersten Beispiels, in dem nur einige Bestandteile etwas anders an geordnet sind. Der Wirkungsgrad ist jedoch beim zweiten Beispiel ein grösserer, da- das einströmende Wasser sowie das eintretende Hilfsgas die Füllkörper 21 durchströmen und durch diese auf eine grosse Oberfläche aufgeteilt werden. Es kommt hierdurch zu einer viel innigeren Durchmischung bzw.
Berührung zwischen Wasser und Hilfsgas und damit zu einem grösseren Kohlensäure- umsatz.
Auch diese beschriebene: Entsäu:erungs- vorrichtung hat den Vorteil, dass sie unter ständigem Druck arbeitet, und dass Wasser- und Hilfsgaszufuhr durch die Wasser entnahme selbsttätig gesteuert werden. Die Vorrichtung eignet. sich insbesondere für den Einbau zwischen zwei Ionenaustauschersäu:len.
Method and device for expelling carbonic acid from a liquid The present invention relates to a method for expelling carbonic acid from a liquid, in particular from water, and a device for performing this method.
According to the invention, the method is characterized in that the liquid is passed under pressure through an elongated container through which an auxiliary gas is passed through the liquid, also under pressure, in countercurrent, the supply of liquid and auxiliary gas being automatically controlled by the amount of from the Be container discharged, deacidified liquid is controlled. The auxiliary gas, for example air, bubbles through the liquid and thereby removes the carbonic acid. The effect is based. on the law of Avogadro and Henry.
The device for carrying out the above-mentioned method is characterized according to the invention by a closed vertical pressure cylinder which has an inlet at the top for the liquid to be deacidified. and has a gas outlet and, at the bottom, an outlet for the deacidified liquid and a gas inlet, the gas outlet being provided with a valve operated by changing the liquid level in the cylinder.
In the drawing, two exemplary embodiments of the device according to the invention in FIGS. 1 and 2 are shown schematically in longitudinal section.
According to FIG. 1, the deacidification device has a closed vertical pressure cylinder 1, which is provided in its uppermost part with an inlet connection 2 for the liquid to be treated, for example water. The connector 2 is intended for connection to a pressurized water source (not shown) and is provided on the inside with a ring distributor 3 for the uniform distribution of the water flowing in under pressure.
In the lower part of the cylinder 1 there is an Ausla.ss 4 for the deacidified water, which can be connected to a consumer device and can be seen with a closing valve. The outlet connection 4 is provided with a funnel or collecting screen 5 inside the cylinder. Below the outlet 4 there is a gas chamber 6 into which the inlet connection 7 for the auxiliary gas, which is connected to a non-illustrated pressure source, opens.
The auxiliary gas is preferably air; but it can also be a different gas, provided that its carbonic acid partial pressure is considerably smaller than that of water. From the water space of the cylinder 1: the gas space 6 is separated by a porous transverse wall or a porous intermediate floor 8.
In the cover of the cylinder 1 there is: the outlet connection 9 for the gas enriched with carbon dioxide, which is provided with an outlet valve 10. The valve body 11 is connected to a float 12 in such a way that the valve is closed when the liquid level 13 in the cylinder rises above a certain level, and vice versa.
The mode of operation of the described device is as follows: As soon as deacidified water is consumed via the connection 4, the level 13 drops, whereby the float 12 also drops and the valve 10 opens. When the liquid level drops, the tensioned gas expands and escapes through the open valve. The resulting pressure reduction causes new auxiliary gas to immediately flow from the pressurized gas source into the cylinder and countercurrently through the water through the connection 7 and continuously acidify it as long as the connection 4 remains open. At the same time, however, new pressurized water to be treated also flows in through nozzle 2.
If the nozzle 4 is closed, water continues to flow into the cylinder until the float 12 closes the gas outlet valve 7-0 again and the pressure inside the cylinder keeps the common pressure of the water and the auxiliary gas source in equilibrium .. The device is therefore constantly under water and gas pressure and works fully automatically. It is put into operation by drawing off deacidified water at the connection 4.
The example according to FIG. 2 differs. differs from what has been described in that the cylinder 1 is provided in the lower part with a grate 20 and above this with fillers 21, e.g. B. made of stoneware, is filled to split the water flow. Below the grate there is a water collecting space 22, in the upper part of which the auxiliary gas inflow nozzle 23 opens, in such a way that it is always above the water level 24. The float is 25. formed here in a ring shape and is located in the collecting space 22.
It is connected to the valve body 11 of the gas outlet valve 10 via a bracket 26 and a transmission rod 27 coaxially penetrating the cylinder. The liquid outlet 28 is located. in this case at the bottom of the collecting space 22. The function is analogous to that of the first example, in which only some components are arranged somewhat differently. In the second example, however, the efficiency is greater, since the inflowing water and the incoming auxiliary gas flow through the filler bodies 21 and are distributed over a large surface by them. This leads to a much more intimate mixing or
Contact between water and auxiliary gas and thus a greater carbonic acid conversion.
This deacidification device described also has the advantage that it works under constant pressure and that the water and auxiliary gas supply are automatically controlled by the water being withdrawn. The device is suitable. particularly suitable for installation between two ion exchange columns.