Verfahren und Vorrichtung zum Hervorrufen einer Pulsationsbewegung einer Flüssigkeit in einer Kolonne
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hervorrufen einer Pulsationsbewegung einer in einer sogenannten Pulsationskolonne befindlichen Flüssigkeit.
In der Verfahrenstechnik werden zum Behandeln von Flüssigkeiten oft Kolonnen dieser Art benutzt. Sie sind mit Mitteln versehen, mit deren Hilfe die Flüssigkeiten in der Kolonne in der Weise zum Pulsieren gebracht werden können, dass sie ausser der normalen Strömung durch die Kolonne noch eine auf und ab gehende Bewegung ausführen. Es wurde bereits vorgeschlagen (vgl. die belgische Patentschrift Nummer 544 104), die Pulsationen in der Kolonne mit Hilfe einer Membrane, eines Balgens oder eines Kolbens durchzuführen, welche Elemente z. B. in der untern Hälfte der Wand oder im Kolonnenboden angebracht sind und meistens durch einen Exzenter in Bewegung versetzt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf einem andern Prinzip. Gemäss der Erfindung benutzt man jetzt die mechanische Resonanz, welche auftreten kann, wenn eine Flüssigkeitsmasse auf einem Luftkissen ruht. Die Bewegung wird dadurch aufrechterhalten, dass periodisch Luft in das Kissen hineingeblasen und anschliessend daraus abgelassen wird. Die Zu-und Abführung der Luft in bzw. aus dem Luftkissen wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsbewegung selbst gesteuert.
Die Erfindung betrifft zugleich eine Vorrichtung zum Hervorrufen einer Pulsationsbewegung einer in einer Kolonne befindlichen Flüssigkeit mit Hilfe einer in der Kolonnenwand eingespannten Membrane, welche Vorrichtung erfindungsgemäss durch einen hinter der Membrane befindlichen, abgeschlossenen Raum gekennzeichnet wird, der mit Luft gefüllt ist und dem in Abhängigkeit von den periodischen Bewegungen der Membrane Druckluft zugeführt bzw.
Luft entzogen wird.
Es bildet sich auf diese Weise ein System, das ganz selbständig eine Oszillationsbewegung instandhält.
Die Amplitude der Pulsationsbewegung lässt sich durch Variierung der je Zeiteinheit zu-und abgehenç den Luftmenge auf einfache Weise regeln. Die Frequenz kann durch Variierung im Volumen des Luftkissens eingestellt werden.
Gemäss einer bestimmten Ausführungsform kann die am Umkreis eingespannte Membrane über eine zentral mit der Membrane verbundene Stange mit einem für die Zu-und Abführung von Druckluft vorgesehenen Schieber, welcher die Ein-und Austrittskanäle öffnet bzw. schliesst, zusammenwirken.
Ein Nachteil eines solchen Schiebers ist aber, dass dieser genau in das den abgeschlossenen Raum umgebende Gehäuse hineinpassen muss, sich jedoch zugleich auch frei darin muss bewegen können. Diese zwei entgegengesetzten Anforderungen können Schwierigkeiten bei der erforderlichen Schmierung herbei- führen.
Gemäss einer andern Ausführungsform kann die am Umkreis eingespannte Membrane über eine zentral mit der Membrane verbundene Stange mit einem für die Zu-und Abführung von Druckluft vorgesehenen Ventilmechanismus zusammenwirken, der die Ein-und Austrittskanäle öffnet bzw. schliesst.
Die Anwendung eines solchen Ventilmechanismus im Pulsator statt eines Schiebers steigert die Betriebssicherheit.
Die Erfindung wird jetzt an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 in senkrechtem Längsschnitt das Schema einer Vorrichtung, bestimmt zum Bewirken von Pulsationen in der in einer Kolonne befindlichen Flüssigkeit,
Fig. 2 in senkrechtem Längsschnitt das Schema einer abgeänderten Ausführungsform des Pulsators,
Fig. 3 in senkrechtem Längsschnitt eine Kolonne, bei der die Vorrichtung Anwendung finden kann,
Fig. 4a und 4b in senkrechtem Längsschnitt zwei GasbIasen enthaltende Kolonnen, bei denen die Vorrichtung gleichfalls verwendet werden kann.
In Fig. 3 ist 41 eine Extraktionskolonne, welche über den grössten Teil ihrer Länge eine regelmässig verteilte Füllmasse 42 und am Boden bzw. im Kopf Sammelräume 43 und 44 aufweist. Statt dieser Füllmasse können auch Siebböden oder andere übliche Mittel eingebracht werden. Die schwere Flüssigkeit wird über die Leitung 45, welche in den Sammelraum 44'mündet, aufgegeben und nach Ansammlung im Raum 43 über die Leitung 46 ausgetragen.
Die leichtere Flüssigkeit tritt über die Leitung 47 ein, welche unter oder in den mit Füllmasse beschickten Teil mündet, und geht anschliessend über die Leitung 48 ab, nachdem sie sich zuerst im Raum 44 angesammelt hat.
In die Seitenwand der Kolonne 41 am untern Ende dieser Kolonne ist eine Pulsationsvorrichtung 49 gemäss dem Schema der Fig. 1 oder 2 eingebaut.
Fig. 1 zeigt in senkrechtem Längsschnitt das Schema einer erfindungsgemässen Vorrichtung. 1 ist ein Abschnitt der senkrechten Wand einer mit Flüssigkeit gefüllten Pulsationskolonne. An diese Wand ist über einen Rohrstutzen 2 die Pulsationsvorrichtung angeschlossen. Diese Vorrichtung enthält eine Membrane 3, welche am Umkreis zwischen zwei Flanschen 4 und 5 eingespannt ist In der Mitte ist diese Membrane 3 versteift, damit eine bestimmte Durchbiegungsweise gesichert ist. In den meisten Fällen hat sich eine Versteifung über etwa die Hälfte des Durchmessers der wirksamen Oberfläche als ausreichend herausgestellt. Die Membrane 3 besteht aus Gummi oder einem andern geeigneten Werkstoff. An der konkav ausgebildeten Flansche 5 ist in der Mitte ein zylindrisches Gehäuse 7 befestigt.
Im Gehäuse 7 ist ein Schieber 8 untergebracht, an dem mit Hilfe eines Kugelgelenks eine Stange 9 befestigt ist. Das andere Ende dieser Stange 9 ist gleichfalls über ein Kugelgelenk mit der Mitte der Membrane 3 verbunden. Stange 9 und Schieber 8 folgen auf diese Weise genau den Bewegungen der Mitte der Membrane 3.
Im Gehäuse 7 ist an dem der Membrane 3 benachbarten Ende eine Eintrittsöffnung 10 vorgesehen, welche an eine Druckluftleitung 13 angeschlossen ist. Mit Hilfe eines einstellbaren Absperrventils 20 kann die je Zeiteinheit einströmende Druckluftmenge geregelt werden.
Im Gehäuse 7 befindet sich weiter am gegenüberliegenden Ende eine Öffnung 11, welche über eine Leitung 19 mit dem Raum 21 zwischen Membrane 3 und Flansch 5 in Verbindung steht. Dieser Raum 21 vermittelt über eine Bohrung 14 im Gehäuse 7 Zugang zu einem zweiten Raum 15. Dieser zweite Raum 15 ist zum Teil mit Flüssigkeit, vorzugsweise Mineralöl 16, gefüllt. Der Ölstand 18 im Raum 15 und somit das Luftvolumen des Raumes 15 lässt sich über einen bestimmten Bereich durch Ab-oder Zuführung von Öl über die Leitung 17 und das Absperrventil 12 ändern.
Um die Grösse der Abblaseöffnung regeln zu können, ist in die Leitung 19 ein einstellbares Absperrventil 22 eingebaut.
Der grösste axiale Abstand zwischen den Rändern der Öffnungen 10 und 11 entspricht genau der axialen Länge des Schiebers 8, so dass dieser Schieber in der eingezeichneten Stellung die beiden Öffnungen völlig abschliesst. Diese Öffnungen 10 und 11 sind vorzugsweise mehr oder weniger rechtwinklig ausgebildet, damit bei Verlagerung des Schiebers 8 von der Gleichgewichtslage infolge der Bewegungen der Membrane 3 schon gleich eine grössere Fläche der Ein-oder Austrittsöffnung 10 bzw. 11 freigegeben wird. Fig. la zeigt, wie die Öffnungen 10 und 11 in der in Fig. 1 eingezeichneten Stellung hinsichtlich der ausgelegten Mantelfläche des Schiebers 8 angeordnet sind.
Die Pulsationsvorrichtung funktioniert folgendermassen : Falls die Kolonne 1 mit Flüssigkeit gefüllt und das Absperrventil 20 für die Pressluftzufuhr geschlossen ist, wird die Membrane 3 von dem hydrostatischen Druck emporgedrückt. Diese Änderung in der Stellung der Membrane wird über Stange 9 auf den Schieber 8 übertragen, und die Öffnung 10 wird somit nicht mehr von dem Schieber 8 gesperrt.
Öffnet man nun Absperrventil 20, so wird über Leitung 13 und die freigegebene Öffnung 10 Druckluft in die Räume 21 und 15 einströmen. Weil der Druck der Pressluft grösser ist als der auf die Membrane wirkende, hydrostatische Druck der Flüssigkeit in der Kolonne, wird die Membrane in Richtung auf die Kolonne gedrängt, wobei sie die im Krümmer 2 befindliche Flüssigkeit vor sich hin treibt. Durch diese Bewegung wird die Eintrittsöffnung 10 durch den Schieber 8 abgeschlossen. Infolge der Trägheit der Flüssigkeitsmasse in der Kolonne setzt die Membrane auch weiter die abwärts gerichteten Bewegungen fort und wird somit die Öffnung 11 freigeben. Hierdurch treten die Räume 15 und 21 über 14, 19, 22 und 11 in Verbindung mit der Aussenluft und sinkt der Druck in diesen Räumen ab, bis der atmosphärische Druck erreicht worden ist.
Der hydrostatische Druck der Flüssigkeit in der Kolonne wird die Membrane wieder hochdrücken, nachdem der Schieber 8 die Stellung, in der beide Öffnungen 10 und 11 gesperrt sind, verlassen hat, wird die Membrane infolge der Trägheit der Flüssigkeitsmasse in der Kolonne weiter hochgedrückt. Dies hat wiederum zur Folge, dass die Öffnung 10 freigegeben wird, so dass wieder Pressluft in die Räume 21 und 15 eintreten kann. Es wird auf diese Weise eine oszillierende Bewegung aufrechterhalten.
Für eine gute Wirkung dieser Vorrichtung wird vorzugsweise der mittlere Teil 6 der Membrane 3 ausreichend steif ausgebildet, weil sonst die Bewegung des Schiebers 8 nicht synchron zu der der Flüssigkeit in der Kolonne zu sein braucht, und man die Gefahr läuft, dass die Bewegungen des Pulsators nicht kontrollierbar sind.
Die Amplitude der Pulsation wird durch die je Zeiteinheit zu-oder abfliessende Luftmenge bestimmt.
Sie kann im Betrieb durch Einstellung der Absperrventile 20 und 22 kontinuierlich überwacht werden.
Um die Bewegungen des Schiebers 8 im Gehäuse 7 verfolgen und die Hublänge des Schiebers leicht bestimmen zu können, wurde am Schieber eine senkrechte Stange 23 montiert, die oben mit einem Zeiger 24 ausgestattet ist, und innerhalb einer mit einer Skalenteilung 25 versehenen, durchsichtigen Hülse 26 bewegen kann.
Die Frequenz der Pul'sationen ist von vielerlei Faktoren abhängig. Einer davon-das Volumen des Luftkissens-lässt sich durch Änderung des ölstandes 18 leicht variieren und eignet sich mithin zur Frequenzüberwachung.
Die Resonanzfrequenz kann folgendermassen berechnet werden ; auf das mechanische Vibrationssystem kann im Prinzip die aus der Elektronik bekannte Formel für die Resonanzfrequenz eines elektrischen Schwingungskreises angewandt werden :
L. C
Im vorliegenden Falle müssen den Symbolen selbstverständlich andere Bedeutungen beigemessen werden.
So erhält man nach Summierung zwischen der Membrane und dem höchsten Flüssigkeitsstand in der Kolonne :
F
Ausgedrückt in MKS-Einheiten ist : e = Flüssigkeitsdichte in kg/m3 1 = Länge des Kolonnenabschnittes in m F = zugehörige Querschnittsfläche in m2
Aus Messungen hat sich ergeben, dass für den mit Körpern beschickten Kolonnenteil das Glied o. l
F grösser ist als wenn dieser Abschnitt lediglich mit Flüssigkeit gefüllt wäre. Bei Verwendung von Raschig-Ringen, beträgt dieser Multiplikationsfaktor etwa 3.
Dies ist auf die Windungen in der Strecke, welche die Flüssigkeit im Falle einer beliebigen Aufschichtung von Raschig-Ringen zurückzulegen hat, zurückzuführen : es stellen sich stärkere Beschleuni- gungen ein als in einem nicht gefüllten Teil von gleichen Abmessungen der Fall wäre.
Weiter gilt : C= Cv. VO (3) cp Po
In dieser Formel ist : -= 0, 7 (für Luft) cp Vo = Volumen des Luftkissens in Gleichgewichts lage in m3 Po = absoluter Druck im Luftkissen in N/m2
Arbeitet die Kolonne unter atmosphärischem Druck (der etwa 105 N/m2 entspricht) so gilt für Po : Po = 105 + e (in N/m2)
Hierin ist : h = die Höhe des Flüssigkeitsstandes in der Ko lonne über der Membrane (in m).
Der Pulsationsgeschwindigkeit sind aber Grenzen gesetzt ; die Füllmasse der Kolonne bewegt sich nämlich bei Überschreitung eines bestimmten Maximalwertes mit. Die Reibungskraft kommt dann dem Gewicht der untergetauchten Raschig-Ringe gleich. Mit Hilfe der von Brown und Mitarbeitern in dem Handbuch Unit Operations (John Wiley & Sons Inc., New York 1951) auf Seiten 210-217 beschriebenen Rechenmethode findet man für das Druckgefälle über ein mit Raschig-Ringen gefülltes Rohr im Turbulenzbereich:
#0,2 # #0,8 # H #p = 20 # [1 + 35 (1-#)3] # v1.8 (4)
Dp1,2 oder
Ap = R vl8 (4a)
In diesen Formeln ist : = dynamische Viskosität (in Nsec/m2) ss = Flüssigkeitsdichte (in kg/m3) v = Geschwindigkeit, bezogen auf die leere Ko lonne (in m/sec) H = Höhe der Kolonnenfüllung (in m) Dp = nominaler Aussendurchmesser der Raschig
Ringe (in m)
Dinnern/Dp
Durch das Sich-Setzen der Raschig-Ringe kann in der Praxis der Faktor R um zweimal grösser sein als aus den, genannten Formeln berechnet werden kann.
Für die maximal zulässige, aufwärts gerichtete Geschwindigkeit lässt sich jetzt herleiten : F-R-vt, 86 (l-e) (ev-e)-g-h-F
Hieraus ergibt sich : y 118 g h
R (5)
In dieser Formel ist : e = Porosität¯ 0, 35 + 0, 65 T2 ev = Dichte der Füllmasse in kg/m3
Falls die Pulsation einen sinusförmigen Verlauf mit der Zeit zeigt, so ist vmax = A s9, wobei A die Amplitude in der leeren Kolonne in m darstellt und co = 2af f = die Frequenz in sec-1.
Gleichung (5) geht dann über in : (1-#) # (#v-#) # g # h (A3)1,8 #
R
Die maximale Abwärtsgeschwindigkeit, welche theoretisch bei Anwendung dieses Pulsationsprinzips erreicht werden könnte, kommt der Entleerungsstromgeschwindigkeit der Kolonne gleich. Sie ist meistens grösser als die zulässige Aufwärtsgeschwindigkeit, weil : e > (1- (7)
Nur bei schweren Metallringen (ev gross) ist dies nicht der Fall.
Wenn die Durchgangsfläche der Ausströmungs öffnungen im Vergleich zu der der Eintrittsöffnungen ausreichend gross gewählt wird-z. B. indem man das Absperrventil 22 ganz öffnet und das Absperr- ventil 20 fast völlig schliesst-kann man mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung nichtsymmetrische Pulsationen m der Kolonne hervorrufen. Es bilden sich dann sägezahnförmig verlaufende Pulsa tionen mit langsamem Aufwärtshub, so dass wesent- lich grössere Reibungskräfte erzeugt werden können -ohne dass sich dabei die Füllmasse in der Kolonne anhebt-als bei normalem sinusförmigem Pulsationsverlauf möglich ist. Der Kontakt zwischen den Flüssigkeiten ist demzufolge inniger, und man kann sich somit mit kürzeren Kolonnen begnügen.
Beispiel Extraktionskolonne zum Extrahieren von Nitrolactam aus Nitrobenzol mit Hilfe von Ammoniak.
Kolonne : F = 0, 038 m2 ; Flüssigkeitsstand über
Membrane 3, 4 m ; Länge des seitlichen
Anschlussstutzens 0, 35 m ; F = 0, 02 m2 Flüssigkeiten : o = 1150 kg/m3 ; = 5. 10- Nsec/m ? Füllmasse : Dp = 0, 01 m ; T = 0, 84 ; e = 0, 81 ;
H=2, 6m Amplitude : 2, 5 10-3 m Frequenz : 220/min, co = 23 Volumenhub = 190 ml A = 5, 8 10-2 m/sec
Berechnetes Puffervolumen Vo des Pulsators = 1, 3 Liter. Dieses Volumen konnte mit Hilfe des > 1- standes 18 im Hilfsraum 15 zwischen 1, 0 und 4, 0 Liter eingestellt werden.
In der Praxis wurde die genannte Frequenz bei einem Volumen von 1, 6 Liter erreicht, was vermutlich auf eine gewisse Starrheit der Membrane zurückzuführen ist.
Zulässige Geschwindigkeit : bei einem ssv-Wert von 2800 kg/m3 für Glas findet man bei Anwendung von Gleichung (6) (A C9) tz8 < 1vll-10-2 oder A m < 8, 3 10-2m/sec
Der Druckluftverbrauch des Pulsators betrug 4 Nm3/h, was bei dem angewandten Pressluftdruck einer Leistung von etwa 100 Watt entspricht.
Obwohl sich die Pulsationsvorrichtung gemäss ss Fig. 1 gut bewährt hat, sind durch die Notwendigkeit, dass der Schieber genau in das Gehäuse hineinpassen und sich zugleich ungehemmt bewegen muss, Schwierigkeiten bei der Schmierung nicht ausgeschlossen.
Fig. 2 zeigt nun in senkrechtem Längsschnitt eine abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemässen Pulsationsvorrichtung, wobei man sich zur Steigerung der Betriebssicherheit eines Ventilmechanismus bedient. Die Einzelteile dieses Ventilmechanismus sind in normaler Standardausführung stets erhältlich und können bei Überholung leicht ausgewechselt werden.
Die bewegenden Teile können in einem selbstschmierenden Material gelagert werden, wodurch die Schmierung auf ein Mindestmass herabgesetzt wird.
Vorzugsweise setzt sich der Mechanismus zusammen aus zwei Ventilen mit gesonderten Spindeln, welche mit der zentralen Stange in gleicher Ebene angeordnet sind und aus einem Hebel, der der Reihe nach die Spindeln hebt, und einerseits gelenkig an der Wand des hinter der Membrane befindlichen, abgeschlossenen Raumes befestigt ist und anderseits mittels eines Kugelgelenkes unter einem Winkel an der zentralen Stange angelenkt ist. Eine solche Aufstellung des Ventilmechanismus sichert ein gutes Zusammenwirken zwischen den Bewegungen der Ventile und denen der Membrane.
Um eine gute Zugänglichkeit zu den im Innern des abgeschlossenen Raumes befindlichen Einzelteilen der Pulsationsvorrichtung zu erreichen, können ent- weder in der Wand des abgeschlossenen Raumes gegenüber der Membrane Kontrollöffnungen angebracht sein, oder es kann die Wand, welche das Hebelgelenk trägt, wegnehmbar sein. Die Verschlussdeckel 128 der Kontrollöffnungen können auf Wunsch als Schaufenster ausgebildet werden, wodurch eine Uberprü- fung der Membranwirkung im Betrieb ohne weiteres möglich ist.
In Fig. 2 ist mit 101 ein Wandabschnitt der Pulsationskolonne bezeichnet, welche mit Flüssigkeit gefüllt ist. An diesen Wandabschnitt ist die Pulsationsvorrichtung angeschlossen. Letztere enthält eine zwischen zwei Flanschen 103 und 104 eingespannte- Membrane 102, die in der Mitte versteift ist und aus Gummi oder einem andern geeigneten Stoff besteht.
An der Flanche 104 ist mittels Bolzen 106 ein Gehäuse 105 geschraubt. An die Membrane 102 ist mit Hilfe eines Kugelgelenkes 107 eine Zentralstange 108 angeschlossen. Diese Stange 108 ist über ein Kugelgelenk 110 an einem Hebel 109 befestigt. Das andere Ende dieses Hebels 109 ist bei 124 gelenkig an einen Hilfsteil 111 angeschlossen, der mittels Bolzen 112 mit dem Gehäuse 105 verschraubt ist. Der Hebel 109 drückt bei seiner Bewegung um die Gelenkstelle 124 an eines der äussern Enden 113 und 114 der Spindeln 115 und 116 der Ventile 117 und 118. Wie in der Figur ersichtlich ist, gibt es stets einen Freihub zwischen dem Hebel 109 und den Enden 113 und 114 der Ventilspindeln, so dass niemals zwei Ventile zugleich geöffnet sein können.
Die Ventile 117 und 118 dienen zum Öffnen und Schliessen des Luft eintrittkanals 119 bzw. des Luftaustrittkanals 120.
Die Ventilspindeln 115 und 116 können sich in Führungen 121 bewegen, welche z. B. aus Nylon mit Molybdändisulfid angefertigt sind. Das Gehäuse 105 steht mittels eines Hilfsteils 122 mit einem nicht eingezeichneten, teilweise mit einer Flüssigkeit, z. B.
Mineralöl, gefüllten Behälter in Verbindung. Wie obenstehend bereits erläutert, lässt sich durch Änderung des Flüssigkeitsniveaus in diesem Behälter das gesamte Luftvolumen in dem Raum hinter der Membrane 102 innerhalb gewisser Grenzen variieren, und zwar zwecks Einstellung der Frequenz der Pulsationsbewegungen.
Die Wirkung der Pulsationsanlage gemäss Fig. 2 beruht auf demselben Prinzip wie die aus Fig. 1 und geht folgendermassen vor sich :
Infolge des Druckes der Flüssigkeit auf die Membrane 102 wird Zentralstange 108 hinuntergedrückt, wodurch der Hebel 109 die Ventilspindel 115 gleichfalls hinuntergedrückt, wobei das Ventil 117 angehoben wird und der Raum 123 an den Luft eintrittskanal 119 angeschlossen wird. liber diesen Kanal 119 wird der Raum 123 mit Pressluft beaufschlagt, deren Druck höher ist als der Druck der Flüssigkeit auf die Membrane, wodurch diese Membrane mit der darauf ruhenden Flüssigkeit emporgedrückt wird.
Die Zentralstange 108 bewegt sich nun zusammen mit der Membrane hinauf, wodurch der Druck des Hebels 109 auf die Ventilspindel 115 wegfällt und das Ventil 117 mit Hilfe der Feder 125 den Lufteintritt über Kanal 119 in den Raum 123 wieder sperrt. Während der Aufwärtsbewegung der Stange 108 wird nun das Ventil 118 von dem Hebel 109 über die Ventilspindel 116 angehoben, wodurch der Raum 123 über den Luftabzugskanal 120 an die atmosphärische Luft angeschlossen wird. Der Druck in dem Raum 123 sinkt jetzt bis zu einem Druck, der den Druck der Flüssigkeit auf die Membrane unterschreitet.
(Die Federbelastung des Ventils 118 ist derart eingestellt worden, dass im Falle eines zu, hohen Druckes im Raum 123 das Ventil 118 sich als ein Sicherheitsventil verhält.) Die Zentralstange 108 wird jetzt hinuntergedrückt, wodurch der Druck des Hebels 109 auf die Ventilspindel 116 aufgehoben wird und das Ventil 118 mit Hilfe der Feder 126 den Raum 123 von dem Luftabzugskanal 120 abschliesst. Anschliessend wird der Raum 123 über den Lufteintrittskanal 119 wieder mit Pressluft beaufschlagt. Auf diese Weise kann eine Pulsationsbewegung aufrechterhalten werden. Die Amplitude der Pulsationsbewegung lässt sich durch Variierung der je Zeiteinheit zu-und abgehenden Luftmenge regeln.
Der Hebel 109 ist mit Aussparungen 127 versehen, wodurch der seitliche Druck auf die Ventilspindeln 115 und 116 infolge der kreisförmigen Bewegung des Hebels 109 ausgeglichen wird.
Falls sich infolge irgendeiner chemischen Reaktion zwischen den Flüssigkeiten in der Kolonne ein Gas bildet (z. B. CO2), so bestünde die Gefahr, dass wegen der Anwesenheit dieses Gases und der damit verbundenen grösseren Zusammendrückbarkeit des, Kolonneninhaltes Verfahren und Vorrichtung gemäss der Erfindung nicht oder kaum noch anwendbar wären. Die innere Dämpfung des Vibrationssystems wird nämlich zu gross.
Diesem Nachteil kann abgeholfen werden, indem man zwischen der Kolonne, in der die genannte gasbildende Reaktion stattfindet, und der Pulsationsvorrichtung ein nur mit Flüssigkeit gefülltes Rohr anbringt, dessen Faktor e-i
F ein Vielfaches von dem der Kolonne beträgt, so dass der Inhalt dieses Rohres im wesentlichen bestimmend ist für die Frequenz des mechanischen Schwingungssystems und der Einfluss der Gasblasen in der Kolonne zu vernachlässigen ist. Dies ist schematisch in Fig. 4s dargestellt. In der Kolonne 30 können sich Gasblasen befinden. Das nur mit Flüssigkeit gefüllte Rohr 31 ist einerseits an die Kolonne 30 und anderseits an eine schematisch angegebene Pulsationsvorrichtung 32 angeschlossen.
Das Rohr braucht nicht gerade ausgebildet zu sein, es kann zur Raumeinsparung auch gekrümmt oder gefaltet sein. Fig. 4b zeigt ein diesbezügliches Beispiel. Das Rohr hat hier die Form eines C und ist seitlich am untern Ende der Kolonne 34 angeordnet. Die nur schematisch angedeutete Pulsationsvorrichtung 35 befindet sich unter der Anschlussstelle zwischen Rohr 33 und Kolonne 34.
Die erforderliche Amplitude der Pulsationsbewegung in der Kolonne kann durch eine geeignete Wahl der Querschnittsverhältnisse auf einen bestimmten Wert eingestellt werden.