CH511048A - Continuous separation of foam into liquid and gas - Google Patents

Continuous separation of foam into liquid and gas

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CH511048A
CH511048A CH220570A CH220570A CH511048A CH 511048 A CH511048 A CH 511048A CH 220570 A CH220570 A CH 220570A CH 220570 A CH220570 A CH 220570A CH 511048 A CH511048 A CH 511048A
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gas
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tube
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CH220570A
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Mueller Hans Ing Dr
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/02Foam dispersion or prevention

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Separator comprises vertical hollow shaft revolving in the foam and fitted with a series of conical discs, open downwards, holes in the shaft wall opening into the top of the space below each disc, as in 449585. - The shaft is formed in two parts, a hollow part inside the vessel and a solid length of smaller diameter passing through the vessel wall and mounted in the bearings. - The axial gas flow path through the hollow shaft is continued by a fixed tube, which surrounds the solid part of the shaft and also passes out through the vessel wall. - The fixed tube and hollow shaft are connected by a sliding flexible seal.

Description

  

  Vorrichtung     zur    kontinuierlichen Trennung von Schäumen in ihre     flüssigen     und gasförmigen Komponenten    Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung  der in Hauptpatent Nr. 449 585 definierten Vorrichtung  zur kontinuierlichen Trennung von Schäumen in ihre  flüssigen und gasförmigen Komponenten, insbesondere  zur schaumfreien Ableitung der gasförmigen Reaktions  produkte aus     Fermentationsbehältern,    bei der an einer  senkrechten, rotierenden Welle Teller angeordnet sind,  die unten weit offen, nach oben konisch verjüngt sind.

    In der im Hauptpatent als Beispiel dargestellten und in  der Praxis eingeführten Gestaltungsform ist die rotie  rende Welle hohl ausgebildet und mit Löchern versehen,  welche in den oberen Teil des von jedem konischen Tel  ler umschlossenen Raumes münden, und diese Hohl  welle ist aus dem den Schaum enthaltenden Behälter  durch ein gedichtetes Lager nach aussen geführt, wo sich  die Antriebsvorrichtung (Elektromotor, Riemenscheibe,  Getriebe und andere) und eine besonders zu dichtende  Gasableitung befinden.  



  Bei bekannten Vorrichtungen, die einen grossen  Gasdurchsatz bewältigen, also kontinuierlich eine grosse  Menge Schaum in seine Komponenten zerlegen müssen,  sind zur     Ausleitung    des Gases grosse Leitungsquer  schnitte erforderlich. Es muss dann die rotierende Hohl  welle einen grossen Durchmesser haben, wodurch dann  die zur Lagerung und Abdichtung dienenden Einheiten  entsprechende Grössen erhalten müssen. Es ergeben sich  hierbei     grosse    Nachteile durch die hohen Kosten solcher  Teile und die dazu nötigen aufwendigen Konstruktionen,  die z. B. bei den bevorzugten     Gleitringdichtungen    nöti  gen engen Toleranzen.

   Besonders wenn es sich um eine  Vorrichtung zur schaumfreien Ableitung gasförmiger  Reaktionsprodukte aus     Fermentationsbehältern    handelt,  müssen im Hinblick auf leichte     Sterilisierbarkeit    und       Sterilhaltung    Ausführungen mit Sperrflüssigkeiten,  mehrfacher Abdichtung und Lagerung gewählt werden,  die dann in solchen Grössen besonders hohen Aufwand  erfordern.  



  Zweck der Zusatzerfindung ist es, eine auch für gro  ssen Gasdurchsatz und mit entsprechend grossen Quer-    schnitten der Gasableitungen mit geringerem Aufwand  ausführbare Gestaltung zu ermöglichen.  



  Die Zusatzerfindung ist dadurch gekennzeichnet,  dass die rotierende Welle aus zwei Teilen besteht, von  welchen der eine Teil in einem zur Aufnahme des  Schaumes bestimmten Behälter angeordnet und als Rohr  ausgebildet ist und gegenüber einem mit der Behälter  wand fest verbundenen, zur Ableitung des Gases die  nenden Rohr durch eine Ringdichtung aus weichelasti  schem Material abgedichtet ist, während der andere,  mit einem Antriebsteil verbundene Teil als volle Welle  mit kleinerem Durchmesser als der als Rohr ausgebil  dete Teil ausgeführt ist und mit einer auf der Welle an  gebrachten Querwand fest mit dem Teil verbunden und  durch eine mit einer Dichtung versehene Wand im zur  Gasableitung dienenden Rohr gasdicht hindurchgeführt  ist.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung  ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt.  



  Im Behälter 1 befindet sich der in seine Komponen  ten zu zerlegende Schaum, die Vorrichtung zur Zerle  gung des Schaumes ist mit Flansch 2 im Oberteil dieses  Behälters befestigt; sie besteht aus den konischen Tel  lern 3, die an der in der unteren, in den Behälter ragen  den Teil als weites Rohr 4 ausgebildeten Welle befestigt  sind; dieser Teil der Welle ist durch eine gelochte Platte  5 mit ihrem oberen, als volle Welle kleineren Durch  messers 6 ausgebildeten Teil verbunden, die an ihrem  oberen Ende von der Keilriemenscheibe 7, Keilriemen  8 und Elektromotor 9 angetrieben wird, so dass die volle  und die hohle Welle samt der auf letzterer befestigten  konischen Teller rasch rotiert und den in die Zwischen  räume zwischen die Teller eindringenden Schaum durch       Ausschleuderung    der Flüssigkeitsanteile zerstört.

   Das  von Flüssigkeit und Schaum befreite Gas strömt durch  die Löcher 10 in den Hohlraum des Rohrteiles 4 und  durch die Löcher in der Platte 5 in den festen     Rohrteil     11, der rechtwinklig in das     Ausleitungsrohr    18 über  geht. Die volle Welle 6 ist in den Lagern 12 und 13 ge-      führt und in der als     Gleitringdichtung    oder Stopfbüchse       ausgeführten    Abdichtung 14 gasdicht gegen aussen abge  schlossen. Eine Manschette 15 ist auf dem festen Rohr  teil 11 aufgezogen und liegt mit ihrer freien Ringlippe  16 dem     flanschartig        vergrösserten    oberen Ende 17 des  rotierenden, weiten Wellenteiles 4 auf, so dass eine  Lippendichtung entsteht.

   Der Druckunterschied zwi  schen dem Behälterinnern und der     Gasausleitung    ist  gering, so dass diese Dichtung ausreicht, um einen Über  tritt von Schaum in die     Gasausfuhrleitung    zu verhin  dern. Eine geringe Druckdifferenz presst die freie Ring  lippe der Gleitfläche am rotierenden Bund 17     an,    wie  dies bei Lippendichtungen     allgmein    bekannt ist. Die  Abdichtung des Behälterinnern nach aussen geschieht  durch das Dichtungselement 14, das als     Gleitringdich-          tung,    Stopfbüchse, Manschettendichtung, auch mit  Sperrflüssigkeit und Kühlung in bekannter Weise ausge  führt sein kann.  



  In der dargestellten Ausführung ist noch eine zu  sätzliche Zentrierung dadurch erreicht, dass der rotie  rende     Rohrteil    am oberen Ende über das untere Ende  des festen     Rohrteiles    11 gleitend geführt ist. Jedoch ist  eine solche Ausführung nicht nötig, an dieser Stelle kann  auf eine Führung verzichtet werden.  



  Die Manschette 15 kann auch auf dem rotierenden  unteren Wellenteil aufgezogen sein und die dichtende  Ringlippe auf einem am festen Rohrteil angebrachten  Gleitring aufliegen.  



  Die Vorrichtung löst die gestellte Aufgabe in voll  kommener Weise. Die Lager- und Dichtungselemente  haben nur die zum Durchmesser des vollen Wellenteiles  passende Grösse, und es ist nur eine einzige Dichtung  nach aussen nötig, die für einen grösseren Innendruck  bemessen sein kann. Auch ist bei Anwendung auf     Fer-          mentationsanlagen    eine leichtere Sterilisation und     Ste-          rilhaltung    möglich.



  Device for the continuous separation of foams into their liquid and gaseous components The invention relates to a further embodiment of the device defined in main patent No. 449 585 for the continuous separation of foams into their liquid and gaseous components, in particular for the foam-free discharge of the gaseous reaction products from fermentation vessels, in which plates are arranged on a vertical, rotating shaft, which are wide open at the bottom and tapered conically at the top.

    In the design form shown in the main patent as an example and introduced in practice, the rotating shaft is hollow and provided with holes which open into the upper part of the space enclosed by each conical Tel ler, and this hollow shaft is from the foam containing Container passed through a sealed bearing to the outside, where the drive device (electric motor, belt pulley, gearbox and others) and a specially sealed gas outlet are located.



  In known devices that cope with a large gas throughput, so must continuously break down a large amount of foam into its components, large line cross-sections are required to discharge the gas. The rotating hollow shaft must then have a large diameter, which means that the units used for storage and sealing must be given corresponding sizes. This results in major disadvantages due to the high cost of such parts and the complex constructions required for this, which, for. B. with the preferred mechanical seals neces conditions tight tolerances.

   Especially when it comes to a device for the foam-free discharge of gaseous reaction products from fermentation vessels, designs with barrier liquids, multiple sealing and storage must be selected with regard to easy sterilizability and sterility, which then require particularly high effort in such sizes.



  The purpose of the additional invention is to enable a design that can also be implemented for a large gas throughput and with correspondingly large cross-sections of the gas discharge lines with less effort.



  The additional invention is characterized in that the rotating shaft consists of two parts, one part of which is arranged in a container designed to hold the foam and designed as a tube and ends opposite a wall firmly connected to the container to discharge the gas Tube is sealed by a ring seal made of Weichelasti cal material, while the other part connected to a drive part is designed as a full shaft with a smaller diameter than the part ausgebil Dete as a tube and firmly connected to the part with a transverse wall attached to the shaft and is passed gas-tight through a wall provided with a seal in the pipe serving for gas discharge.



  An example embodiment of the invention is shown in section in the drawing.



  In the container 1 there is the foam to be broken down into its components, the device for decomposing the foam is attached to the flange 2 in the upper part of this container; it consists of the conical Tel learners 3, which are attached to the shaft formed in the lower, protruding into the container as part of a wide tube 4; This part of the shaft is connected by a perforated plate 5 with its upper part, designed as a full shaft smaller diameter 6, which is driven at its upper end by the V-belt pulley 7, V-belt 8 and electric motor 9, so that the full and the hollow The shaft together with the conical plate attached to the latter rotates rapidly and the foam penetrating into the spaces between the plates is destroyed by ejection of the liquid components.

   The gas freed of liquid and foam flows through the holes 10 into the cavity of the pipe part 4 and through the holes in the plate 5 into the solid pipe part 11, which goes over at right angles into the discharge pipe 18. The full shaft 6 is guided in the bearings 12 and 13 and sealed against the outside in a gas-tight manner in the seal 14, which is designed as a mechanical seal or a stuffing box. A cuff 15 is pulled onto the fixed tube part 11 and rests with its free annular lip 16 on the flange-like enlarged upper end 17 of the rotating, wide shaft part 4, so that a lip seal is formed.

   The pressure difference between the inside of the container and the gas outlet is small, so this seal is sufficient to prevent foam from entering the gas outlet. A small pressure difference presses the free ring lip of the sliding surface against the rotating collar 17, as is generally known in the case of lip seals. The interior of the container is sealed to the outside by the sealing element 14, which can be designed as a mechanical seal, stuffing box, sleeve seal, also with barrier fluid and cooling in a known manner.



  In the embodiment shown, an additional centering is achieved in that the rotating pipe part is slidably guided at the upper end over the lower end of the fixed pipe part 11. However, such a design is not necessary; a guide can be dispensed with at this point.



  The sleeve 15 can also be pulled onto the rotating lower shaft part and the sealing ring lip can rest on a sliding ring attached to the fixed tube part.



  The device solves the problem in a perfect way. The bearing and sealing elements are only of the size that matches the diameter of the full shaft part, and only a single seal to the outside is necessary, which can be dimensioned for a greater internal pressure. When used in fermentation plants, easier sterilization and sterile maintenance are also possible.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Vorrichtung zur kontinuierlichen Trennung von Schäumen in ihre flüssigen und gasförmigen Komponen ten nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes, da durch gekennzeichnet, dass die rotierende Welle aus zwei Teilen (4, 6) besteht, von welchen der eine Teil (4) in einem zur Aufnahme des Schaumes bestimmten Be hälter angeordnet ist und als Rohr ausgebildet ist und gegenüber einem mit der Behälterwand (1) fest verbun denen, zur Ableitung des Gases dienenden Rohr (11) durch eine Ringdichtung (15) aus weichelastischem Ma terial abgedichtet ist, während der andere, mit einem Antriebsteil (9) verbundene Teil (6) als volle Welle mit kleinerem Durchmesser als der als Rohr ausgebildete Teil (4) ausgeführt ist und mit einer auf der Welle ange brachten Querwand (5) fest mit dem Teil (4) verbun den und durch eine mit einer Dichtung (14) PATENT CLAIM Device for the continuous separation of foams into their liquid and gaseous components according to the claim of the main patent, characterized in that the rotating shaft consists of two parts (4, 6), one of which is a part (4) for receiving the foam certain loading container is arranged and is designed as a tube and against one with the container wall (1) firmly verbun those serving to discharge the gas pipe (11) is sealed by an annular seal (15) made of flexible Ma material, while the other , with a drive part (9) connected part (6) is designed as a full shaft with a smaller diameter than the part (4) formed as a tube and with a transverse wall (5) attached to the shaft (5) firmly connected to the part (4) and by one with a seal (14) versehene Wand im zur Gasableitung dienenden Rohr (11, 18) gasdicht hindurchgeführt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ringdichtung (15) als Lippen dichtung ausgeführt und an dem zur Gasableitung die nenden Rohr (11) befestigt ist, wobei eine elastische Ringlippe (16) an einer an dem rotierenden Teil (4) an geordneten Gleitfläche aufliegt. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Ringdichtung (15) als Lippen dichtung ausgeführt und an dem rotierenden Teil (4) befestigt ist, wobei eine elastische Ringlippe an einer an dem feststehenden, der Gasableitung dienenden Rohr (11) angeordneten Gleitfläche anliegt. provided wall is passed gas-tight in the pipe (11, 18) serving for gas discharge. SUBClaims 1. Device according to claim, characterized in that the ring seal (15) is designed as a lip seal and to which the nenden tube (11) is attached for gas discharge, with an elastic ring lip (16) on one of the rotating part (4 ) rests on an orderly sliding surface. 2. Device according to claim, characterized in that the ring seal (15) designed as a lip seal and attached to the rotating part (4), with an elastic ring lip on one of the fixed, the gas discharge tube serving (11) arranged sliding surface is applied.
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