CH654219A5

CH654219A5 - METHOD AND DEVICE FOR TREATING LIQUIDS OR COARSE-PIECE MATERIALS IN SOLID STATE WITH GASES.

Info

Publication number: CH654219A5
Application number: CH6023/80A
Authority: CH
Inventors: Jenoe Baratossy; Oszkar Borlai; Gyoergy Bucsky; Gyula Gyerko; Jozsef Pazmany; Jenoe Nemeth; Kazmer Puskas
Original assignee: Mta Mueszaki Kemiai Kutato Int
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1986-02-14
Also published as: DE3032140C2; DE3032140A1; HU179045B; GB2056871A; GB2056871B; YU42354B; YU215380A

Description

30 Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung nach den Oberbegriffen von Anspruch 1 und 10. 30 The invention relates to a method and a device according to the preambles of claims 1 and 10.

Es ist bekannt, dass Mittel in verschiedenen Zständen mit Hilfe von statischen Mischelementen gemischt und dadurch miteinander innig kontaktiert werden können. Unter 35 inniger Kontaktierung wird verstanden, dass die Phasen fein zerteilt werden und dadurch auf einer sehr grossen Fläche miteinander möglichst lange kontaktiert werden, wobei eine möglichst dünne Grenzschicht angestrebt wird. Das Mischen und die innige Kontaktierung machen es möglich, die Mittel 40 zu behandeln, z. B. zu lüften, reagieren, trocknen usw. It is known that agents can be mixed in different conditions with the aid of static mixing elements and can thus be intimately contacted with one another. 35 intimate contact is understood to mean that the phases are finely divided and thereby contacted with one another for as long as possible over a very large area, the aim being to achieve a boundary layer that is as thin as possible. The mixing and intimate contact make it possible to treat the agents 40, e.g. B. to air, react, dry, etc.

Bei der statischen Mischung stehen die Mischelemente und die Mittel strömen. Für die statische Mischung sind mehrere Verfahren und Einrichtungen vorbekannt. In the case of static mixing, the mixing elements and the media flow. Several methods and devices are known for static mixing.

Nach US-PS 2 847 649 wird in einem zylindrischen 45 Raum ein schraubenförmiges Element angeordnet, das ein Mischeffekt ausübt. Nach US-PS 2 847 196 wird eine Doppelschraube angewendet. According to US Pat. No. 2,847,649, a helical element is arranged in a cylindrical space, which has a mixing effect. According to US Pat. No. 2,847,196, a double screw is used.

Nach US-PS 3 286 992 wird die in einem Rohr der Einrichtung strömende Flüssigkeit durch in dem Rohr nachein-50 ander angeordnete, das Rohr in Richtung Achse in zwei Teile aufteilende, nacheinander gegensinnig verdrehte schraubenförmige Trennwände zu einer radialen Bewegung senkrecht zur Rohrachse gezwungen. Die Kanten der einander berührenden gegensinnigen schraubenförmigen Trennwände 55 sind zueinander unter einem Winkel angeordnet und das Rohr wird jeweils durch eine Reihe von Trennwänden in zwei Kanäle mit gleichem Querschnitt aufgeteilt. According to US Pat. No. 3,286,992, the liquid flowing in a tube of the device is forced to undergo radial movement perpendicular to the tube axis by successively arranged in the tube, dividing the tube in the direction of the axis into two parts and turning the tube in opposite directions. The edges of the mutually opposite, helical partition walls 55 are arranged at an angle to one another and the tube is each divided into two channels with the same cross section by a series of partition walls.

Nach US-PS 3 871 624 und 3 918 688 strömen zwei Phasen in gegebenen, parallelen, durch Trennwände gleicher 6o Länge erzeugten Kanälen gleichbleibenden Querschnittes, wobei die Kanäle in Längsrichtung des Rohres zueinander senkrecht und verschoben angeordnet sind. Dieses Kanalsystem zerlegt das Mittel ständig in Teile, dadurch wird es gemischt. According to US Pat. Nos. 3,871,624 and 3,918,688, two phases flow in given, parallel channels of constant cross section produced by partitions of the same 60 length, the channels being arranged perpendicularly and displaced in relation to one another in the longitudinal direction of the tube. This channel system constantly breaks down the agent into parts, which mixes it.

65 Bei allen erwähnten Verfahren ist der abgegrenzte Raum, z.B. ein Rohr, wo die Mittel strömen, durch eine mit der Rohrachse parallele Trennwand(wände) auf Räume mit immer gleichbleibendem Querschnitt aufgeteilt, und der Misch 65 In all of the methods mentioned, the delimited space, e.g. a pipe, where the medium flows, divided by a partition (walls) parallel to the pipe axis into rooms with a constant cross-section, and the mixing

3 3rd

654 219 654 219

effekt wird durch gegenüber der axialen Strömung senkrechtes Zwangsströmen, sowie durch weiteres Zerlegen der Mittel erreicht. Die Trennwand(wände) ist(sind) aus miteinander in Berührung stehenden, in Längsrichtung des Rohres angeordneten Stücken gebildet. effect is achieved by means of forced flow perpendicular to the axial flow, and by further dismantling of the means. The partition (walls) is (are) formed from pieces in contact with one another and arranged in the longitudinal direction of the tube.

Bei den obenerwähnten Einrichtungen und Mischverfahren ist nachteilig, dass die zur Mischung benutzte Energie verhältnismässig klein ist, der nötige Wert von L/D (Länge/ Durchmesser) folglich gross ist, die Mischung mehr einer «Stopfenströmung», als einer laminaren Strömung in einem leeren Rohr ähnlich ist. Die auftretende Scherwirkung ist klein, darum müssen viele Einheiten nacheinander angeordnet werden, um den nötigen Mischeffekt zu erzielen. Bei einer Vergrösserung der Abmessungen ist die nötige produktionstechnologische Modifizierung beträchtlich, um einen eine gute statische Mischung produzierenden Einsatz herstellen zu können. In einer gegebenen Einrichtung kann die relative Einspeisegeschwindigkeit der Phasen nur zwischen engen Grenzen verändert werden. Die Einrichtung nachvUS-PS 3 871 624 neigt besonders zu Verunreinigung. A disadvantage of the above-mentioned devices and mixing methods is that the energy used for the mixing is relatively small, the necessary value of L / D (length / diameter) is consequently large, the mixing is more of a “plug flow” than a laminar flow in an empty one Tube is similar. The shear effect is small, which is why many units have to be arranged one after the other in order to achieve the required mixing effect. When the dimensions are enlarged, the production-technological modification required is considerable in order to be able to produce an insert which produces a good static mixture. In a given facility, the relative feed rate of the phases can only be changed between narrow limits. The device according to US-PS 3 871 624 is particularly prone to contamination.

Im weiteren sind Injektoren bekannt, wobei an der Eintrittsstelle ein Konfusor, an der Austrittsstelle ein Diffusor angewendet werden. Es ist im weiteren vorbekannt, dass ein Mittel gegebener Menge, welchselnd gegensinnig in Bewegung gesetzt, in Resonanz gebracht werden kann. Injectors are also known, a confusor being used at the entry point and a diffuser at the exit point. It is further known that a given amount, which is set in motion in opposite directions, can be brought into resonance.

Die Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zur Realisierung dieses Verfahrens, bei welchem eine stärkere Mischwirkung, und damit verbunden, eine innigere Kontaktierung, also ein intensiveres Behandeln der Mittel erreicht werden können. Die Fertigung der Einrichtung ist einfacher und ksotensparender. The object of the invention is to create a method and a device for realizing this method, in which a stronger mixing effect and, associated with this, a more intimate contact, that is to say a more intensive treatment of the agents, can be achieved. The manufacture of the device is easier and more economical.

Die Erfüllung der gesetzten Aufgabe beruht in der Erkenntnis, dass die Mischwirkung der vorbekannten Verfahren und Einrichtungen beträchtlich verbessert werden kann, wenn die Strömung der durch die Trennwand(wände) abgetrennten, parallelen, aber getrennt strömenden Mittel - einerseits die Flüssigkeit und/oder die grobstückigen Materialien im Festzustand, andererseits das Mittel im Gaszustand -durch Schrägstellen der Trennwand(wände) unter variiert gegensinnigem Winkel zur Rohrachse variiert gegensinnig verändert wird, wobei das strömende Mittel grosser Geschwindigkeit bei den Diskontinuitäten der Trennwand-(wände) oder durch diese mit dem strömenden Mittel kleiner Geschwindigkeit kontaktiert wird. Durch diese einfache Anordnung wird die Mischwirkung infolge der Saugwirkung des mit grösseren Geschwindigkeit strömenden Mittels überraschenderweise beträchtlich vergrössert. Hierbei entsteht eine grosse lokale Turbulenz auch dann, wenn die Strömung der Mittel laminar ist. Es ist im weiteren erkannt worden, dass die Saugwirkung des Mittels grosser Geschwindigkeit so beträchtlich ist, dass überraschenderweise auch dann eine gesteigerte Saugwirkung beobachtet werden kann, wenn die zur Rohrachse schräg aufgestellte(n) Trennwand(wände) einfach aus ebenen Platten gefertigt sind. The fulfillment of the set task is based on the knowledge that the mixing effect of the previously known methods and devices can be considerably improved if the flow of the parallel, but separately flowing means separated by the partition (walls) - on the one hand the liquid and / or the coarse particles Materials in the solid state, on the other hand the mean in the gas state - is varied in opposite directions by inclining the partition (walls) at a different angle to the tube axis, the flowing medium at high speed in the discontinuities of the partition (walls) or by this with the flowing medium is contacted at low speed. This simple arrangement surprisingly considerably increases the mixing effect due to the suction effect of the medium flowing at a higher speed. This creates great local turbulence even when the flow of the media is laminar. It has further been recognized that the suction effect of the medium at high speed is so considerable that, surprisingly, an increased suction effect can be observed even if the partition (s) set up at an angle to the pipe axis are simply made from flat plates.

Es ist weiter erkannt worden, dass durch variiert gegensinnige Geschwindigkeitsänderung eines einzigen Mittels (der Gasphase), durch dessen Beschleunigung und Verzögerung auch ein anderes Mittel (die Flüssigkeit oder die grobstückigen Materialien im Festzustand) in Strömung gebracht werden können. Anderseits bedeutet das, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Mittel auch in einer gegebenen Einrichtung zwischen weiten Grenzen verändert werden kann. It has also been recognized that by varying oppositely changing speed of a single agent (the gas phase), by accelerating and decelerating it, another agent (the liquid or the coarse solid materials) can be brought into flow. On the other hand, this means that the flow rate of the agents can also be varied between wide limits in a given facility.

Es ist nach der Erfindung genügend, in einem durch eine Wand begrenzten Raum, z.B. in einem Rohr, zwei Mittel mit Hilfe einer aus einer Reihe von geeignet angeordneten Platten ausgebildeten Trennwand so in Strömung zu bringen, dass die Strömungsgeschwindigkeit des einen Mittels abwechselnd vergrössert oder verkleinert wird und dieses Mittel bei den Diskontinuitäten der Reihe der nacheinander folgenden Platten oder durch diese mit dem anderen Mittel kontaktiert wird. Der Erfindung entsprechend können na-5 türlich mehrere durch die Trennwand(wände) getrennte Mittel in Strömung gebracht und die Geschwindigkeit mindestens eines dieser Mittel abwechselnd vergrössert oder verkleinert werden. According to the invention, it is sufficient to use a space delimited by a wall, e.g. in a tube to bring two media into flow with the aid of a partition formed from a series of suitably arranged plates in such a way that the flow rate of the one medium is alternately increased or decreased and this medium in the case of discontinuities in the series of successive plates or through them is contacted by the other means. According to the invention, of course, several means separated by the partition (walls) can be brought into flow and the speed of at least one of these means can be increased or decreased alternately.

Nach einer weiteren Erkenntnis wird der oben beschrie-io bene günstige Effekt erreicht, wenn die Trennwände in gerader Linie angeordnet sind und die Begrenzungswand(wände) mit verschiedenen Einbrüchen gegliedert sind und nicht die Begrenzungswand(wände) gerade und nicht die Trenn wand-(wände) variiert unter einem Spitz- oder Stumpfwinkel zur i5 Längsachse angeordnet sind. According to a further finding, the above-described favorable effect is achieved if the partition walls are arranged in a straight line and the boundary wall (walls) are structured with different recesses and not the boundary wall (walls) straight and not the partition wall (walls) ) varies at an acute or obtuse angle to the i5 longitudinal axis.

Nach der Erfindung können die günstigen Wirkungen mit kleinerem Energiebedarf erreicht werden, wenn das in den statischen Mischraumteil eintretende Mittel stufenweise beschleunigt und beim Austreten stufenweise verzögert wird. 20 Nach einer weiteren Erkenntnis der Erfindung ist die variiert gegensinnige Geschwindigkeitsänderung mit Hinblick auf die Resonanz einer gegebenen Masse gleichwertig mit der Bewegung in variiert gegensinniger Richtung. So kann überraschenderweise das aus dem zu behandelnden Mittel 25 und dem Gas bestehende System in Resonanz oder deren Nähe gebracht werden, und zum Strömen in diesem Bereich wird auch weniger Energie benötigt. According to the invention, the beneficial effects can be achieved with a smaller energy requirement if the agent entering the static mixing room part is accelerated step by step and decelerated step by step when it emerges. 20 According to a further finding of the invention, the variation in the opposite speed change with regard to the resonance of a given mass is equivalent to the movement in the opposite direction. Surprisingly, the system consisting of the agent 25 to be treated and the gas can be brought into resonance or in the vicinity thereof, and less energy is required to flow in this area.

Das Verfahren nach der Erfindung kann damit durch den charakterisierenden Teil von Anspruch 2 gekennzeichnet 30 werden. The method according to the invention can thus be characterized by the characterizing part of claim 2.

Das Wesen der erfmdungsgemässen Einrichtung zum Realisieren des Verfahrens wird durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 10 charakterisiert. The essence of the device according to the invention for implementing the method is characterized by the characterizing part of claim 10.

Die über die Längsachse gelegte Ebene muss vorher aus-35 gewählt werden und dazu verglichen muss mindestens ein Teil der Trennwände variiert unter einem Spitz- oder Stumpfwinkel angeordnet werden. Nach Anordnen der Trennwände kann in der Regel eine andere, über die Längsachse legbare Ebene gefunden werden, worauf die Hälfte der 40 Trennwände, die einen Spitz- oder Stumpfwinkel zu der einen Ebene haben, senkrecht stehen, die andere Hälfte der Trennwände zu dieser anderen Ebene immer einen Spitzoder immer einen Stumpfwinkel haben. Bei einer Ausführungsform der erfmdungsgemässen Einrichtung schliesst-45 (schliessen) die Trennwand(wände) immer einen gleichen Spitz- oder Stumpfwinkel mit der Längsachse, der Ebene a-b oder mit der(n) Begrenzungswand(wänden) ein. Die Spitz-und Stumpfwinkel können aber auch veränderlich sein. Veränderlich kann der Winkel im Sinne des Wortes sein, dass so die nacheinander folgenden Spitzwinkel oder nacheinander folgenden Stumpfwinkel verschiedene Grössen haben, aber auch, dass die den einzigen oder einen sich engenden oder weitenden Raum erzeugenden Trennwänden und/oder Begrenzungswände zueinander einen ständig ändernden Win-55 kel haben. So hat eine Ausführungsform der Erfindung eine Trennwand(wände), Trennwandstück(e), die einen ändernden Stumpf- oder Spitzwinkel zur Längsachse und/oder der über die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene a-b oder der(n) Begrenzungswand(wänden) um die Längsachse. 60 Die Erfindung wird anhand der Zeichnung mit Bezug auf die Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung sind The plane laid over the longitudinal axis must be selected beforehand and compared to this, at least a part of the partitions must be arranged at an acute or obtuse angle. After arranging the partitions, another plane that can be placed along the longitudinal axis can usually be found, whereupon half of the 40 partitions, which have an acute or obtuse angle to one plane, are perpendicular, the other half of the partitions to this other plane always have a pointed or obtuse angle. In one embodiment of the device according to the invention, the partition (walls) always includes the same acute or obtuse angle with the longitudinal axis, the plane a-b or with the boundary wall (s). The acute and obtuse angles can, however, also be variable. The angle can be changed in the sense of the word, so that the successive acute angles or successive obtuse angles have different sizes, but also that the partitions and / or boundary walls that create the only or a narrowing or widening space relative to one another have a constantly changing winch Have 55 kel. Thus, one embodiment of the invention has a partition (walls), partition wall part (s) that change a stub or acute angle to the longitudinal axis and / or the preselected plane placed over the longitudinal axis or the (n) boundary wall (s) around the longitudinal axis . 60 The invention is explained in more detail using the drawing with reference to the exemplary embodiments. In the drawing are

Fig. 1 bis 6 Schnitte der Ausführungsformen der Erfindung. Fig. 1 to 6 sections of the embodiments of the invention.

65 In Fig. 1 hat eine um die Längsachse gelegte Trennwand 1 einen kreisförmigen Querschnitt, und Trennwände 2 schliessen mit der Längsachse, z. B. mit der Richtung eines Pfeiles AB abwechselnd einen Spitzwinkel a und einen 65 In FIG. 1, a partition 1 placed around the longitudinal axis has a circular cross section, and partitions 2 close with the longitudinal axis, e.g. B. alternately with the direction of an arrow AB an acute angle a and

654 219 654 219

Stumpfwinkel ß ein. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Winkel a und ß Nebenwinkel. Obtuse angle ß on. In this embodiment, the angles α and β are secondary angles.

Ein Raumteil I verengt sich in Richtung Längsachse (Pfeil AB) und zugleich erweitert sich ein Raumteil II und ein durch die Begrenzungswand begrenzter Raumteil III hat einen konstanten Querschnitt, Raumteil IV erweitert sich in Richtung Längsachse, Raumteil V verengt sich dabei. Die Raumteile I, IV und VII, sowie II, V, VIII verengen und erweitern sich so abwechselnd, aber ebenso die Raumteile I, II oder IV und V usw. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung verengen und erweitern sich abwechselnd die Raumteile I, IV, VII usw., wobei die Raumteile II, V, VIII usw. einen ständigen Querschnitt haben. Die Trennwände in Fig. 2 können als eine einzige Trennwand angesehen werden, die Diskontinuitäten 5 hat. In Fig. 2 deuten ein Pfeil A das Einführen des einen Mittels, ein Pfeil B das des anderen Mittels an. Pfeil AB bedeutet das der Einrichtung austretende gemischte Mittel. Durch die Begrenzungswände 8 ist ein Konfüsor, ein sich verengender Raum bei der Einführung der Mittel A und B ausgebildet, wodurch die Mittel stufenweise beschleunigt werden. Durch die Begrenzungswände 9 ist ein Diffusor, ein sich erweiternder Raum bei der Ausführung des Mittels AB ausgebildet, wodurch das Mittel AB stufenweise verzögert wird. A room part I narrows in the direction of the longitudinal axis (arrow AB) and at the same time a room part II widens and a room part III delimited by the boundary wall has a constant cross section, room part IV widens in the direction of the longitudinal axis, room part V thereby narrows. The room parts I, IV and VII, and II, V, VIII thus narrow and expand alternately, but likewise the room parts I, II or IV and V, etc. In another embodiment of the invention, the room parts I, IV alternately narrow and expand , VII etc., with the room parts II, V, VIII etc. have a constant cross-section. The partitions in FIG. 2 can be viewed as a single partition that has discontinuities 5. In Fig. 2, an arrow A indicates the introduction of one agent, an arrow B that of the other agent. Arrow AB means the mixed agent exiting the facility. A confectioner, a narrowing space when the means A and B are introduced, is formed by the boundary walls 8, as a result of which the means are gradually accelerated. The boundary walls 9 form a diffuser, a widening space in the execution of the agent AB, whereby the agent AB is gradually decelerated.

Aus Fig. la kann der Riss C-C von Fig. 1 entnommen werden. Hier ist eine einzige Trennwand 2 innerhalb der Begrenzungswand 1 angeordnet, dadurch ist der Raum auf zwei Teilen geteilt. In Fig. lb sind drei einander unter einem Winkel berührende Trennwände 2 veranschaulicht, wodurch der Raum innerhalb der Begrenzungs wand 1 auf drei Raumteilen aufgeteilt ist. In Fig. lc wird der Raum innerhalb der Begrenzungswand 1 durch sechs einander in der Achse berührende Trennwände 2 aufgeteilt. The crack C-C of FIG. 1 can be seen from FIG. Here, a single partition 2 is arranged within the boundary wall 1, thereby dividing the space into two parts. In Fig. Lb three mutually angled partitions 2 are illustrated, whereby the space within the boundary wall 1 is divided into three parts of the room. In Fig. Lc, the space within the boundary wall 1 is divided by six partition walls 2 touching each other in the axis.

In Fig. 2 hat die Begrenzungswand 1 einen quadratischen Querschnitt und Trennwände 2,3,4 haben verschiedene Längen. Die Trennwand 3 reicht bis zur Begrenzungswand 1 und dadurch ermöglicht die Seiteneinführung des Mittels B. Durch Trennwände 2 und 4 ist eine zusammenhängende, einzige Trennwand ausgebildet, die die Diskontinuitäten 5 hat. In Fig. 2 sind die Diskontinuitäten 5 durch perforierte Löcher oder durch ein Siebgewebe ausgebildet, a und ß sind hier keine Nebenwinkel. In Fig. 2 the boundary wall 1 has a square cross section and partitions 2,3,4 have different lengths. The partition 3 extends to the boundary wall 1 and thereby enables the side introduction of the agent B. Partitions 2 and 4 form a coherent, single partition which has the discontinuities 5. In Fig. 2, the discontinuities 5 are formed by perforated holes or by a sieve, a and ß are no secondary angles here.

In Fig. 3a und 3b ist die Trennwand 2 abwechselnd unter einem Spitz- oder Stumpfwinkel zu der in die Längsachse gelegten Ebene (a-b) angeordnet. In Fig. 3a ist die ausgewählte Ebene (a-b) senkrecht zur Ebene der Zeichnung plaziert. Die Trennwände 2 schliessen mit dieser Ebene abwechselnd einen Spitz- oder Stumpfwinkel ein, sie haben zugleich einen Spitz- oder Stumpfwinkel auch zu der Längsachse. In Fig. 3b ist ein Extremfall der obigen Anordnung dargestellt, wobei die ausgewählte Ebene (a-b) einen beliebigen Winkel mit der Ebene der Zeichnung einschliesst und die Trennwände 2 abwechselnd einen Spitz- oder Stumpfwinkel zu der Ebene (a-b) haben. Die Ebene (a-b) in die Ebene der Zeichnung gedreht ist die Hälfte der Trennwände 2 senkrecht auf die gedrehte Ebene (a-b). 3a and 3b, the partition 2 is alternately arranged at an acute or obtuse angle to the plane (a-b) lying in the longitudinal axis. In Fig. 3a, the selected plane (a-b) is placed perpendicular to the plane of the drawing. The partition walls 2 alternately enclose an acute or obtuse angle with this plane, they also have an acute or obtuse angle also with respect to the longitudinal axis. 3b shows an extreme case of the above arrangement, the selected plane (a-b) including any angle with the plane of the drawing and the partitions 2 alternately having an acute or obtuse angle to the plane (a-b). The plane (a-b) rotated in the plane of the drawing is half of the partitions 2 perpendicular to the rotated plane (a-b).

In Fig. 4 sind die Trennwände 2 in einer Ebene angeordnet. Sie können als eine einzige Trennwand 2 angesehen werden, die Diskontinuitäten hat. In der Begrenzungswand 1, die im Beispiel einen quadratischen Querschnitt hat, sind durch eckige 6 und kreisförmige Einbrüche 7 ausgebildete Verengungen erzeugt. Die Verengungen bilden mit der Trennwand 2 zusammen einen zuerst sich verengenden, In Fig. 4, the partitions 2 are arranged in one plane. They can be viewed as a single partition 2 that has discontinuities. In the boundary wall 1, which in the example has a square cross section, constrictions formed by square 6 and circular recesses 7 are produced. Together with the partition 2, the constrictions form an initially narrowing

dann erweiternden Raum in Richtung Strömung. then expanding space towards the current.

In Fig. 5 ist eine der Einrichtung in Fig. 1 ähnliche Einrichtung dargestellt. Die Begrenzungswand 1 mit den den Konfusor und Diffusor begrenzenden Begrenzungswänden 8 und 9 bilden zusammen einen Bogen, der einen zu einer gegebenen Stoffmenge gehörenden veränderlichen Resonanzpunkt zur Folge hat. FIG. 5 shows a device similar to the device in FIG. 1. The boundary wall 1 with the boundary walls 8 and 9 delimiting the confuser and diffuser together form an arc which results in a variable resonance point belonging to a given quantity of substance.

In Fig. 6 sind die Trennwände 2 in einer Schraubenform angeordnet, deren Achse einen bestimmten Winkel mit der 5 Längsachse einschliesst. So haben die Trennwände 2 zu einer in die Längsachse gelegten, vorgewählten Ebene (a-b) einen ständig ändernden Winkel. Die nacheinander folgenden Trennwände 2 haben eine gegensinnige Schraubenform und die Enden der Trennwände 2 sind mit einem gegebenen Win-io kel zu dem Beginn der nächsten Trennwand 2 verdreht angeordnet. In Fig. 6, the partitions 2 are arranged in a screw shape, the axis of which includes a certain angle with the 5 longitudinal axis. The partition walls 2 have a constantly changing angle with respect to a preselected plane (a-b) placed in the longitudinal axis. The successive partitions 2 have an opposite screw shape and the ends of the partitions 2 are rotated with a given win-io angle to the beginning of the next partition 2.

Bei dem Gebrauch der Einrichtung bewegen sich die Elemente und die Einrichtung nicht. In der Einrichtung strömen mindestens zwei Mittel, aber diese zwei Mittel können aus is dem gleichen Material sein, sie haben in diesem Falle in irgendeinem physischen Kennwert einen Unterschied (z.B. Temperatur). In der Zeichnung sind meistens zwei Mittel dargestellt und mit A und B bezeichnet. Die Mittel A und B strömen in die Einrichtung wie durch die Pfeile gezeigt, und 20 am anderen Ende der Einrichtung kommt ein ganz durchmischtes Mittel AB aus. When using the device, the elements and the device do not move. At least two agents flow in the device, but these two agents can be made of the same material, in this case they have a difference in some physical characteristic (e.g. temperature). In the drawing, two means are usually shown and designated A and B. The agents A and B flow into the device as shown by the arrows, and at the other end of the device a completely mixed agent AB comes out.

Die Anwendung des Verfahrens und der Einrichtung wird durch Beispiele näher erläutert. The application of the method and the device is explained in more detail by examples.

25 Beispiel 1 25 Example 1

In einer in einem Behälter gelagerten Flüssigkeit (z. B. Wasser, Metanol, Azeton usw.) wird ein Gas (z.B. Luft) in Form feiner Blasen verteilt. Bei der herkömmlichen Einführung der Luft (z.B. mit einer Düsenkopf von unten) entste-30 hen primäre Blasen von 10-50 (im, die in einer Höhe von H = 0,3-0,5 m zu Blasen in cm-Grössenordnung sich vereinigen. A gas (e.g. air) is distributed in the form of fine bubbles in a liquid stored in a container (e.g. water, methanol, acetone, etc.). In the conventional introduction of air (for example with a nozzle head from below), primary bubbles of 10-50 (im, which combine at a height of H = 0.3-0.5 m to form bubbles of the order of magnitude) are formed .

In der erfmdungsgemässen Einrichtung werden Blasen in cm Grösse eingeführt, und nach den Trennwandelementen 35 entstehen unter der Verwendung von einem Rohrdurchmesser von 50 mm und 10 Stücken von gegensinnigen schraubenförmigen Trennwandelementen mit einer Länge von 50 mm Blasen von 10-50 |xm. Die Homogenität der Dispersion hat unmittelbar nach dem letzten Element gemessen ei-40 nen Wert von <t/ct0 = 10-2. Bubbles in cm size are introduced into the device according to the invention, and after the partition elements 35, using a tube diameter of 50 mm and 10 pieces of opposing helical partition elements with a length of 50 mm, bubbles of 10-50 μm are formed. The homogeneity of the dispersion measured immediately after the last element had a value of <t / ct0 = 10-2.

Beispiel 2 Example 2

In einem Teich für Abwässer wird eine (^-Konzentration grösser als 2 mg/1 erzielt. Durch Kontaktieren von Was-45 seroberfläche mit der Luft mit Hilfe von einer Flügelmischmaschine wird beim Lösen des 02-Gehaltes im Wasser ein Wirkungsgrad von q = 0,7-0,75 erreicht. Bei der erfindungs-gemässen Einrichtung mit einem Rohrdurchmesser von 100 mm und einer Länge von L = 1000 mm und mit Trenn-50 wandelementen mit Längen von 100 mm wird ein Wirkungsgrad von q = 0,85-0,90 erreicht. In a pond for waste water, a (^ concentration greater than 2 mg / 1 is achieved. By contacting the water surface with the air with the aid of a wing mixer, an efficiency of q = 0 is achieved when the 02 content is dissolved in the water. 7-0.75 In the device according to the invention with a tube diameter of 100 mm and a length of L = 1000 mm and with partition wall elements with lengths of 100 mm, an efficiency of q = 0.85-0 is achieved. 90 reached.

Der Energiebedarf ist bei Einführung einer Luftmenge von 0,6-0,8 m3/min The energy requirement is when introducing an air volume of 0.6-0.8 m3 / min

- bei einer mechanischen Flächenmischmaschine 5512,5-18,4 W/m3, - with a mechanical surface mixer 5512.5-18.4 W / m3,

- bei dem erfmdungsgemässen Verfahren 8,1-13,2 W/ m3 (im letzteren Falle wurde ein Kompressor-Wirkungsgrad von 70% Rechnung genommen). - With the process according to the invention 8.1-13.2 W / m3 (in the latter case, a compressor efficiency of 70% was taken into account).

6o Beispiel 3 6o Example 3

In einem biologischen Reaktor ist am Boden eine Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von mindestens 15 cm/s benötigt, was durch eine Flächenmischmaschine in einer Tiefe von max. 1 m erreicht werden kann. In a biological reactor, a liquid flow rate of at least 15 cm / s is required on the bottom, which can be achieved by a surface mixer at a depth of max. 1 m can be reached.

65 Mit der erfmdungsgemässen Einrichtung kann die ganze Menge mit einer Fördermenge pro Einheit von 1-3 m/h gemischt werden, der Wirkungsgrad der Mischung wächst mit der Erhöhung des Flüssigkeitsniveaus. Bei der angegebenen 65 With the device according to the invention, the entire amount can be mixed with a delivery rate per unit of 1-3 m / h, the efficiency of the mixture increases with the increase in the liquid level. At the specified

Fördermenge können 10-15 g von festen Materialien pro Liter in Schweben gehalten werden. Flow rate can hold 10-15 g of solid materials per liter in suspension.

Beispiel 4 Example 4

Ein im Suspensionsverfahren hergestelltes PVC-Pulver wird mit Meistermischung gefärbt. Zu 100 kg vom PVC-Pulver wird 0,5 kg von Meistermischung gemischt. A PVC powder produced in the suspension process is dyed with a master mix. 0.5 kg of master mix is mixed with 100 kg of PVC powder.

Bei einer herkömmlichen Bandmischmaschine mit periodischem Betrieb - die eine Kapazität von 1,2 m3 hat - sind die nötige Aufenthaltsdauer 30-45 min, die nötige Leistung P = 4-5 kW/m3. With a conventional belt mixer with periodic operation - which has a capacity of 1.2 m3 - the required length of stay is 30-45 min, the required power P = 4-5 kW / m3.

In einer erfmdungsgemässen Einrichtung mit einem Rohrdurchmesser von 100 mm und einer Rohrlänge von 2 m kann bei einem Luftverbrauch von 50-60 m3/h unter einem Überdruck von p = 0,2 MP eine Kapazität von 30 m3 /h erreicht werden. Die nötige Aufenthaltsdauer ist nämlich die 1/6—1/10-te deren der vorbekannten Einrichtungen. Bei einer Füllungskapazität von 1,2 m3 hat die vorbekannte Einrich5 654 219 In a device according to the invention with a pipe diameter of 100 mm and a pipe length of 2 m, a capacity of 30 m3 / h can be achieved with an air consumption of 50-60 m3 / h under an overpressure of p = 0.2 MP. The necessary length of stay is namely 1 / 6-1 / 10th of that of the previously known facilities. With a filling capacity of 1.2 m3, the previously known facility has 654 219

tung eine Leistung von 1,6-2,4 m3/h, die erfindungsgemässe Einrichtung hat also eine 10-20-fach grössere Leistung. tion a performance of 1.6-2.4 m3 / h, so the inventive device has a 10-20 times greater performance.

Mit Hilfe der Beispiele wurde die Anwendung der erfmdungsgemässen Verfahren und der realisierenden Einrich-s tung erläutert. Selbstverständlich kann die Erfindung noch in vielen anderen Fällen und Gebieten zur Verwendung kommen. Die Erfindung ist also gar nicht auf die in den Beispielen beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Fälle begrenzt. With the help of the examples, the application of the method according to the invention and the implementing device were explained. Of course, the invention can be used in many other cases and areas. The invention is therefore not limited to the cases described in the examples and illustrated in the drawings.

io Die Erfindung ist schon aufgrund der oben angeführten Betriebsparametern günstiger und kostensparender als die vorbekannten statischen Lüfter- und Mischverfahren und -maschinen. Mit dem Einsetzen des Verfahrens und der Einrichtung nach der Erfindung können eine gesteigerte Disper-i5 sion- und Mischwirkung und folglich eine grössere Berührungsfläche, Stoff- und/oder Wärmeübergabe erreicht werden. Für die gleiche Wirkung sind eine kleinere Rohrlänge und weniger Energie genügend. In der Einrichtung bildet sich viel weniger oder gar kein Absatz. io The invention is already cheaper and more economical than the previously known static fan and mixing methods and machines due to the above-mentioned operating parameters. With the use of the method and the device according to the invention, an increased dispersion and mixing effect and consequently a larger contact area, material and / or heat transfer can be achieved. A smaller pipe length and less energy are sufficient for the same effect. There is much less or no sales in the facility.

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

654 219

PATENT CLAIMS

1. A method for treating liquids or coarse materials in the solid state with gases in a room or part of a room delimited by a wall or walls and divided by at least one partition, characterized in that the flow rate of at least the agent in the gas state varies in opposite directions, where at least two means separated by a partition or partitions are brought into contact with one another at given intervals of speed change, and that the liquids or coarse materials in the solid state are brought into the flow by the flow of the medium in the gas state and their flow speed and / or tion can be changed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the means are brought by the always opposite speed changes in their resonance point or in its vicinity.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the means are accelerated step-by-step upon entry into the part of the room delimited by one or more walls and divided by at least one partition wall and are gradually delayed upon exiting.

4. The method according to claim 1, characterized in that in at least part of the alternating opposite change in speed, or thereafter, a flow deviating from the axial main flow direction, in an extreme case perpendicular thereto, is generated.

5. The method according to claim 4, characterized in that the deviating from the main axial flow, in the extreme case perpendicular to it, is generated at the end of the route of the varying opposite speed change.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the means are brought by the curvature of the dividing wall in a deviating from the main flow direction, in the extreme case almost perpendicular to the forced flow.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the means come into contact with one another in the individual intervals of the speed change by interrupting the continuity of the dividing wall or walls.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the parallel moving means separated by the partition walls are divided in the discontinuities of the partition walls by the edges of the partition walls which are stationary with respect to the flow, or are displaced simultaneously or in the direction of the flow.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the mutually parallel moving means are divided according to the discontinuities of the partitions by pivoting the edges of the partitions, which are stationary with respect to the flow, at a given angle to the previous end of the partition.

10. Device for performing the method according to one of claims 1 to 9, which is provided in the direction of the longitudinal axis with one or more boundary walls and at least one partition, characterized in that it has one or more partition walls, which at least partially varies a variable acute angle or Have obtuse angles to the longitudinal axis or to a preselected plane (ab) located in the longitudinal axis and discontinuities, with dividing and / or limiting walls (8) gradually narrowing at the point of entry of the agent, with boundary walls (9) gradually widening at the point of exit. , with through the boundary walls

(1) and the dividing walls (2) in the direction of the longitudinal axis are at least partially varying, narrowing or expanding spaces (I-VIII).

11. The device according to claim 10, characterized

s shows that it is provided with one or more partition walls (2, 3, 4) which have a different acute or obtuse angle to the longitudinal axis and / or to a preselected plane (a-b) located in the longitudinal axis.

12. Device according to one of claims 10 to 11,

lo characterized in that the partitions (2) have discontinuities (5).

13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that it with helical partition walls (2), which to a constantly changing angle

15 ner located in the longitudinal axis, preselected plane (a-b) and varies have an acute or obtuse angle to the longitudinal axis, is provided.

14. Device according to claim 13, characterized in that it is twisted with in the opposite direction.

20 th, consecutive partitions (2) is provided.

15. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that some or all of the partitions (2) are rotated by an angle which is given by the rotation between the end and the beginning.