Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Flüssigkeiten behnfs Erzielung einer Absorption der Gase durch die Flüssigkeit.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vor richtung zum Mischen von Gasen und Flüs sigkeiten behufs Erzielung einer Absorption der Gase durch die Flüssigkeit, welche wenig stens einen Strahlapparat aufweist, dem Flüs sigkeit unter Druck zugeführt wird und wel cher die Flüssigkeit in einen Mischraum entleert und dabei ein Ansaugen von Gas in diesen Raum bewirkt. Erfindungsgemäss ist nun ein das aus dem Mischraum austretende
Gemisch aufnehmender Druckbehälter mit einer Leitung zum Zuführen von neu zu mischendem Gas verbunden, so dass von der Flüssigkeit bei einem Durchgang durch den Strahlapparat zwar mitgerissenes, aber von ihr nicht bleibend absorbiertes, vielmehr im Druckbebälter ausgeschiedenes Gas in den Mischraum der Vorrichtung zurückgeführt wird.
Wenn - die Vorrichtung zwei hinterein andergeschaltete Strahlapparate aufweist, kann der in Verbindung mit dem ersten Strahlapparat vorgesehene Druckbehälter mit einer dem zweiten Strahlapparat neues Gas zuführenden Leitung verbunden sein.
Die Vorrichtung nach vorliegender Erfin dung erweist sich als besonders wirtschaftlich in all den Fällen, wo verhältnismässig ig wert- volle Gase mit einer Flüssigkeit zu mischen sind, und wo ein Teil des mit der Flüssig keit vermischten Gases sich wieder ausschei det, oder nicht schon beim ersten Zusammenkommen mit der Flüssigkeit von dieser ganz absorbiert wird, indem dann Gasverluste nahezu vermieden werden. Die Vorrichtung eignet sich dabei ebenso gut zur Erzielung chemischer als auch mechanischer (physikalischer) DIischungell.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen einzigen Strahlapparat auf, die in Fig. 2 dargestellte dagegen zwei.
In Fig. 1 bezeichnet 1 einen kastenförmigen Druckbehälter, dem durch ein Rohr 2 die mit Gas zu mischende Flüssigkeit zugeführt wird. 3 ist eine Kreiselpumpe, welche durch ein Saugrohr 4 die Flüssigkeit aus dem Behälter 1 an saugt, auf höheren Druck bringt und sodann durch ein Rohr 5 in einen Strahlapparat 6 fördert. In letzterem tritt die Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit aus einer Düse 7 in einen Mischraum 8. Diesem Mischraum wird durch ein Rohr 9 das zu mischende Gas zugeführt.
Weil die von der Kreiselpumpe 9 geförderte Flüssigkeit in der Düse 7 ihren Druck in Geschwindigkeitsenergie umwandelt, vermag der aus der Düse 7 aus tretende : Flüssigkeitsstrahl ein grosses Gas- volumen in den Mischraum 8 hineinzureissen, der gegen den Austritt hin eine sich erweiternde Düse 10 bildet. Namentlich in der Düse 10 löst sich der anfänglich volle Flüssigkeitsstrahl in unendlich viele einzelne Tropfen auf, so dass dem so gebildeten Flüssigkeitsstaub Gelegenheit geboten wird, sich mit dem Gas innig zu mischen und dieses zu absorbieren. : Das so gebildete Gemisch tritt in den Teil 1 1 des Druckbehälters 1 aus.
Zur Beruhigung ist eine Wand 12 eingesetzt, hinter welcher das Flüssigkeits-Gasgemisch mittelst des Rohres 13 abgeführt wird.
Da im Teil 11 des Behälters 1 ein Teil des mit der Flüssigkeit vermengten Gases sich ausscheidet und zusammen mit dem von der Flüssigkeit nicht absorbierten Gas im Druckraum 14 des Behälters 1 sich ansammelt, so ist der Druckraum 14, um ein Abführen dieses Gases zu ermöglichen, durch ein Rohr 15 und einen Krümmer 17 mit einem kugelförmigen T-Stück 18 des Rohres 9 verbunden, welches zum Zuführen des neu zu mischenden Gases dient. Infolge Abführens des im Druckraum 14 sich sammelnden Gases wird ein Sinken des Flüssigkeitsspiegels unter die eingezeichnete Höhe II11 verhindelt.
Für den : Fall, dass das dem Druekraum 14 entnommene Gas einen höhern Druck besitzt als das durch das Rohr 9 zugeführte Gas, kann die dem ersteren innewohnende Energie zur Beschleunigung des durch das Rohr 9 zugeführten Gases nutzbar verwendet werden, indem man an den Krümmer 17 eine Expansionsdüse 19 anschliesst.
Gemäss Fig. 1 ist der Raum 11 nach links hin durch eine Scheidewand 21 begrenzt, deren obere Kante : ante etwas tiefer liegt, als der im gewöhnlichen Betrieb sich einstellende Flüssigkeitsspiegel Il-IL Demzufolge kann ein Teil des aus der Mischdüse 10 austretenden Flüssigkeits-Gasgemisches über die Wand 21 hinüber nach dem Saugraum 20 des Be halters 1 fallen und daselbst von der Pumpe 3 mittelst des Rohres 4 aufs neue angesaugt werden. Ein grosser Teil der Flüssigkeit vermag auf diese Weise einen Kreislauf zu durchlaufen, wobei ihm wiederholt Gelegenheit geboten wird, im Mischraum 8 Gas mitzureissen.
Während also durch das Rohr 2 stets neue Flüssigkeit und durch das Rohr 9 stets neues Gas zugeführt wird, vermag die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung eine gewisse Flüssigkeitsmenge und eine gewisse Gasmenge im Kreislauf zu fördern. Diese Mengen können ein Mehrfaches der durch die Rohre 2 und 9 zugeführten Mengen betragen.
Man hat es in der Hand, dieses Mengenverhältnis so zu steigern, dass die erwünschte Absorption des Gases in der Flüssigkeit mit Sicherheit und bleibend erfolgt, so dass das durch das Rohr 13 abgelassene Gemisch die vorgeschriebene Sättigung besitzt. 16 bezeichnet ein Rohr, welches das Rohr 15 mit der Atmosphäre zu verbinden ermöglicht. Das aus dem Druckraum 14 abgeführte Gas kann auch an einer andern als der gezeigten Stelle in das Rohr 9 zurückgeführt werden.
Gemäss Fig. 2 sind zwei Druckbehälter 31 und 32 hintereinandergeschaltet, welche je mit einer Kreiselpumpe (33 und 34) und einem Strahlapparat (35 und 36) ausgerüstet sind. Dem ersten Behälter 31 wird durch ein Rohr 37 zu mischende, neue Flüssigkeit, dem ersten Strahlapparat 35 durch ein Rohr 38 zu mischendes, neues Gas zugeführt. Das den Sfrahlapparat 35 verlassende Gemisch wird von der zweiten Pumpe 34 durch ein Rohr 39 angesaugt und dem Strahlapparat 36 zugeleitet. Demselben kann durch ein Rohr 40 frisches, zu mischendes Gas zugeführt werden, durch welches das von der Pumpe 34 aus dem ersten : Behälter 31 ange- saugte Gemisch noch mehr an Gas bereichert wird.
Weil, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, damit zu rechnen ist, dass sich im Druckraum 41 des ersten Behälters 31 Gas ansammelt, welches sich aus dem vom Strahlapparat 35 geförderten Gemisch ausscheidet, so ist der Druckraum 41 durch ein Rohr 42 mit dem Rohr 40 verbunden. Mittelst Regelorgan 43 und 44 hat man es in der Hand, das gegenseitige Verhältnis von neu zutretendem Gas und von aus dem ersten Apparat herübergenommenem Gas beliebig zu ändern.
Ist die vorhandene Menge des im Druckraum 41 sich ansammelnden Gases gross, so wird man durch das Rohr 40 nur ganz wenig, oder sogar kein neues Gas zuströmen lassen. Das den zweiten Behälter 32 durch den Stutzen 45 verlassende Gemisch kann entweder dem Verbrauchsort oder einem weiteren Strahlapparat zugeleitet werden. Mittelst des Strahlapparates kann das Gas-Flüssigkeitsgemisch auch auf einen höheren Druck als den Gasansaugedruck gebracht werden, wobei der Vorteil vorhanden ist, dass bei höherem Druck die Absorption des Gases oder Gasteiles in der Flüssigkeit eine bedeutend intensivere ist als bei niedrigerem Druck.
Natürlich können mehrere Flüssigkeiten mit einem Gas, oder eine Flüssigkeit mit verschiedenen Gasen, oder verschiedene E'lüssig- keten mit verschiedenen Gasen gemischt werden Die Absorption wird jeweils durch die in der sogenannten ,,Mischdüse" erfolgende Drucksteigerung erleichtert.
FAWENTANSPRUCH:
Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Fiüssigkeiten behufs Erzielung einer Absorption der Gase durch die Flüssigkeit, welche Vorrichtung wenigstens einen Flüssigkeit unter Druck erhaltenden und in einen Mischraum entleerenden Strahlapparat aufweist, der ein Ansaugen von Gas in den Mischraum be wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass ein das aus dem Mischraum austretende Gemisch aufnehmender Druckbehälter mit einer Leitung zum Zuführen von neu zu mischendem Gas verbunden ist, so dass von der Flüssigkeit bei einem Durchgang durch den Strahlapparat zwar mitgerissenes aber von ihr nicht bleibend absorbiertes, vielmehr im Druckbehälter ausgeschiedenes Gas in den Mischraum der Vorrichtung zurückgeführt wird.
Device for mixing gases and liquids with the aim of achieving absorption of the gases by the liquid.
The invention relates to a device for mixing gases and liqs to achieve absorption of the gases by the liquid, which has little least a jet device, the liq fluid is fed under pressure and which empties the liquid into a mixing chamber and thereby a Sucking gas into this space causes. According to the invention there is now one emerging from the mixing chamber
Mixture-receiving pressure vessel connected to a line for supplying new gas to be mixed, so that gas that is entrained by the liquid when it passes through the jet apparatus but is not permanently absorbed by it, but rather excreted in the pressure vessel is returned to the mixing chamber of the device.
If the device has two jet devices connected one behind the other, the pressure vessel provided in connection with the first jet device can be connected to a line supplying new gas to the second jet device.
The device according to the present invention proves to be particularly economical in all cases where relatively valuable gases are to be mixed with a liquid, and where part of the gas mixed with the liquid separates out again, or not already at the time The first contact with the liquid is completely absorbed by the latter, in that gas losses are almost avoided. The device is just as suitable for achieving chemical as well as mechanical (physical) mixing.
The drawing shows two execution examples of the subject invention. The device shown in FIG. 1 has a single jet apparatus, while that shown in FIG. 2 has two.
In Fig. 1, 1 denotes a box-shaped pressure vessel to which the liquid to be mixed with gas is fed through a pipe 2. 3 is a centrifugal pump which sucks the liquid from the container 1 through a suction pipe 4, brings it to a higher pressure and then conveys it through a pipe 5 into a jet device 6. In the latter, the liquid passes at high speed from a nozzle 7 into a mixing space 8. The gas to be mixed is fed to this mixing space through a pipe 9.
Because the liquid conveyed by the centrifugal pump 9 converts its pressure into velocity energy in the nozzle 7, the liquid jet emerging from the nozzle 7 is able to pull a large volume of gas into the mixing chamber 8, which forms a nozzle 10 that widens towards the outlet . In particular in the nozzle 10, the initially full liquid jet dissolves into an infinite number of individual drops, so that the liquid dust thus formed is given the opportunity to mix intimately with the gas and to absorb it. : The mixture thus formed exits into part 11 of the pressure vessel 1.
A wall 12 is used for calming, behind which the liquid-gas mixture is discharged by means of the pipe 13.
Since in part 11 of the container 1 a part of the gas mixed with the liquid is precipitated and collects together with the gas not absorbed by the liquid in the pressure space 14 of the container 1, the pressure space 14 is, in order to enable this gas to be discharged, connected by a pipe 15 and an elbow 17 to a spherical T-piece 18 of the pipe 9, which is used to supply the newly mixed gas. As a result of the removal of the gas that collects in the pressure chamber 14, the liquid level is prevented from falling below the drawn height II11.
In the event that the gas withdrawn from the pressure chamber 14 has a higher pressure than the gas supplied through the pipe 9, the energy inherent in the former can be usefully used to accelerate the gas supplied through the pipe 9 by touching the elbow 17 an expansion nozzle 19 connects.
According to FIG. 1, the space 11 is delimited to the left by a partition wall 21, the upper edge of which is slightly lower than the liquid level II-IL that occurs during normal operation. As a result, part of the liquid-gas mixture emerging from the mixing nozzle 10 fall over the wall 21 over to the suction chamber 20 of the loading holder 1 and be sucked in there by the pump 3 by means of the pipe 4 again. In this way, a large part of the liquid is able to circulate, and it is repeatedly given the opportunity to entrain gas in the mixing space 8.
Thus, while new liquid is always supplied through tube 2 and new gas is always supplied through tube 9, the device shown schematically in FIG. 1 is able to convey a certain amount of liquid and a certain amount of gas in the circuit. These quantities can be a multiple of the quantities supplied through pipes 2 and 9.
It is possible to increase this quantitative ratio in such a way that the desired absorption of the gas in the liquid takes place with certainty and permanently, so that the mixture discharged through the pipe 13 has the prescribed saturation. 16 denotes a pipe which enables the pipe 15 to be connected to the atmosphere. The gas discharged from the pressure chamber 14 can also be fed back into the pipe 9 at a point other than that shown.
According to FIG. 2, two pressure vessels 31 and 32 are connected in series, each of which is equipped with a centrifugal pump (33 and 34) and a jet apparatus (35 and 36). New liquid to be mixed is fed to the first container 31 through a pipe 37 and new gas to be mixed is fed to the first jet apparatus 35 through a pipe 38. The mixture leaving the jet apparatus 35 is sucked in by the second pump 34 through a pipe 39 and fed to the jet apparatus 36. Fresh gas to be mixed can be fed to the same through a pipe 40, by means of which the mixture sucked in by the pump 34 from the first container 31 is enriched even more in gas.
Because, as in the first exemplary embodiment, it is to be expected that gas will collect in the pressure space 41 of the first container 31, which gas is separated from the mixture conveyed by the jet apparatus 35, the pressure space 41 is connected to the pipe 40 by a pipe 42. By means of regulating members 43 and 44 one has it in hand to change the mutual ratio of newly entering gas and of gas taken over from the first apparatus at will.
If the amount of gas that is accumulating in the pressure space 41 is large, only a very small amount, or even no new gas, will flow in through the pipe 40. The mixture leaving the second container 32 through the nozzle 45 can either be fed to the place of consumption or to a further jet apparatus. The gas-liquid mixture can also be brought to a higher pressure than the gas suction pressure by means of the jet apparatus, with the advantage that at higher pressure the absorption of the gas or gas part in the liquid is significantly more intense than at lower pressure.
Of course, several liquids can be mixed with one gas, or one liquid with different gases, or different liquids with different gases. The absorption is made easier by the increase in pressure occurring in the so-called "mixing nozzle".
FAWENT CLAIM:
Device for mixing gases and liquids for the purpose of achieving absorption of the gases by the liquid, which device has at least one jet apparatus that maintains liquid under pressure and empties it into a mixing chamber, which causes gas to be sucked into the mixing chamber, characterized in that a The pressure vessel receiving the mixture emerging from the mixing chamber is connected to a line for supplying gas to be newly mixed, so that gas which is carried away by the liquid when it passes through the jet apparatus but is not permanently absorbed by it, but rather excreted in the pressure vessel, enters the mixing chamber of the device is returned.