DD139524A1 - Vorrichtung zur begasung hochviskoser newtonscher oder nicht-newtonscher fluessigkeiten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die aus einem Rührbehälte.r und einem Rührersystem mit Leitrohr besteht, zur Begasung hochviskoser Newtonscher oder nicht-Newtonscher Flüssigkeiten. Ziel dar Erfindung ist es, eine in derartigen Flüssigkeiten eingegebene Gasphase in Form von Blasen mit Durchmessern von etwa 0,5 bis 2 mm möglichst homogen zu verteilen sowie die Gasphase nach Auszehrung derselben zu entfernen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gasphase in solchen Flüssigkeitszonen einzutragen,'in denen eine sehr hohe Scherbeanspruchung auftritt. Dies wird durch ein Leitrohr erreicht, das bei 50 bis 70% seiner Höhe Begasungsöffnungen für'eine Gaseinleitung in den Ringspalt zwischen Schneckenrührer und Leitrohr aufweist, — Figur -

Description

Beschreibung der Erfindung

a) Titel der Erfindung

Vorrichtung zur Begasung hochviskoser Newtonseher oder nieht-Hewtonseher Flüssigkeiten

b) Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung hochviskoser Newtonscher oder nicht-Newtonseher Flüssigkeiten, Mit der Erfindung kann das in diese Flüssigkeiten eingeleitete Gas bis zu Blasendurchraessern von 0,5 bis 2 Bim dispergiert werden,

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind viele Vorrichtungen zur Begasung niedrig- bis mittelviskoser Flüssigkeiten bekannt, bei denen das Gas durch gelochte Bohre oder gelochte Kegel (DD-PS 108 113); durch Siebe unter den RUhrern (DD-PS 104 204), durch Hohlrührer (DE-P3 1032 719) oder durch hohle, gelochte Rührerschaufeln (DS-PS 1295 524) eingebracht wird» Diese Vorrichtungen versagen, falls hochviskose Flüssigkeiten zu rühren sind, da einerseits an den Gaseintrags-Öffnungen große Blasen entstehen, andererseits diese Rührerkonstruktionen keine vollständige totvrass.erf.reie Umwälzung des Rührgutes bewirken* Es ist weiter bekannt, daß die Kombination eines Sehneckenrührers mit einem Leitrohr im gesamter* Reynoldszahl-Bereich eine totwasser« freie Uffiwäljr.un.ir gewährleistet♦ Bei Begasung wird hierbei dan Gas untcrsalb dar Schnecke eingeleitet, wodurch je-~ ö.och große- Gssb'Jasen .entstehen*

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, in hochviskosen Newtonsehen oder nicht-Newtonschen Flüssigkeiten eine eingegebene Gasphase in Form von Blasen mit Durchmessern von etwa 0,5 bis 2 mm möglichst homogen zu verteilen sowie die Gasphase nach Auszehrung derselben zu entfernen«

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gasphase in solchen Plüssigkeitszonen einzutragen, in denen eine sehr hohe Scherbeanspruchung auftritt. Bei nieht-Newtonschen Flüssigkeiten ist in diesen Zonen die Viskosität scheinbar herabgesetzt« Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung, die aus einem Rührbehälter mit Rührersystem und Leitrohr besteht, dadurch gelöst, daß das Leitrohr bei 50 bis 70 % seiner Höhe Begasurigsöffnungen für eine Gaseinleitung in den Eingspalt zwischen Rührersystem und Leitrohr aufweist« Das Verhältnis zwischen Höhe und Durohmesser des Rührbehälters beträgt etwa 0,5 bis 3* Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht das Rührersystem aus einem Sohneckenrührer oder wenigstens 3 übereinander angeordneten Schrägblattr-ührern, besitzt einen Durchmesser von 50 bis 65 & des Behälterdurchmessers imd reicht bis zur Flüssigkeitsoberfläche und bis dicht über den Behälterboden« Der Abstand des Leitrohres vom Behälterboden bzw« von der Flussigkeitsoberfläche beträgt mindestens 25 # des Rührerdurchmessers. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Gassuführleitungen als Mittel zur Abstützung des Leitrphres auszubilden*

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die Blasen durch die ScherbeanspruQOaiing im Ringspalt fein'dispergiert γ/erden und durch die Pörderwirlcung des Rührersystems nach unten sowie durch die Zirkulationssti'ömung durch den gesamten Behälter getragen werden»

In dem Einzugsbereich des Leitrohres erhöht sich die Scherbeanspruchung, so daß ein Teil der Gasblasen hier an die Flüssigkeitsoberfläehe gelangt und aus der Gas-Flüssig-Dispersion entweichen kann«

f) Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert«

Die zugehörige Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Torrichtung im Schnitt· Der Schneckenrührer 1 rotiert im leitrohr 2. Durch den geringen Abstand zwischen Eührer und Leitrohr entsteht ein großer Schergradient, der zur Dispergierung der Gasphase nach Austritt aus den Begasungsöffnungen 4 führt. Die Zuführung der Gasphase erfolgt über 3 Stützstege .3, die um 120° versetzt am Leitrohr befestigt sind und gleichzeitig der Zentrierung des Leitrohres dienen.

Durch die Pörderwirkung des Hührers entgegen der Aufstiegsrichtung der Gasblasen im Leitrohr wird das Gas im gesamten Behälter gleichmäßig verteilt«

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch

   1· Vorrichtung zur Begasung hochviskoser Newtonseher oder nicht-Hewtonscher Flüssigkeiten, bestehend aus einem Rührbehälter mit kreisförmigem Querschnitt und einem zentrisch oder annähernd zentrisch angebrachten Rührersystem, das von einem dicht anliegenden Leitrohr umgeben ist, gekennzeichnet dadurch, daß das Leitrohr (2) bei 50 bis 70 % seiner Höhe Begasungsöffnungen (4) für eine Gaseinleitung in den Ringspalt zwischen Rührersystem (1) und Leitrohr (2) aufweist·

   1.1. Vorrichtung nach Punkt 1», gekennzeichnet dadurch, daß das Rührersystem (1) aus einem Schneckenrührer oder wenigstens 3 übereinander angeordneten Schrägblattrührern besteht und einen Durchmesser von 50 bis 65 ίο des Behälterdurchmessers besitzt·
2. 1.2. Vorrichtung nach Punkt 1« oder 1·1·, gekennzeichnet dadurch, daß die Gaszuführleitungen (3) als Mittel zur Abstützung des Leitrohres (2) ausgebildet sind»

   Hierzu A Seite' Zeichnung;_