DD153521A5

DD153521A5 - Gasmischvorrichtung

Info

Publication number: DD153521A5
Application number: DD80224439A
Authority: DD
Inventors: Takeshi Shibano; Yasuyuki Sakakura; Mitsuo Akatsu; Noboru Hashimoto
Original assignee: Mitsubishi Petrochemical Co; Jgc Corp Tokyo To
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1980-10-09
Publication date: 1982-01-13
Also published as: FR2467015A1; JPS5811247B2; YU41219B; CS241033B2; GB2061744A; DE3037817C2; GB2061744B; DE3037817A1; CS683380A2; YU248680A; JPS5653733A; FR2467015B1

Abstract

Gasmischeinrichtung mit einer einem Roehrenwaermeaustauscher aehnlichen Konstruktion, in der ein erstes Gas durch Rohre mit verhaeltnismaessig kleinem Durchmesser gefuehrt wird und ein zweites Gas in einen ein Rohrbuendel enthaltenden Mantel geleitet wird, wobei das zweite Gas durch ein kleines in den Rohrwandungen vorhandenes Loch in die Rohre stroemt, wodurch das homogene Vermischen dieser Gase rasch und sicher erfolgt, ohne dass die Gefahr einer Explosion in den Rohren entsteht. Der Druckverlust ist bei dieser Einrichtung verhaeltnismaessig gering.

Description

14147 55 .

Gssmischeinri'chtung ... ·

Anwendungsgebiet der Err i^ndimc;:

Die Erfindung betrifft grundsätzlich Einrichtungen für das schnelle und sichere Vermischen zweier Gase.

CJi a _p a k te η i Q t J^ ?< der bekannten technischen Lösungen: ,Die Notwendigkeit, zwei Gase mischen zu müssen, tritt häufig bei Gasphasenreaktionen auf. Ein Beispiel für derartige Reaktionen ist ein Gasphasen-Oxydationsprozeß, bei dem es einen Schritt für das Mischen eines eine organische Verbindung enthaltenden Gases und eines molekularen Sauerstoff enthaltenden Gases (einschließlich eines nur aus molekularem Sauerstoff bestehenden) gibt. Solche Reaktionsprozesse umfassen zum Beispiel Prozesse für die Herstellung von Äthylenoxid aus Äthylen, Maleinsäureanhydrid aus Benzol oder (^-Kohlenwasserstoffen, Phthalsäureanhydrid aus Xylol, Propylenoxid, Acrolein oder Acrylnitril aus Propylen, Acrylsäure aus Acrolein, Butadien aus C.-Kohlenwasserstoffen, Styrol aus Äthylbenzol, Formaldehyd aus Methanol, Methacrolein aus Isobutylen und Methacrylsäure aus Methacrolein.

Nach dem Mischen eines Gases, das eine zu oxydierende organische Verbindung enthält, und eines Gases, das molekularen Sauerstoff enthält, ist es in solchen Reaktionsprozessen erforderlich, dem Bereich der Entzündlichkeit, der durch das Gemisch aus organischer Verbindung und molekularem Sauerstoff geschaffen wurde, volle Aufmerksamkeit zu widmen. Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit muß das (vlischverhältnis der Gase gesteuert werden, so daß die Zusammensetzung des Gasge- · misches, das der Oxydationsreaktionsabteilung zugeleitet werden soll, außerhalb des Bereichs der Entzündlichkeit liegt. Die ortlich begrenzte und zeitweise Bildung einer im Bereich der Entzündlichkeit liegenden Zusammensetzung im Laufe des Vermischens eines Gases, das .eine organische Verbindung enthält, und eines Gases, das molekularen Sauerstoff enthält, ist jedoch unvermeidlich,;

Daher spiele es eine wichtige Rolle, wie diese beiden Gase in dem Mischschritt rasch gemischt werden können und dadurch das Volumen des Gasgemisches, dessen-örtliche Zusammensetzung

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im Bereich der Entzündlichkeit liegt/ verringert werden kann.

Bei herkömmlichen Einrichtungen richtet sich die Technik darauf, einen vollkommen gemischten Zustand so schnell wie möglich zu erzielen, indem ein Gas mehrfach geteilt wird, und das geteilte Gas dispersiv dem anderen Gas zugeleitet wird, wie in der japanischen offengelegten Patentschrift Nr. 4362/1971 und 1638/1972 beschrieben wird. In dem Fall, in dem die dispersive Zuführung nicht erfolgt, besteht eine angewandte Methode darin, daß ein Gas 'durch eine einzige Düse zu dem anderen Gas geleitet wird, wobei das von der Düse injizierte Gas auf eine Trennwand im unteren Teil der Düse auftreffen muß, damit das injizierte Gas dispergiert wird.

In beiden Fällen werden diese beiden Gase in einem rohrförmigen Raum gemischt. Das Verhältnis der Rohrlänge (L) zum Innendurchmesser des Rohres (D) d.h. (L/D) muß etwa 5 zu etwa 10 oder mehr betragen, damit ein durchweg homogenes Gasgemisch erzielt wird.

Bei Anlagen im industriellen Ausmaß werden riesige Gasmengen

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(mehrere Tausend bis mehrere Zehntausend m /h) behandelt, und die Druckverluste in dem Rohrleitungssystem führen häufig zu wirtschaftlichen Nachteilen» Daher beträgt der Innendurchmesser des Rohrleitungssystems im allgemeinen 30 bis 50 ctn, und die Strecke, die zur Erzielung eines durchweg homogenen Gasgemischs gebraucht wird, wird etwa 1,5 bis etwa 5,0 Meter von den Punkten, an denen die Gase austreten, betragen. Deshalb wird eine innerhalb des Bereichs der Entzundlichkeit liegende Gaszusamniensetzung örtlich im Laufe dieser Strecke von 1,5 bis 5,0 Metern gebildet, was sehr gefährlich ist.

Ziel ^GP Erfinduncj: ·

Aufgabe äer Erfindung ist es, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, Erfindungsgemäß soll diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß eine Gasmischeinrichtung in einer einem Röhrenwärmeaustauscher ähnlichen Konstruktion zur Verfugung gestellt wird, in der die Eigenschaften kleiner Rohre in be-

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zug auf die Gasströmung genutzt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung: · .

Die erfindungsgemäße Gasnischeinrichtung besteht aus:

(A) einem Bündel aus zahlreichen Rohren, wobei mindestens ein kleines Loch durch die Wandung jedes Rohres führt;

(B) eineni Mantel, in dem sich das Bündel der Rohre befindet;

(C) Elementen, die außerhalb der Rohre innerhalb des Mantels einen Raum bilden, indem sie Raum innerhalb der Rohre und den Raum außerhalb der Rohre in dem Mantel voneinander trennen; und

(D) Gaszuleitungseinrieh.tungen, die jeweils ein erstes Gas und ein zweites Gas, die miteinander vermischt werden sollen, zu jeder Innenseite eier Rohre und zu einem Raum innerhalb des Mantels, der durch die Elemente (C) gebildet wird, leiten, wobei das erste Gas durch die Rohrinnenseiten des Bündels (A) geleitet wird, das zweite Gas dem Raum innerhalb des Mantels, der durch die Elemente (C) gebildet wird, zugeführt wird, wobei das zweite Gas durch die kleinen Löcher in die Rohre strömen muß, damit es mit dem ersten durch die Rohre streichenden Gas gemischt werden kann.

Durch die Erfindung können die oben genannten Probleme mit Hilfe der Gasmischeinrichtung gelöst werden, die eine einem RöhrenwSrmeaustauscher ähnliche Konstruktion hat und in der ein erstes Gas, das als "rohrseitiges Medium" zugeführt wird, und ein zweites Gas, das als "mantelseitiges Medium" einge~ leitet wird, innerhalb der Rohre wirksam vermischt werden, wobei das zweite Gas durch ein in der Wandung jedes Rohres vorhandenes kleines Loch in jedes der Rohre strömt, wodurch das Vermischen innerhalb zahlreicher Rohre mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser erfolgt.

Zahlreiche Rohre (oftmals mehrere Dutzend bis mehrere Hundert Rohre), die einen sicheren Mischabschnitt mit einem ausreichenden Volumen darstellen, sind einfach als Bündel in Form einer einem Röhrenwärmeaustauscher ähnlichen Konstruktion zusammengefaßt. Es wurde auch festgestellt, daß der Druckverlust bei dieser .Einrichtung verhältnismäßig gering ist.

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Aus f übru ncjs be ispie le : In den Zeichnungen stellen dar:

Fig« 1 einen Längsschnitt auf einer Ebene, die durch die Mittellinie eines spezifischen Beispiels einer erfindungsgemäßen Gasmischeinrichturig verläuft und deren Prinzip verdeutlicht. Fig, 2 einen Querschnitt der Einrichtung auf der durch die Linie II-II in Fig. 1 gezeigten Ebene; Fig. 3a/ 3b und 3c Querschnitte auf Ebenen senkrecht zu den Achsen spezifischer Rohrbeispiele;'

Fig. 4 einen Querschnitt auf einer Ebene senkrecht zur Achse eines spezifischen Beispiels eines Mantels mit Rohren und Trennwänden;

Fig. 5 einen Längsschnitt auf einer durch die Mittellinie eines düsenartigen Mischers verlaufenden Ebene, der dessen Prinzipien zeigt; und

Fig. 6 eine graphische Darstellung, die Ergebnisse von Tabelle 1 wiedergibt.

1, Theoretische Analyse

Allgemein bekannt ist, daß beim Strömen eines Gases durch ein Rohr der Mischgrad von dem L/D-lVert (Rohrlänge zu Innendurchmesser des Rohres) bestimmt wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch das Rohr im Bereich der turbulenten Strömung liegt, das heißt,· wenn die Reynoldssche Zahl, die durch (Innendurchmesser des Rohres) χ (Strömungsgeschwindigkeit des Gases) χ (Dichte des Gases/Viskosität des Gases) dargestellt wird, 10 000 oder mehr beträgt.

Aus dieser Tatsache ergibt sich, daß das Mischen von Gas in einem Rohr mit einem kleineren Durchmesser zum gleichen i/dschgrad bei einer kürzeren Rohrlänge führt wie das Mischen in einem Rohr mit einem größeren Durchmesser. Das bedeutet, daß das Mischen in einem Rohr mit kleinerem Durchmesser schneller erfolgt als das Mischen in einem Rohr mit größerem Durchmesser, wodurch die Zeit oder der Abschnitt, in der (dem) eine innerhalb des oben erläuterten Bereichs der Entzündbarkeit liegende Zusammensetzung örtlich gebildet wird, verkürzt oder reduziert werden kann.

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Es ist gleichfalls bekannt, daß der Bereich der Entzündlichkeit eines Systems aus organischer Verbindung und molekularein Sauerstoff in einem Rohr mit kleinerem Durchmesser enger als der Bereich in einem Rohr mit größerem Durchmesser ist. Man führt das auf die Vergrößerung der wirksamen Rohrvvandungsfiächen zurück, die zur Verhütung einer Verbrennungsreaktion dienen.

Angesichts dieser Tatsache wird das Vorhandensein eines Gemisches mit örtlich gefährlicher Zusammensetzung in dem Maße abnehmen, wie der Bereich der Entzündlichkeit vermindert wird, wenn eine organische Verbindung und molekularer Sauerstoff in einem Rohr kleineren Durchmessers vermischt werden, wodurch die Sicherheit beim Mischen im Vergleich zum Mischen in einem Rohr mit größerem Durchmesser erhöht wird.

2. Aufbau eier

Die erfindungsgemöße Gasmischeinrichtung hat eine Konstruktion, die der eines Röhrenwärmeaustauschers ähnelt. Es gibt jedoch zwischen diesen beiden Konstruktionsarten einen fundamentalen Unterschied, und zwar ist in jedem der kleinen Rohre, die das Rohrbündel bilden, ein kleines Loch vorhanden, und das Medium (Gas) in dem Mantel strömt durch das kleine Loch in jedes der Rohre,

In den Fig. 1 und 2 werden zahlreiche Rohre 1 innerhalb eines Mantels 3 durch Rohrplatten oder -bleche 2, 2a gehalten. Dadurch wird ein Raum 4 außerhalb der Rohre 1 gebildet, % der in dem Mantel 3 im wesentlichen durch die Rohrbleche 2, 2a yon Räumen innerhalb der Rohre isoliert ist. Der Mantel 3 hat gewöhnlich erweiterte Abschnitte 3a und 3b.

In dem in den Zeichnungen gezeigten Beispiel sind die erweiterten Abschnitte 3a und 3b durch Stirnplatten 5, 5.a abgeschlossen. Es ist aber auch möglich, den Außendurchmesscr von Mantel 3 dem der Gasrohrleitung gleich auszulegen, so daß die erweiterten Abschnitte 3a, 3b Teile der Gasrohrleitung darstellen

In jedem der Rohre 1 ist erfindungsgemäß ein kleines Loch 6

vorhanden. Obwohl in der Zeichnung in jedem Rohr 1 ein kleines Loch gezeigt ist,, können in jedem Rohr zahlreiche Löcher in Ufflfangsrichtung oder in dessen Achsrichtung vorhanden sein. Die Größen oder Flächen der Löscher und deren Anzahl können am besten unter dem Gesichtspunkt bestimmt werden, ein homogenes Gasgemisch in einer möglichst kurzen Zeitspanne zu erzielen. Die maximale Anzahl von Löchern findet man beispielsweise in einem aus Siebraaterial bestehenden Rohr. Die Anzahl der kleinen Löcher beträgt gewöhnlich 1 bis mehrere. Zur Realisierung des homogenen Mischens in einem Rohr mit begrenzter Länge sollten die kleinen Löcher in den Rohren soweit wie möglich stromaufwärts in bezug auf ein durch das Rohr strömendes Gas angebracht werden.

Der Innendurchmesser/ die Rohrlänge, die Anzahl und ähnliche Merkmale jedes einen Teil des Rohrbündels bildenden Rohres werden vorzugsweise so gewählt, daß das durch die Rohre streichende Gas einen Zustand turbulenter Strömung aufweist, d.h. daß seine Reynoldssche Zahl 10 000 oder mehr· beträgt» Der Innendurchmesser jedes das Rohrbündel bildenden Rohres oder der äquivalente Durchmesser, definiert durch 4 x (eine Querschnittsfläche des geteilten Raumes)/(Umfangslänge des Querschnittes des Raumes, der mit dem Gas in Berührung kommt) ist vorzugsweise 5 cm oder weniger und liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 cm.

Andererseits wird die Rohrlänge am besten so gewählt, daß das Verhältnis L/D (Rohrlänge/Innendurchniesser des Rohres) 3 oder mehr beträgt. Im allgemeinen wählt man eine Rohrlänge so, daß das Verhältnis L/D etwa 10 bis etwa 15 beträgt. Hierbei ist unter Rohrlänge das Stück zwischen einer Stelle, an der.sich ein kleines Loch an dem am weitesten stromabwärts befindlichen Rohres (dem Ausströmende) zu verstehen. Wenn mehrere Löcher in dem Rohr vorhanden sind, dann beginnt die Länge an dem am weitesten stromabwärts befindlichen Loch.

Die Anzahl der das Rohrbündel bildenden Rohre liegt gewöhnlich in der Größenordnung von 50 bis 1000.

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3. Mischen von Gasen

In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtungen wird das erste zu vermischende Gas durch den Einlaß 7 in die Einrichtung geführt, dann durch den Mantel in Richtung der Pfeile geleitet und anschließend durch die Rohre und schließlich aus dem Auslaß 8 abgegeben.

Das zweite zu vermischende Gas wird durch einen Einlaß 9 in den Raum 4 innerhalb des Mantels geleitet, der von den Räumen innerhalb der Rohre durch die Rohrbleche Z₁ 2a und die Rohrwandungen isoliert ist, dann strömt es durch die kleinen Löcher 6 in die Rohre und wird mit dem" ersten durch die Rohre streichenden Gas, das durch den Auslaß 8 ausströmen wird, vermischt, .

Das erste Gas und gleichfalls das zweite Gas können aus einer einzigen Komponente bestehen und können auch ein Gemisch von Gasen sein. Wenn das erste Gas beispielsweise ein molekulares Sauerstoff enthaltendes Gas ist, dann kann es im allgemeinen Luft sein (d.h. ein Gemisch von molekularem Sauerstoff und Sticks toffgasen) oder ein Gemisch von Luft und einem Verdünnungsgas wie Dampf oder Kohlendioxid, Wenn es sich bei dem zweiten Gas um ein eine organische Verbindung enthaltendes Gas handelt, dann kann das Gas ein Gemisch sein, das ein Verdünnungsgas enthält.

Im Rahmen der Erfindung wird die Mischeinrichtung allgemein in bezug auf zwei Gase beschrieben, und zwar das erste und das zweite Gas, da eine im Bereich der Entzündlichkeit liegende fvüschungszusamrnensetzung aus diesen beiden Gasen gebildet werden kann. Daher kann die erfindungsgemäße Einrichtung aber auch für das Mischen eines dritten Gases eingesetzt werden, das hinsichtlich des ersten und des zweiten Gases keine Ex-plosionsproblene aufwirft. Es liegt zum Beispiel im Geltungsbereich der Erfindung, daß ein drittes Gas, z.B. ein Verdünnungsgas, außerdem durch einen Einlaß 7a zugeführt wird, um das Vermischen dieser drei Gase herbeizuführen. Pa die erfindungsnemäße Einrichtung die Eigenschaft hat, das Vermischen sehr schnell zu ermöglichen, kann es Fälle geben,

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in denen das erste und das zweite Gas kein im Bereich der Entzündlichkeit liegendes Geraisch bilden. Natürlich liegen derartige Fälle auch im Rahmen der Erfindung.

Wenn die zu vermischenden Gase aus einem Gas bestehen, das molekularen Sauerstoff enthält, und einem Gas, das eine organische Verbindung enthält (einige Beispiele wurden oben angeführt) kann unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Gasmengen, der in Frage kommenden Entzündlichkeitsbereiche und anderer Faktoren bestimmt werden, welches Gas durch die Rohre zu leiten ist und welches Gas dem Mantel zuzuführen ist.

4. Spezi fische Beispiele der Einrichtunci Ein spezifisches Beispiel der erfindungsgemäßen Gasmischeinrichtung besteht aus leeren oder ungefüllten Rohren, die wie in den Fig* 1 und 2 gezeigt das Rohrbündel bilden. Ein weiteres spezifisches Beispiel der Einrichtung besteht aus gefüllten Rohren, die das Rohrbündel bilden. Die festen Füllkörper, die in die Rohre eingefüllt werden, können die Form von Kugeln, Sattelfüllkörpern, Ringen, Sieben, massiven (nicht hohlen) oder hohlen Stäbchen oder andere wahlweise Formen aufweisen. In diesem Zusammenhang sind unter dem Begriff "fester Füllkörper" neben den üblichen Füllkörpern auch innerhalb der Rohre an den Wandungen befindliche Prallbleche zu verstehen. Durch den Einsatz von gefüllten Rohren wird ein rascheres Mischen der Gase erzielt und außerdem werden die wirksamen Oberflächen an den Rohrwandungen, die zur Verhütung einer explosiven Verbrennungsreaktion dienen, vergrößert.

Ein weiteres spezifisches Beispiel der Einrichtung ist mit Rohren ausgestattet, bei denen jedes Rohr in zahlreiche längsverlaufende Räume durch in seiner Achsrichtung verlaufende Trennwände unterteilt ist und das kleine Loch in jeder Rohr-, wandung so angebracht ist, daß jeder der Räume mit dem Raum (siehe Fig. 1) durch die Löcher in Verbindung steht. Fig. 3a, 3b und 3c zeigen Querschnitte von drei Beispielen derartiger Rohre, in denen die Rohre durch die Trennwände 10, 10a bzw, IQb in zwei bis vier Räume unterteilt sind. Eine solche Un-

terteilung der Rohre durch Trennwände is-t dort sehr wirksam, wo der Innendurchmesser von Rohren nicht entsprechend klein ausgeführt werden kann oder die Wirkung eines kleinen Rohres weiterhin erforderlich ist. . .

Zusätzlich zu solchen Veränderungen des Rohrbündels oder abgesehen davon, kann der Mantelraum 4 (siehe Fig. 1 und 2) gleichfalls verändert werden.

Fig. 4 zeigt solch ein spezifisches Beispiel der Einrichtung im Querschnitt. In diesem Beispiel ist der Raum 4 innerhalb des Mantels in mehrere längliche Räume (in diesem Fall 4 Räume 4a, 4b, 4c und 4d) durch Trennwände unterteilt, die in seiner Achsrichtung verlaufen (11 und 11a im vorliegenden Fall), und es sind für jeden dieser Räume Gaseinlaßöffnungen 9 vorhanden (9a, 9b, 9c und 9d in diesem Fall). Diese Unterteilung des Raumes 4 in dem Mantel ist recht günstig, da die Gaskanalbildung verhindert wird und das Gas gleichmäßig verteilt wird. Einige der oben erläuterten Beispiele können natürlich auch in Kombination angewandt werden.

5· £ilß££li2£i2i£

Es wurde ein Gasmischexperiment unter Einsatz einer Gasmischeinrichtung mit einer einem Röhrenwärmeaustauscher ähnlichen Konstruktion mit 37 Rohren mit kleinem Durchmesser durchgeführt. Oedes Rohr hatte einen Innendurchmesser von 10 mm und eine Länge von 400 min und ein kleines Loch mit einem Durchmesser von 2 mm an einer Stelle, die 50 mm vom Anströmende des Rohres entfernt lag. Der Innendurchmesser des Mantels betrug 146 mm.

Als erstes und zweites Gas wurde Luft verwendet. Eine geringe Menge (3 Vol..9₀') eines Tracergases (CI!.) wurde dem zweiten Gas zugesetzt, um den Mischgrad der Gase zu ermitteln.

Die Strömungsgeschwindigkeit des ersten Gases durch die kleinen Rohre betrug 35 m/s, während die Geschwindigkeit des durch das kleine Loch strömenden zweiten Gases 75 m/s betrug.

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Die Temperatur der Gase lag bei 35 ⁰C. Das Vermischen der Gase wurde-an allen kleinen Rohren an einer Stelle vorgenommen, die 370 min vom Anströmende des Rohres entfernt war (320 mm vom kleinen Loch entfernt). . .

Infolge der Lage der kleinen Rohre gab es in ihnen keine Un- ' terschiede in der Verteilung der Konzentration und der mittleren Konzentration des Tracergases zwischen dem Rohr in der Mitte des* Mantels und den Rohren in der Nähe der Mantelwandung,

Proben von gemischten Gasen wurden an 5 Probenahmesteilen einschließlich der Mitte jedes Rohres entnommen, und die Konzentrationen des Tracergases wurden bestimmt. Als Ergebnis wurde ermittelt, daß die relative Differenz in der Konzentration ßn jeder Meßstelle innerhalb + 2 % in bezug auf die mittlere Konzentration (0,24 Vol.%) in allen kleinen Rohren lag. Ein Beispiel für die Ergebnisse ist in Tabelle 1 und Fig. 6 (Kurve 14) gezeigt. Das Tracergas wurde mit Hilfe der Gaschromatographie analysiert.

In Tabelle 1 und Fig. 6 bezeichnet'R den Innenradius der kleinen Rohre und r die Entfernung der Probenahmestelle innerhalb des kleinen Rohres von der Mitte des kleinen Rohres. Der hier gebrauchte Begriff "mittlere Konzentration" des Tracers bezeichnet eine mittlere Flächenkonzentration.

yercileichebeispiel

Eine Gasmischeinrichtung in einer Düsenausführung wurde hergestellt, indem eine Gaszuleitungsdüse mit einem Innendurchmesser von 68 mm für das zweite Gas durch ein Stahlrohr mit einem Innendurchmesser von 305 mm geführt wurde, wie es in ^iQ* 5 gezeigt wird.

Luft wurde als erstes Gas verwendet und mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 35 m/s in Fig. 5 in der Richtung von links nach rechts eingeleitet. Das zweite Gas, das durch Zusatz von 3 Vol.% CH₄~Tracergas zu Luft vorbereitet worden

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war _t wurde durch die Zuleitungsdüse mit einer Geschwindigkeit an der Düsenspitze von 75 m/s in entgegengesetzter Richtung zu der des ersten Gases eingeblasen. Die Temperatur des ersten und des zweiten Gases betrug 35 C« In der gleichen Weise wie in dein Beispiel wurden die Proben von vermischten Gasen an einer 320 mm unterhalb der Spitze der Zuführungsdüse gelegenen Stelle entnommen/ und die Konzentrationen des Träcergases wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tab. 1 und FIg, 6 (Kurve 15) wiedergegeben/ worin R den Innenradius des Stahlrohres bezeichnet. Die mittlere Konzentration des Tracergases betrug 0,29 VoI,%. V/enn das Verhältnis L/D etwa · 1 beträgt, war selbst bei einem Mischabstand von 320 mm, der der gleiche wie in dem Beispiel ist/ fast kein Vermischen der Gase zu verzeichnen«

~ 12 -

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Tabelle 1	Beispiel		der Experimente	•	0,8	Konzen	Mittlere	1,
Ergebnisse			Meßstellen		0,4	tration	Konzentra
		r/R		0,0	des Tra	tion des Tra	(C-C) 100
		~ 0,4	cers (C)	cers (C)	C
	•	- 0,8	Vol. %	Vol. %	(X) I
	Vergleichs	0,95	0,241
if*	beispiel	0,84	0,245
		0,70	0,244	0,24	0,4
		0,55	0,237		2,1
	0,0	0,239		1/7
	- 0,55	0,070		- 1,2
- 0,70	0,104		- 0,4
- 0,84	0,194		-75,9
- 0,95	0,318		-64,1
	0,705	0,29	-33,1
	0,469		9,7
0,328		143,1
0,159		61,7
0,094		13,1
	-45,2
	-67,6

Claims

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Erfindungsanspruch: ,

1. Gasmischeinrichtung bestehend aus:

einem Bündel von zahlreichen Rohren, wobei mindestens ein kleines Loch durch die Wand· jedes Rohres führt; einem Mantel, in dem sich das Rohrbündel befindet; Elementen, die einen Raum außerhalb der Rohre innerhalb des Mantels bilden, in dem Raum innerhalb der Rohre und der Raun) außerhalb der Rohre in dem Mantel voneinander getrennt werden; und

Gaszuleitungsvorrichtungen, die jeweils ein erstes Gas und ein zweites Gas, die miteinander vermischt werden sollen, zu jeder Innenseite der Rohre und zu einem Raum innerhalb des Mantels, der durch die Elemente gebildet wird, führen, gekennzeichnet dadurch, daß das' erste Gas durch die Innenseiten der Rohre des Bündels geleitet wird, das zweite Gas dem Raum innerhalb des Mantels, der durch die Elemente gebildet wird, zugeführt wird, wobei das zweite Gas durch die kleinen Löcher in die Rohre strömen muß, damit es mit dem ersten durch die Rohre streichenden Gas vermischt werden kann,
2. Gasmischeinrichtung nach Punkt l, gekennzeichnet dadurch, daß die das Rohrbündel bildenden Rohre leere Rohre sind oder gefüllte Rohre, die mit einem festen Füllkörper gefüllt sind.
3. Gasmischeinrichtung nach Punkt 1 oder Z₁ gekennzeichnet dadurch, daß jedes das Rohrbündel bildende Rohr durch eine in seiner Achsrichtung verlaufende Trennwand in mehrere längliche Räume unterteilt ist, und das kleine Loch für jeden der Räume in der Rohrwandung vorhanden ist.
4. Gasinischeinrichtung nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Innendurchmesser des Rohres oder der äquivalente Durchmesser der durch die Trennwand in dem Rohr geteilten Räume 5 cm oder weniger beträgt,.
5. Gasmischeinrichtung nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der im Mantel durch die Elemente gebildete Raum durch eine in seiner Achsrichtung verlaufende Trennwand in zahlreiche Räume unterteilt ist, und die Gaszuleitungseinrichtung , die das zweite Gas in dem Raum in den Mantel führen soll; der für jeden der Räume dient.

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