DD157077A5 - PROCESS FOR INFLUENCING FOAM FOR CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS-FLUID REACTIONS IN GASIFICATION REACTORS AND GAS-REACTOR FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE - Google Patents

PROCESS FOR INFLUENCING FOAM FOR CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS-FLUID REACTIONS IN GASIFICATION REACTORS AND GAS-REACTOR FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE Download PDF

Info

Publication number
DD157077A5
DD157077A5 DD81227144A DD22714481A DD157077A5 DD 157077 A5 DD157077 A5 DD 157077A5 DD 81227144 A DD81227144 A DD 81227144A DD 22714481 A DD22714481 A DD 22714481A DD 157077 A5 DD157077 A5 DD 157077A5
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
reactor
gassing
points
foam
region
Prior art date
Application number
DD81227144A
Other languages
German (de)
Inventor
Edwin Pilepp
Ulrich Scheffler
Original Assignee
Krupp Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Gmbh filed Critical Krupp Gmbh
Publication of DD157077A5 publication Critical patent/DD157077A5/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/22—Activated sludge processes using circulation pipes
    • C02F3/223—Activated sludge processes using circulation pipes using "air-lift"
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/002—Avoiding undesirable reactions or side-effects, e.g. avoiding explosions, or improving the yield by suppressing side-reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/006—Baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/246—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upward stream is separated physically from the downward stream(s)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2455—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants
    • B01J19/2465—Stationary reactors without moving elements inside provoking a loop type movement of the reactants externally, i.e. the mixture leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/002—Nozzle-type elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/18—Flow directing inserts
    • C12M27/24—Draft tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/18—External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/02—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00103—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor in a heat exchanger separate from the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00105—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids part or all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling
    • B01J2219/0011—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids part or all of the reactants being heated or cooled outside the reactor while recycling involving reactant liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164—Controlling or regulating processes controlling the flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00245—Avoiding undesirable reactions or side-effects
    • B01J2219/0025—Foam formation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00768—Baffles attached to the reactor wall vertical
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei chemischen oder biochemischen Gas-Fluessigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren und einen Begasungsreaktor zur Durchfuehrung des Verfahrens. Das erfindungsgemaesse Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Schaum mittels einer Fluid-Stroemung aus dem Bereich der Schaumzone des Begasungsreaktors in dessen Fluessigkeitsbereich zurueckgefuehrt wird. Beim erfindungsgemaessen Begasungsreaktor ist im Bereich der Schaumzone eine Ansaugeinheit angeordnet, die mit einer Fluid-Stroemung betrieben wird und mittels welcher Schaum in den Fluessigkeitsbereich des Begasungsreaktors rueckfuehrbar ist.The present invention relates to a method for influencing the foaming in chemical or biochemical gas-liquid reactions in gassing reactors and a gassing reactor for carrying out the method. The process according to the invention is characterized in that foam is returned to the liquid region by means of a fluid flow from the region of the foam zone of the gassing reactor. In the gassing reactor according to the invention, a suction unit is arranged in the region of the foam zone, which is operated with a fluid flow and by means of which foam can be returned to the liquid region of the gassing reactor.

Description

227 144 1227 144 1

Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei Gas-Flüssigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren und Begasungsreaktor zur Durchführung des Verfahrens Process for influencing the formation of foam in gas-liquid reactions in gassing reactors and gassing reactor for carrying out the process

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei chemischen oder biochemischen Gas-Flüssigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren und einen Begasungsreaktor zur Durchführung des Verfahrens· Dieser kann insbesondere als Umlauf reaktor ausgebildet sein, d* h· ein innerhalb des Reaktorgefäßes ortsfest angeordnetes Umlaufrohr aufweisen, dem ein Gaseintragelement zugeordnet ist· Die Erfindung kann jedoch auch bei Rührkesselreaktoren oder bei Blasensäulenreaktoren mit äußerem oder ohne äußeren Zwangsumlauf zur Anwendung gelangen.The invention relates to a method for influencing the formation of foams in chemical or biochemical gas-liquid reactions in gassing reactors and a gassing reactor for carrying out the method. This can be designed in particular as a circulation reactor, d * h have a circulating pipe arranged in a stationary manner within the reactor vessel, However, the invention can also be used in stirred tank reactors or in bubble column reactors with external or external forced circulation.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Bei den unter Gaszufuhr stattfindenden Reaktionen in Mehrphasengemischen (Gas/Flüssigkeit j Gas/Flüssigkeit/Feststoff) bemüht man sich im allgemeinen darum, den Stoffaustausch, dessen die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmender Teilschritt in vielen Fällen der Übergang der gasförmigen Phase oder einer Teilkomponente dieser gasförmigen Phase in die Flüssigkeit ist, durch Erzeugung fein dispergierter Gasblasen, durch hohe Turbulenz und durch möglichst lange Kontaktzeiten der ~In the reactions taking place under gas supply in multiphase mixtures (gas / liquid / gas / liquid / solid), it is generally the matter of mass transfer, whose partial reaction determining the reaction rate in many cases involves the transfer of the gaseous phase or a subcomponent of this gaseous phase into the gas phase Liquid is, by generating finely dispersed gas bubbles, by high turbulence and by the longest possible contact times of the ~

144 1 -a-144 1 -a

miteinander in Reaktion zu bringenden Phasen zu verbessern. Dies hat häufig die Bildung von Schaum zur Folge,· was in begrenztem Umfang wünschenswert sein kann, da die Schaumbildung die Phasengrenzfläche erhöht _ und den Stoffaustausch zwischen den Phasen erleichtert. Andererseits führt die Schaumbildung zu einer Herabsetzung des'Füllungsgrades des Reaktorgefäßes und damit zu einer Verringerung der Ausbeute an Reaktionsprodukten pro Raum- und Zeiteinheit.to improve the phases to be reacted with each other. This often results in the formation of foam, which may be desirable to a limited extent because foaming increases the interfacial area and facilitates mass transfer between phases. On the other hand, the foaming leads to a reduction of the degree of filling of the reactor vessel and thus to a reduction in the yield of reaction products per unit of space and time.

Insbesondere bei aeroben Fermentationen, wie beispielsweise bei der Produktion von Backhefe^, müssen verfahrenstechnische Bedingungen geschaffen und eingehalten werden, die ein für die ablaufenden Reaktionen optimales Gleichgewicht zwischen Schaumbildung und Schaumzerfall zur Folge haben.In particular, in aerobic fermentations, such as in the production of baker's yeast ^, procedural conditions must be created and maintained, which have an optimal for the ongoing reactions balance between foaming and foam decomposition result.

Bekannt sind bisher zwei Wege der Beeinflussung und Stabilisierung der Schaumbildung bei den hier in Frage kommenden Reaktionen: Die Schaumbekämpfung mit chemischen Mitteln, insbesondere durch Zugabe von Gärölen, oder mit mechanischen Mitteln, insbesondere mit nach Art einer Zentrifuge arbeitenden Vorrichtungen. Die erstgenannte Art und Weise der Schaumbekämpfung mit Hilfe von Fetten kann zu unkontrollierter Zugabe von Nährstoffen oder zu Schwierigkeiten bei der Aufarbeitung der Reaktionsprodukte führen. Aber auch die nicht meta-bolisierbaren (d.h. nicht von der Zelle aufnehmbaren) Mittel zur Stabilisierung der Schaumbildung, die insbesondere bei biochemischen Verfahren zur Anwendung gelangen, führen in vielen Fällen zu einer ungünstigen Beeinflussung des . StoffÜbergangs, insbesondere des bei aeroben Reaktionen wichtigen Sauerstoffübergangs von der gasförmigen in dieSo far, two ways of influencing and stabilizing foam formation are known in the reactions in question: Foam control by chemical means, in particular by addition of fermentation oils, or by mechanical means, in particular with devices operating in the manner of a centrifuge. The former manner of controlling foams with the aid of fats can lead to uncontrolled addition of nutrients or difficulties in working up the reaction products. But also the non-metabolizable (i.e., not ingestible by the cell) foam stabilizing agents which are particularly useful in biochemical processes will in many cases adversely affect the. Mass transfer, in particular of the oxygen transfer from the gaseous into the one which is important in aerobic reactions

'S.'S.

227144 1227144 1

flüssige Phase. Dies hat zur Folge, daß bei sonst gleichen Verfahrensbedingungen die Konzentration des gelösten Sauerstoffs in der flüssigen Phase im Vergleich zu einer Verfahrensführung ohne chemische Zusatzmittel abnimmt und die Reaktion bzw. der Ablauf der mikrobiellen Stoffwechselvorgänge verlangsamt wird: Zur Erzielung gleicher Reaktionsgeschwindigkeiten und gleicher Ausbeuten pro Raum- und Zeit-Einheit müssen also die Gaszufuhr und damit der Energieverbrauch, erhöht werden. Abgesehen von den Kosten, die der Einsatz der chemischen Zusatzmittel und die eventuell mit der Aufbereitung der Reaktionsprodukte verbundenen Schwierigkeiten nach sich ziehen, entstehen unter Umständen zusätzliche Energiekosten in der Größenordnung von mehr als 30%.liquid phase. This has the consequence that under otherwise identical process conditions, the concentration of dissolved oxygen in the liquid phase decreases compared to a procedure without chemical additives and the reaction or the sequence of microbial metabolic processes is slowed: To achieve the same reaction rates and the same yields per room - And time unit so the gas supply and thus the energy consumption must be increased. Apart from the costs associated with the use of the chemical additives and any difficulties associated with the treatment of the reaction products, additional energy costs on the order of more than 30% may be incurred.

Angesichts der soeben geschilderten Nachteile, die · mit der Anwendung chemischer Zusatzmittel verbunden sind, ist man neuerdings dazu übergegangen, die Schaumbildung mit mechanischen Einrichtungen - insbesondere mit in der Schaumzone des Begasungsreaktors angeordneten Zentrifugen - zu beeinflussen bzw. zu stabilisieren.In view of the disadvantages just described, which are associated with the use of chemical additives, it has recently been decided to influence or stabilize the foaming with mechanical devices, in particular with centrifuges arranged in the foam zone of the gassing reactor.

Der Nachteil derartiger mechanischer Mittel besteht insbesondere darin, daß im Begasungsreaktor befindliche Organismen durch die auftretenden mechanischen Kräfte zerstört oder jedenfalls beschädigt v/erden. Nachteilig sind weiterhin der mit dem Einsatz mechanischer Mittel verbundene erhöhte Energieverbrauch sowie eventuell auftretende^. Schwingungsprobleme, die eine aufwendigere Konstruktion des Begasungsreaktors erforderlich machen.The disadvantage of such mechanical means is, in particular, that organisms present in the fumigation reactor are destroyed or at least damaged by the mechanical forces that occur. Another disadvantage is the increased energy consumption associated with the use of mechanical means and possibly occurring ^. Vibration problems that require a more complex construction of the gassing reactor.

Ziel der Erfindung Aim of the invention

Durch die Erfindung werden die Nachteile des Standes der Technik vermieden bzw. weitgehend verringert.The invention avoids or substantially reduces the disadvantages of the prior art.

22714 4 122714 4 1

58 315 1858 315 18

Darlegung des Wesens der Erfindung Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei chemischen oder biochemischen Gas-Flüssigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren und einen zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Begasungsreaktor zu entwickeln, die zumindest im wesentlichen ohne Einsatz chemischer Zusatzmittel zu geeigneten Verfahrensbedingungen führen und die ohne ins Gewicht fallende Erhöhung der Energiekosten v/irksam sind«The invention has for its object to provide a method for influencing the formation of foam in chemical or biochemical gas-liquid reactions in gassing reactors and to develop a suitable method for performing the fumigation, which lead to suitable process conditions at least substantially without the use of chemical additives and without Significant increase in energy costs is effective «

Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist« Der der Erfindung zugrunde liegende Lösungsgedanke besteht danach darin, eine geeignete Fluid-Strömung (Gasströmung, Flüssigkeitsströmung) zu erzeugen, die so ausgebildet und gerichtet ist, daß sich bildender Schaum in gewünschtem Umfang aus dem Bereich der Schaumzone des Begasungsreaktors in dessen Flüssigkeitsbereich zurückgeführt wird·The object is achieved by a method which has essentially the features of claim 1. The solution idea underlying the invention then consists in producing a suitable fluid flow (gas flow, liquid flow) which is designed and directed such that foam which is formed is returned to the desired extent from the region of the foam zone of the gassing reactor into its liquid region.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren so ausgeführt, daß der Schaum unter der Wirkung der Fluid-Strömung aus dem Bereich der Schaumzone abgesaugt wird (Anspruch 2).Advantageously, the process is carried out so that the foam is sucked out under the action of the fluid flow from the region of the foam zone (claim 2).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Fluid-Strömung mit der Flüssigkeit erzeugt, die aus dem Flüssigkeitsbereich des Begasungsreaktors abgezogen wird (Anspruch 3). Der Schaum wird also nicht durch Einsatz eines zusätzlich in den Begasungsreaktor eingeleiteten Mittels beseitigt, sondern mit Hilfe der an der Reaktion beteiligten Flüssigkeit,In a preferred embodiment of the method, the fluid flow is generated with the liquid which is withdrawn from the liquid region of the gassing reactor (claim 3). The foam is therefore not eliminated by using an additionally introduced into the gassing agent, but with the help of the liquid involved in the reaction,

Ill I 4 Ill I 4

- s- - s-

Eine andere besonders zweckmäßige Ausgestaltung des neu vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß die Fluid-Strömung aus einem Gas erzeugt wird. Vorzugsweise wird die Gas-Strömung aus einem Teilstrom des in den Begasungsreaktor eingeführten Gases erzeugt (Anspruch 4). Um. die Verhältnisse innerhalb des Begasungsreaktors an unterschiedliche Verfahrensbedingungen anpassen zu können, wird die Lage des Austritts der Fluid-Strömung in den Begasungsreaktor in Abhängigkeit von der Lage der Schaumzone verändert (Anspruch 5). Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, die Ausdehnung der Schaumzone in der für den Reaktionsverlauf gewünschten Weise zu verändern.Another particularly advantageous embodiment of the newly proposed method is that the fluid flow is generated from a gas. Preferably, the gas flow is generated from a partial flow of the gas introduced into the gassing reactor (claim 4). Around. To be able to adapt the conditions within the gassing reactor to different process conditions, the position of the outlet of the fluid flow in the gassing reactor in dependence on the position of the foam zone is changed (claim 5). In this way it is in particular possible to change the extent of the foam zone in the manner desired for the course of the reaction.

Das Verfahren kann weiterhin so ausgestaltet sein, daß mittels der Fluid-Strömung gleichzeitig der Wärmehaushalt des Begasoagsreaktors gesteuert wird (AnspruchThe method can also be designed so that by means of the fluid flow at the same time the heat balance of the Begasoagsreaktors is controlled (claim

6).6).

Um die mit der Erzeugung der Fluid-Strömung verbundenen Mehrkosten in engen Grenzen zu halten,, kann das neu vorgeschlagene Verfahren zusätzlich dadurch gekennzeichnet sein, daß in Ausnahmefällen zusätzlich zur Absaugung mittels der Fluid-Strömung chemische Zusatzmittel zur Beeinflussung der Schaumbildung in den Begasungsreaktor eingegeben werden. Die Absaugung mittels der Fluid-Strömung ist dabei an den normalerweise zu erwartenden Reaktionsverlauf angepaßt; falls sich aus irgendwelchen Gründen übermäßig viel Schaum bildet, kann dieser mittels der an sich bekannten chemischen Zusatzmittel bekämpft werden.In order to keep the additional costs associated with the generation of the fluid flow within narrow limits, the newly proposed method may additionally be characterized in that in exceptional cases in addition to the suction by means of the fluid flow chemical additives for influencing the foaming are entered into the gassing reactor , The suction by means of the fluid flow is adapted to the normally expected reaction course; if, for whatever reason, excessive foaming forms, it can be controlled by means of the chemical additives known per se.

1414

Der zur lösung der gestellten Aufgabe geeignete Begasungsreaktor weist im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 7 auf. Der Begasungsreaktor ist zu diesem Zweck im Bereich der Schaumsone mit einer Ansaugeinheit ausgestattet, die mit einer Fluid-Strömung betrieben wird und mittels welcher Schaum in den Flüssigkeitsbereich des Begasungsreaktor rückführbar ist. Der Begasungsreaktor kann insbesondere dadurch ausgestaltet sein, daß er die Merkmale zumindest eines der Ansprüche 8 bis 17 aufweist.The gassing reactor suitable for achieving the object has essentially the features of claim 7. The gassing reactor is equipped for this purpose in the region of the foam zone with a suction unit which is operated with a fluid flow and by means of which foam in the liquid region of the gassing reactor is traceable. The gassing reactor can in particular be configured by having the features of at least one of claims 8 to 17.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Begasungsreaktors besteht die Ansaugeinheit aus einer Treibdüse und einer Mischdüse, die nach dem Ejektor—Prinzip zusammenarbeiten (Anspruch 13). Zweckmäßigerweise sind die Treibdüse und die Mischdüse unabhängig voneinander innerhalb des Reaktorgefäßes höhenverstellbar (Anspruch 14). Die getrennte Beweglichkeit der beiden Düsen ermöglicht es, einerseits den Saugvorgang zu beeinflussen und andererseits die lage der Ansaugeinheit im Bereich der Schaumzone und/oder bezüglich der Flüssigkeit innerhalb des Reaktorgefäßes zu verändern. Die Ansaugeinheit kann je nach den gegebenen Yerfahrensbedingungen an einen Flüssigkeitskreislauf oder an einen Gaskreislauf angeschlossen sein (Ansprüche und 10); es ist jedoch - beispielsweise zur Verbesserung der Begasung der Flüssigkeit - möglich, die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 zu kombinieren, d.h. die .Ansaugeinheit - zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung geeigneter Regel ventile - gleichzeitig an einen Flüssigkeits- und Gaskreislauf anzuschließen: Bei einer derartigen Aus führungs form des Begasungsreaktors wird die Fluid-Strömung also aus einem Gas-Flüssigkeit s-Gemisch mit veränderbarer Zusammensetzung gebildet. .In a preferred embodiment of the gassing reactor, the suction unit consists of a drive nozzle and a mixing nozzle, which work together according to the ejector principle (claim 13). Conveniently, the motive nozzle and the mixing nozzle are independently adjustable in height within the reactor vessel (claim 14). The separate mobility of the two nozzles makes it possible on the one hand to influence the suction process and on the other hand to change the position of the suction unit in the region of the foam zone and / or with respect to the liquid within the reactor vessel. The suction unit may be connected to a liquid circuit or to a gas circuit depending on the given operating conditions (claims and 10); However, it is possible - for example, to improve the fumigation of the liquid - to combine the features of claims 9 and 10, i. the .Ansaugeinheit - expediently with the interposition of suitable control valves - to connect simultaneously to a liquid and gas circulation: In such an imple mentation of the gassing reactor, the fluid flow is thus formed from a gas-liquid mixture having a variable composition. ,

Die Mischdiise ist vorteilhaft zumindest teilweise als Diffusor ausgebildet, erweitert sich also auf dem in Präge kommenden Abschnitt in Strömungsrichtung.The Mischdiise is advantageously at least partially formed as a diffuser, thus expanding on the embossed section in the flow direction.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des Erfindungs— gegenstandes besteht die Mischdüse aus einem Ansaug— trichter, der - in Strömungsrichtung des Fluids gesehen - in einen Führungszylinder übergeht (Anspruch 16). Der Austritt der Treibdüse nimmt vorzugsweise eine Lage ein, in welcher er in Höhe des Übergangsbereichs zwischen dem Ansaug trichter und dem Führungszylinder gehalten ist (Anspruch 17); abhängig von den sonstigen Verfahrensbedingungen kann der Austritt der Treibdüse jedoch auch geringfügig oberhalb oder geringfügig unterhalb des erwähnten Übergangsbereichs liegen.In a preferred embodiment of the subject invention, the mixing nozzle consists of a suction funnel, which - seen in the flow direction of the fluid - merges into a guide cylinder (claim 16). The outlet of the motive nozzle preferably occupies a position in which it is held in the amount of the transition region between the suction funnel and the guide cylinder (claim 17); However, depending on the other process conditions, the outlet of the motive nozzle may also be slightly above or slightly below the aforementioned transition region.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert.The invention is explained below with reference to two embodiments shown in the drawings in detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 schematisch einen Vertikal schnittFig. 1 schematically a vertical section

durch einen lotrecht stehenden Umlauf reaktor, by a vertical circulation reactor,

Fig. 2 schematisch einen VertikalschnittFig. 2 schematically shows a vertical section

durch einen lotrecht stehenden Umlaufreaktor mit zusätzlicher G-aszu— * . führung undthrough a vertical circulation reactor with additional G-as-a *. leadership and

Fig. 3 schematisch in vergrößertem MaßstabFig. 3 schematically in an enlarged scale

die Ausbildung einer Ansaugeihheit. *the training of a Ansaugeihheit. *

L· C i \ H ty I - 8- L · C i \ H ty I - 8-

Der Begasungsreaktor 1 weist als Hauptbestandteile ein zylinderförmiges Reaktorgefäß 2 und ein konzentrisch in dessen Innenraum befestigtes Umlaufrohr 3 auf, das sich im Bereich seiner Endabschnitte kegelförmig erweitert. Unterhalb des Umlaufrohres 3 befindet sich im Bereich des unteren Endabschnitts 21 des Reaktorgefäßes ein Gaseintragelement 4 in Eorm eines mit nach oben gerichteten (nicht dargestellten) Bohrungen versehenen Ringrohres, welches· über eine Leitung 5 an ein (nicht dargestelltes) Gas-Drucknetz angeschlossen ist (ilg.i).The gassing reactor 1 has as main components a cylindrical reactor vessel 2 and a concentrically mounted in the interior of the circulating pipe 3, which widens conically in the region of its end portions. Below the circulation pipe 3 is located in the region of the lower end portion 2 1 of the reactor vessel, a gas inlet 4 in Eorm provided with upwardly directed (not shown) bores ring tube, which is connected via a line 5 to a (not shown) gas pressure network (ilg.i).

Durch Einleitung des Gases in das Reaktorgefäß 2 wird ein Lösungsumlauf hervorgerufen, der außerhalb des Umlaufrohres 3 durch nach oben gerichtete Pfeile β und innerhalb des Umlaufrohres durch einen nach unten gerichteten Pfeil 7 angedeutet ist.By introducing the gas into the reactor vessel 2, a solution circulation is caused, which is indicated outside of the circulation pipe 3 by upwardly directed arrows β and within the circulation pipe by a downwardly directed arrow 7.

Die Schaumzone des Begasungsreaktors 1 liegt im wesentlichen oberhalb des oberen Endes des UmIaufrohres 3; sie ist durch eine mit S bezeichnete Klammer gekenn— zeichnet. Im Bereich der Schaumzone S ist innerhalb des Reaktorgefäßes eine Ansaugeinheit 8 angeordnet, die aus einer Treibdüse 9 und einer Mischdüse 10 besteht; letztere setzt sich aus einem Ansaugtrichter 10· und aus einem sich an diesen anschließenden Mihrungszylinder 10" zusammen.The foam zone of the gassing reactor 1 is located substantially above the upper end of the UmIaufrohres 3; It is marked by a bracket marked S. In the region of the foam zone S, a suction unit 8 is arranged within the reactor vessel, which consists of a motive nozzle 9 and a mixing nozzle 10; the latter is composed of an intake funnel 10 and of a subsequent to this Mürzungszylinder 10 "together.

Die Mischdüse 10 ist bezüglich der Treibdüse 9 so angeordnet, daß der Ansaugtrichter 1O! in der Nähe des Austritts 9f der Treibdüse 9 endet. Die Länge des PührungsZylinders 10" ist zweckmäßigerweise so •30 gewählt, daß der über den Ansaugtrichter 10' angesaugte Schaum (angedeutet durch Pfeile 11) mit Sicherheit in den Plüssigkeitsbereich innerhalb desThe mixing nozzle 10 is arranged with respect to the driving nozzle 9 so that the suction hopper 1O ! in the vicinity of the outlet 9 f of the motive nozzle 9 ends. The length of the PührungsZylinders 10 "is expediently chosen so that the sucked on the suction funnel 10 'foam (indicated by arrows 11) with certainty in the Plüssigkeitsbereich within the

I YI Y

Umlaufrohres 3 zurückgeführt wird. Die Bewegung der Flüssigkeit im Bereich des oberen Endes des Umlaufrohres 3 ist durch Pfeile 12 angedeutet.Circulating tube 3 is returned. The movement of the liquid in the region of the upper end of the circulation pipe 3 is indicated by arrows 12.

Mit Hilfe der Treibdüse 9 - die vorzugsweise eine Strahlaustrittsgeschwindigkeit im Bereich zwischen 10 bis 40 m/s erzeugt - wird im Bereich der Mischdüse 10 der zur Ansugung und Abführung des Schaumes erforderliche Unterdruck erzeugt. Überraschenderweise kann bei den üblicherweise vorkommenden Schaumarten die Absaugung in der V/eise bewirkt werden, daß in der Schaumzone S keine Hohlräume entstehen: Bei geeigneter Ausbildung der Treibdüse 9, des Ansaugtrichters 10V und des Führungszylinders 10" zeigt der Schaum ein einer Flüssigkeit ähnliches Strömungsverhalten.With the help of the motive nozzle 9 - which preferably produces a jet outlet velocity in the range between 10 to 40 m / s - is generated in the region of the mixing nozzle 10 required for the suction and removal of the foam negative pressure. Surprisingly, in the case of the foam types which normally occur, the suction can be effected in such a way that no voids are formed in the foam zone S. With suitable design of the motive nozzle 9, the suction funnel 10V and the guide cylinder 10 ", the foam exhibits a flow behavior similar to a liquid.

Die Treibdüse 9 ist über eine Förderleitung 13» einen Wärmetauscher 14 und eine Pumpe 15 mit Ansaugleitung; 151 mit dem Flüssigkeitsbereich des Reaktorgefäßes 2 verbunden; die Ansaugleitung 15f mündet also in der Nähe des Ringrohres 4 in das Reaktorgefäß ein.The motive nozzle 9 is connected via a delivery line 13 »a heat exchanger 14 and a pump 15 with suction line; 15 1 connected to the liquid region of the reactor vessel 2; the suction line 15 f thus opens in the vicinity of the annular tube 4 in the reactor vessel.

Die von der Pumpe 15 zur Erzeugung der Flüssigkeitsströmung verbrauchte Energie macht nur einen geringen Bruchteil der Energie aus, die durch Verringerung der zur Begasung des Begasungsreaktors 1 erforderlichen Gasmenge eingespart werden kann.The energy consumed by the liquid flow generation pump 15 accounts for only a small fraction of the energy that can be saved by reducing the amount of gas required to fumigate the gassing reactor 1.

Die dargestellte Ausführungsform ist auch deshalb besonders wirtschaftlich, weil Begasungsreaktoren in vielen Fällen ohnehin einen äußeren Flüssigkeitskreislauf (bzw. lösungskreislauf) aufweisen, der dazu dient, über den1 V/ärmetauscher 14 Reaktionswärme zu- oder abzuführen oder im Reaktionsgefäß 2 eine für den Reaktionsablauf günstige Temperatur einzustellen. Bei derarti- * gen, bereits einen äußeren Flüssigkeits- oder Lösungs-The illustrated embodiment is also particularly economical because fumigation in many cases anyway have an external fluid circuit (or solution circuit), which serves to heat or dissipate the heat of reaction via the 1 V / 14 or in the reaction vessel 2 a favorable for the course of the reaction Adjust temperature. In such, already an external liquid or solution

kreislauf aufweisenden Begasungsreaktoren muß zum Betriet) der zusätzlich vorgesehenen Ansaugeinheit 8 die ohnehin vorhandene Pumpe 15 lediglich für einen etwas •höheren Gegendruck ausgelegt sein, um den durch die Treibdüse 9 verursachten Druckverlust auszugleichen.Circuit having gassing reactors must be designed for Betriet) the additionally provided suction unit 8, the already existing pump 15 only for a slightly higher • back pressure to compensate for the pressure loss caused by the nozzle 9.

Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann die Treibdüse 9 auch an einen Gaskreislauf angeschlossen sein, insbesondere durch eine (nicht dargestellte) Zusatzleitung, die in die Leitung 5 einmündet; in diesem Falle wird die die Absaugung bewirkende Fluid-Strömung also mittels eines Gases erzeugt. .In contrast to the embodiment shown in Figure 1, the motive nozzle 9 may also be connected to a gas circuit, in particular by a (not shown) additional line, which opens into the conduit 5; In this case, the suction causing fluid flow is thus generated by means of a gas. ,

Bei der in Pig. 2 dargestellten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Treibdüse 9 nicht nur an die Förderleitung 13 angeschlossen, sondern über eine Zusatzleitung 16 mit der Leitung 5 verbunden. Die Leitung 13 und die Zusatzleitung 16 sind mit einem Regelventil 17 bzw. 18 ausgestattet, mit deren Hilfe die in die Treibdüse 9 einströmende Mischung aus Gas und Flüssigkeit in dem gewünschten Umfang verändert werden kann. Die Zusatzleitung 16 ist im Bereich der Treibdüse zweckmäßigerweise so ausgebildet und angeordnet, daß sie konzentrisch von der Förderleitung 13 umschlossen ist.When in Pig. 2 illustrated embodiment of the subject invention, the motive nozzle 9 is not only connected to the delivery line 13, but connected via an additional line 16 to the line 5. The line 13 and the additional line 16 are equipped with a control valve 17 and 18, by means of which the inflowing into the motive nozzle 9 mixture of gas and liquid can be changed to the desired extent. The additional line 16 is expediently designed and arranged in the region of the drive nozzle so that it is concentrically enclosed by the delivery line 13.

Bei der soeben beschriebenen Aus führungs form kann - abhängig von der Einstellung der Ventile 17 und. 18 — die Fluid-Strömung im Grenzfall entweder nur mittels Gas oder nur mittels Flüssigkeit erzeugt werden. Der Ansaugtrichter 10' geht mit geringem Abstand oberhalb des Austritts 9' der Treibdüse 9 in den Führungszylinder 10" über, dessen unterer Abschnitt als sichIn the just described embodiment, depending on the setting of the valves 17 and. 18 - the fluid flow in the limiting case either be generated only by gas or only by means of liquid. The intake funnel 10 'is at a small distance above the outlet 9' of the motive nozzle 9 in the guide cylinder 10 "on whose lower portion than

kegelförmig erweiternder Diffusor ausgebildet ist.cone-shaped widening diffuser is formed.

Die in Fig. 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Ansaugeinheit 8 wurde zur Schaumbekämpfung in einem der kontinuierlichen Hefeanzxicht 5 dienenden Reaktorgefäß mit einem Fassungsvermögen von 2 m eingesetzt. Der Innendurchmesser der Treibdüse 9 beträgt 25 nun, derjenige des Austritts 9* etwa 5 bis 10 mm; die kegelförmige Wandung der Treibdüse 9 schließt mit der Lotrechten einen Winkel von 8° ein.The preferred embodiment of the suction unit 8 shown in Fig. 3 was used for foam control in a 2 m capacity reactor vessel serving continuous yeast. The inner diameter of the motive nozzle 9 is 25 mm, that of the outlet 9 * about 5 to 10 mm; the conical wall of the motive nozzle 9 encloses an angle of 8 ° with the perpendicular.

Die Wandung des Ansaugtrichters 10* ist gegenüber der Lotrechten um 60° geneigt; die Länge des sich anschließenden Führungszylinders 10" mit einem Innendurchmesser zwischen etwa 40 bis 50 irsn liegt bei et— wa 800 bis 1000 mm.The wall of the suction funnel 10 * is inclined with respect to the vertical by 60 °; the length of the adjoining guide cylinder 10 "having an inner diameter of between about 40 to 50 mm is about 800 to 1000 mm.

Eine besonders gute Saugwirkung der Ansaugeinheit 8 wurde festgestellt, sofern der Austritt S1 der Treibdüse 9 nicht mehr als 10 mm oberhalb oder unterhalb des Übergangsbereichs zwischen dem. Ansaugtrichter 10* und dem Führungszylinder 10" lag; die Lage des Über— gangsbereichs ist durch eine Linie 1O™ angedeutet. Die der Treibdüse 9 über die Förderleitung 13 (vgl. Fig. 1) zugeführte Lösungsmenge betrug etwa 1,9 m /h bei einem Druck von etwa 2,1 bar; die Austrittsgeschwindigkeit aus der Treibdüse 9 wurde mit etwaA particularly good suction effect of the suction unit 8 was found, provided that the outlet S 1 of the motive nozzle 9 is not more than 10 mm above or below the transition region between the. The position of the transitional area is indicated by a line 110. The amount of solution fed to the motive nozzle 9 via the delivery line 13 (see Fig. 1) was about 1.9 m / h at a pressure of about 2.1 bar, the exit velocity from the motive nozzle 9 was about

19>4 m/s gemessen. 19> 4 m / s measured.

. Während die Treibdüse 9 in dem (nicht dargestellten) Reaktorgefäß unbeweglich gehalten war, konnte die Mischdüse 10 mit den Bestandteilen 10' und 10" mittels einer Klemmvorrichtung in ihrer Höhenlage verändert werden., While the motive nozzle 9 was held immovable in the reactor vessel (not shown), the mixing nozzle 10 with the components 10 'and 10 "could be changed in height by means of a clamping device.

Der Srf indungsgegens tand ist nicht auf die Anwendung bei Umlaufreaktoren beschränkt; er kann vielmehrThe invention is not limited to use in circulation reactors; he can rather

Ill 14 Ill 14th

auch bei Begasungsreaktoren anderer Bauart zum Einsatz gelangen, insbesondere bei Rührkesselreaktoren oder bei Blasensäulenreaktoren. also be used in gassing reactors of other types, especially in stirred tank reactors or bubble column reactors.

Die Vorteile des Srfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand eines Anwendungsbeispiels erläutert: Bei Fermentations versuchen (Anzucht von Hefe auf Melasse als Nährlösung) wurde neben einer konventionellen Einrichtung zur Schaumbeeinflussung mittels chemischer Mittel in der Schaumzone eines Umlaufreaktors eine abschaltbare Ansaugeinheit der bereits beschriebenen Ausführung eingebaut (vgl. dazu Pig. 1 und Fig.3). Zum Nachweis der Wirksamkeit der Schaumbeeinflussung mittels der Ansaugeinheit wurde der Umlaufreaktor jeweils mehrere Stunden mit in Betrieb befindlicher bzw. bei abgeschalteter Ansaugeinheit gefahren; die in beiden Versuchsfällen zur Begrenzung der Schaumbildung erforderlichen Mengen, an chemischen Zusatzmitteln wurden aufgezeichnetThe advantages of the subject invention are explained below with reference to an application example: In fermentation try (growing yeast on molasses as nutrient solution) in addition to a conventional means for foam control by chemical means in the foam zone of a circulation reactor a disconnectable suction unit of the embodiment already described incorporated (see Pig. 1 and Fig. 3). In order to prove the effectiveness of the foaming influence by means of the suction unit, the circulation reactor was in each case operated for several hours with the suction unit in operation or with the suction unit switched off; the amounts of chemical additives required to limit foaming in both experimental cases were recorded

Obwohl bei den Versuchen zur Erzeugung der die Ansau— guhg bewirkenden Flüssigkeitsströmung lediglich eine Pumpe mit niedriger Förderleistung zum Einsatz kam, die von einem bereits vorhandenen Kühlkreislauf übernommen wurde, konnte bei eingeschalteter Ansaugeinheit der Verbrauch an chemischen Zusatzmitteln um 40 bis 70$ gesenkt werden; gleichzeitig wurde angesichts der verbesserten Übertragungsbedingungen für Sauerstoff eine höhere Konzentration an gelöstem Sauerstoff in der flüssigen Phase ermittelt Although only one low-flow pump was used in the attempts to produce the liquid flow causing the suction, which was taken over by an already existing cooling circuit, it was possible to reduce the consumption of chemical additives by 40-70 $ with the suction unit switched on. at the same time, in view of the improved oxygen transfer conditions, a higher dissolved oxygen concentration in the liquid phase was determined

In Abhängigkeit von den sonstigen Randbedingungen, unter denen die Versuche stattfanden, konnte die Belüftungsintensität (d.h. die dem Begasungsreaktor pro Raum- und Zeit-Einheit zugeführte Menge an Depending on the other boundary conditions under which the experiments took place, the aeration intensity (i.e., the amount fed to the gassing reactor per unit room and time) could be increased

- 45- - 45-

komprimierter Luft) um 10/o bis nahezu 50^ gesenkt werden. Es ließen sich also erhebliche Einsparungen an Energie erzielen, ohne die für den Prozeßablauf wesentliche Konzentration an gelöstem Sauerstoff in der .Per— mentationslosung gegenüber einer Betriebsweise des Umlaufreaktors mit höherer Belüftungsintensität, aber bei abgeschalteter Ansaugeinheit, abzusenkencompressed air) by 10 / o to almost 50 ^ be lowered. Thus, it would be possible to achieve considerable energy savings without lowering the concentration of dissolved oxygen in the suspension solution compared to operation of the circulation reactor with higher aeration intensity but with the suction unit switched off

Die mit der Erfindung gegebene Lehre kann also auch dazu benutzt werden, den Lösungsdruck des an der Reak— tion beteiligten Gases oder einer Gaskomponente zu The teaching given by the invention can thus also be used to increase the solution pressure of the gas or a gas component involved in the reaction

erhöhen und dadurch die stattfindende Reaktion zu beschleunigen.increase and thereby accelerate the reaction taking place.

-K--K-

Claims (3)

22714412271441 Berlin, den 7. 1, 81 58 315 18Berlin, the 7. 1, 81 58 315 18 E r fin du η ρ s a η SP1 rue hE r fin η ρ sa η SP 1 rue h 1. Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei chemischen oder biochemischen Gas-Flüssigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren, gekennzeichnet dadurch, daß Schaum mittels einer Fluid-Strömung aus dem Bereich der Schaumzone des Begasungsreaktors in dessen Flüssigkeitsbereich zurückgeführt wird»1. A method for influencing the foaming in chemical or biochemical gas-liquid reactions in gassing reactors, characterized in that foam is returned by means of a fluid flow from the region of the foam zone of the gassing reactor in the liquid region » 2e Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch,daß der Schaum unter der Wirkung der Fluid-Strömung aus dem Bereich der Schaumzone abgesaugt wird.2e method according to item 1, characterized in that the foam is sucked out under the action of the fluid flow from the region of the foam zone. 3. Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet da-" durch, daß die Fluid-Strömung mit der Flüssigkeit erzeugt wird, die aus dem Flüssigkeitsbereich des Begasungsreaktors abgezogen wird,3. Method according to points 1 and 2, characterized in that the fluid flow is generated with the liquid withdrawn from the liquid region of the gassing reactor, 4» Verfahren nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Fluid-Strömung mit einem Teilstrom des in den Begasungsreaktor eingeführten Gases erzeugt wird,4 »Method according to points 1 and 2, characterized in that the fluid flow is generated with a partial flow of the gas introduced into the gassing reactor, 5, Verfahren nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Lage des Austritts der Fluid-Strömung in den Begasungsreaktor in Abhängigkeit von der Lage der Schaumzone verändert wird»5, method according to the points 1 to 4, characterized in that the position of the outlet of the fluid flow in the gassing reactor is changed depending on the position of the foam zone » 6· Verfahren nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß mittels der Fluid-Strömung gleichzeitig der Wärmehaushalt des Begasungsreaktors gesteuert wird. .6 · Method according to points 1 to 5, characterized in that by means of the fluid flow at the same time the heat balance of the gassing reactor is controlled. , 7 144 1 -«- ,.,..,7 144 1 - «-,., .., 58 315 1858 315 18 7. Begasungsreaktor zur Durchführung des Verfahrens nach den Punkten 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß irn Bereich der Schaumzone (S) eine Ansaugeinheit (8) angeordnet ist, die mit einer Fluid-Strömung betrieben wird und mittels welcher Schaum in den Flüssigkeitsbereich des Begasungsreaktors (1) rückführbar ist·7. fumigation reactor for carrying out the method according to points 1 to 6, characterized in that in the region of the foam zone (S) a suction unit (8) is arranged, which is operated with a fluid flow and by means of which foam in the liquid region of the gassing reactor (1) traceable · 8· Begasungsreaktor nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansaugeinheit (8) innerhalb des Reaktorgefäßes (2) höhenverstellbar ist,8 gassing reactor according to item 7, characterized in that the suction unit (8) is height-adjustable within the reactor vessel (2), 9« Begasungsreaktor nach den Punkten 7 und 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansaugeinheit (8) über eine Förderleitung (13) mit dem mit Flüssigkeit gefüllten Bereich des Reaktorgefäßes (2) in Verbindung steht,9 "gassing reactor according to the points 7 and 8, characterized in that the suction unit (8) via a feed line (13) with the liquid-filled region of the reactor vessel (2) is in communication, 10, Begasungsreaktor nach den Punkten 7 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansaugeinheit (8) an das Drucknetz (Leitung 5) für das Gaseintragelement (4) angeschlossen ist. . :- ' - -10, gassing reactor according to the points 7 to 9, characterized in that the suction unit (8) is connected to the pressure network (line 5) for the gas inlet element (4). , : - '- - 11, Begasungsreaktpr nach den Punkten 7 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Förderleitung (13) Bestandteil eines Wärmeaustauschers (14) ist.11, Begasungsreaktpr according to the points 7 to 10, characterized in that the delivery line (13) is part of a heat exchanger (14). 12· Begasungsreaktor nach den Punkten 7 bis 11, mit einem im Reaktorgefäß angeordneten Umlaufrohr und einem im Be· reich des unteren Endabschnitts des Reaktorgefäßes befindlichen Gaseintragelement, gekennzeichnet dadurch, daß zumindest die Ansaugöffnung der Ansaugeinheit (8) oberhalb des Umlaufrohres (3) liegt.12 gassing reactor according to points 7 to 11, with a circulation pipe arranged in the reactor vessel and a gas introduction element located in the area of the lower end section of the reactor vessel, characterized in that at least the suction opening of the suction unit (8) lies above the circulation pipe (3). 7, 1. 81 58 315 18 7, 1. 81 58 315 18 - 55 -- 55 - 13* Begasungsreaktor nach den Punkten 7 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Ansaugeinheit (8) aus einer Treibdüse (9) und einer Mischdüse (10) besteht, die nach dem Ejektor-Prinzip zusammenarbeiten.13 * gassing reactor according to the points 7 to 12, characterized in that the suction unit (8) consists of a driving nozzle (9) and a mixing nozzle (10) which cooperate according to the ejector principle. ν ν 14* Begasungsreaktor nach den Punkten 7 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß die Treibdüse (9) und die Mischdüse (10) unabhängig voneinander innerhalb des Reaktorgefäßes (2) höhenverstellbar sind«14 * gassing reactor according to points 7 to 13, characterized in that the motive nozzle (9) and the mixing nozzle (10) are independently adjustable in height within the reactor vessel (2) « 15« Begasungsreaktor nach den Punkten 13 und 14, gekenn- · zeichnet dadurch, daß die Mischdüse (10) zumindest teilweise als Diffusor ausgebildet ist.15 gasification reactor according to the points 13 and 14, marked · characterized by the fact that the mixing nozzle (10) is at least partially designed as a diffuser. 16« Begasungsreaktor nach den Punkten 7 bis 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Mischdüse (10) aus einem Ansaugtrichter (10*) besteht, der, in Strömungsrichtung des Fluids gesehen, in einen Führungszylinder (10") übergeht. 16 «gassing reactor according to the points 7 to 15, characterized in that the mixing nozzle (10) consists of a suction funnel (10 *), which, seen in the flow direction of the fluid, merges into a guide cylinder (10"). 17* Begasungsreaktor nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der Austritt (9') in Höhe des Übergangsbereichs zwischen dem Ansaugtrichter (101) und dem Führungszylinder (10") gehalten ist.17 * fumigation reactor according to item 16, characterized in that the outlet (9 ') in the amount of the transition region between the suction hopper (10 1 ) and the guide cylinder (10 ") is held. Hierzu....dL$8iten ZeichnungenFor this .... dL $ 8iten drawings
DD81227144A 1980-02-12 1981-01-22 PROCESS FOR INFLUENCING FOAM FOR CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS-FLUID REACTIONS IN GASIFICATION REACTORS AND GAS-REACTOR FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE DD157077A5 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803005115 DE3005115A1 (en) 1980-02-12 1980-02-12 METHOD FOR INFLUENCING FOAMING IN CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS LIQUID REACTIONS IN GASSING REACTORS AND GASING REACTOR FOR IMPLEMENTING THE METHOD

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD157077A5 true DD157077A5 (en) 1982-10-13

Family

ID=6094362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD81227144A DD157077A5 (en) 1980-02-12 1981-01-22 PROCESS FOR INFLUENCING FOAM FOR CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS-FLUID REACTIONS IN GASIFICATION REACTORS AND GAS-REACTOR FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0034739A3 (en)
BR (1) BR8100828A (en)
DD (1) DD157077A5 (en)
DE (1) DE3005115A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710444A (en) * 1969-12-29 1973-01-16 A Fishman Apparatus for cutting thin-walled objects

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3626231A1 (en) * 1986-08-02 1988-03-03 Gerhard Velebil LIQUID GAS DISPERSION REACTOR
DE19842332B4 (en) * 1998-09-16 2011-08-11 A.S.T. Abwassersysteme Systemtechnologie GmbH, 28359 Device for the biological purification of wastewater
ES2288345B2 (en) * 2005-02-09 2008-08-01 Navarra De Infraestructuras Locales S.A. FOAM CONTROL SYSTEM IN THE FANG HYGIENIZATION PROCESS.
DE102008021628A1 (en) * 2008-04-25 2009-12-24 Ibh Engineering Gmbh Apparatus and method and use of a reactor for the production of raw, - fuels and fuels from organic substances
US9302237B2 (en) 2013-01-11 2016-04-05 Basf Se Apparatus and process for the continuous reaction of liquids with gases
WO2014108351A1 (en) * 2013-01-11 2014-07-17 Basf Se Device and method for the continuous reaction of liquids with gases
US9295971B2 (en) 2013-01-11 2016-03-29 Basf Se Apparatus and process for the continuous reaction of liquids with gases
CN105008037B (en) * 2013-01-11 2017-12-26 巴斯夫欧洲公司 For liquid and the apparatus and method of the successive reaction of gas
CN105188904B (en) * 2013-01-11 2019-01-04 巴斯夫欧洲公司 The device and method of successive reaction for liquid and gas
WO2023104863A1 (en) * 2021-12-08 2023-06-15 Basf Se Internal loop reactor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1937329A1 (en) * 1969-07-23 1971-02-04 Jachmann Rolf Dieter Electric conductor rail
CH600938A5 (en) * 1975-12-10 1978-06-30 Sulzer Ag

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3710444A (en) * 1969-12-29 1973-01-16 A Fishman Apparatus for cutting thin-walled objects

Also Published As

Publication number Publication date
EP0034739A3 (en) 1982-03-10
EP0034739A2 (en) 1981-09-02
BR8100828A (en) 1981-08-25
DE3005115A1 (en) 1981-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2135762C3 (en) Aerobic fermentation method and fermentation device
EP1293254B1 (en) Method and device for aerating a liquid with a gas
DE3047101A1 (en) METHOD FOR IMPROVING GAS DISTRIBUTION IN MAMMOTH LOOP REACTORS
CH644031A5 (en) METHOD AND DEVICE FOR DISPERSING A GAS IN A LIQUID.
DE2522478A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CULTIVATING A MICRO-ORGANISM
DE1920994B2 (en) Bitumen blowing process and device for carrying out the same
DE2614317A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING THE SUPPLY OF A FEED GAS TO DISPOSING DEVICES
DD149314A5 (en) DEVICE FOR INJECTING AIR INTO A LIQUID
DD157077A5 (en) PROCESS FOR INFLUENCING FOAM FOR CHEMICAL OR BIOCHEMICAL GAS-FLUID REACTIONS IN GASIFICATION REACTORS AND GAS-REACTOR FOR IMPLEMENTING THE PROCEDURE
DE1667231B2 (en) DEVICE FOR CARRYING OUT A SUBSTANCE EXCHANGE BETWEEN GAS AND LIQUID PHASES
EP0152618B1 (en) Water treatment method and apparatus
CH630046A5 (en) Method for the continuous entry of air or other oxygen-containing gases into an activated-sludge-containing wastewater or fermentation broths
DE2607963A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GASIFYING LIQUIDS
DE2701702A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR GENERATING BUBBLES IN A LIQUID
DE102007005622A1 (en) Liquid phases e.g. emulsions, mixture producing device, has discharge pipe arranged within region of passage of longitudinal axis through mixing vessel that is symmetrically rotated around its longitudinal axis
DE2037677A1 (en) Fermentation device
DE4337091A1 (en) Method for operating a water aeration system and apparatus, in particular for carrying out the method
DE3740345A1 (en) METHOD FOR CONTACTING LIQUIDS AND GASES
DE2361298C2 (en) Plant for fumigation of liquids, in particular fermentation liquids
DE3331993C2 (en)
DE3247266C2 (en)
DE3321143A1 (en) Device for treating liquids, in particular liquid manure, preferably situated in containers, and distribution device for this purpose
DE2242196C3 (en) Device for carrying out an aerobic and / or anaerobic circulation fermentation process
EP0209095A2 (en) Process and apparatus for fumigation
EP0997183A1 (en) Process and device for introducing gas into liquids