DD221085A1

DD221085A1 - DEVICE FOR FOAM DAMAGE BY FLUID DISTRIBUTION

Info

Publication number: DD221085A1
Application number: DD25977684A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Gabsdiel; Juergen Knauf
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1985-04-17

Abstract

Die Erfindung wird vorwiegend bei technologischen Vorgaengen, die unter Gasentwicklung und/oder Begasung verlaufen eingesetzt. Die mit duesenfoermigen Austrittsoeffnungen versehenen, abgewinkelten Verteilerarme der Vorrichtung werden durch die Rueckstosskraft des fluessigen Mediums in Rotation versetzt, sodass der Schaum scheiben- und/oder kegelfoermig mit Fluessigkeit bespritzt wird. Die Schaumzerstoerung erfolgt insbesondere durch Scherkraefte. Bei der Anwendung des Umlaufverfahrens erfolgt der Antrieb der Vorrichtung durch einen Teilstrom der umgepumpten Fluessigkeit. Zur Erschliessung weiterer Scherkraefte wird bei schwierigen Schaumproblemen die Vorrichtung zusaetzlich mit Schereinrichtungen, wie z. B. mit Schermessern oder Scherkoerben, ausgeruestet. Fig. 2The invention is mainly used in technological processes that involve gas evolution and / or fumigation. The angled distribution arms of the device, which are provided with nozzle-like exit openings, are set in rotation by the repulsive force of the liquid medium, so that the foam is sprayed with liquid in the form of disks and / or cones. The Schaumzerstoerung takes place in particular by Scherkraefte. When using the circulation process, the device is driven by a partial flow of the recirculated liquid. To develop additional Scherkraefte the device is additionally difficult with foam devices, such as. B. with Schermessern or Scherkoerben equipped. Fig. 2

Description

Application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerstörung bzw. Begrenzung von Schaum. Diese Erfindung kann in vielen technologischen Prozessen angewendet werden, in denen die Schaumbildung den Ablauf des Prozesses beeinträchtigt.The invention relates to a device for destruction or limitation of foam. This invention can be used in many technological processes in which foaming impairs the process flow.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ,Characteristic of the known technical solutions,

Es ist bekannt, daß zahlreiche chemische Prozesse, die oberflächenaktive Substanzen enthalten, unter starker Schaumentwicklung verlaufen. Dies tritt aber auch verstärkt auf als Folge einer gezielten Begasung oder bei gasbildenden Reaktionen. Die großtechnische Durchführbarkeit derartiger Verfahren wird dadurch wesentlich erschwert, so daß es nicht am Suchen von Methoden zur Schaumbekämpfung gefehlt hat.It is known that many chemical processes containing surface-active substances are subject to strong foaming. However, this also occurs increasingly as a result of targeted fumigation or in gas-forming reactions. The large-scale feasibility of such methods is thereby considerably more difficult, so that it has not been lacking in the search for methods for foam control.

Die wichtigste^ der bekannt gewordenen Verfahren und Vorrichtungen zur Schaumbekämpfung werden nachstehend kurzThe most important of the known methods and devices for foam control will be brief below

beschrieben: .described:.

Eine einfache und apparativ relativ billige Möglichkeit ist das Hinzufügen chemischer Antischaummittel. Diese erhöhen jedoch merklich die Produktionskosten und können bei chemischen Prozessen zu Veränderungen der physikalischen und chemischenA simple and relatively inexpensive possibility is the addition of chemical antifoams. However, these significantly increase the production costs and can lead to changes in the physical and chemical processes

Eigenschaften der Produkte führen. . . 'Properties of the products lead. , , '

Weit verbreitet ist die Anwendung der mechanischen Schaumzerstörung. Von der großen Anzahl der dazu vorgeschlagenen Lösungen sollen nur die wesentlichsten genannt werden:Widely used is the application of mechanical foam destruction. Of the large number of proposed solutions, only the most essential ones should be mentioned:

Hochtourig rotierende Körper zerschlagen durch Scherkräfte den Schaum; Einwirken von Fliehkraft auf den Schaum, z. B. in speziellen Zyklonen, wobei die Schaumbläschen zerplatzen; vollkommenes Entlüften des Schaumes an Prall- oder Siebflächen, die in die Apparate eingebaut sind; Auf- oder Einblasen von komprimierten Gasen in oder auf die Schaumschicht, wobei die Schaumbläschen zerstört werden; Einwirken von intensiven Schallwellen (1OkHz) oder Ultraschall (2OkHz) auf die Schaumoberfläche, wobei keine unmittelbare Berührung der Apparatur mti dem Schaum erforderlich ist;High-speed rotating bodies shatter the foam by shear forces; Influence of centrifugal force on the foam, z. In special cyclones, bursting foam bubbles; complete deaeration of the foam on baffle or screen surfaces built into the apparatus; Inflating or blowing compressed gases into or onto the foam layer, destroying the foam bubbles; Exposure of intense sound waves (1OkHz) or ultrasound (2OkHz) to the surface of the foam, without direct contact of the equipment with the foam;

Absaugen des Schaumes mittels Ejektoren und das Zurückführen der anfallenden Flüssigkeit in oder auf die Schaumschicht.Aspirating the foam by means of ejectors and returning the resulting liquid in or on the foam layer.

Bekannt sind auch thermische Methoden, bei denen durch erheblichen Temperaturwechsel die Schockwirkung zur Schaumbekämpfung genutzt wird. Eine weitere Möglichkeit der Schaumbekämpfung ist die Druckentspannung, wobei der Schaum in einem Behälter abwechselnd der Kompression sowie relativen Dekompression ausgesetzt wird.Also known are thermal methods in which the shock effect is used for foam control by significant temperature changes. Another way of controlling foam is depressurization, where the foam in a container is alternately subjected to compression and relative decompression.

Schließlich ist bekannt, daß die Schaumbekämpfung auch durch das Bespritzen des Schaumes z. B. mit Brausen oder mit Bohrungen versehenen Ringen bzw. Rohren durchgeführt wird.Finally, it is known that the foam control by spraying the foam z. B. with showers or holes provided with rings or pipes is performed.

Die o.g. Möglichkeiten können auch kombiniert angewendet werden, so daß durch verschiedene Kräfte ein Zerstören der Schaumblasen bewirkt wird.The o.g. Possibilities can also be used in combination, so that destroying the foam bubbles is effected by various forces.

Die beschriebenen Methoden erfordern meist einen erhöhten apparativen Aufwand, sind weitgehend durch beträchtlichen zusätzlichen Energieverbrauch und teils durch komplizierte konstruktive Lösungen gekennzeichnet. Diese Nachteile führen zu einer spürbaren Kostenbelastung des Endproduktes.The methods described usually require an increased expenditure on equipment, are largely characterized by considerable additional energy consumption and partly by complicated constructive solutions. These disadvantages lead to a noticeable cost burden of the final product.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine einfache und wenig Energie verbrauchende Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung zu entwickeln, die in kurzer Zeit große Schaummengen beseitigt.The aim of the invention is to develop a simple and low-energy device for foam destruction by liquid distribution, which eliminates large amounts of foam in a short time.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst einfache und vielseitig einsetzbare Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung für unter Gasentwicklung und/oder Begasung verlaufende Vorgänge zu entwickeln.The invention is based on the object to develop a simple and versatile device for foam destruction by liquid distribution for running under gas evolution and / or fumigation processes.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß z.B. bei Umlaufverfahren ein Teil des umzupumpenden flüssigen Mediums mit ausreichendem Druck über eine rotierende Verteilervorrichtung strahlenförmig und unter wählbarem Anstellwinkel auf die Oberfläche der Schaumschicht gespritzt wird, wodurch der Schaum insbesondere durch Scherkräfte bis an den Flüssigkeitsspiegel zerstört oder bis auf eine gewünschte Schaumhöhe vermindert werden kann. Es ist aber auch gegebenenfalls möglich, die Schaumbildung überhaupt zu unterbinden.According to the invention, the object is achieved by e.g. in recirculation method, a portion of the liquid medium to be pumped is sprayed with sufficient pressure via a rotating distributor device onto the surface of the foam layer in a radial and variable angle of attack, whereby the foam can be destroyed or reduced to a desired foam height, in particular by shearing forces up to the liquid level. But it is also possible, if necessary, to prevent foaming at all.

Die o.g. Verteilervorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung arbeitet nach dem bekannten Prinzip des Segnerschen Wasserrades, d.h. daß die Vorrichtung infolge der Rückstoßkraft des flüssigen Mediums in Rotation versetztThe o.g. Distribution device for foam destruction by liquid distribution operates according to the known principle of Segner's water wheel, i. that the device is set in rotation due to the repulsive force of the liquid medium

Zur Nutzung zusätzlicher Scherkräfte wird die Vorrichtung zur Schaumzerstörung abhängig vom jeweiligen technologischen Verfahren mit bestimmten Schereiririchtungen wie z. B. Schermessern, Scherkörben, die insbesondere aus Streckmetall, Siebgewebe oder perforiertem Material hergestellt sind, versehen.To use additional shear forces the device for foam destruction depends on the particular technological process with certain Schereiririchtungen such. As Schermesserern, shear baskets, which are made in particular of expanded metal, mesh or perforated material provided.

Mit dieser Vorrichtung zur Schaumzerstörung ist es möglich, die Bildung des Schaumes zu unterbinden oder eine bereits gebildete Schaumschicht bis auf eine gewünschte Schaumhöhe zu vermindern oder den Schaum ggf. bis an dieWith this device for foam destruction, it is possible to prevent the formation of the foam or to reduce an already formed foam layer to a desired foam height or the foam, if necessary, to the

Flüssigkeitsoberfläche zu zerstören. Meist reicht dazu eine relativ kurze Einsatzdauer der Vorrichtung aus, wie aus nachstehenden Versuchen in den Ausführungsbeispielen ersichtlich ist.Destroy liquid surface. In most cases, a relatively short service life of the device is sufficient, as can be seen from the following experiments in the exemplary embodiments.

Aueführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend an drei Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained below with reference to three exemplary embodiments. In the accompanying drawings show:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Fiüssigkeitsverteilung mit doppelten übereinander angeordneten Verteilerarmen,1 is a side view of an apparatus for foam destruction by Fiüssigkeitsverteilung with double superposed distributor arms,

Fig. 2: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung mit Schermessern und Fig.3: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung mit Scherkorb. Die Figuren 1 bis 3 zeigen die erfindungsgemäße Lösung als prinzipielle Darstellung.Fig. 2: a side view of a device for foam destruction by liquid distribution with Schermessern and Figure 3: a side view of a device for foam destruction by liquid distribution with shear basket. Figures 1 to 3 show the solution according to the invention as a schematic representation.

Die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung besteht aus einem Zuführungsrohr 1 auf dem ein oder mehrere doppelseitige, bevorzugt rohrartige Verteilerarme 3 z. B. senkrecht zum Zuführungsrohr 1 und auf dem Hohlwellenlager 2 drehbar gelagert, angebracht sind. Die Austrittsöffnungen 4 der Verteilerarme 3 sind in gleicher Richtung und mitwählbarem Anstellwinkel zur Schaumoberfläche abgebogen und düsenförmig verengt.The distributor device according to the invention consists of a feed tube 1 on the one or more double-sided, preferably tubular distribution arms 3 z. B. perpendicular to the feed tube 1 and rotatably mounted on the hollow shaft bearing 2, are mounted. The outlet openings 4 of the distributor arms 3 are bent in the same direction and mitwählbarem angle of attack to the foam surface and narrows nozzle-shaped.

Die Austrittsöffnungen 4 der Verteilerarme 3 bespritzen die Schaumoberfläche derart, daß mehrere, sich ineinander bildende, rotierende, kegelmantelähnliche Flüssigkeitsschichten, die durch die unterschiedlichen Anstellwinkel der düsenförmigen Austrittsöffnungen 4 hervorgerufen werden, den Schaum zerstören. Außer den dabei intensiv wirkenden Scherkräften führt auch die Veränderung der Oberflächenspannung, die durch das Aufspritzen der Flüssigkeit entsteht, zu einer schnellen Zerstörung der Schaumschicht.The outlet openings 4 of the distributor arms 3 spray the foam surface in such a way that several, mutually forming, rotating, cone-jacket-like liquid layers, which are caused by the different angle of attack of the nozzle-shaped outlet openings 4, destroy the foam. In addition to the shear forces acting intensively, the change in the surface tension which results from the spraying of the liquid also leads to a rapid destruction of the foam layer.

Bekannt ist, daß der Schaum wesentlich empfindlicher gegen Scherkräfte als gegen Druckkräfte reagiert. Deshalb werden bei besonders hoch voluminösen, oftmals feinblasigen, steifen Schäumen zur Erhöhung der Wirksamkeit des Schaumzerstörers z. B. Schermesser 5, Scherkörbe 6, die beispielsweise aus Streckmetall, Siebgewebe oder perforiertem Material hergestellt sind, eingesetzt.It is known that the foam reacts much more sensitive to shear forces than to compressive forces. Therefore, in particularly high-volume, often fine bubbles, rigid foams to increase the effectiveness of the Schaumzerstörers z. As shearing blades 5, baskets 6, which are made for example of expanded metal, mesh or perforated material used.

Die Ausführung der Verteilerarme 3 kann vielseitig gestaltet werden, z. B. derart, daß das Hohlwellenlager 2 als Rotationsscheibe ausgebildet wird, die tangential Bohrungen für den Flüssigkeitsdurchgang besitzt, analog der Verteilerarme beim Segnerschen Wasserrad.The execution of the distributor arms 3 can be made versatile, z. B. such that the hollow shaft bearing 2 is formed as a rotation disk, which has tangential holes for the fluid passage, analogous to the distributor arms at Segner's water wheel.

Die Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung besitzt gegenüber anderen Vorrichtungen den Vorteil, daß sie konstruktiv einfach ist und sich aus verschiedensten Werkstoffen herstellen läßt. Bei der o.a. Vorzugsvariante (Umlaufverfahren) ergeben sich als weitere Vorteile, daß nur wenig zusätzliche Antriebsenergie benötigt wird und daß keinerlei Fremdstoffe in das System eingebracht werden.The device for foam destruction by liquid distribution has over other devices the advantage that it is structurally simple and can be made of various materials. At the o.a. Preferred variant (circulation method) arise as further advantages that only little additional drive energy is needed and that no foreign substances are introduced into the system.

Die Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung Wurde mit Erfolg bei der Herstellung von Eisenoxidschwarz-Pigment eingesetzt. Die Schaumbildung wurde dabei mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkungsvoll verhindert. Bereits bei einem Flüssigkeitsdruck von 0,1 MPa und einem hydraulischen Durchsatz von 141/min lief die Pigmentbildungsreaktion ohne Schaumbeeinträchtigung ab. Weitere Testungen erfolgten noch bei 171/min (0,15MPa) und bei 22l/min (0,20MPa).The device for foam destruction by liquid distribution has been used successfully in the production of iron oxide black pigment. Foaming was effectively prevented by the device according to the invention. Even at a liquid pressure of 0.1 MPa and a hydraulic throughput of 141 / min, the pigmentation reaction proceeded without foam impairment. Further testing was still at 171 / min (0.15 MPa) and at 22 L / min (0.20 MPa).

Die zu zerstörende Schaumschichthöhe betrug 250mm: The foam layer height to be destroyed was 250 mm:

Nach wenigen Sekunden war die unterhalb des Schaumzerstörers gebildete Schaumschicht abgebaut. Der Schäum stand 300mm oberhalb der Verteilerrohre des Schaumzerstörers: Nach etwa 2 min Laufzeit der Vorrichtung zur Schaumzerstörung war der Schaum restlos beseitigt. Bei größen Behälterdurchmessern können auch mehrere Vorrichtungen zur Schaumzerstörung kombiniert angebracht werden.After a few seconds, the foam layer formed below the foam destroyer was degraded. The foam stood 300 mm above the distribution pipes of the Schaumzerstörers: After about 2 min running time of the device for foam destruction of the foam was completely eliminated. For larger vessel diameters, multiple foam destruction devices may be combined.

Claims

Invention claims:

1. A device for foam destruction by liquid distribution, characterized in that the application of the known per se of the Segner water wheel of the foam is sprayed radially and / or sheet-like at different angles of attack to the foam surface with liquid.

2. Device according to item 1, characterized in that additional shear devices z. As shearing blades (5), baskets (6), which are made for example of expanded metal, mesh or perforated material can be used.

3. Device according to the points 1 and 2, characterized in that the device is designed by multi-layered arrangement of the distributor arms (3).

4. Device according to the points 1 to 3, characterized in that when using the circulation method, the drive of the device is effected by a partial flow of the pumped liquid.

For this 1 page drawings,