DE102004003033A1 - Vorrichtung zur definierten Mikrobläschenerzeugung für Flotationsprozesse, Begasung oder Belüftung von Flüssigkeiten - Google Patents

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Abstract

Vorrichtungen zur Mikrobläschenerzeugung sind nach dem Stand der Technik Gaseintragsysteme in Flüssigkeiten, die mit Einmischung des Gases, Druckerhöhung und anschließender Entspannung oder durch Ejektoren oder Turboflügel mit frei eingesaugten Gasen und deren Verwirbelung in der Flüssigkeit arbeiten, wobei der erforderliche Energieeinsatz im Verhältnis zum Effekt hoch ist und die Größe und Anzahl der gebildeten Mikrobläschen nur schwer justierbar ist. DOLLAR A Durch eine Packung von scheibenförmigen Membranen aus gesinterter Keramik mit definierten Porengrößen, in denen das eingeleitete Gas von innen nach außen in Form von Mikrobläschen in die umströmende Flüssigkeit gedrückt wird, die Größe der Mikrobläschen durch den Differenzdruck zwischen Flüssigkeitsvorlage und Gaszuführdruck und die Menge der Mikrobläschen durch die Fläche der Membranen definiert ist sowie die Mikrobläschenerzeugung unabhängig von der Flüssigkeitstemperatur funktioniert, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur definierten Mikrobläschenerzeugung für Flotationsprozesse, Begasung oder Belüftung von Flüssigkeiten.
  • Es ist bekannt, daß bei der Gaseinsättigung in Flüssigkeiten mittels Pumpen und Druckerhöhung, die Gasmengen durch die physikalischen Gesetze der Physiker Henry & Dalton eng begrenzt sind und dabei große Wasservolumen im Druck erhöht und anschließend unter Verlust der eingesetzten Energie wieder entspannt werden müssen, um eine, gemessen am Aufwand geringe Menge an Mikrobläschen zu erzeugen.
  • Desweiteren wird die Gaseinsättigung durch höhere Flüssigkeitstemperaturen stark begrenzt.
  • Es ist bekannt, daß Turboflügel mit Gasansaugung und deren Verwirbelung zwar hohe Gasmengen verarbeiten können, jedoch die dabei erreichbare Größe der Mikrobläschen nicht definierbar ist und aufgrund der Turbulenzen um den Turboflügel Koagulation der Mikrobläschen als unerwünschter Nebeneffekt auftreten kann.
  • Es ist bekannt, daß Wasserstrahlpumpen die ebenfalls hohe Energieverbräuche für den zu erzeugenden Treibdruck haben, keine definiert großen Mikrobläschen erzeugen und bei Gegendruck kein Gas mehr ansaugen können.
  • Es ist zudem bekannt, daß die genannten Vorrichtungen, aufgrund der Turbulenzen Emulsionen verstärken.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Mikrobläschen ohne Turbulenzen, mit geringem Energieaufwand in definierter Größe und Menge temperaturunabhängig und auch bei Gegendruck zu erzeugen.
  • Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde Membranpakete herzustellen, die in Flotationsanlagen, in Produktbegasungsanlagen, in Biologien und in Wasserentkeimungsanlagen eingesetzt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
  • 1 In ein vertikal angeordnetes Rohr (7) oder einen Schacht wird die zu begasende Flüssigkeit (1) eingeleitet, passiert die Begasungsmembranen (4), die mit einer Hohlwelle (6) und Abstandshaltern (5) als Paket fixiert sind und über eine Zuführung (3) mit Gas beschickt werden, wobei die Flüssigkeit um die Membranen (4) strömt, die allseitig Mikrobläschen an die Flüssigkeit abgeben und die mit Mikrobläschen durchsetzte Flüssigkeit nach oben (2) aus dem Rohr oder dem Schacht (7) austritt.
  • 2 In einem horizontal angeordnetem Rohr (7) werden die Membranen (4) von der Strömung aus dem Eintritt (1) umspült und die Mischung aus Wasser und Mikrobläschen aus dem Austritt (2) weitergefördert.
  • Das Membranpaket bestehend aus Membranen (4) Hohlwelle (6) und Abstandshaltern (5) wird mittig im Rohr (7) eingebaut und über eine Anschlußleitung (3) mit dem Gas beaufschlagt.
    •

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur definierten Mikrobläschenerzeugung für Flotationsprozesse, Begasung oder Belüftung von Flüssigkeiten dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere scheibenförmige Begasungsmembranen (4) als Paket auf einer Hohlwelle (6) mit Abstandshaltern (5) fixiert durch eine Zuführung (3) mit Gas beschickt werden und das Membranpaket so in einem Schacht oder einem Rohr (7) eingebaut ist, daß die eintretende Flüssigkeit (1) um die Begasungsmembranen (4) strömen muß, die aus den Begasungsmembranen (4) ausgetretenen Mikrobläschen aufnimmt und die Flüssigkeit, vermischt mit den Mikrobläschen den Schacht oder das Rohr (7) verläßt (2).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Membranpakete (4) jeder Größe in Behältern in Behälterdurchbrüchen oder in Rohren und Schächten, horizontal oder vertikal angeordnet werden können.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekenzeichnet, daß die Begasungsmembranen (4) an den Einsatz angepaßt, verschiedene Durchmesser und verschiedene Porenweiten haben und aus verschiedenen Materialien bestehen können.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungsmembranen (4) als Scheibe , als Rohr oder als rechteckige oder quadratische Hohlkörper ausgeführt sein können.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungsmembranen (4) mit allen gasförmigen Medien beschickt werden können.
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