DE1023729B

DE1023729B - Degassing and gas filter for water

Info

Publication number: DE1023729B
Application number: DEO3680A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Juergen Von Obstfelder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-06-25
Filing date: 1954-06-25
Publication date: 1958-01-30

Description

Ent- und Begasungsfilter für Wasser Für die chemische Wasserentgasung sind zahlreiche Verfahren bekanntgeworden, unter anderem die Anwendung von Eisenspanfiltern. Bei diesen beruht der Entgasungsvorgang auf der Bindung des im Wasser enthaltenen Sauerstoffes an der Eisenoberfläche. Als besonders wirksam haben sich hierbei Drehspäne von handelsüblichem Schraubenwerkstoff mit einem Mangangehalt von 1 % oder Parkettreinigungsspäne erwiesen.Degassing and gas filter for water For chemical water degassing Numerous processes have become known, including the use of iron chip filters. In these, the degassing process is based on the binding of what is contained in the water Oxygen on the iron surface. Turning chips have proven to be particularly effective here of commercially available screw material with a manganese content of 1% or parquet cleaning chips proven.

Bisweilen verwendet man an Stelle von Spänen auch aus gekörntem Eisensulfat und gekörntem Ätznatron bestehende Briketts in der Erkenntnis, daß es weniger auf die chemische Zusammensetzung der Eisenspäne als vielmehr nur auf die Oberflächenwirkung unter Voraussetzung von rechtzeitiger Spülung ankommt.Sometimes granular iron sulfate is used instead of chips and granulated caustic soda existing briquettes in the knowledge that there is less on the chemical composition of the iron filings rather than just the surface effect arrives under the condition of timely flushing.

Mengenmäßige Sauerstoffbestimmungen an frisch mit Eisenspänen gefüllten Filtern ergaben beispielsweise bei einem Sauerstoffgehalt des Wassers von 6,2 mg/1 im Mittel vor den Filtern, hinter den. Filtern einen solchen von 0,4 mg/1 im Mittel, bei länger im Gebrauch befindlichen Filtern jedoch einen Sauerstoffgehalt von 5,5 mg/l hinter dem Filter. Mit zunehmender Anrostung und Verzehrung der Späne nimmt also das Sauerstoffbindevermögen der Filter erheblich und schnell ab. Um eine einigermaßen gute und langanhaltende Wirkung zu erzielen, müßte man die Filterabmessungen unwirtschaftlich groß machen oder die Eisenspäne häufig erneuern, wobei zu beachten ist, daß zur Abbindung von 1 mg Sauerstoff 2,4 mg Eisen erforderlich sind, d. h., zur restlosen Sauerstoffabbindung benötigt 1 m3 Wasser mit beispielsweise 8 mg/l Sauerstoff rund 19,2 g Eisenspäne.Quantitative oxygen determinations on freshly filled iron filings Filters gave, for example, an oxygen content of 6.2 mg / l in the water on average in front of the filters, behind the. Filter an average of 0.4 mg / 1, however, filters that have been in use for a longer period have an oxygen content of 5.5 mg / l behind the filter. With increasing rusting and consumption of the chips so the oxygen-binding capacity of the filter decreases considerably and quickly. To some extent To achieve a good and long-lasting effect, one would have to make the filter dimensions uneconomical make large or replace the iron filings frequently, taking into account that the Binding of 1 mg of oxygen 2.4 mg of iron are required, d. i.e., to the complete Oxygen binding requires 1 m3 of water with, for example, 8 mg / l of oxygen 19.2 g iron filings.

Die bekannten Eisenspanfilter sind zylindrische Gefäße mit oberem Wassereintritt und unterem Wasseraustritt, die meist durch Zwischenböden mit Durchrittsöffnungen unterteilt sind, zwischen denen die Eisenspäne oder andere oxydierbare Massen gegebenenfalls mit Füllkörpern eingestampft oder in engepreßter Form eingebracht werden. Am oberen Ende des Behälters ist eine entweder von Hand oder automatisch betätigte Entlüftungsvorrichtung zum Abführen der aus der Flüssigkeit entfernten Gase angeordnet. Ferner ist eine Spüleinrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe von Zeit zu Zeit der sich bildende Rostschlamm und sonstige Verunreinigungen herausgespült werden können, um der Flüssigkeit neue Angriffsflächen zu schaffen.The well-known iron chip filters are cylindrical vessels with a top Water entry and lower water exit, mostly through intermediate floors with openings are subdivided, between which the iron filings or other oxidizable masses if necessary tamped with packing or introduced in tightly pressed form. At the top The end of the container is an either manually or automatically operated venting device arranged to discharge the gases removed from the liquid. Furthermore is a Flushing device provided, with the help of which the rust sludge that forms from time to time and other impurities can be flushed out to make the liquid new To create attack surfaces.

Durch die Erfindung wurde ein Filter geschaffen, welcher sich einmal in gleicher Weise für die Entgasung sowie auch für die Begasung von Wasser eignet und bei welchem andererseits die Entgasung nicht nur durch die bekannte chemische Bindung der Gase an der Oberfläche von z. B. Eisenspänen erfolgt, sondern in Verbindung damit gleichzeitig durch physikalische Ausnutzung des Vakuums auf Grund der besonderen Gestaltung des Strömungsweges durch den Filter eine zusätzliche Entgasung erfolgt, so daß die chemische Bindung des Gases nur auf den, noch in Lösung bleibenden Teil desselben beschränkt bleibt, wodurch bei gleicher Gesamtwirksamkeit des Filters der Verbrauch an Filtermasse weitgehend verringert wird.By the invention a filter was created, which once equally suitable for degassing as well as for gassing water and in which, on the other hand, the degassing not only by the known chemical Binding of the gases on the surface of z. B. iron filings, but in connection at the same time through physical utilization of the vacuum due to the special Design of the flow path through the filter an additional degassing takes place, so that the chemical bond of the gas only affects the part that remains in solution the same remains limited, whereby with the same overall effectiveness of the filter the consumption of filter material is largely reduced.

Demgemäß besteht die Erfindung in einem Ent-und Begasungsfilter, bei welchem die Durchtrittsöffnungen in jedem Zwischenboden die Gestalt vieler etwa senkrecht stehender Rohrstutzen besitzen, welche gegen die Rohrstutzen des nächsttieferen Zwischenbodens versetzt angeordnet sind und sich mit ihnen in der Höhe überschneiden, sowie ferner darin, daß die Ventilation aus je einer in den Behältermantel unterhalb jedes Zwischenbodens, aber oberhalb des Niveaus der Rohrstutzen des nächsttieferen Zwischenbodens mündenden Leitung besteht, wobei die einzelnen Leitungen über Druckregelventile an eine Hauptleitung angeschlossen sind.Accordingly, the invention consists in a degassing and gassing filter which the passage openings in each intermediate floor have the shape of many approximately have vertical pipe sockets, which are against the pipe sockets of the next lower Are arranged offset on the intermediate floor and overlap with them in height, and also in that the ventilation from each one in the container jacket below each intermediate floor, but above the level of the pipe socket of the next lower There is a line opening into the intermediate floor, the individual lines via pressure control valves are connected to a main line.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Ent- und Begasungsfilter ein zusätzliches Ableitungssystem für Öle und ähnliche Flüssigkeiten, welches aus in den Behältermantel unterhalb jedes Zwischenbodens und in der Höhe: des oberen Niveaus der Rohrstutzen des nächsttieferen Zwischenbodens mündenden Leitungen besteht, die über Druckregelventile an eine Hauptleitung angeschlossen sind.In a further embodiment of the invention, the degassing and gassing filter has an additional drainage system for oils and similar liquids, which consists of into the container jacket below each intermediate floor and at the height of the upper one The level of the pipe socket of the lines opening into the next lower intermediate floor, which are connected to a main line via pressure regulating valves.

Der Gegenstand der Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment explained in more detail.

Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Filter; Abb. 2 zeigt einen Querschnitt an der Stelle a-a, und Abb. 3 zeigt die Teilansicht des Filters mit den Ventilationsleitungen. Das Filtergehäuse wird gebildet aus dem sich in Durchflußrichtung konisch erweiternden. Eintrittsstutzen 1 und dem sich konisch verengenden Austrittsstutzen 2 sowie den dazwischenliegenden Gehäuseringen 3. Zwischen den Gehäuseringen 3 befinden sich die Zwischenböden 4 mit den Dichtungen 5.Fig. 1 shows a longitudinal section through the filter; Fig. 2 shows one Cross-section at point a-a, and Fig. 3 shows the partial view of the filter with the ventilation ducts. The filter housing is formed from the widening conically in the direction of flow. Inlet nozzle 1 and the conically narrowing outlet nozzle 2 and the housing rings in between 3. The intermediate floors 4 with the seals are located between the housing rings 3 5.

Die Durchtrittsöffnungen der Zwischenböden 4 tragen gemäß der Erfindung senkrecht stehende Rohrstutzen 6 und 7, wobei die Stutzen 6 gegenüber dein Rohrstutzen 7 des nächsttieferen Zwischenbodens versetzt angeordnet sind und sich mit ihnen in der Höhe überschneiden. Die durch die Zwischenböden 4 gebildeten Räume 10 werden möglichst in ihrer ganzen Höhe, lediglich unter Aussparung des Raumes, den die Rohrstutzen 6 und 7 einnehmen, mit einer Füllmasse 8, z. B. aus Eisenspänen., gefüllt. Die einzelnen Gehäuseringe sind durch Schrauben 9 zusammengehalten.The passage openings of the intermediate floors 4 carry according to the invention vertical pipe socket 6 and 7, the socket 6 opposite your pipe socket 7 of the next lower intermediate floor are arranged offset and with them overlap in height. The spaces 10 formed by the intermediate floors 4 are as far as possible in their entire height, only with the recess of the space that the pipe socket Take 6 and 7, with a filling compound 8, for. B. from iron filings., Filled. The single ones Housing rings are held together by screws 9.

Zur Ent- oder Belüftung (Ventilation) der Räume 10 sind oberhalb des Niveaus der Rohrstutzen 7 des nächsttieferen Zwischenbodens mündende Leitungen 11 mit auf einen bestimmten Druck einstellbaren Ventilen 12 angebracht, die an eine gemeinsame Hauptleitung 13 angeschlossen sind. Zur Kontrolle der Arbeitsweise des Filters können ferner je nach Bedarf Mano-Vakuummeter 14 vorgesehen werden.For venting or ventilation (ventilation) of the rooms 10 are above the Lines 11 opening at the level of the pipe socket 7 of the next lower intermediate floor with adjustable to a certain pressure valves 12 attached to a common main line 13 are connected. To control the operation of the Filters can also be provided with mano-vacuum gauges 14 as required.

Die chemische Reinigung bzw. Regeneration erfolgt über die unten und oben befindlichen Ein- und Auslässe 15 und 16.Chemical cleaning or regeneration is carried out using the buttons below and inlets and outlets 15 and 16 located at the top.

Das Wasser, dem der Sauerstoff entzogen werden soll, tritt bei 1 in den Behälter ein. Es wird über eine Lochplatte 17 auf alle Rohrstutzen 6 des höchstgelegenen Zwischenbodens 4 gleichmäßig verteilt. Durch den Übergang in den sich erweiternden Querschnitt erfährt das Wasser eine gewisse Entspannung und fließt dann durch die Rohrstutzen 6 in den ersten Raum 10 ab, den es nach Berührung mit der dort befindlichen Reaktionsmasse nur über die Rohrstutzen 7 verlassen kann. Der gleiche Wasserweg wiederholt sich in den nachgeschalteten weiteren Räumen.The water to be deprived of oxygen enters at 1 in the container. It is on a perforated plate 17 on all pipe sockets 6 of the highest Intermediate floor 4 evenly distributed. Through the transition into the expanding The water experiences a certain relaxation and then flows through the cross-section Pipe socket 6 in the first space 10, which it after contact with the one located there Reaction mass can only exit via the pipe socket 7. The same waterway is repeated in the other rooms downstream.

In diesen Räumen 10 bilden sich in der wasserdurchsetzten Füllmasse Gaspolster des aus dem Wasser entzogenen Sauerstoffes, welche nicht ohne weiteres entweichen können. Das über die oberen Rohrstutzenränder in den nächstfolgenden Raum abfließende Wasser wird gezwungen, den untere Rand dieser Gaspolsterzone an der Grenze zwischen Gas und Flüssigkeitzu durchdringen.An dieserGas-Flüssigkeits-Grenze entweicht das im Wasser enthaltene Gas sehr intensiv. Begünstigt wird dieser Vorgang durch den Unterdruck, den das frei herabfallende Wasser in den Räumen 10 hervorruft. Dieser Druck kann durch die Ventilationsvorrichtung 11 bis 14 reguliert werden.In these spaces 10 form in the water-permeated filling compound Gas cushions of the oxygen withdrawn from the water, which are not readily available can escape. That over the upper pipe socket edges in the next Space draining water is forced to the lower edge of this gas cushion zone to penetrate the boundary between gas and liquid. At this gas-liquid boundary the gas contained in the water escapes very intensively. This process is favored by the negative pressure that the freely falling water causes in the rooms 10. This pressure can be regulated by the ventilation device 11-14.

Es werden also über die Wirkung der Affinität des Sauerstoffes zum Eisen hinaus erhebliche Gasmengen aus dem Wasser ohne direkten Verbrauch des Eisens in Zusammenwirken des sich aus der Betriebsweise des Filters ergebenden Unterdrucks mit den die Entgasung anregenden und steigernden Gaspolstern in den einzelnen Etagen abgeschieden.So it will be about the effect of the affinity of the oxygen to the Iron also contains considerable amounts of gas from the water without direct consumption of the iron in the interaction of the negative pressure resulting from the operation of the filter with the gas cushions stimulating and increasing the degassing on the individual floors deposited.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Filters können auch aus dem Wasser leichtere Flüssigkeiten, z. B. Öle, oder andere unerwünschte Stoffe abgetrennt werden, wenn man ähnlich den Entgasungsvorrichtungen 11 bis 14 unterhalb jedes Zwischenbodens 4 in Höhe des oberen Niveaus der Rohrstutzen 7 des nächsttieferen Zwischenbodens mündende Leitungen 18 vorsieht, die ebenfalls über Druckregelventile an einer Hauptleitung 20 angeschlossen sind. Man speichert die leichtere Flüssigkeit durch Regulierung der Ventilationseinrichtungen 11 bis 14 über den Rohrstutzen 7 des jeweils tiefer gelegenen Bodens und zieht dieselbe von Zeit zu Zeit über die Vorrichtungen 18 bis 20 ab.With the help of the filter according to the invention you can also get out of the water lighter liquids, e.g. B. oils or other undesirable substances are separated, if one looks like the degassing devices 11 to 14 below each false floor 4 at the level of the upper level of the pipe socket 7 of the next lower intermediate floor provides opening lines 18, which also have pressure control valves on a main line 20 are connected. The lighter liquid is stored by regulation the ventilation devices 11 to 14 via the pipe socket 7 of the respective lower Located soil and pulls the same from time to time over the devices 18 to 20 from.

Ebenso wie sich mittels des Filters Wasser entgasen lassen, können sie auch auf umgekehrtem Wege begast werden, indem durch die Ventilationseinrichtungen Gas zugeführt und in den Räumen 10 sehr intensiv mit dem Wasser gemischt wird.Just as water can be degassed using the filter they can also be fumigated the other way round, by passing through the ventilation devices Gas is supplied and mixed very intensively with the water in the rooms 10.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Filters ist nicht nur die Behandlung von Wasser möglich, sondern es lassen sich mit dem gleichen Erfolg auch andere Flüssigkeiten entgasen, begasen oder voneinander trennen, wobei selbstverständlich die im Filter befindliche Füllmasse gegebenenfalls abgeändert werden muß.With the help of the filter according to the invention is not only the treatment water is possible, but other liquids can also be used with the same success degassing, gassing or separating from each other, of course those in the filter The filling compound located there may have to be modified.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Degassing and gassing filter for water, consisting from a standing container with an upper water inlet and a lower one Water outlet opening and intermediate floors with passage openings for the absorption of pressed iron filings or other oxidizable masses and optionally packing elements as well as with inlets and outlets for rinsing liquid and with a ventilation, characterized in that the passage openings in each Intermediate floor (4) the shape of many, approximately vertical pipe sockets (6, 7) which are offset against the pipe socket of the next lower false floor are arranged and overlap with them in height, and that the ventilation from one each in the container shell below each intermediate floor, but above the upper level of the pipe socket of the next lower intermediate floor opening line (11), where the. individual lines via pressure control valves (12) to a Main line (13) are connected.

2. Filter according to claim 1, characterized with an additional drainage system for oils and similar liquids out into the container jacket below each intermediate floor (4) and at the level of the upper one Levels of the pipe socket of the lines (18) opening into the next lower intermediate floor, which are connected to a main line (20) via pressure control valves (19). In Publications considered: Leick, J .: »Das Wasser in der Industrie und im Household ", 4th edition, Dresden and Leipzig 1949, pp. 67, 87; »'_ @ I notifications from the Association of Large Boiler Owners ”, 1939, issue 71. pp. 29 to 31; »Water and gas«, 16 (1926). Columns 413 to 417.