DE1090640B - Vorrichtung zum Inberuehrungbringen von Gasen und Fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um ein Gas mit einer Flüssigkeit in Berührung zu bringen. Die Vorrichtung¹ kann dazu dienen, das Gas von Staub zu befreien oder die Flüssigkeit einzudampfen.

Gaswaschvoirichtungen, bei denen ein Gasstrom auf eine Flüssigkeitsoberfläche aufgeblasen wird, sind bekannt. Auch sind Vorrichtungen zum Inkontaktbringen von Gasen und Flüssigkeiten bekannt, welche eine Flüssigkeitskammer mit konstantem Flüssigkeitsniveau und ein oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche mündendes Gaseintrittsrohr aufweisen.

Auch die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer Kammer, welche eine Flüssigkeit mit konstantem Niveau enthält und einen. Gasauslaß, einen Flüssigkeitseinlaß und einen· Flüssigkeitsauslaß sowie senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche angeordnete, oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche mündende, zylindrische Gaseinlaßrohre mit freiem Durchlauf aufweist. Das wesentliche der Erfindung ist darin zu erblicken, daß jedes Gaseinlaß rohr von· einem zylindrischen, mit dem Rohr im wesentlichen gleichachsigen Mantel umgeben ist und daß dieser Mantel in die Flüssigkeit hinabreicht, im wesentlichen senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche angeordnet, nach oben und unten offen und mit freiem Durchlauf versehen ist. Jeder Mantel weist außerdem ein Ablenkblech auf, das in einem gewissen Abstand von dem oberen Mantelende unterhalb des Gasauslasses angeordnet ist und sich an das Gaseinlaßrohr dicht anschließt. Die Länge und der Durchmesser jedes dieser Gaseinlaßrohre sind SO' abgepaßt, daß zwischen dem Rohr und dem Mantel ein ringförmiger Raum entsteht, dessen Höhe gleich oder größer ist als der Manteldurchmesser, während der Querschnitt des Ringraumes größer als der Rohrquerschnitt ist.

Die zylindrischen Mäntel weisen vorzugsweise keglig ausgebildete untere Enden auf. Zweckmäßig ist der Kammerboden unter jedem zylindrischen Mantel trichterförmig ausgebildet und mit einem Flüssigkeitseinlaß oder Flüssigkeitsauslaß versehen, der an die Trichterspitze angeschlossen ist.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, in der Fig. 1 den Apparat im vertikalen und Fig. 2 im horizontalen. Schnitt zeigt.

Die Vorrichtung besteht aus einem Trog 1, der aus Beton gegossen, sein kann und in dem dargestellten Ausführungsbeispiel rechteckige Form aufweist. Quer über dem Trog sind eine Anzahl Balken 2 befestigt. ]eaer Balken· trägt mit Hilfe von Konsolen 3 eine Anzahl zylindrischer Mantel 4, die, wie in der Zeichnung dargestellt, zweckmäßig paarweise zu beiden Seiten des Balkens angebracht sein können. Sowohl die Zahl Vorrichtung

zum Inberührungbringen von Gasen
und Flüssigkeiten

Anmelder:
Aktiebolaget Bahco, Stockholm

Vertreter: Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,
Hamburg 36, Stephansplatz 10

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 14. August 1957

Karl Axel Göran Gustavsson

und Carl Gustav Linderoht, Enköping (Schweden),
sind als Erfinder genannt worden

der Balken 2 als auch die Anzahl der von jedem BaI-ken getragenen Mantel 4 kann natürlich je nach der gewünschten Kapazität des Apparates in weiten Grenzen schwanken. Jeder Mantel 4 endet unten mit einem kegligen Unterteil 5, das eine zentrale Öffnung 6 aufweist. Unterhalb jedes Mantels ist der Boden des Troges 1 mit einer trichterförmigen Vertiefung 7 versehen. An die Spitze jeder derartigen Vertiefung ist ein Flüssigkeitsrohr 8 angeschlossen, das als Flüssigkeitseinlaß oder Flüssigkeitsauslaß dient. Die Rohre 8 sind an eine gemeinsame Leitung 9 angeschlossen. In den

4.0 Trog 1 reicht ein als Flüssigkeitsauslaß oder Flüssigkeitseinlaß dienendes Rohr 10 hinein, dessen Mündung sich am Flüssigkeitsspiegel 11 oberhalb der unteren Enden der Mantel 4 befindet.

Längs der Oberkante des Troges 1 ist ein Winkeleisen-12 befestigt, an dem beispielsweise mittels Bolzen ein den Trog 1 verschließender Deckel 13 aus Blech lösbar befestigt ist. In diesem Deckel 13 sind Gaseinlaßrohre 14 befestigt oder ausgebildet, die sich in den Mantel 4 im wesentlichen gleichachsig mit diesem hineinerstrecken und oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche enden. Die Rohre 14 stehen mit dem Inneren eines auf dem Deckel 13 angebrachten Gehäuses 15 in Verbindung, das an eine Gasleitung 16 angeschlossen, ist. Zweckmäßig ist ein derartiges Gehäuse 15 für jede

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Mantelquerreihe vorgesehen und an eine besondere Gasleitung angeschlossen. Rings um jedes Gaseinlaßrohr 14 ist in einem gewissen Abstand vom oberen Ende des Mantels 4 ein waagerechtes Ablenkblech 17 befestigt, das außerhalb des Mantels 4 liegt und eine nach unten gebogene Kante 18 aufweist.

Am Deckel 13 sind weiter oberhalb der Ablenkbleche 17 eine oder mehrere Gasauslässe 19 angebracht, die an eine oder mehrere Leitungen 20 angeschlossen sind.

Der dargestellte Apparat kann zur Staubabscheidung aus einem Gas in folgender Weise benutzt werden:

Durch die Leitung 10 wird Wasser zugeführt, wobei die Wasserzufuhr von einem Niveauregulator in der Weise geregelt wird, daß man einen konstanten Wasserspiegel 11 beibehält. Das mit Staub vermischte Rohgas strömt durch die Leitung 16 ein und wird mit Hilfe des Gehäuses 15 auf die Gaseinlaß rohre 14 verteilt. Durch diese strömt es senkrecht nach unten gegen die Wasseroberfläche und dann von dieser senkrecht nach oben in dem Zwischenraum zwischen dem Rohr 14 und dem Mantel 4. Hierbei reißt das Gas Wassertropfen mit sich, die während seiner Aufwärtsströmung den Staub aus dem Gas aufnehmen. Mit Hilfe des Ablenkblechs 17 strömt dann das Gas radial nach außen und danach zuerst nach unten und dann nach oben um die Blechkante 18 herum zum Gasauslaß 19. Bei der letzten Änderung der Strömungsrichtung werden die Wassertropfen vom Gas getrennt und fallen zusammen mit dem Staub außerhalb des Mantels 4 in das Wasser herab. Im Wasser setzt sich der Staub am Boden des Troges 1 ab. Der sich bildende Schlamm wird durch die Rohre 8 und die Leitung 9· abgesaugt. Entsprechend der von der Wasseroberfläche innerhalb der Mäntel 4 mitgerissenen Wassermenge strömt Wasser von unten in jeden Mantel durch die untere Öffnung 6 hinein. Auf diese Weise wird durch das Gas ein ständiger Wasserkreislauf um die Mantel 4 herum aufrechterhalten.

Die dargestellte Vorrichtung ist auch zum Eindampfen von Flüssigkeiten anwendbar, z. B. für das Eindampfen vorher teilweise eingedickter Schwarzlauge einer Sulfatzellulosefabrik- Hierbei werden durch die Leitung 16 heiße Gase, beispielsweise die Rauchgase eines Dampfkessels, eingeführt. Die Gasströmung ist hierbei die gleiche wie oben beschrieben. Was die Flüssigkeit betrifft, wird jedoch die Strömung derart umgekehrt, daß die einzudampfende Flüssigkeit, im vorliegenden Fall die teilweise eingedampfte Lauge, die Dünnlauge, durch die Leitung 9 und die Rohre 8 eingeleitet wird, während die eingedampfte Flüssigkeit, die Dicklauge, durch die Leitung 10 abgezogen wird. Da die Rohre 8 sich genau unterhalb der Öffnungen 6 der Mäntel befinden, strömt die Dünnlauge in jeden Mantelraum hinein. Das Gas reißt Flüssigkeitstropfen aus der Flüssigkeit in den Mantel mit. Diese Flüssigkeitstropfen werden dann während der Strömung nach oben zwischen dem Mantel und dem Gaseinlaßrohr verdampft. Der Dampf folgt dem Gas zum Gasauslaß 19, während unverdampfte Flüssigkeitstropfen zusammen mit in der Flüssigkeit befindlichem, festem Stoff auf die Flüssigkeitsoberfläche außerhalb des Mantels niederfallen. Durch das Rohr 10 wird dann die an der Oberfläche der Flüssigkeit gesammelte Dicklauge abgezogen.

Gemäß der Erfindung wird das Gas senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche durch das Gaseinlaßrohr 14 eingeblasen und strömt dann durch den ringförmigen Raum zwischen dem Rohr 14 und dem Mantel 4 aus.

Das Gas reißt dabei Flüssigkeit in Form äußerst feiner Tropfen, deren Gesamtoberfläche sehr groß ist, mit sich fort. Diese Flüssigkeitstropfen sind viel kleiner als die Gasblasen, welche gebildet werden, wenn ein Gas durch eine Flüssigkeit gepreßt wird. Die Gesamtkontaktfläche· zwischen dem Gas und der Flüssigkeit ist daher in der Vorrichtung gemäß der Erfindung beträchtlich größer als in solchen Apparaten, bei denen ein Gas durch eine Flüssigkeit hindurchgeschickt

ίο wird. Der ringförmige Raum zwischen dem Rohr 14 und dem Mantel 4 hat einen größeren Querschnitt als das Rohr 14, weshalb die Geschwindigkeit des Gases in ersterem kleiner ist als in letzterem. Dadurch erhält man eine relativ lange Zeit für den Kontakt zwischen der Flüssigkeit und dem Gas im Ringraum. Hieraus ist ersichtlich, daß das eingeleitete Gas mit der Flüssigkeit in innigere Berührung kommt, als dies z. B. bei den bekannten Gaswaschflaschen der Fäll ist, bei denen die Gaseinleitungsrohre bis unter die Flüssigkeitsoberfläche reichen.

Im praktischen Betriebe wird durch das Gas eine erhebliche Menge Wasser in Tropfenform nach oben durch den Zwischenraum zwischen dem Rohr 14 und dem Mantel 4 fortgeführt, so daß sich in dem Mantel 4 praktisch kein Staub in Form von Schlamm abscheidet und eine Verstopfung der öffnungen 6 nicht eintritt.

Zweckmäßig wird die Zufuhr von Dünnlauge in

Abhängigkeit von der Konzentration der Dicklauge geregelt, so daß die Dünnlaugenzufuhr vermindert wird, wenn die Konzentration der Dicklauge geringer wird, und umgekehrt. Dies kann mit Hilfe bekannter automatischer Anordnungen geschehen.

Für die zuletzt beschriebene Benutzung des Apparates als Eindampf er ist es wesentlich, daß die Rohre 8 sich genau unter den Mänteln 4 befinden, so daß die neu zugeführte Flüssigkeit überwiegend in die Mäntel 4 eindringt und diese ständig die weniger konzentrierte Flüssigkeit enthalten. Für die Anwendung der Vorrichtung als Gasreiniger ist dagegen die Anordnung der Rohre 8 gegenüber den Mänteln 4 von geringerer Bedeutung.

Außer für die beiden obengenannten Zwecke kann die Vorrichtung auch in anderen Fällen zur Anwendung kommen, wo· ein Gas mit einer Flüssigkeit in Berührung gebracht werden soll, z. B. zum Abscheiden eines Gases aus einer Gasmischung durch Absorption, wobei die Flüssigkeit aus einer das gewünschte Gas absorbierenden Flüssigkeit besteht. Andere Beispiele sind die Herstellung einer Mischung aus Dampf und Verbrennungsgas zur Einführung in einen Gasgenerator sowie die evaporative Kühlung.

Bei der evaporativen Kühlung ist es besonders wichtig, daß eine große Kontaktfläche zwischen dem abzukühlenden Gas und der Flüssigkeit vorhanden ist, welche durch ihre Verdampfung die Wärme des Gases aufnehmen soll. Gerade diese Bedingung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in besonders guter Weise erfüllt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Inberührungbringen von Gasen und Flüssigkeiten, bestehend aus einer Kammer (1), die eine Flüssigkeit mit konstantem Niveau (11) enthält und einen Gasauslaß (19), einen Flüssigkeitseinlaß (8) und einen Flüssigkeitsauslaß (10) sowie eine Anzahl im wesentlichen senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche angeordneter, oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche mündender, zylindrischer Gaseinlaßrohre (14) mit freiem

Durchlauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gaseinlaßrohr von einem in die Flüssigkeit hinabreichenden und im wesentlichen senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche angeordneten, nach oben und unten offenen, mit freiem Durchlauf versehenen, zylindrischen, mit dem Rohr im wesentlichen gleichachsigen Mantel (4) umgeben ist, wobei jeder Mantel (4) mit einem in einem gewissen Abstand vom oberen Mantelende und unterhalb des Gasauslasses (19) angebrachten und sich an das Gaseinlaßrohr dicht anschließenden Ablenkblech (17) versehen ist und die Länge und der Durchmesser jedes Rohres (14) so¹ abgepaßt sind, daß zwischen dem Rohr und dem Mantel ein ringförmiger Raum entsteht, dessen Höhe gleich oder größer als der Manteldurchmesser und dessen Querschnitt größer als der Querschnitt des Rohres ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Mäntel (4) nach unten keglig schmaler werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaß (8) für die Zufuhr der Flüssigkeit in den Kammerboden genau unter jedem zylindrischen Mantel (4) einmündet.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkbleche (17) nach unten gebogene Kanten (18) aufweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 232 843, 838 741;
österreichische Patentschrift Nr. 176 075;
französische Patentschrift Nr. 1 098 364;
USA.-Patentschriften Nr. 1922 688, 2 459635.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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