DE1149693B

DE1149693B - Device for the chemically effective irradiation of liquids

Info

Publication number: DE1149693B
Application number: DEW23695A
Authority: DE
Inventors: George Weber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-07-26
Filing date: 1958-07-15
Publication date: 1963-06-06

Description

Vorrichtung zur chemisch wirksamen Bestrahlung von Flüssigkeiten Es sind Einrichtungen zur chemisch wirksamen Bestrahlung von Flüssigkeiten bekanntgeworden, bei welchen die Flüssigkeit in dünner Schicht auf einem langen Weg der Strablungseinwirkung aussetzbar ist.Device for chemically effective irradiation of liquids Es facilities for chemically effective irradiation of liquids have become known, in which the liquid in a thin layer on a long way to the disturbance effect is suspendable.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art sind zwei Rohre ineinandergestellt, die voneinander einen geringen Abstand aufweisen und die Flüssigkeit durch den zwischen den beiden Rohren gebildeten engen Raum hindurchgleiten, während die Strahlungsquelle in dem Innenraum des Innenrohres angeordnet ist. Der zylindrische Raum für die durchströmende Flüssigkeit ist mit Wendelflächen ausgefüllt, so daß die Flüssigkeit nicht geradlinig, sondern wendelförmig dem Austritt zustrebt. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß sie für große Flüssigkeitsmengen kaum verwendbar ist, da sie erheblichen Platz beansprucht und infolge der Verwendung von Rohren verhältnismäßig kostspielig ist. Die Reinigung derartiger Rohre bereitet selbst dann verhältnismäßig große Schwierigkeiten, wenn die Wendelflächen lose zwischen den beiden Rohren eingesetzt sind, da die Wendeiflächen als solche für eine schnelle Reinigung nicht geeignet sind. Außerdem bereitet auch dann die Montage und Demontage der Einrichtung Mühe. Bei einer anderen Einrichtung werden ebenfalls rohrförmige Körper verwendet, bei denen bestimmte Längenabschnitte erweitert sind.In a known device of this type, two tubes are nested, which have a small distance from each other and the liquid through the between Slide through the narrow space formed by the two tubes while the radiation source is arranged in the interior of the inner tube. The cylindrical space for the flowing through Liquid is filled with helical surfaces so that the liquid is not straight, but tends towards the exit in a helical manner. This facility has the disadvantage that it is hardly usable for large amounts of liquid because it takes up considerable space claimed and is relatively expensive due to the use of pipes. The cleaning of such pipes is relatively difficult even then, if the helical surfaces are inserted loosely between the two tubes, since the turning surfaces as such are not suitable for quick cleaning. Besides, also prepares then the assembly and disassembly of the facility trouble. At another institution tubular bodies are also used, in which certain length sections are expanded.

Diese Erweiterungen sind in Strömungsrichtung der zu bestrahlenden Flüssigkeit mit im Abstand von einander angeordneten Ringen versehen, deren Innendurchmesser etwa demjenigen des nicht erweiterten Rohres entspricht. In den Zwischenräumen zwischen den Ringen sind Strahlungskörper eingesetzt. Diese Vorrichtung arbeitet nur mit verhältnismäßig geringem Wirkungsgrad, da die Strahlungseinwirkung auf die Flüssigkeit pro Längeneinheit des mit den Strahlungskörpern versehenen Rohres verhältnismäßig gering ist. Eine Reinigung des Rohres bereitet ebensolche Mühe wie die Demontage der Ringe oder Strahlungskörper. Die Herstellung eines derartigen Rohres ist ziemlich kostspielig. Im übrigen liegt auch hier der Nachteil vor, daß die Verwendung von Rohren verhältnismäßig viel Raum erfordert. Bei einer weiteren bekannten Einrichtung sind in einem geschlossenen Hohlkörper der Bestrahlung ausgesetzte Rieselflächen vorgesehen, die im Abstand übereinander angeordnet sind, wobei auf die erste Teilfläche für die Flüssigkeit die zu bestrahlende Flüssigkeit tropfenförmig fallen soll. Es liegt auf der Hand, daß diese Vorrichtung großen Raum beansprucht und nur eine verhältnismäßig geringe Durchsatzleistung aufweisen kann. Die Überwachung und Reinigung der Einrichtung ist ebenfalls mit einem erheblichen Aufwand verbunden.These extensions are in the direction of flow of the to be irradiated Liquid provided with rings arranged at a distance from one another, the inner diameter of which corresponds approximately to that of the unexpanded tube. In the spaces between Radiant bodies are used in the rings. This device only works with relatively low efficiency, since the radiation effect on the liquid per unit length of the tube provided with the radiators is low. Cleaning the pipe is just as difficult as dismantling the rings or radiating bodies. The manufacture of such a pipe is pretty expensive. Incidentally, there is also the disadvantage that the use of Pipes require a relatively large amount of space. In another known device are flow surfaces exposed to radiation in a closed hollow body provided, which are arranged at a distance one above the other, with the first partial surface for the liquid, the liquid to be irradiated should fall in the shape of a drop. It it is obvious that this device takes up a lot of space and only one proportionally may have low throughput. Supervision and cleaning of the facility is also associated with considerable effort.

Bekannte Einrichtungen bestehen ferner aus einer einzigen Kammer, weiche durch Zwischenwände in mehrere Abteilungen unterteilt ist, die miteinander in Verbindung stehen, wobei die Bestrahlung seitlich durch eine strahlendurchlässige Seitenwand stattfindet und zur Bestrahlung von Gasen dient, nicht aber von Flüssigkeiten, die in dünnen Schichten der Einwirkung der Strahlung ausgesetzt werden müssen. Zur Bestrahlung von Flüssigkeiten hat man auch bereits ein senkrechtes, mit Erweiterungen versehenes Rohr aus Glas oder Quarz in Verbindung mit einer geeigneten Lichtquelle zur Chlorierung von Kohlenwasserstoffen benutzt, wobei die Flüssigkeit gleichzeitig von Chlorgas durchströmt wird. Längs des Rohres sind im Abstand angeordnete Lampen vorgesehen, um die Umsatzgeschwindigkeit zu erhöhen. Die Einrichtung ist in ihrem Aufbau verhältnismäßig kompliziert und kostspielig. Außerdem bereiten die Montage und Demontage der Einrichtung, z. B. zu Reinigungszwecken, gewisse Schwierigkeiten. Zum Chlorieren von Wasserstoff ist ferner bereits ein Behälter beschrieben worden, der in mehrere miteinander in Verbindung stehende Abteilungen unterteilt und mit einem porösen Boden versehen ist, wobei das Gas durch den porösen Boden in die Flüssigkeit eingeleitet wird und die Bestrahlung durch in die verschiedenen Abt teilungen eingetauchte Lichtquellen vorgenommen werden soll. Die eingetauchten Lichtquellen verhindern die Ausbildung eines filinartigen Flüssigkeitsstromes. Außerdem wird die Einrichtung hierdurch kompliziert und kostspielig. Eine gleichmäßige Strahlungswirkung auf die Flüssigkeit ist hierdurch nicht zu erreichen. Known institutions also consist of a single chamber, soft is divided into several compartments by partition walls, which are connected to each other connected, the irradiation laterally through a radiolucent Side wall takes place and serves to irradiate gases, but not liquids, which have to be exposed to radiation in thin layers. To the The irradiation of liquids is already vertical, with extensions provided tube made of glass or quartz in connection with a suitable light source used for the chlorination of hydrocarbons, with the liquid at the same time is flowed through by chlorine gas. Along the tube are spaced lamps intended to increase the rate of turnover. The facility is in theirs Construction relatively complex and expensive. Also prepare the assembly and dismantling of the facility, e.g. B. for cleaning purposes, certain difficulties. A container has also already been described for chlorinating hydrogen, which is divided into several interrelated departments and with a porous bottom is provided, the gas through the porous Soil is introduced into the liquid and the irradiation through into the various Dept. divisions immersed light sources should be made. The immersed Light sources prevent the formation of a filamentous flow of liquid. aside from that this makes the setup complicated and costly. An even radiation effect the liquid cannot be reached in this way.

Ferner ist eine Einrichtung zur Bestrahlung von Flüssigkeiten mit ultraviolettem Licht bekannt, bei der konzentrisch um eine einzige Bestrahlungslampe angeordnete, weite Kammern von ringförmiger Gestalt mit großem Durchmesser verwendet werden. Mit einer derartigen Anordnung ist jedoch eine gründliche Bestrahlung von Flüssigkeiten nicht möglich, da sie keine Gewähr dafür bietet, daß die Flüssigkeit vollständig von den Strahlen der Lampe erfaßt wird und keine Flüssigkeitsteilchen ohne hinreichende Bs strahlung den Apparat durchfließen. Furthermore, a device for irradiating liquids with Ultraviolet light is known to be concentric around a single irradiation lamp arranged, wide chambers of annular shape with large diameter used will. With such an arrangement, however, a thorough irradiation of Liquids not possible, as it does not guarantee that the liquid is completely covered by the rays of the lamp and no liquid particles flow through the apparatus without sufficient Bs.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung von Flüssigkeiten, bei welcher die Flüssigkeit in dünner Schicht auf einem langen Weg durch kammerartige Abteilungen mit abwechselnd oben und unten angeordneten Durchtrittsöffnungen der Strahleneinwirkung ausgesetzt ist. Diese Vorrichtung ist dadurch gakennzeichnet, daß auf Tragsäulen Platten aufgereiht sind, die zur Bildung flacher Kammern mittels einer Klemmvorrichtung jeweils mit ihren nur auf einer Seite vorgesehenen geschlossenen Stegen gegen die ebene Rückseite der nachfolgenden Platte dicht gepreßt und innerhalb des von dem Steg umrahmten Flächenabschnitts abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten in der Nähe des Steges mit mindestens einer Öffnung versehen sind, wobei die Geräte zur Strahlungserzeugung an den Längsseiten der aneinandergereihten Platten lösbar befestigt sind. The invention relates to a device for irradiating liquids, in which the liquid in a thin layer on a long way through chamber-like Departments with alternately above and below through openings of the Exposure to radiation. This device is characterized by that plates are lined up on support columns, which means to form flat chambers a clamping device each with its closed provided only on one side Bars tightly pressed against the flat back of the subsequent plate and inside of the surface section framed by the web alternately on opposite sides Sides in the vicinity of the web are provided with at least one opening, wherein the devices for generating radiation on the long sides of the panels in a row are releasably attached.

Im Unterschied zu der erwähnten bekannten Einrichtung, bei der konzentrisch um eine einzige Bestrahlungslampe angeordnete weite Kammern von ringförmiger Gestalt mit großem Durchmesser vorgesehen sind, liegt der Vorteil der beschriebenen Erwindung darin, daß eine Anzahl sehr flacher Kammern hintereinander angeordnet ist und daß die Strahlen von beiden Seiten in die Kammern eindringen. Diese flachen Kammern bieten die Gewähr, daß die Strahlen die gesamte Flüssigkeit erfassen und damit eine intensive Bestrahlung der gesamten Flüssigkeit bewirken. In contrast to the known device mentioned, in the concentric wide chambers of annular shape arranged around a single irradiation lamp are provided with a large diameter, the advantage of the described winding lies in that a number of very shallow chambers are arranged one behind the other and that the rays enter the chambers from both sides. These flat chambers offer the guarantee that the jets cover the entire liquid and thus one cause intensive irradiation of the entire liquid.

Auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung wird nämlich die Flüssigkeit in einem stets gleichbleidenden Film durch die Einrichtung hindurchgeleitet und dabei einer gleichförmigen Bestrahlung ausgesetzt, indem die Strahlung in das Material jeder einzelnen Platte eindringt und von dort in die in den einzelnen Kammern in dürfen Schichten zirkulierende Flüssigkeit zerstreut wird. Because of the arrangement according to the invention, the liquid passed through the device in an always constant film and in the process, exposed to uniform irradiation by drawing the radiation into the material penetrates each individual plate and from there into the in the individual chambers layers of circulating fluid are allowed to be dispersed.

Außerdem besitzt die Vorrichtung den großenVorteil, daß sie in Abhängigkeit von der Länge der Tragsäulen beliebig vergrößert oder verkleinert werden kann, und die Kammer, z. B. in Anpassung an die Viskosität der zu bestrahlenden Flüssigkeit, durch unterschiedliche Steghöhe der für die Kammern verwendeten Platten verschieden breit ausgebildet werden können. Dabei ist selbstverständlich eine stets gleichbleibende Breite für sämtliche Kammern der Einrichtung in jedem einzelnen Fall nach Möglichkeit einzuhalten. In addition, the device has the great advantage that it is dependent the length of the support columns can be increased or decreased as required, and the chamber, e.g. B. in adaptation to the viscosity of the liquid to be irradiated, due to different web heights of the plates used for the chambers can be trained broadly. It goes without saying that this is always the same Width for all chambers of the facility in each individual case if possible to be observed.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Anordnung mit einzelnen weggebrochenen Teilen, Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung der Fig. 1 gemäß der Linie II-II, Fig. 3 einen Schnitt entlang der LinieIII-III der Fig. 2. In the drawing, the invention is illustrated using an exemplary embodiment. 1 shows a side view of the arrangement with individual parts broken away. FIG. 2 shows a section through the arrangement of FIG. 1 along the line II-II, FIG. 3 shows a section along the line III-III in FIG.

Die gezeigte Anordnung weist eine Anzahl von aus transparentem Material bestehenden Kammern 1 auf, die miteinander durch Öffnungen 2 in Verbindung stehen, die sich am oberen oder unteren Teil aufeinanderfolgender Gruppen von nebeneinanderliegenden Kammern befinden, um den Durchtritt einer Flüssigkeit zu gestatten. The arrangement shown comprises a number of transparent material existing chambers 1, which are in communication with each other through openings 2, those at the top or bottom of consecutive groups of adjacent ones Chambers are located to allow the passage of a liquid.

Die Kammern 1 entstehen durch Aneinanderreihen einer Reihe von Platten 3, wovon jede einen in sich geschlossenen Steg 4 und mindestens eine Öffnung 2 aufweist, die innerhalb des vom Steg eingeschlossenen Bereiches in der Nähe des oberen oder unteren Plattenendes liegt. Die Platten 3 sind symmetrisch in bezug auf ihre Mittelachse, so daß der Plattenteil, in dem sich die Öffnung 2 befindet, entweder oben oder unten in der Plattenanordnung eingereiht werden kann. Der genannte Steg 4 legt sich dabei dicht gegen die Rückseite der ihm benachbarten Platte. Zwischenstege 4a, die den vertikal liegenden Partien des Steges 4 parallel liegen, können vorgesehen sein, um die Kammernl in zwei oder drei Abschnittela zu unterteilen. In diesem Fall müssen eine oder mehrere zusätzliche Öffnungen 2 längs des oben oder unten liegenden Teils des Stegs 4 angeordnet werden, um den Durchlauf der Flüssigkeit durch jeden der genannten Abschnitte zu ermöglichen. The chambers 1 are created by lining up a number of plates 3, each of which has a self-contained web 4 and at least one opening 2, those within the area enclosed by the bridge near the upper or lower end of the plate. The plates 3 are symmetrical with respect to their central axis, so that the plate part in which the opening 2 is located either above or below can be lined up in the plate arrangement. The said web 4 lies down here tightly against the back of the plate adjacent to it. Intermediate webs 4a, the vertically lying parts of the web 4 are parallel, can be provided to divide the chambers into two or three sectionsela. In this case you have to one or more additional openings 2 along the upper or lower part of the web 4 are arranged to allow the passage of the liquid through each of the to enable the sections mentioned.

Die Platten 3 sind zwischen zwei vertikalen Ständern 5 und 5 a angeordnet; der Ständer 5 a ist auf zwei horizontalen, am Ständer 5 befestigten Säulen 6 verschiebbar. Die Säulen dringen durch Öffnungen 7, die in der Nähe des oberen und unteren Plattenrandes außerhalb des vom Steg 4 begrenzten Raums an jeder Platte 3 vorgesehen sind. Zur Erzielung einer einwandfreien Abdichtung ist eine Klemmvorrichtung 8 vorhanden, die den am Umfang jeder Platte angeordneten Steg gegen den Rücken der benachbarten Platte preßt. Am unteren Ende des Ständers 5 ist eine Leitungszufiihrung 9 für die zu behandelnde Flüssigkeit angebracht; der entsprechende Leitungsabgang 10 liegt am oberen Teil des Ständers 5 a. Die Platten3 sind dabei derart angeordnet, daß die Öffnungen 2 in den äußersten Platten jeweils der Leitungszuführung9 und Abführung 10 gegenüberliegen. Die Ränder der Platten 3 weisen beiderseits der Stände 5 und 5 a am oberen und unteren Plattenende Nuten 11 auf, in die die Ober- und Unterkanten von zwei Geräten 12 zur Erzeugung aktinischer Strahlung eingreifen. Auf diese Art können die Strahlungsgeräte nach dem Zusammenfügen der Platten zu beiden Seiten der Plattenanordnung befestigt werden. Die durch die Kammern 1 strömende Flüssigkeit wird mit aktinischer Strahlung von einer zwischen 3500 und 4500 Ä liegenden Wellenlänge bestrahlt. Die Strahlung dringt seitlich in die Platten 3 ein, bevor sie im Inneren der Kammern zerstreut wird. Die Platten 3 bestehen vorzugsweise aus Glas oder Plexiglas, können aber auch aus beliebigem transparentem Material bestehen, das für die verwendete Strahlung durchlässig ist. The plates 3 are arranged between two vertical uprights 5 and 5 a; the stand 5 a is slidable on two horizontal columns 6 attached to the stand 5. The columns penetrate through openings 7 in the vicinity of the upper and lower plate edge are provided on each plate 3 outside the space delimited by the web 4. To the A clamping device 8 is available to achieve a perfect seal, the web arranged on the circumference of each plate against the back of the neighboring one Plate presses. At the lower end of the stand 5 is a line feed 9 for the liquid to be treated attached; the corresponding line outlet 10 is located on the upper part of the stand 5 a. The plates 3 are arranged in such a way that the openings 2 in the outermost plates of the line inlet 9 and outlet 10 opposite each other. The edges of the plates 3 face on both sides of the stands 5 and 5 a at the upper and lower end of the plate grooves 11 into which the upper and lower edges intervene by two devices 12 for generating actinic radiation. In this manner can use the radiation devices after joining the panels on both sides the plate assembly are attached. The liquid flowing through the chambers 1 becomes with actinic radiation of a wavelength between 3500 and 4500 Å irradiated. The radiation penetrates laterally into the plates 3 before they get inside the chambers is scattered. The plates 3 are preferably made of glass or plexiglass, but can also consist of any transparent material that is used for the Radiation is permeable.

An Stelle der Ausstattung mit aktinischen Lampen 13 könnten die Strahlungserzeuger 12 auch mit Ultraviolettlampen ausgestattet sein oder mit beliebigen anderen Lampen, abhängig von der jeweils zu behandelnden Flüssigkeit an der angestrebten Wirkung. Instead of being equipped with actinic lamps 13, the radiation generators could 12 also with ultraviolet lamps be equipped or with any other lamps, depending on the liquid to be treated at the desired Effect.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for chemically effective irradiation of liquids, in which the liquid is alkaline in a thin layer Path through canoe-like compartments with alternating above and below Passage openings is exposed to the action of radiation, characterized in that, that on support columns (6) plates (3) are lined up to form flat chambers (1) by means of a clamping device (8) each with its only provided on one side closed webs (4) tightly against the flat rear side of the following plate pressed and alternately within the surface section framed by the web opposite to- lying sides near the web with at least one opening (2) are provided, the devices (12) for generating radiation on the longitudinal sides the lined-up panels are releasably attached.

2. Device according to claim 1, characterized in that the plates vertically arranged side by side and their openings (2) either at the top or lower part of adjacent plate groups consisting of several plates are arranged.

3. Device according to claim 1, characterized in that the plates made of glass or transparent plastic.

Considered publications: German Patent Specifications No. 964588, 903 264, 888 448, 832 439, 706 197; British Patent No. 598,993; U.S. Patent No. 1,271,790.