DE1203692B

DE1203692B - Verfahren zum Austreiben von freier Kohlensaeure aus Wasser durch Kaskadenverrieselung

Info

Publication number: DE1203692B
Application number: DEP25591A
Authority: DE
Original assignee: Pintsch Bamag AG
Current assignee: Pintsch Bamag AG
Priority date: 1960-08-27
Filing date: 1960-08-27
Publication date: 1965-10-21

Description

Verfahren zum Austreiben von freier Kohlensäure aus Wasser durch Kaskadenverrieselung Die Begasung von Flüssigkeiten erfolgt zu dem Zweck, um gelöste Gase aus der Flüssigkeit auszutreiben oder aber in ihr Gase zu lösen. Der Effekt, der jeweils eintritt, ist bekanntlich abhängig von den Partialdrücken der beteiligten Gase.
Wird z. B. sauerstoffarmes und kohlensäurereiches Wasser mit Luft behandelt, so erfolgt entsprechend dem hohen Sauerstoffpariialdruck der Luft leicht eine Anreicherung an gelösten Sauerstoff im zu behandelnden Wasser. Andererseits erfolgt eine Austreibung von Kohlensäure aus dem Wasser, weil der Kohlendioxyd-Partialdruck der Luft nur gering ist. Dieser Gesetzmäßigkeiten bedient man sich in der Wasserreinigung, wobei die Belüftung des Wassers durch Verregnen, Zerstäuben, Verspritzen, Rieseln über Kaskaden oder Körper mit großen Oberflächen, durch Mischrinnen oder überfallwehre, Einblasen oder Einschlagen von Luft usw. erfolgt.
Für die Größenbemessung entsprechender Anlagen haben sich allgemeine Erfahrungen herausgearbeitet, die allgemein eingehalten werden.
Bei der Rieselung z. B. (s. »Taschenbuch der Wasserversorgung« von Mutschmann und Stimm e 1 m a y e r, Frankh'sche Verlagsbuchhandlung Stuttgart 1956, S. 248 bis 253) wählt man bei intensiver Belüftung eine Rieslerfläche von 1 m2 für etwa 3,6 m3/h Wasser, bei weniger intensiver Belüftung von 0,5 m2 für die gleiche Wassermenge. Bei der Verdüsung wählt man je Quadratmeter Verdüsungsfläche eine Wasserbeaufschlagung von 1,8 bis 7,2 m3/h. Bei der Entsäuerung durch freien Regenfall kann der Quadratmeter Fläche mit bis zu 18 ms/h und in Ausnahmefällen mit bis zu 36 m3/h beaufschlagt werden. Der letzte Wert ist außerordentlich hoch und ist nur zur Erzielung geringer Effekte angewendet und bisher nie überschritten worden.
Um die Anlagenleistungen zu erhöhen, ist man auch schon andere Wege gegangen, beispielsweise indem man das zu behandelnde Wasser in einem turmartigen Bauwerk waagerecht in verschiedenen Etagen verspritzt hat, und zwar nach außen auf den Zylindermantel der Umfassungswand oder auch von der Umfassungswand aus nach dem Innern des Turmes zu. Man ist dabei offenbar von der überlegung ausgegangen, daß hierbei entsprechend der großen Mantelfläche des Turmes die Gesamtfläche gegenüber der Grundfläche verdreifacht wird und sich somit gute Leistungen bei kleiner Grundfläche erzielen lassen. Die Beaufschlagungsdichte beträgt dabei, auf die Grundfläche bezogen, etwa 20 m3/h je Quadratmeter. Bei wissenschaftlichen Arbeiten auf diesem Gebiet ließen sich nun ganz überraschende und nicht vorherzusehende Ergebnisse erarbeiten. Es wurde nämlich festgestellt, daß eine Verkleinerung der spezifischen Beaufschlagungsmenge zwar anfangs nicht mit einer Verschlechterung des Wirkungsgrades Hand in Hand geht, daß aber bei einer weiteren, wesentlichen Verringerung gerade das Gegenteil, wenigstens innerhalb eines gewissen Arbeitsbereiches, eintritt. Bei einer Kaskadenbelüftung wurden Ergebnisse ermittelt, die in F i g. 1 dargestellt sind.
Es handelt sich hierbei um eine Kaskadenverrieselung, bei welcher die Wasserverteilung verhältnismäßig grob, und zwar mit Rücksicht auf die hohe Karbonathärte des Wassers, wegen der eine zu weitgehende Auswaschung der Kohlensäure nicht zulässig ist. Gleichzeitig ist aber gerade bei einer solchen Anlage der unerwartete Effekt besonders gut sichtbar. Bei einer Verkleinerung der Beaufschlagungsfläche von 10 m2/100 m3/h, die dem üblichen Wert entspricht, auf 6 m2/100 m3/h ist kaum eine Veränderung der Kohlensäureauswaschung sichtbar. Offenbar streicht bei dieser Belastung die Hauptmenge der Luft ungenutzt durch den Belüftungsraum, während nur ein kleiner Teil der Luft die Auswaschung übernimmt. Bei weiterer Verkleinerung der Beaufschlagungsfläche und gleichem Luftdurchsatz wird der Auswaschungseffekt besser und erreicht bei der vorliegenden Versuchsanordnung bei einer Beaufschlagungsfläche von 1,25 m2/100 m3/h seinen besten Effekt mit 12 mg Rest-C02 je Liter Wasser. Bei weiterer Verkleinerung der Fläche tritt eine Hemmung des Luftdurchsatzes und damit wieder eine Verschlechterung des Außwaschungseffektes ein. Die 02 Aufnahme ist auch bei kleinen Beaufschlagungsflächen ausreichend, der Wirkungskreis steigt dabei kaum mit der Fläche, ein Maximum besitzt die 02 Aufnahme-Kurve nicht. Im Versuchsbeispiel und anderen Versuchsanordnungen konnte auch bei Erhöhung des Luftdurchsatzes in wirtschaftlichem Umfang die C02 Auswaschung bei größeren Belastungsflächen nie den Wirkungsgrad erreichen, der bei kleinen Belastungsflächen erzielbar war.
Bei Belüftungsanlagen mit feinerer Wasseraufteilung lagen die Werte für die C02 Gehalte auf etwa einer Geraden, bei etwa 9 bis 12 mg/1 Rest-C02-Gehalt war also im Bereich der Beaufschlagungsfläche von 2 bis 10 m2 je 100 ms/h von der Beaufschlagungsfläche fast unabhängig, wie dies F i g. 2 zeigt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zum Austreiben von freier Kohlensäure aus Wasser durch Kaskadenverrieselung, dadurch gekennzeichnet, daß Verrieselungswassermengen von 50 mslh und mehr je Quadratmeter waagerechter Raumfläche zur Anwendung kommen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 584 696; schweizerische Patentschrift Nr. 343 335.