DE1442585B

DE1442585B - Device for carrying out chemical and biological processes between liquids and gases

Info

Publication number: DE1442585B
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Br.-Ing. 476O Werl Brumme
Original assignee: Braunschweigische Maschinenbauanstalt, 33OO Braunschweig

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur und intensive Reaktion stattfindet, und zwar unterThe invention relates to a device for and intensive reaction takes place, namely under

Durchführung chemischer und biologischer Prozesse möglichst vollständiger Ausnutzung des gasförmigenImplementation of chemical and biological processes as complete as possible utilization of the gaseous

zwischen Flüssigkeiten und Gasen, bestehend aus Reaktionspartners.between liquids and gases, consisting of reactants.

einem Reaktionsbehälter mit einem inneren, kon- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch zentrisch angeordneten, oben und unten offenen 5 gelöst, daß die Einspritzvorrichtungen als Strahl-Leitzylinder, wobei am oberen Ende des Reaktions- pumpen ausgebildet sind, wobei die am unteren behälters eine zentral nach unten gerichtete Ein- Bereich des Reaktionsbehälters befindlichen Strahlspritzvorrichtung für Reaktionspartner und im unte- pumpen sternförmig angeordnet sind und die Saugren Bereich weitere Einspritzvorrichtungen für stutzen dieser Strahlpumpen auf das untere Ende Reaktionspartner vorgesehen sind. io des Leitzylinders ausgerichtet sind. Hierbei findeta reaction vessel with an inner, con This object is achieved according to the invention centrally arranged, top and bottom open 5 solved that the injection devices as a jet guide cylinder, being formed at the upper end of the reaction pumps, the lower container a centrally downward directed one area of the reaction container located jet spray device for reaction partners and in the pumping are arranged in a star shape and the suction tubes Area additional injectors for nozzle of these jet pumps on the lower end Reactants are provided. io of the guide cylinder are aligned. Here finds

Aus der deutschen Patentschrift 971 250 ist ein bereits in den Strahlpumpen eine innige Vermischung Verfahren zur Behandlung von pulverförmigen oder der Reaktionspartner statt, die in der Strahlpumpe körnigen Feststoffen in einer Flüssigkeit bekannt, bei aufeinandertreffen. Der Mischvorgang setzt sich in dem die Flüssigkeit in das auf einem konkav gewölb- dem Leitzylinder fort und wird beim Austritt aus ten Siebboden befindliche Feststoffmaterial durch 15 diesem Zylinder erneut intensiviert, indem das Geeine düsenförmige Leiteinrichtung in der Form einge- misch an dieser Stelle erneut von Strahlpumpen erspritzt wird, daß die dabei auftretende Injektor- faßt und innig vermischt wird. Die Strahlpumpen wirkung in der Leitvorrichtung den Umwälzvorgang am unteren Ende des Leitzylinders dienen gleichzeitig innerhalb des Behälters verbessert. Die Flüssigkeit dazu, das Gemisch umzulenken und in Umlauf zu wird mit Hilfe einer Düse eingespritzt, während sich 20 halten. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Feststoffe bereits innerhalb des Behälters auf wenn die Strahlpumpe am oberen Ende des Reakdem Siebboden befinden. Aus der deutschen Patent- tionsbehälters über eine Leitung an eine das Treibschrift 675 181 ist weiterhin eine Vorrichtung be- mittel liefernde Druckflüssigkeitsquelle anschließbar kannt, die zur Oxydation mittels Luft von in einer ist, während die Strahlpumpen am unteren Ende des Flüssigkeit gelösten oder suspendierten Stoffen dient. 25 Reaktionsbehälters über eine Leitung mit einem Die Vorrichtung weist einen oben offenen und sich Treibmittelverteiler an eine das Treibmittel liefernde nach oben erweiternden Reaktionsbehälter auf, dem Druckgasquelle anschließbar sind. Die neue Ausbildas Gemisch zentral von unten zugeführt wird. Das dung ermöglicht auf einfache und kraftsparende Gemisch fließt im Behälter mit abnehmender Ge- Weise, die gewünschten Reaktionen zu beschleuschwindigkeit nach oben und zwar so, daß die darin 30 nigen, indem eine innige Vermischung zwischen Gas enthaltenen Gase freigesetzt werden und nach oben ung Flüssigkeit stattfindet, und zwar unter möglichst in die Atmosphäre austreten können. Die Flüssigkeit vollständiger Ausnutzung der Gasphase. Das durch wird dagegen über flache Schalen am oberen Rand die Strahlpumpe am oberen Ende des Leitzylinders des Reaktionsbehälters in eine venturirohrartige Leit- aufgeschäumte Gemisch wird in den Leitzylinder vorrichtung überführt, an die eine mit Umwälz- 35 eingeführt, in welchem bereits eine Reaktion einpumpe versehene Rückführungsleitung anschließt, setzt. Vor allem aber wird durch die Hintereinanderdie mit dem zentralen unteren Einlaß des Reaktions- schaltung von Strahlpumpe, Leitzylinder und weitebehälters in Verbindung steht. In die Leitvorrichtung ren Strahlpumpen gewährleistet, daß das spezifisch ragt ein Luft- oder Gasansaugrohr hinein, durch leichtere aufgeschäumte Gemisch zuverlässig bis das von der rasch strömenden Flüssigkeit Luft oder 40 zum Boden des Reaktionsbehälters herabgeführt Gas in die Flüssigkeit angesaugt wird. Hinter der wird. Das am Boden durch die Strahlpumpen um-Leitvorrichtung sollen sich Flüssigkeit und Gas innig gelenkte Gemisch wird durch die Strahlpumpen vermischen. erneut mit Gas oder Luft erheblich angereichertFrom the German patent specification 971 250, an intimate mixing is already in the jet pumps Process for treating powder or the reactants take place in the jet pump granular solids in a liquid known when they meet. The mixing process continues in where the liquid continues into the on a concavely curved guide cylinder and is out when it exits The solid material located in the sieve bottom is intensified again through this cylinder by the Geeine nozzle-shaped guide device in the form mixed in at this point, sprayed again by jet pumps is that the injector that occurs is grasped and intimately mixed. The jet pumps effect in the guide device the circulation process at the lower end of the guide cylinder serve at the same time improved inside the container. The liquid is used to deflect the mixture and circulate it is injected using a nozzle while holding 20. It has proven to be advantageous the solids already inside the container on when the jet pump is at the top of the reacdem Sieve bottom. From the German patent container via a line to the propellant 675 181, a pressure fluid source that supplies a device can also be connected which is used for oxidation by means of air from in one, while the jet pumps at the lower end of the Liquid dissolved or suspended substances is used. 25 reaction vessel via a line with a The device has an open top and propellant distributor to a supplying the propellant upwardly widening reaction vessel, the pressurized gas source can be connected. The new training Mixture is fed centrally from below. The manure enables simple and energy-saving Mixture flows in the container with decreasing speed upwards in such a way that the nigen in it 30 by an intimate mixing between gas The gases contained are released and liquid takes place upwards, under as much as possible can leak into the atmosphere. The liquid fully utilizes the gas phase. That through on the other hand, the jet pump at the upper end of the guide cylinder is via flat bowls on the upper edge of the reaction vessel in a venturi-tube-like guide-foamed mixture is in the guide cylinder Device transferred to the one with circulation 35 introduced into which a reaction is already pumped provided return line connects, sets. But above all, through the successive with the central lower inlet of the reaction circuit of jet pump, guide cylinder and tank communicates. In the Leitvorrichtung ren jet pumps ensures that this is specific an air or gas suction pipe protrudes into it, reliably up to thanks to the lighter foamed mixture which is carried down by the rapidly flowing liquid air or 40 to the bottom of the reaction vessel Gas is sucked into the liquid. Behind the will. That on the ground by the jet pumps by-guide device liquid and gas intimately directed mixture is intended by the jet pumps mix. again significantly enriched with gas or air

Schließlich ist aus der deutschen Patentschrift und vermischt, wobei dieses Gas oder diese Luft das 955 317 eine Vorrichtung zur Durchführung chemi- 45 Treibmittel für die unteren Strahlpumpen bildet. Im scher Reaktionen innerhalb eines Reaktionsbehälters aufgeschäumten Zustand bieten die Reaktionspartner bekannt, indem ein oben und unten offener, insbe- sehr große Reaktionsflächen dar, was die chemischen sondere zentral angeordneter Leitzylinder vorgesehen oder biologischen Prozesse erheblich beschleunigt,
ist, in dem von oben her eine Einspritzvorrichtung In fast jedem chemischen oder biologischen Prohineinragt, durch welche eine Kühlflüssigkeit oder 50 zeß ist das dosierte Hinzufügen von weiteren flüsein als solcher dienender flüssiger Reaktionspartner sigen Reaktionspartnern erforderlich. Hierbei kann in den Leitzylinder eingeführt werden kann. Am es sich z. B. um Reinkulturen von Mikroorganismen unteren Ende des Reaktionsbehälters sind weitere od. dgl. handeln. Zu diesem Zweck ist vorteilhafter-Einspritzvorrichtungen vorgesehen, durch welche die weise vorgesehen, daß die Strahlpumpe am oberen Ausgangsstoffe zugeführt werden. Das Leitrohr ist 55 Ende des Reaktionsbehälters wenigstens einen zuoben erweitert, um ein leichtes Abscheiden und Auf- sätzlichen Ansaugstutzen für einen flüssigen Reaksteigen von Gasblasen zu ermöglichen. Nehmen tionspartner aufweist. Die obere Strahlpumpe dient Gase an der Reaktion teil, so werden diese bei der hierbei nicht allein zum dosierten Zuführen, sondern bekannten Vorrichtung zusammen mit einer Hilfs- zugleich zum innigen Einmischen dieses zusätzlichen flüssigkeit durch schlitzartige Öffnungen etwa senk- 60 Reaktionspärtners. Auch in geringen Mengen zugerecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit in den führte Flüssigkeiten werden durch die Hinterein-Reaktionsbehälter eingespritzt. anderschaltung von Strahlpumpe, Leitzylinder undFinally, from the German patent specification and mixed, this gas or this air forms the 955 317 a device for carrying out chemical propellants for the lower jet pumps. In the shear reactions within a reaction container, the reactants offer a foamed state, in that an above and below open, in particular very large reaction surfaces, which provide the special chemical guide cylinder arranged in the center or significantly accelerate biological processes,
is, in which from above an injection device protrudes in almost every chemical or biological process, through which a cooling liquid or 50 zeß, the metered addition of other fluids serving as such liquid reactants is necessary. This can be introduced into the guide cylinder. On it z. B. to pure cultures of microorganisms lower end of the reaction container are other od. Like. Act. For this purpose, injection devices are advantageously provided, by means of which it is provided that starting materials are supplied to the jet pump at the top. The guide tube is widened at least one at the top at the end of the reaction container in order to allow easy separation and additional suction nozzles for a liquid rise in gas bubbles. Take action partner. The upper jet pump serves gases to participate in the reaction, so these are not only used for metered feeding, but also for the known device together with an auxiliary at the same time for intimate mixing of this additional liquid through slot-like openings. Even in small quantities appropriate to the direction of flow of the liquid in the guided liquids are injected through the reaction vessel behind. switching of the jet pump, guide cylinder and

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiteren Strahlpumpen rasch auf den GesamtinhaltIt is the object of the present invention to provide a further jet pump quickly to the entire content

Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art des Reaktionsbehälters verteilt,Device of the type of reaction container described in more detail at the beginning distributed,

so weiterzubilden, daß bei mäßigem Kraftbedarf eine G5 Es ist bekannt, daß man z. B. Flüssigkeiten zumto continue training so that with moderate power requirement a G5 It is known that one z. B. liquids for

innige und bleibende Vermischung der Reaktions- Zwecke der Förderung aerober biologischer Um-intimate and permanent mixing of the reaction purposes of promoting aerobic biological environment

partner schon nach kurzer Behandlung in der Vor- Setzungen durch Mikroorganismen in eine heftigepartner already after a short treatment in the preconditions by microorganisms in a violent

richtung erreicht wird, so daß eine möglichst rasche wirbelnde Bewegung umsetzen kann, ohne diedirection is reached, so that a swirling movement as quickly as possible can implement without the

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Mikroorganismen dabei zu zerstören oder zu beein- mittel 7 weiteren Strahlpumpen 9 zu, deren Säügträchtigen. So sieht beispielsweise die deutsche Pa- stutzen 10 in das Innere des Leitzylinders 2 münden, tentschrift 1 071 024 zu diesem Zweck einen in einen Das in diesem befindliche aufgeschäumte Flüssig-Reaktionsbehälter eintauchenden Rotationsbelüfter keits-Luft- bzw. -Gas-Gemisch wird durch die Saugin Form einer hohlen Belüftungsscheibe mit am 5 stutzen 10 von den Strahlpumpen 9 angesaugt und Umfang angeordneten Luftaustrittsöffnungen vor, durch deren Druckstutzen 11 in radialer Richtung welche Scheibe von Prallblechen umgeben ist und gegen die Wandung des Reaktionsbehälters 1 getriemit einer Umdrehungszahl von etwa 1200 Um- ben. Die Flüssigkeit wird dabei nicht nur umgewälzt, drehungen pro Minute angetrieben wird. Hierbei sondern auch in innigem Kontakt mit dem gasförkönnen den Luftaustrittsöffnungen noch gesonderte io migen Medium gebracht.Destroying or influencing microorganisms in the process 7 further jet pumps 9, which impair their suction. For example, the German pas- sage 10 looks into the interior of the guide cylinder 2, tentschrift 1 071 024 for this purpose in a foamed liquid reaction container located in this immersing rotary aerator keits-air or gas mixture is through the Saugin In the form of a hollow ventilation disc with nozzle on the 5 10 sucked in by the jet pumps 9 and Circumferentially arranged air outlet openings in front, through their pressure port 11 in the radial direction which disc is surrounded by baffle plates and driven against the wall of the reaction container 1 a speed of about 1200 ums. The liquid is not only circulated, rotations per minute is driven. Here, but also in close contact with the gas the air outlet openings still brought separate io shaped medium.

Wirbelkammern zugeordnet sein, um eine möglichst Am Boden des Behälters 1 ist ein Ablaßstutzen 12 intensive Durchwirbelung der Flüssigkeit und der vorgesehen, durch den die Reaktionsflüssigkeit wei-Luft zu erhalten. Die Praxis hat gezeigt, daß auch teren Verfahrensschritten zugeführt werden kann. Wie die neue Vorrichtung trotz des hohen Durch- aus der F i g. 2 zu erkennen ist, sind die Druckmischungseffektes keinerlei schädlichen Einfluß auf 15 stutzen 11 der Strahlpumpen 9 so angeordnet, daß die Mikroorganismen besitzt. Ein Vorteil der neuen sie gemeinsam ein Kreuz oder einen Stern bilden, Vorrichtung besteht auch darin, daß sie für die der konzentrisch zum Reaktionsbehälter 1 angeordnet kontinuierliche Behandlung von Flüssigkeiten und ist.
Gasen verwendet werden kann. In der F i g. 3 ist eine weitere Ausgestaltung derVortex chambers can be assigned in order to obtain as much air as possible. At the bottom of the container 1, an outlet connection 12 is provided for intensive vortexing of the liquid and through which the reaction liquid can be supplied with air. Practice has shown that even more direct process steps can be added. As the new device despite the high degree of detail in FIG. 2 can be seen, the pressure mixing effect has no harmful influence on 15 lugs 11 of the jet pumps 9 so arranged that the microorganisms possesses. An advantage of the new device, which together form a cross or a star, is also that it is for the continuous treatment of liquids and is arranged concentrically to the reaction vessel 1.
Gases can be used. In FIG. 3 is a further embodiment of the

Um die Misch- und Umlenkwirkung der Strahl- 20 neuen Vorrichtung gezeigt. Die Teile der Vorrich-To the mixing and deflecting effect of the jet 20 new device shown. The parts of the device

pumpen am unteren Ende des Reaktionsbehälters zu tung, die denen entsprechen, die in den F i g. 1 und 2pumps at the lower end of the reaction vessel that correspond to those shown in FIG. 1 and 2

unterstützen, kann zweckmäßigerweise der Leitzylin- bereits erwähnt wurden, sind in dieser wie auch insupport, can expediently the Leitzylin- have already been mentioned, are in this as well as in

der am unteren Ende einen Kragen aufweisen, wobei den weiteren Figuren mit den gleichen Bezugszeichenwhich have a collar at the lower end, the other figures with the same reference numerals

die Saugstutzen der diesem Ende zugeordneten versehen. Es wird im folgenden jeweils das Abwei-the suction nozzle of the associated end is provided. In the following, the deviation

Strahlpumpen unter diesem Kragen angeordnet sind. 25 chende bzw. Zusätzliche der Ausgestaltung geschil-Jet pumps are arranged under this collar. 25 corresponding or additional descriptions of the design

Vorteilhafterweise ist dabei der Kragen als konische dert. Das bereits Erwähnte wird nicht wiederholt.The collar is advantageously changed as a conical one. What has already been mentioned is not repeated.

Erweiterung des Leitzylinders ausgebildet, während Bei der Vorrichtung, die die F i g. 3 zeigt, ist dieExtension of the guide cylinder formed, while in the device that the F i g. 3 shows is the

die Druckstutzen der unter dem Kragen angeord- Strahlpumpe 3 mit einem zusätzlichen Saugstutzenthe pressure port of the jet pump 3 arranged under the collar with an additional suction port

neten Strahlpumpen vom Kragen weg radial nach 13 für eine flüssige Verfahrenskomponente ausge-designed jet pumps radially to 13 away from the collar for a liquid process component.

außen und/oder nach oben zum Deckel des Reak- 30 rüstet. Über diesen Stutzen 13 können Reinkulturenoutside and / or upwards to the cover of the reac-30 equips. Pure cultures can be used via this connection piece 13

tionsbehälters hin unter einem Winkel zwischen 15 von Mikroorganismen, z. B. Hefen, aber auch anderetion container at an angle between 15 of microorganisms such. B. yeasts, but also others

und 30° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet chemische Reaktionskomponenten in die Flüssigkeitchemical reaction components in the liquid are aligned 30 ° with respect to the horizontal

sind. * eingemischt werden, die in den Behälter 1 einläuft.are. * are mixed in, which runs into container 1.

Eine konstruktiv und herstellungsmäßig besonders Der Leitzylinder 2 ist an seinem unteren Ende offen einfache Ausführungsform erhält man, wenn der 35 und mit einer trichterartigen Erweiterung 15 ver-Reaktionsbehälter einen trichterförmigen Boden auf- sehen, unter der Strahlpumpen 14 mit ihren Saugweist, der mit dem entsprechend angepaßten Kragen stutzen 16 angeordnet sind. Diese Strahlpumpen, die den ringförmigen Austrittsstutzen der Strahlpumpen in der bereits erwähnten Weise für gasförmiges bildet und in seinem Zentrum einen kegelförmigen, Treibmittel ausgelegt sind, saugen das schaumin den Leitzylinder ragenden Düsenkopf trägt, von 40 artige Gemisch, das dem Leitzylinder 2 zugeführt welchem die sternförmig angeordneten Treibdüsen wird an, und treiben es durch ihre Druckstutzen 17 der Strahlpumpen ausgehen. in die im Behälter 1 befindliche Flüssigkeit. Abwei-A particularly constructive and manufacturing aspect. The guide cylinder 2 is open at its lower end simple embodiment is obtained when the 35 and with a funnel-like extension 15 ver reaction container see a funnel-shaped bottom, under which jet pumps 14 with their suction points, the clip with the correspondingly adapted collar 16 are arranged. These jet pumps that the annular outlet nozzle of the jet pumps in the manner already mentioned for gaseous forms and in its center a conical, propellant are designed, suck the foam the nozzle head protruding from the guide cylinder carries a 40-like mixture that is supplied to the guide cylinder 2 which drive nozzles are arranged in a star shape and drive it through their pressure connection 17 the jet pumps go out. into the liquid in container 1. Deviation

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schema- chend von der bisher geschilderten Ausführung ver-In the following, the invention is illustrated schematically from the embodiment described so far.

tischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbei- laufen die Druckstutzen der Strahlpumpen 14 nachThe pressure connections of the jet pumps 14 follow the table drawings on several exemplary embodiments

spielen näher erläutert. 45 oben zur Flüssigkeitsoberfläche. Die einzelnenplay explained in more detail. 45 above to the liquid surface. The single ones

Die Fig. 1, 2, 5 und? zeigen Längsschnitte durch Strahlpumpen 14 sind jedoch nach wie vor sternverschiedene Ausführungsformen der neuen Vor- förmig um den Leitzylinder verteilt angeordnet,
richtung. Die F i g. 4 zeigt die Anordnung der Strahlpum-Figs. 1, 2, 5 and? show longitudinal sections through jet pumps 14, however, star-different embodiments of the new pre-shape are still distributed around the guide cylinder,
direction. The F i g. 4 shows the arrangement of the jet pump

Die F i g. 2, 4, 6 und 8 stellen die entsprechenden pen in der Draufsicht.The F i g. 2, 4, 6 and 8 represent the corresponding pen in plan view.

Vorrichtungen in Draufsicht dar. 5° Die in der F i g. 5 gezeigte Vorrichtung stellt imDevices in plan view. 5 ° The in F i g. The device shown in FIG

Die F i g. 9 zeigt eine Anordnung mehrerer Be- wesentlichen eine Kombination der VorrichtungThe F i g. 9 shows an arrangement of several essentials of a combination of the device

hälter, die sich für den kontinuierlichen Betrieb gemäß der Fig. 1 und 2 und Fig. 3 und 4containers suitable for continuous operation according to FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4

eignet. dar. Der Leitzylinder 2 ist an seinem unteren Endesuitable. The guide cylinder 2 is at its lower end

F i g. 1 zeigt einen Reaktionsbehälter 1, auch Be- offen ausgebildet und mit der trichterförmigen Erweilüftungsbehälter genannt, in dessen Zentrum ein oben 55 terung 15 ausgerüstet. Unmittelbar in die Öffnung offener Leitzylinder 2 aufrechtstehend angeordnet ist. des unteren Leitzylinders ragen die Saugstutzen 10 Im Deckel des Reaktionsbehälters 1 ist eine Strahl- von Strahlpumpen 9 hinein, deren Druckstutzen 11 pumpe 3 für flüssiges Medium, das in Richtung des radial gegen die Wandung des Behälters 1 gerichtet Pfeiles 4 einströmt, vorgesehen. Ein gasförmiges sind, während die aus der F i g. 3 bekannten Strahl-Medium 5 wird von der Strahlpumpe 3 in Richtung 60 pumpen 14 in der bereits beschriebenen Weise zudes Pfeiles angesaugt. Aus dem Druckstutzen der sätzlich angeordnet sind. Bei dieser Ausbildung, Strahlpumpe 3 tritt die Flüssigkeit, durch das gas- deren Draufsicht die F i g. 6 zeigt, ergibt sich eine förmige Medium aufgeschäumt, in Richtung des sehr innige Durchmischung und Umwälzung der im Pfeiles 6 aus und in das Innere des Leitzylinders ein. Behälter 1 befindlichen Flüssigkeit auch dann, wenn Den Boden des Reaktionsbehälters 1 durchsetz ein 65 diese eine derartige Mischung und Umwälzung auf Rohr zur Zufuhr von gasförmigem Treibmittel 7, das Grund ihrer Eigenschaften besonders erschwert,
in einen Treibmittelverteiler 8 einströmt. Dieser In der F i g. 7 ist eine weitere Ausgestaltung der Treibmittelverteiler 8 führt das gasförmige Treib- neuen Vorrichtung dargestellt. Der Behälter 1 weistF i g. 1 shows a reaction vessel 1, also designed to be open and referred to as the funnel-shaped ventilation vessel, in the center of which a vent 15 is fitted at the top. Directly in the opening open guide cylinder 2 is arranged upright. of the lower guide cylinder protrude the suction nozzle 10 In the lid of the reaction container 1 is a jet of jet pumps 9, the pressure nozzle 11 pump 3 for liquid medium flowing in the direction of the arrow 4 directed radially against the wall of the container 1, is provided. They are gaseous, while those from FIG. 3 known jet medium 5 is sucked in by the jet pump 3 in the direction 60 pumps 14 in the manner already described zudes arrow. From the pressure port which are additionally arranged. In this embodiment, jet pump 3, the liquid passes through the gas, the top view of which shows FIG. 6 shows, a shaped medium is foamed, in the direction of the very intimate mixing and circulation of the arrow 6 from and into the interior of the guide cylinder. The liquid located in the container 1 also occurs when the bottom of the reaction container 1 is penetrated by a 65 such a mixture and circulation on the pipe for the supply of gaseous propellant 7, which is particularly difficult due to its properties,
flows into a propellant distributor 8. This In the F i g. 7 shows a further embodiment of the propellant distributor 8 which carries the gaseous propellant new device. The container 1 has

abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsformen einen trichterartig ausgebildeten Boden 18 auf, an dessen tiefster Stelle der Zuführstutzen 17 für ein gasförmiges Treibmittel angeordnet ist. Dieser Zuführstutzen 17 mündet in einen Düsenkopf 19 ein, an welchem mehrere Treibmitteldüsen 20 für ein gasförmiges Medium sternförmig verteilt angeordnet sind. Die Düsen 20 verlaufen im wesentlichen parallel zum trichterartigen Boden 18. Das untere Ende des Leitzylinders 2 ist mit einer Abwinkelung 21 versehen, die im wesentlichen parallel zum trichterartigen Boden 18 verläuft und am Ende etwas erweitert ist. Im Zusammenwirken mit dem Boden 18 und den Düsen 20 bildet die Abwinkelung 21 Strahlpumpen für ein gasförmiges Treibmittel, die den Strahlpumpen 9 bzw. 14 in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechen und die aus einem kreisringförmigen Diffusor 22 bestehen, an den sich ein gleichfalls kreisringförmiger Druckstutzen 23 anschließt, während eine Mehrzahl von Treibmitteldüsen 20 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung und eine besonders intensive, den gesamten Flüssigkeitsinhalt des Behälters 1 erfassende Umwälzung und Durchlüftung. Der Grundriß der Anordnung der Düsen ist in der F i g. 8 zu erkennen.in contrast to the embodiments described so far, a funnel-like bottom 18, at the lowest point of which the feed nozzle 17 for a gaseous propellant is arranged. This Feed nozzle 17 opens into a nozzle head 19, on which several propellant nozzles 20 for a gaseous medium are arranged distributed in a star shape. The nozzles 20 are essentially parallel to the funnel-like bottom 18. The lower end of the guide cylinder 2 is provided with an angle 21, which runs essentially parallel to the funnel-like bottom 18 and widens somewhat at the end is. In cooperation with the base 18 and the nozzles 20, the angled portion 21 forms jet pumps for a gaseous propellant, which the jet pumps 9 and 14 in the previously described Embodiments correspond and which consist of an annular diffuser 22 on which is also followed by an annular pressure port 23, while a plurality of Propellant nozzles 20 is provided. This design results in a considerable simplification and a particularly intensive circulation that encompasses the entire liquid content of the container 1 and ventilation. The plan view of the arrangement of the nozzles is shown in FIG. 8 to be recognized.

Die F i g. 9 zeigt, wie die neue Vorrichtung weiter verbessert werden kann. Ein Behälter 1, der wahlweise nach einer der unter den F i g. 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein kann, ist zusätzlich mit einem Absaugstutzen 24 ausgerüstet, der im oberen Bereich des Behälters 1 vorgesehen ist. Der Vorrichtung sind jedoch weitere Reaktionsbehälter 25 zugeordnet, die ebenfalls mit Absaugstutzen 26 versehen sind, über welche sie an eine gemeinsame Saugleitung 27 angeschlossen sind, die zu einer geeigneten Saugpumpe führt. Durch diese Saugpumpe wird im Inneren der Behälter 1 und 25 ein Unterdruck erzeugt, der die Flüssigkeit in den Behältern dazu anregt, Gas oder Luft abzugeben.The F i g. Figure 9 shows how the new device can be further improved. A container 1, optionally according to one of the below fig. 1 to 8 described embodiments can be formed is additionally equipped with a suction nozzle 24, which is provided in the upper area of the container 1 is. However, the device is assigned further reaction containers 25, which are also equipped with suction nozzles 26 are provided, via which they are connected to a common suction line 27, which leads to a suitable suction pump. This suction pump is used in the interior of the container 1 and 25 creates a negative pressure that stimulates the liquid in the containers to release gas or air.

Jeder der Behälter 25 weist in seinem Boden einen Ablaßstutzen 28 auf, der den Ablaßstutzen 12 des Behälters 1 entspricht. Dem Behälter 25 wird jedoch das Reaktionsmedium, d. h. die zu belüftende oder zu begasende Flüssigkeit nicht von oben, sondern durch den Boden zugeführt. Zu diesem Zweck dienen Strahlpumpen 29, die für ein gasförmiges Treibmittel ausgelegt sind, welches zweckmäßigerweise von dem der Reaktion zuzuführenden Gas gebildet wird. Die Saugstutzen 30 des ersten Behä!- ters 25 sind mit dem Ablaßstutzen 12 des Behälters 1 und die Saugstutzen 30 des zweiten Behälters 25 mit dem Ablaufstutzen 28 des ersten Behälters 25 verbunden usf. Die Druckstutzen 31 der Strahlpumpen 29 sind in jeweils geeigneter Weise angeordnet, und zwar so, daß sie den jeweils günstigsten Belüftungs- und Umwälzungseffekt garantieren. Die Reaktionsflüssigkeit wird also aus dem Behälter 1 in den Behälter 25 und aus diesem in den nächsten Behälter 25 usw. überführt. Bei jedem Behälterwechsel findet eine innige Durchmischung und Begasung der flüssigen Reaktionskomponente statt, zugleich wird aber auch beim Eintritt in einen der Reaktionsbehälter 1 oder 25 eine Entgasung gefördert, durch die verbrauchte gasförmige Reaktionsanteile entfernt werden. Auf diese Weise wird der Ablauf des chemischen oder biologischen Prozesses sehr stark beschleunigt und das erforderliche Behältervolumen im Vergleich zum bisher erforderlichen Volumen erheblich verkleinert. Es wird darüber hinaus eine nahezu vollständige Ausnutzung der gasförmigen und der flüssigen Komponente erzielt. An den letzten Ablaßstutzen 28 ist zu diesem Zweck eine in den Figuren nicht dargestellte und durch das Bezugszeichen 32 angedeutete Einrichtung angeschlossen, die wenigstens die unverbrauchte Flüssigkeit oder den Teil der Flüssigkeit, der nicht vollständig durchreagiert hat, vom Flüssigkeitsstrom ausscheidet und im Sinne eines Kreislaufes beispielsweise durch den Saugstutzen 13 der Strahlpumpe 3 des Behälters 1 wieder in das Verfahren zurückleitet. Bei geeigneter Auswahl der Steuer- und Trenneinrichtungen kann wahlweise bei einer geringen Anzahl von Behältern 25 die gesamte Flüssigkeit mehrmals durch die einzelnen Behälter oder zumindest ein Teil der Flüssigkeit mehrmals durch die Behälter sowie 1 geleitet werden, bis eine nahezu vollständige Ausnutzung aller Reaktionskomponenten erreicht ist.Each of the containers 25 has a drain port 28 in its bottom, the drain port 12 of the Container 1 corresponds. However, the reaction medium, i. H. the one to be ventilated or The liquid to be gassed is not supplied from above, but through the bottom. To this end serve jet pumps 29, which are designed for a gaseous propellant, which expediently is formed by the gas to be fed to the reaction. The suction nozzle 30 of the first container! ters 25 are with the drain port 12 of the container 1 and the suction port 30 of the second container 25 with the outlet connection 28 of the first container 25 and so on. The pressure connection 31 of the jet pumps 29 are arranged in a suitable manner in each case, in such a way that they are the most favorable in each case Guarantee ventilation and circulation effect. The reaction liquid is thus released from the container 1 transferred into the container 25 and from this into the next container 25 and so on. With every container change an intimate mixing and gassing of the liquid reaction component takes place at the same time however, degassing is also promoted when entering one of the reaction vessels 1 or 25, through which the consumed gaseous reaction components are removed. In this way, the The chemical or biological process is very much accelerated and the required container volume considerably reduced compared to the previously required volume. It will be beyond that Almost complete utilization of the gaseous and liquid components is achieved. On the last drain port 28 is for this purpose a not shown in the figures and by the Connected device indicated by reference numeral 32, the at least the unused liquid or that part of the liquid that has not completely reacted through is separated from the liquid flow and in the sense of a circuit, for example through the suction nozzle 13 of the jet pump 3 of the Container 1 returns to the process. With a suitable selection of the control and disconnection devices can optionally with a small number of containers 25, the entire liquid several times through the individual containers or at least part of the liquid several times through the container and 1 are passed until almost complete utilization of all reaction components is achieved is.

Claims

Patent claims:

1. Device for carrying out chemical and biological processes between liquids and gases, consisting of a reaction vessel with an inner, concentrically arranged, Guide cylinder open at the top and bottom, with a central one at the top of the reaction vessel Downward-facing injection device for reactants and more in the lower area Injection devices for reactants are provided, characterized in that that the injection devices are designed as jet pumps (3, 9 and 14), with the one at the bottom The jet pumps (9, 14) located in the area of the reaction container are arranged in a star shape and the suction nozzles (10 and 16) of these jet pumps on the lower end of the guide cylinder (2) are aligned.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the jet pump (3) at the top End of the reaction vessel via a line (4) to a pressurized fluid source supplying the propellant and the jet pumps (9, 14) at the lower end of the reaction vessel via a line (7) can be connected with a propellant distributor (8) to a pressurized gas source supplying the propellant are.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the jet pump (3) at the top At the end of the reaction vessel, there is at least one additional suction nozzle (13) for a liquid Has reactants.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the guide cylinder (2) at the lower End has a collar (15, 21) and that the suction nozzle is assigned to this end Jet pumps (14) are arranged under the collar.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the collar as a conical extension (15) of the guide cylinder (2) is formed and that the pressure port of the under the collar arranged jet pumps away from the collar radially outwards and / or upwards to the

Lid of the reaction container (1) at an angle between 15 ° and 30 ° with respect to the Horizontally aligned.

6. Apparatus according to claim 4, characterized in that the reaction container has a has funnel-like bottom (18) with the

appropriately adapted collar (21) forms the annular outlet nozzle of the jet pumps and in its center a conical nozzle head (19) protruding into the guide cylinder (2) carries, from which the star-shaped drive nozzles (20) of the jet pumps proceed.

For this purpose 2 sheets of drawings

009 538/377