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Verfahren und Einriohtung sum Mischen einer Flüssigkeit mit Feststoff-
oder Flüssigkeitsteilchen.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Mischen
einer Flüssigkeit mit Feststoff- oder Flüssigkeitsteilohen, die insbesondere eine
Verwendung für die Entstaubung von Gasen finden kann.
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Zum Misohen von Stoffen sind die versohiedensten Verfahren und Einrichtungen
bekannt, die im allgemeinen mit mechanischen Rührwerken versehen sind und absatzweise
oder kontinulierlich mit einem Gleich- oder Gegenstromprinzip arbeiten. Insbesondere
sind such Einrichtungen bekannt, mit denen ein sogenanntes pneumatisohes Rühren
von üssigkeiten mit Gasen durchgeführt werden kann, indem disse aus Düsse ausströmen,
so daß eine wirbelnde Bewegung hervorgerufen wird. Auf der anderen Seite wird eine
Entstaubung von Gasen, besonders von Luft, sittelle Filtereinriohtungen oder aber
durch eine sogenannte elektrisohe Entstaubung durchgeführt. Als Filter werden im
wesentlichen Öl-Benetzungefilter, das sind filterkösten mit Füllkörpern, auf deren
OborflWohe Öl,- das leiohter ala Wasser benetzt, den Staub bindt, verwandt. Dabei
ist on notwendig, die Fi} ter su regenerieren bzw. in der Einrichtung auszuwechaeln.
Bei der elektrischen Entstaubung strdmt das staubhaltige Gas durch einen Feldraum
zwischen einer Sprüh- und Niederschlagselektrode, wobei sioh der Staub an der Niederschlagselektrode,
teils auoh an der SprUhelektrode absetzt. Beide Elektroden müssen durch Erschüttern,
z. B. durch Abklopfen, rein gehalten werden. Um eine gute Reinigungswirkung zu erzielen,
drf dbei das Gas das Kraftfeld ur mit einer bestimmten Geschwindigkeit durchwandern.
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Die Erfindung will ein Verfahren und eine Einrichtung verfUgbar machen,
die eine besonders intensive Durchmischung einer Flüssigkeit mit Feststoff- oder
Flüssigektisteilchen gewährleistet und bei ihrer Verwendung zum Entstauben von Gasen
eine besonders gute Reinigungswirkung erreioht. Dieses Ziel wird nach dem erfindungsgemäßen
Verfhren dadurch verwirklicht, daB die Teilchan in einem Gasstrom durch ein Rohr
mit venturi-artiger Verjüngung geführt werden, daM dem Gasatrom vor der Verjüngungs-
aber den Rohrquerschnitt reichenden Verteilung zugeleitet wird und daß schließlich
das Gae von der Flüssigkeit getrennt und abgeleitet wird.
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Dabei wird vorteilhaft der Gemisohstrom unter soharfer Umlenkun+on
einem an das Venturirohr anschließenden Mischungsraum in einen Flüssigkeitsbehälter
geleitet.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens besteht darin, daß
der Gemischstrom naah Verlassen der VenturiverjUngung in Rotation versetzt wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens geht die Erfindung von einer Mischungseinrichtung
mit einem Gaszuführrohr, und einem daran anschließenden Mischungsraum aus und besteht
darin, daB das Gaszuführrohr nach einer Art eines Venturi-Rohres verjüngt ist, wobei
mehrere Düsen auf einem Kreisring vor der Verjüngung in dem Gassufthrrohr angeordnet
sind und die DUsenstrahlen zur Rohrachse exzentrisch, sich in ihrer Projektion kreuzend
verlaufen, daß sich der anschließende Mischungsraum rohrförmig fast bis zum Boden
eines FlUssigkeitsbehälters erstreckt, daB der Flüssigkeitsbehälter mit einem Absetzbecken
in Verbindung steht und oben ein Gasabzugsrohr aufweist, und daB die Dfisen Aber
eine Druckleitung mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stehen.
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Zur Verstnrkung der Durchmisohungswirkung ist in Weiterbildung der
erfindungsgemäßen mischungseinrichtung am Endumfang des rohrfdrmigen Mischungeraumes
eine ringförmige Scheibe angeordnet und gegenttber dem Ende des Misohungsraumes
eine drehbare Scheibe vorgesehen, die mit der ringförmigen Scheibe des Mischungsraumes
einen schmalen ringförmigen Austrittespalt freigibt.
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Mit Vorteil sind dabei auf der drehbaren Scheibe Flügel befestigt,
die in den rohrf8rmSgen Mischungsruam hinein ragen, und bei ihrer Bewegung mit der
Scheibe eine turbulenzsteigernde Wirkung ausfüben.
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Zweckmäßiger Weise ist der Teil des Flüssigketisbehälters, der sich
über dem Absetzbecken befindet, mittels einer fltissigkeitsdurchlässigen Trennwand
von dem übrigen Flüssigkeitsbehälter getrennt. Vorteilhaft besteht die Trennwand
aus mehreren, dem Stromverlauf angepaßten Blechen, die zueinander versetzte Öffnungen
aufweisen. Dabei kann vorteilhaft das Absetzbecken ringfbrmig um den Flüssigketisbehälter
angeordnet werden, so daß die Trennwand eine zylindrische Gestalt annimmt.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, den Misehungsraum
von Gaszuführrohr zu trennen und drehbar in des Flüssigketisbehälter anzuordnet.
Dabei ist es vortsilhaft, den Antrieb oberhalb des Mischungsraumes vorzusehen und
die Antriebswelle für den drehbaren Mischungsraum von oben durch die venturirohrartige
Verjüngung hindurchzuführen. Die Antriebwelle kann so beim Einführen des Flüssigkeitsstromes
ale Leitfläche dienen und mit entsprechenden FlAgeln versehon die Durahmischungswirkung
in dem Mischungsrau m fördern. Ebenso können mit Vorteil aulen an dem Mischungsraum
FlAgel angeordnet sein.
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Dabei ist fUr einen kontinuierlichen Flüssigkeitsstrom der Flüssigkeitsbehälter,
der den Misohungsraum umgibt, nach einer bevorzugten Ausführungsform apfelförmig
ausgebildet. Die oben an dem Flüssigkeitsbehälter angebrachten Gasabzugerohre ragen
stromlinienförmig in Bezug auf den Stromverlauf in dem Flüssigkeitsbehälter in diesen
hinein.
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In einer weiteren Ausbildung empfiehlt die Erfindung, den Behälter
in Art einer Rohrwendel zu gestalten, die den Strom von dem ringf8rmigen Austrittespalt
in den Mischungsraum zurückführt.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß eine besonders intensive Durchmischung einer FlUssigkeit mit Feststoff-und
Flüssigkeitsteilchen ersielt wird.
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Bei der Verwendung zur Luftreinigung ermbglicht das erfindungsgemäße
Verfahren und @@@ erfindungsgemäße Einrichtung zu seiner Durchfthrung einen gleichbleibend
hohen absoluten Reinigungsgrad im Gegensatz zu bisher bekannten Entstaubungsanlagen,
die nur einen Reinigungsgrad relativ zum jeweiligen Staubgehalt aufweisen.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand lediglich Ausführungsbeispiele
darstellender Zeichnungen erläutert werden.
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In den Zeichnungen zeigent Fig. 1 eine erfindungsgemäße Miechungseinrichtung
in mschematischer Daratellang ; Fig. 2 eine Schnittansicht in der Ebene I-I in Fig.
1, die schematisch den Verlauf der Düsenstrahlen veranschaulicht; und Fig. 3 die
erfindungsgemäße Mischungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform.
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Die in Fig. 1 dargestellte Mischnungsinrichtung umfaßt einen Flüssigkeitsbehälter
1, in den ein Gaazufuhrrohr 2 alt einem daran anschließenden Mischungsraum 3 hineinragt.
Der Übergang zwischen dem Gaszuführrohr- 2 und dem Mischungsraum 3 ist bei 4 nach
Art eine Venturi-Rohraa verjüngt. Vor der Verj2ngung 4 sind in des Gasansaugrochr
1 Düsen 5 aufe inem Kreisring angeordnet. Die Ddren 5 sind in dem Gaszuführrohr
dabei so ang*-bracht, daß die Düsenstrahlen 6 erzentrisch zur Rohraches verlaufen
und sich in ihrer Projektion kreuaen, wie in Fig. 2
seheuat4sch
dargestellt ist. Dabei wird die mittels der Düsen 5 zugeführte Flüssigkeit mit den
Feststoff- oder Flüssigkeitsteilchen enthaltenden Gas, das sittels eines Ventilators
7 an den Moyen vorbei nach unten gedrUokt wird, in dem Durchmischungeraum 3 heftig
durchwirbelt, so dO eine intensive Durchmischung stattfindet. Die Mischung kann
durch eine verhältnismäßig schmale Austrittsoffnung 8, die von der am unteren Ende
des Durohmisohungs raumes 3 angebrachten ringförmigen Scheibe und dem Boden 10 des
Behalters 1 freigelassen wird, anstreten, wobei eine starke innere Reibung erzeugt
wird, die zu einer guten Benetzung der Feststoffteilchen führt. Der Flüssigkeitsbehälter
1 ist weiter mit einem Absetzbecken 11 versehen, in dem sich die Feststoffteilohen
12 absetsen kßnnenv Das Absetzbecken 11 kann ringförmi g gestaltet sein. Oben ist
an dem Behalter 1 ein Gasabzugsrohr 13 angeordnet, in dem sich ein Ventilator 14
befindet, der die aus der Flüseigkeit 15 aufsteigenden gereinigten Gase 16 absaugt.
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Mittels einer Druckleitung 17 ist der Flüssigkeitsbehälter 1 mit den
Düsen 5 verbanden, so daß ein kontinuierlicher Kreislauf der Flüssigkeit 15 stattfindet.
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In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung
ist dièse gegenher der ringförmigen Scheibe 9 des rohrförmigen Mischungsraumes 3
mit einer drehbaren Scheibe 18 versehen, die tuber eine mittels einer Stopfbuchse
19 abgediohteten Welle 20 von einem Antrieb 21 in Drehbewegung versetzt werden kann.
Dabei kann auf der Scheibe 18 mit Vorteil ein Flougel 22 angebracht werden, so daß
die Turbulenz in dem Mischungsraus 3 ethbht wird.
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Der Teil des Flüssigkeitsbehälters 1, der sich Aber dem Absetzbecken
11 befindet, ist mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen Trennwand von dem übrigen
Flüssigektisbehälter 1 abgetrennt.
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Diese flüssigkeitsdurchlässige Trennwand 13 kann aus zwei oder mehreren
des Stromverlauf angepaäten Blechen bestehen, deren Öffnungen 24 sueinander vereetzt
sind. Die Druckleitung 17, die
die den Behälter 1 mit den DUsen
5 verbindet, ist zweckmäßigerweise bei 25 an dem Teil des Behälters 1 angeordnet,
der sich Uber dem Absetzbecken 11 befindet. In Fig. 1 ist mit 26 eine Kreiselpumpe
dargestellt, die die Flüssigkeit 1 über die Druckleitung 17 zu den Ddsen 5 fordert.
Im Behälter 1 können Leitbleche 27 angeordnet sein.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischeinrichtung
ist in Fig. 3 dargestellt. Ein Zuführrohr 32 ist von dem sich daran anschließenden
Mischungsraum 33 getrennt und dieser ist drehbar in einem Flüssigkeitsbehälter 31
angeordnet. Ein Antrieb 36 kann tuber eine Welle 37t die an einer Scheibe 38 des
Mischungsraumes 33 angreift, diesen in eine Drehbewegung versetzen. Die Scheibe
38 läßt Austrittsöffnungen über dem Boden 39 des Behälters 31 frei. Der Antrieb
36 fUr den Mischungsraum 33 kann auch oberhalb von diesem angeordnet sein, so daß
die Antriebswelle (in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet) für den drehbaren Mischungsraum
33 von oben durch die venturirohrartige Verjüngung 34 vorläuft. Dabei dient die
Antriebswelle als Leitfläche für die durch den Durchgang 35 einströmende Flüssigkeit.
Außerdem können an der Welle noch Flügel angeordnet werden, die die Durchwireblungswirkung
in dem Misohungsraum 33 vergrößern. In dem sich drehenden Durchmisohungsraum 33
wird die Flüssigkeit 40 in eine Rotation versetzt und strdmt durch einen vorzugsweise
apfelförmig gestalteten Flüssigkeitsbehälter 31 Aber einen kreisringformigen Durchgang
35 wieder in den Durchmisohungsraum 33 zurück. Zur Unterstttzung des RZakflusses
sind zweckmäßig Leitblecjhe 45 an dem durchgang 35 angeordnet.
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Zusätzlich kdnnen an dem sich drehenden Durchmischungsraum 33 außen
Flügel 44 angebracht werden. In einer besonderen Ausfiihrungsform kann der Flüssigkeitsbehälter
33 auch rohrwendelartig gestaltet werden, so daB er den Strom von dem ringförmigen
Austrittsspalt unten am Mischungsraum 33 zu dem kreisringförmigen Durchgang 35 in
den Mischungaraum 33 rückführt. Die Abzugsrohre 41 sind in ihrem in den Flüssigkeitsbehälter
31 hineinragenden Teil 42 stromlinienförmig in Bezug auf den
Stromverlauf
40 ausgebildet. Bei 43 ist eine Flüssigkeiteöffnung vorgesehen ; die Mischungeeinrichtung
kann diekontinuierlich, indem die Flüssigkeit abgelassen wird, oder mittels fortwährendem
Flüssigkeitsaustausch kontinuierlich betrieben werden.