DE188636C

DE188636C -

Info

Publication number: DE188636C
Application number: DENDAT188636D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 188636 -KLASSE 12 e. GRUPPE

WALTHER FELD in HÖNNINGEN a. Rh.

gehoben und wagerecht zerstäubt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Januar 1903 ab.

Um Gase mit Flüssigkeiten zu waschen oder sie mit Flüssigkeiten oder deren Dämpfen zu imprägnieren, abzukühlen oder zu erwärmen, oder um Dämpfe durch Flüssigkeiten niederzuschlagen, oder schließlich Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen zu imprägnieren, abzukühlen oder zu erwärmen, ist es nötig, die Gase, Dämpfe oder Flüssigkeit miteinander in möglichst innige Berührung zu bringen.

Mit allen bis jetzt zu diesem Zwecke vorgeschlagenen Einrichtungen erreichte man das gewünschte Ziel nur unvollkommen. Die in letzter Zeit in der Gasindustrie vielfach zur Verwendung kommenden, dem sogenannten Standardwäscher nachgebildeten Horizontalwäscher mit langsamem Flüssigkeitsumlauf bedürfen unverhältnismäßig großer Flüssigkeitsmengen, und die Einwirkung der Flüssigkeit auf die Gase findet nur an der Oberfläche der erstgenannten statt.

Das Durchpressen der Gase durch die Waschflüssigkeit ist in den meisten Fällen unmöglich, da bei Destillationsgasen der Druck zu gering ist und häufig das Auswaschen der Gase an einer solchen Stelle vorgenommen werden muß, wo dieselben unter einem wenn auch geringen Vakuum stehen.

Vielfach wurden auch Schnellumlaufwäscher vorgeschlagen, bei welchen die Waschflüssigkeit vertikal oder horizontal verteilt wurde. Den Vertikalschnellumlaufwäschern haften, 35

40

wenn auch in geringem Maße, die gleichen Nachteile an wie den Standardwäschern.

Die bisher vorgeschlagenen Schnellumlaufwäscher, welche die Flüssigkeit horizontal zerteilen, waren verschiedenartig ausgeführt. Bei denjenigen, welche eine offene Scheibe zur Zerteilung der Flüssigkeit unter Benutzung der Zentrifugalkraft verwendeten, wurde die Flüssigkeit dadurch nach der Verteilungsscheibe gehoben, daß in die Flüssigkeit tauchende, mit vertikaler Schöpföffnung versehene Rohre mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit in der Flüssigkeit umliefen , und gewissermaßen gegen dieselbe einen starken Druck ausübten. Die Flüssigkeit wurde demnach nicht durch Zentrifugalkraft, sondern durch den wie oben geschildert erzeugten Druck gehoben. Zum Betriebe dieser Einrichtung war ein großer Kraftaufwand erforderlich. Zudem war die Anwendung der Vorrichtungen derartig, daß nur ein Teil des Gasdurchganges durch die verteilte Flüssigkeit ausgefüllt wurde, oder die Flüssigkeit wurde durch die Verteilungsvorrichtung nach oben in den Gasraum geschleudert, ohne die äußere Peripherie des Gasdurchganges zu treffen. Eine andere Vorrichtung verwendete nicht eine offene wagerechte Scheibe zur Zerstäubung der Flüssigkeit, sondern bestand darin, daß ein nach oben geschlossener, mit Düsen versehener Körper, welcher mit einem unten angebrachten, das Gaszuführungsrohr konzentrisch umgebenden Stutzen in die

65

Flüssigkeit tauchte und Flüssigkeit und Gas durch das im Innern des geschlossenen Körpers entstehende Vakuum emporsaugte und an seiner Peripherie abschleuderte. Die Flüssigkeit und das Gas werden zwar auf diese Weise gemeinsam angesaugt, kommen aber nicht zu einem vollkommenen gegenseitigen Durchdringen, da das Gas stets die Neigung hat, aus dem oberen Teil der

ίο Düsenöffnungen des rotierenden Hohlkörpers auszutreten, während die Flüssigkeit vorwiegend aus deren unterem Teile ausgeschleudert wird. Infolgedessen befindet sich in dem Gasraum, in welchem die Durchdringung von zerstäubter Flüssigkeit und Gas stattfinden sollte, das Gas oberhalb der Flüssigkeitsstrahlen. Eine Einwirkung beider findet daher nur durch Oberflächenwirkung statt.

Bei den bekannten Einrichtungen ist weiter eine Steigerung der Waschwirkung in ein und demselben Gehäuse durch eine Vervielfältigung der Vorrichtungen, welche den Umlauf und die Zerstäubung der Waschflüssigkeit bewirken, nicht möglich.

Eine für alle Zwecke brauchbare Vorrichtung muß derart beschaffen sein, daß die Gase veranlaßt werden, die im Zustande feinster Verteilung befindliche Flüssigkeit zu durchdringen, ohne daß sie dabei einen wesentlichen Widerstand zu überwinden haben.

Die nachstehend beschriebene Vorrichtung

bewirkt, daß die in der Wasch-, Imprägnierungs- oder Kondensationskammer, wie üblich, längere Zeit in Umlauf befindliche Flüssigkeit in Gestalt einer oder mehrerer übereinander liegender, aus Flüssigkeitsnebeln bestehender horizontaler Flüssigkeitsschichten ausgebreitet wird, welche den ganzen Querschnitt des Gasdurchgangsraumes ausfüllen und möglichst senkrecht zur Gasrichtung stehen. Diese Vorrichtung kennzeichnet sich

■ durch die auf einer stehenden Welle w (Fig. 1) aufgezogene wagerechte oder trichterartige Scheibe s, welche sich über dem Flüssigkeitsspiegel befindet, und durch ein in der Scheibenmitte gleichmäßig um die Welle w angebrachtes, sich zweckmäßig von oben nach unten verengendes Rohr α, das bis in die Flüssigkeit hinabreicht und in Umlauf gehalten wird. Da die umlaufende Scheibe ebenso wie das daran angeschlossene, sich nach unten verengende Rohr in allen ihren Teilen vollkommen konzentrisch um die Welle angeordnet sind und an keiner Stelle aus der Kreisebene nach oben hervorragende Teile haben, so füllen sie beim Umlauf ihre eigene Kreisbahn vollkommen aus und üben dadurch keinerlei schlagende oder stoßende Wirkung auf das Gas aus; da somit kein Widerstand zu überwinden ist, so ist der Kraftverbrauch der Vorrichtung sehr gering. Dies wird am besten durch Fig. 2 erläutert, welche eine Ansicht von oben auf die Scheibe darstellt. s^l ist der Scheibenrand, a^l der obere und d² der untere Querschnitt des Saugrohres, h die Kammerwand. Bei der Umdrehung der Scheibe und des Rohres werden die in dem unteren Rohrteil befindlichen Flüssigkeitsteilchen ebenfalls in Um-" drehung versetzt und durch die Zentrifugalkraft an die Rohrwandung angepreßt. Hier erfahren die Flüssigkeitsteilchen eine Geschwindigkeitssteigerung, derzufolge sie nach oben gehoben werden und schließlich auf die Scheibe austreten. Auf dieser erhalten sie eine weitere Geschwindigkeitssteigerung und werden schließlich mit großer Geschwindigkeit an der Peripherie der Scheibe tangential und horizontal abgeschleudert. Da jeder mathematische Punkt der Peripherie derart abschleudernd wirkt, so findet eine äußerst feine Verteilung der Flüssigkeit statt, welche in Gestalt einer feinen Nebelschicht N den ganzen freien Raum zwischen dem Scheibenrand und der Kammerwand ausfüllt. Diese Flüssigkeitsschicht muß das durch den freien Raum strömende Gas durchdringen.

Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich demnach in der Auswahl der zu gleichem Zweck benutzten Mittel und besonders in der damit erzielten Wirkung wesentlich von den bisherigen Verfahren. Nur durch diese Anordnung, bei welcher die Flüssigkeit durch Zentrifugalwirkung ohne jede Kraftvergeudung gleichmäßig von unten nach oben gehoben, gewissermaßen geschraubt und dem Mittelpunkte der Zerstäuberscheibe in jedem mathematischen Punkte die gleiche Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, ist es möglich, daß auch eine vollkommen gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf der Scheibe stattfindet, derart, daß jeder mathematische Punkt der Scheibenperipherie gewissermaßen einen feinsten Strähl in den Gasdurchgangsraum zwischen Scheibe und Wand aussendet (Fig. 2). In Fig. ι bis 4 ist die Anordnung des Wäschers erläutert. In dem Gehäuse h läuft die senkrechte Welle w mit großer Geschwindigkeit um und trägt einen oder mehrere Teller s¹, s². Es ist nicht nötig, daß die Scheiben s\ s² durchaus wagerechte Flächen bilden, sie können schalenförmig oder schwach geneigt oder trichterförmig ausgeführt sein.

Um die zerstäubende Wirkung zu erhöhen, kann man die Scheiben s¹ und s² mit aufrechten Rändern b (Fig. 1) versehen oder um die Scheiben je einen oder mehrere konzentrische Ringe c (Fig. 3) anordnen, die, mit den Scheiben verbunden, ihre Umdrehungen mitmachen. Die von der Scheibe abgeschleu-

derten Flüssigkeitsteilchen treffen auf diese Ringe, erhalten hier eine weitere Geschwindigkeitssteigerung und werden am oberen und unteren Rand der Ringe nach allen Seiten zerstäubt. Die Ränder oder Ringe können auch mit Durchbrechungen versehen sein.

In der Mitte der Scheibe ist das bis nahe auf den Boden des Gehäuses h reichende,

ίο zweckmäßig kegelförmige Rohr α befestigt, welches die Umdrehungen der Scheiben mitmacht und konzentrisch um die Achse w angeordnet ist. Fig. 4 zeigt ein Beispiel, bei dem in jeder Abteilung mehrere der in der geschilderten Weise ausgestatteten Scheiben s angebracht sind, wobei die Steigrohre α der verschiedenen Scheiben sich konzentrisch umgeben. Durch eine Vermehrung der Scheiben mit Rohr läßt sich die Leistungsfähigkeit der verwendeten Vorrichtung beliebig steigern, da jede Scheibe eine weitere Flüssigkeitsschicht in den Gasraum aussendet, welche das Gas durchdringen muß.

In solchen Fällen, wo schlammartige Flüssigkeiten benutzt werden, ist es zweckmäßig, den Boden jeder Kammer mit einer mittleren Vertiefung η (Fig. 4) auszustatten oder ihn nach der Mitte geneigt zu machen, um ein Absaugen des Schlammes durch die Röhren oder Trichter α herbeizuführen und so ein dauerndes Absetzen zu verhindern.

Die Gasdurchgänge k sind seitwärts angeordnet. Da eine gewisse Flüssigkeitsmenge in den Abteilungen stehen bleiben soll, so sind die Gasdurchgänge mit aufragenden Rändern versehen. Die Fortbewegung der Flüssigkeit von einer Abteilung in die darunterliegende erfolgt entweder ununterbrochen, indem sie durch die Gäsdurchtritte k, entsprechend dem frischen Zulauf, abläuft, oder man läßt die Flüssigkeit durch besondere Ablaßhähne d- (Fig. 4) von Zeit zu Zeit von einer Kammer nach der anderen abfließen.

Das Verfahren und die erläuterten Vorrichtungen lassen sich vorteilhaft zum Reinigen der Hochofengase von Flugstaub verwenden, sowie ganz besonders dazu, dem Leuchtgas die Teerprodukte, die Schwerölej ferner Ammoniak, Cyanwasserstoff und Schwefelwasserstoff durch Waschen mit Wasser, Salzlösungen, Eisenverbindungen und dergl. zu entziehen. Will man schwach leuchtendem Gas eine höhere Leuchtkraft geben, so kann man die Böden oder Wandungen der geschilderten Vorrichtungen so ausführen, daß sie durch Dampf heizbar sind, und als Flüssigkeit Benzol oder dergl. benutzen. Durch die feine Zerstäubung des Benzols wird das Gas damit in ausreichendem Maße getränkt. Derart mit Heizvorrichtung versehene Kammern lassen sich auch für Destillationszwecke zum Abtreiben von Gasen aus Flüssigkeiten und dergl. benutzen.

Claims

Patent-Ansprüche: 6S

1. Verfahren zur gegenseitigen Einwirkung von Flüssigkeiten und Gasen oder Dämpfen, bei welchem die Flüssigkeit durch die Zentrifugalkraft gehoben und wagerecht zerstäubt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man der auf einer stehenden Welle aufgezogenen, wagerecht umlaufenden, wagerechten oder geneigten offenen Zerstäuberscheibe durch ein in der Mitte an der Scheibe angebrachtes, zur Welle konzentrisches, in die Flüssigkeit eintauchendes Rohr die Flüssigkeit nach der Mitte der Scheibe zuführt, während das Gas um den Scheibenrand herum aufsteigt.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gleichen Gehäuse mehrere Scheiben übereinander mit nach unten reichenden konzentrischen Rohren zur Verwendung kommen, zum Zwecke, mehrere aus Flüssigkeitsnebeln bestehende Schichten in dem gleichen Gasraume zu erzeugen.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufenden Scheiben (s¹, s²) von einem aufrechten Rande oder von konzentrischen, gleichfalls umlaufenden Ringen umgeben sind, an welche die von der Scheibe abgeschleuderte Flüssigkeitsschicht anprallt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.