DE2059415A1

DE2059415A1 - Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Fluessigkeit und eines Gases,insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen

Info

Publication number: DE2059415A1
Application number: DE19702059415
Authority: DE
Inventors: Ryoji Muraki
Original assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Current assignee: Kurashiki Spinning Co Ltd
Priority date: 1969-12-02
Filing date: 1970-12-02
Publication date: 1971-06-03
Also published as: JPS551814B1; DE2059415C2; GB1304208A; FR2072789A5

Description

7-1, Hommachi, Kurashiki-shi- Okayama-ken / Japan

"Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Flüssigkeit und eines Gases, insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen"

Priorität: 2. Dezember 19ö9j Japan; Nr. 96706/1969

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Flüssigkeit und eines Gases, und für dessen teilweise Absorption in der Flüssigkeit, insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen. Die Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf das Pro-Hem, lästige oder gefährliche Bestandteile in einem einzigen Verfahren aus Verbrennungsabgason etwa von Heizöl und alkalischen Abwassern oder sogenannten Schwarzlaugen durch gegenseitige Re-

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aktion des Gases und der Lauge so wirksam zu entfernen, daß die Reaktionsprodukte keine Gefahr der Öffentlichkeit mehr darstellen. Die Erfindung kann jedoch auch Anwendung bei andersartigen Problemen finden, bei denen eine innige Mischung von Gas und Flüssigkeit und eine teilweise Absorption des Gases in der Flüssigkeit erwünscht ist. Außer auf das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich die Erfindung ferner auf Vorrichtungen zur Ausführung des Verfahrens.

Sowohl die Verbrennungsgase von Heizöl in verschiedenartigen Fabriken als auch die Ablaugen etwa von Färbereien werden derzeit als ernsthafte Quellen der industriellen Umweltverschmutzung angesehen. Wenn man bisher die gefährlichen Komponenten etwa aus derartigen Verbrennungsgasen oder alkalischen Abwässern oder Ablaugen entfernen wollte, hat man bereits eine Vielzahl von Verfahren angewandt, und zwar unter Verwendung von säulenförmigen Packungen, Sprühtürmen, Wasserejektroen, Mischvorrichtungen mit mechanischer Umrührung, Luftdiffusionsvorrichtungen usw. Diese üblichen Vorrichtungen zeigen jedoch verschiedentliche Nachteile, wie beispielsweise Betriebsausfall infolge von Verstopfung in jedem Vorrichtungsteil dann, wenn das Verbrennungsgas einen großen Rauchanteil und die Ablauge feste Bestandteile enthält. Wenn derartige Substanzen behandelt werden müssen, werden sehr große Kosten für die Verarbeitung größerer Mengen von Verbrennungsgas und größerer Mengen von Ablauge benötigt, und außerdem erfordern die entsprechenden Apparaturen einen sehr weiten Flächenbedarf zu ihrer Errichtung.

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Das von einem Schweröl erzeugte Verbrennungsgas, wie es gewöhnlich in der Industrie als Heizöl Anwendung findet, hat

beispielsweise	die	folgende	Zusammensetzung:	Ng	H₂O
Komponente	• •	CO₂	SOg O₂	74	9
Inhalt Vol. %	• •	14.8	0,2 2_r0

Von diesen Komponenten kann man SOp und C0„ zur Neutralisierung der alkalischen Ablauge verwenden. Da SOg bereitwillig in Wasser absorbiert wird und unmittelbar mit Alkalien reagiert, kann man einfache Apparaturen wie Wasserejektoren, Sprühtürme und Säulenpackungen für die Verarbeitung und Elimination von SOp anwenden. Da jedoch der Anteil von S0„ im Verbrennungsgas sehr gering ist, wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, kann das Abwasser nicht ausreichend neutralisiert werden, wenn nicht der Anteil des Abwassers wesentlich kleiner als der des Verbrennungsgases gewählt ist, oder wenn nicht die Konzentration alkalischer Bestandteile in der Ablauge außerordentlich klein ist. Es ist daher erforderlich, auch noch den COg-Anteil im Verbrennungsgas für die Neutralisation auszunützen, wenn eine große Menge der Ablauge mit einer hohen Konzentration von Alkalien zu verarbeiten ist. COp kam jedoch wesentlich weniger leicht absorbiert werden und ist wesentlich weniger reaktionsfähig als SOg. Demzufolge ist es sehr schwierig, mit den bisher hierzu verwendeten Vorrichtungen die Neutralisation zu erreichen.

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Die von Färbereien normalerweise abgegebene Ablauge enthält üblicherweise etwa 0,O¹I Gewichtsprozent Hatriumhydroxid und hat einen PH-Wert von etwa 12_f0. Der Reaktionsmechanismus der Ablauge mit COp ergibt sich etwa aus den folgenden Formeln:

1.) Die durch die Formel 2HaOH + CO₃ ^Na₃CO₃ + H₃O

gegebene Reaktion tritt zunächst solange auf, bis der •pH-Wert unter etwa 11,0 gefallen ist.

2.) Die Reaktion setzt sich dann etwa nach der folgenden

Formel fort: Na₀CO-. + CO_n + H_nO * 2NaIICO,,

bis der pH-Wert auf etwa 8,5 absinkt.

3.) Nach Beendigung dieser Reaktion, nach der ; NaHCO, alleine übrig bleibt, reagiert das Wasser mit C0_? nach der folgenden Formel weiter: H₂O + CO₂ 5-H₂CO,

bis der 1 pH-Wert bei 5,8 anlangt.

Für die Neutralisierung der Ablauge bis auf einen pH-Wert zwischen 5»8 und 8,6 ist es demnach erforderlich, die Reaktion voranzutreiben, bis die Bildung von NaIiCO, und H₃CO, beendet ist. Demzufolge muß ein wirkungsvoller Gas-Flüssigkeits-Kontakt eine lange Zeitperiode über aufrechterhalten werden, um die Neutralisation der Alkalibestandteile der Ablauge mit COp zu erreichen.

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OT VZ _

Nebenher bestehen noch spparative Bedingungen, da bei der Reaktion der Verbrennungsgase mit Ablaugen eine solche Struktur gegeben sein soll, bei der nur wenige bewegliche Teile, Gleitelemente und kleine Löcher vorgesehen sein sollen und die nicht anfällig für Verstopfung, Abtragung und Korrosion, handlich in der Betriebsweise und sauber sein soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten ein Verfahrer und eine Vorrichtung zu schaffen, mit der eine Flüssigkeit und ein Gas wirksam miteinander vermischt werden können, wobei eine Gasabsorption , vonstatten gehen kann. Als spezielle Unteraufgabe für das " Problem der wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen und Ablaugen ergibt sich ferner die Zielsetzung, daß sich die schädlichen Bestandteile beider Reaktionspartner wirksam durch gegenseitige Reaktion unschädlich machen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das Verfahren nach der Erfindung vor, daß auf dem Spiegel einer Vorratsmenge der Flüssigkeit sin scharfer kontinuierlicher Strahl der Flüssigkeit so von oben nach unten gerichtet wird, daß er . das in die Umgebung des Strahls geführte Gas mit sich als Blasen unter den Spiegel der Vorratsmenge der Flüssigkeit reißt. Hieraus wird auch der Unterschied der erfindungsgemäßen Wirkungsweise von der eines Wasser^ejektors klar. Entscheidend ist, daß der düsenartige

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Flüssigkeitsstrahl kontinuierlich und nicht in Sprühform auftritt, und daß die Vermischung des Gases mit der Flüssigkeit und der innige Kontakt etwa des Verbrennungases mit der Lauge vornehmlich in den blasenförmigen Gaszustand nach Einführung in die Ablauge anstatt bereits innerhalb des Strahls vor Erreichen des Flüssigkeitsspiegels erfolgt. Nach der Erfindung kann man einen wesentlich größeren Volumenanteil von Verbrennungsgas in Blasenform umsetzen als konventionelle Wasserejektoren, » und außerdem kann auch das Volumen der Blasen das Mehrfache bis zum mehr als Zehnfachen des Volumens erreichen, welches die Ablauge selbst

als Flüssigkeitsstrahl einnimmt.

Eine Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach der Erfindung, mit der sich eine kontinuierliche Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreichen läßt, ist gekennzeichnet durch einen Reaktionstank für die Aufnahme der Vorratsmenge der Flüssigkeit, einen Ablauf der Flüssigkeit vom Reaktionstank mit einer den Flüssigkeitsspiegel konstant haltenden Einrichtung, vorzugsweise einem überlauf, einen Flüssigkeitszulauf, eine Gaszuleitungskammer, von der das zugeführte Gas durch einen im wesentlichen senkrecht gerichteten Vereinigungskanal in Richtung zum Flüssigkeitsspiegel des Reaktionstanks geleitet ist, und eine am oberen Ende des Vereinigungskanals angeordnete Flüssigkeitsstrahldüseneinrichtung,die von dem Reaktionstank zuzuführender Flüssigkeit gespeist ist und durch den gaserfüllten Vereinigungs-

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kanal auf den Flüssigkeitsspiegel im Reaktionstank zielt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an vier Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen als Prinzipskizze aufgebauten Querschnitt einer ersten Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen entsprechenden Querschnitt einer zweiten Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 einen ebenfalls nur als Prinzipskizze dargestellten Querschnitt einer Vorrichtungsanlage zur Verarbeitung der Ver~ brennungsgase von Heizöl durch Reaktion mit Ablauge; und

Fig. ^ als Ausschnitt der Anordnung gemäß der Fig. 3 eine im vergrößerten Maßstab gewählte Ansicht zur Veranschaulichung der Kombination der Flüssigkeitsstrahldüsen und der diffuserartigen Vereinigungskanalglieder.

Zunächst sei die Ausführungsform gemäß Fig·ι betrachtet. Nach dieser Ausführungsform nimmt ein Reaktionstank 1 ein alkalisches Abwasser (Ablauge oder schwarze Lauge) auf, deren Flüssigkeits-

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spiegel mit *A" bezeichnet ist. Es ist eine Pumpe 3 vorgesehen, mitderen Einlaß Rohre 3unö4 und mit deren Auslaß das Rohr 6 verbunden ist. Das andere Ende des Rohres 3 ist zur Verbindung des Reaktionstanks 1 mit der Pumpe 2 an den unteren Teil des Tanks 1 angesetzt. Die Ablauge wird von irgendeiner nicht dargestellten Ablaugenquelle aus durch den Zulauf 4 zugeführt. Das andere Ende des Rohres 6 ist als düsenartiges Glied 5 ausgebildet, von dem aus die Ablauge als kontinuierlicher Düsenstrom "D" abgestrahlt wird. Es ist nicht erforderlich, daß die Auslaßöffnung der Düse 5 so schmal bemessen ist, wie dies bei konventionellen Sprühdüsen der Fall ist; sie kann vielmehr lediglich mit einem sich konisch verjüngenden Ende versehen sein. Ein nicht dargestellter Rauchgaskamin ist über eine Gaszuleitung 8 mit einer Kammer 7 verbunden, die oberhalb des Reaktionstanks 1 vorgesehen ist. Von der Kammer erstreckt sich ein das Gas und die Flüssigkeit zusammenführendes Vereinigungskanalglied 9 vertikal nach unten, wobei das obere Ende des Vereinigungskanals an die Unterseite der Gaskammer 7 angesetzt ist und das untere Ende des Vereinigungskanals ein wenig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels "A" gelegen ist. -In derStellung ein wenig oberhalb des oberen Endes des Vereinigungskanals 9 ist innerhalb der Gaskammer 7 das untere Ende der Düse 5 so angeordnet, daß die Düsenachse mit der Achse des Vereinigungskanals 9 fluchtet. Ein als überlauf wirkendes Rohr Io dient dazu, die neutralisierte Ablauge aus dem Reaklionstank 1 zu entfernen und den Flüssigkeitsspiegel konstant zu hal-

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ten. Wie man erkennt, ist das in den Reaktionstank 1 eintauchende Ende des Rohres Io nahe des Bodens des Reaktionstanks angeordnet, damit eine Abschirmung gegenüber den Gasblasen erzeugt ist, die von dem Flüssigkeitsstrom "B" in eine erhebliche Tiefe des Tanks mitgerissen werden, wie aus den eingezeichneten Pfeilen ersichtlich ist. Der Reaktionstank 1 ist ferner mit einer Haube versehen, in der ein Gasauslaß 11 vorgesehen ist.

Die Betriebsweise ist folgende: Die Pumpe 2 saugt einerseits durch das Rohr 3 bereits neutralisiertes Abwasser, welches sich im Tank 1 befindet, und andererseits durch das Rohr ¹I unverarbeitete Ablauge von einer Fabrikationsstätte an$ die zusammengemischte Flüssigkeit wird dann unter dem Pumpendruck in das Rohr 6 v/eitergeleitet. Die Flüssigkeit .=■ wird dann von der Strahldüse 5 in den Vereinigungskanal 9 als kontinuierlicher Strahlstrom ¹¹B" abgestrahlt..Gleichzeitig wird durch die Zuleitung 8 in die Gaskammer 7 eingeführtes Verbrennungsgas durch die Saugkraft .des Strahlstroms"B" in den Vereinigungskanal 9 mitgenommen. Das Gas und die Flüssigkeit erreichen sich an der Flüssigkeitsoberfläche "A¹" im Vereinigungskanal 9» v/obei ein Teil (S0_?) des Verbrennungsgases bereits absorbiert wird und mit den Alkalien in der Ablauge reagiert und stürmisch in vertikaler Richtung in denTank 1 mitgerissen wird. Die Flüssigkeit in dem Reaktionstank wird durch den auftreffenden Strahl heftig gerührt, und das den Strahlstrom "B*begleitende Gas wird zu einem sehr großen Anteil

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- loin die Flüssigkeit in Blasenform mit überführt. Durch die Ein— wirkung des Strahlstroms'B" wird die in die Flüssigkeit eingetretene Gasmenge schließlich in kleine Portionen fein unterteilt und dadurch sehr wirksam mit der Flüssigkeit in Kontakt gebracht. Dabei erfolgt über einen längeren Zeitraum eine weitere Absorption und Reaktion des in den Blasen enthaltenen Verbrennungsgases mit der Ablauge. Indem man dann allmählich die Blasen von dem Abwasser wieder abscheidet, welches zum Teil durch das Rohr 3 ψ in die Pumpe 2 und zum anderen Teil durch den Auslaß Io nach außen abgeführt wird, hält man die Flüssigkeitsoberfläche ⁴A" des Abwassers im Reaktionstank 1 annähernd konstant. Das in den Blasen schließlich noch vorhandene Verbrennungsgas wird an die Flüssigkeitsoberfläche abgegeben und nach außen durch den Gasauslaß 11 abgeführt.

Wenn man die Leistungsfähigkeit der Pumpe 2 erhöht, kann übrigens ein zunehmend größeres Volumen des Verbrennungsgases Jk der Ablauge zugemischt werden.

Da der Strahlstrom"I? vertikal gerichtet ist, ist es erwünscht, daß der Tank 1 eine ausreichende_;im allgemeinen beträchtliche Tiefe hat, sodaß eine befriedigende Mischung und ein befriedigender Kontakt des Verbrennungsgases mit der Ablauge erreicht wird.

V/enn man die Vorrichtung der oben beschriebenen Ausführungs-

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form der Erfindung anwendet, werden etwa 80 bis 9o Vol./S des im Verbrennungsgas befindlichen S0_ normalerweise in der Ablauge bereits innerhalb des Vereinigungskanals 9 und der Rest des SO- fast vollständig innerhalb der in dem Tank 1 befindlichen Ablauge absorbiert. Andererseits werden etwa 9o Vol.% des COp normalerweise innerhalb der Ablauge während der Vermischung Und des Kontaktes im Reaktionstank 1 absorbiert. So ist das schließlich aus dem Gasauslaß 11 austretende restliche Verbrennungsgas fast frei von SO₂ und CO». Andererseits erweist sich auch das aus dem Ausfluß Io abgesogene Abwasser als nahezu neutral, dh. mit einem pH-Wert> von etwa 7, infolge seiner oben beschriebenen Neutralisation mit dem S0_? und dem C0_o.

C.

Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der allgemeine Aufbau ziemlich gleich dem der vorbeschriebenen ersten Ausfuhrungsform, mit der einen Ausnahme, daß eine aspirierende Wasserejektorbauart gewählt ist. Die Vorrichtung ist zusammengesetzt aus einem Reaktionstank 21, einer Pumpe 22, Rohren 23, 2k, 26 und 3o, einem düsenartigen Tank 25, einer Gaskammer 27, einer Gaszuleitung 28, einem diffuserartigen Vereinigungskanal 29, dessen unteres Ende nicht die Flüssigkeitsoberfläche *A* erreicht und einem Gasauslaß 31.

Beim Betrieb werden ein bereits neutralisiertes Abwasser aus dem Reaktionstank 21 und eine unbehandelte Ablauge von einer

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Fabrikationsstätte gemeinsam durch die Rohre 23 bzw. 2h durch die Wirkung der Pumpe 22 angesaugt und von der Pumpe als gemeinsam zusammengemischte Flüssigkeit in das Rohr 26 gesandt. Die Flüssigkeit wird dann von dem Düsenglied 25 in den Vereinigungskanal 29 als der kontinuierliche Strahlstrom 'B" abgestrahlt. Gleichzeitig wird das in die Gaskammer 27 durch die Zuleitung 28 gelangte Verbrennungsgas durch die Saugkraft des Strahlstroms 'B*mit in den Vereinigungskanal 29 genommen. Die Flüssigkeit des

ψ Strahlstroms'B'und dat> mitgenommene Verbrennungsgas erreichen dann die Flüssigkeitsoberflache"A" und werden heftig in das im Tank 21 bereits befindliche Abwasser hineingespritzt. Die-Absorptionsweise und Reaktionsweise der in dem Verbrennungsgas enthaltenen SO«- und COp-Bestandteile innerhalb der im Tank befindlichen Ablauge werden dann wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt. Allerdings wird ein Teil des Verbrennungsgases bereits von dem Strahlstrom ¹B" in den Raum des Reaktionstanks 1 neben dem Vereinigungskanal 29 abgegeben und direkt durch den

fe Gasauslaß 31 zur Außenseite abgeführt. Das Verbrennungsgas, welches der im Tank 21 befindlichenFlüssigkeit blasenförmig beigemischt wird, wird ebenfalls durch Gasauslaß 31 nach außen abgegeben, jedoch als ein fast reines Gas. Das im Reaktionstank 21 befindliche neutralisierte Abwasser wird teilweise durch das Rohr 23 zirkuliert und teilweise nach außen durch das Rohr 3o abgegeben.

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Die Vorrie ttung dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung eignet sich zur Verarbeitung eines wesentlich größeren Volumens von Verbrennungsgas als die Vorrichtung gemäß der zuerst beschriebenen ersten Ausführungsform, sofern nach der Verarbeitung noch ein gewisser Restanteil von COp in dem abgelassenen Verbrennungsgas zulässig ist.

Fig.3 zeigt eine praktische Anlage mit Vorrichtungen gemäß der Erfindung, wobei im wesentlichen zwei der im Zusammenhang mit Fig.2 beschriebenen Vorrichtungen angeordnet sind. Dementsprechend sind ein erster Reaktionstank 41, ein zweiter Reaktionstank 51, eine erste Pumpe 42, eine zweite Pumpe 52, Rohre 43, 44, 46, -53 und 56, ein erstes düsenartiges Strahlglied 45, ein zweites düsenartiges Strahlglied 55, ein erstes diffuserartiges Vereinigungskanalglied 49, ein zweites diffuserartiges Vereinigungskanalglied 59, ein Auslaß für verarbeitete Ablauge 6o, ein Gasauslaß 61, ein Verbindungskanal 62 zwischen dem ersten Reaktionstank 41 und dem zweiten Reaktionstank 51» eine Gaskammer 47, eine Verbindungszuführung 63 zur Einführung eines aus dem ersten Reaktionstank 4l kommenden Gases in das zweite Vereinigungskanalglied 59 und ein Wasserabscheider 64 vorgesehen.

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Die für die zwischen dem ersten Strahlglied 45 und dem ersten Vereinigungskanalglied 49 vorgesehene Struktur ist im einzelnen in Fig.²! dargestellt. Nach dieser Figur verzweigt sich das Rohr 46 in Zweigrohre 46a, 46b und 46c unmittelbar vor der Gaskammer 47> und dabei ist die Anordnung so getroffen, daß diese Zweigrohre in die Gaskammer parallel zueinander t eingeführt sind. Unterhalb der Zweigrohre 46a, 46b und 46c ist eine Vielzahl von Abgabelöchern 45' innerhalb der Gaskammer 47 vorgesehen, und zur Bildung des ersten Strahlgliedes 45 sind drei düsenartige Glieder 45a, 45b und 45c vorgesehen, von denen lediglich das letzte (45c) dargestellt ist. Das erste Vereinigungskanalglied 49 ist danach auch aus drei Vereinigungskanälen 49a, 49b und 49c zusammengesetzt, die jeweils zu den Zweigrohren 46a, 46b und 46c korrespondieren und an der Unterseite der Gaskammer 47 angeordnet sind. Die Vereinigungskanäle 49a, 49b und 49c sind jeweils mit der Gaskammer 47 verbunden. Der horizontale Querschnitt jedes dieser Vereinigungskanäle bildet eine hohle Rechteckform, und die Strahlströme "B," , die von den Abgabelöchern 45' austreten, laufen durch den freien Raum in den Vereinigungskanälen. Dieselbe Struktur, wie sie eben beschrieben wurde, ist auch zwischen dem zweiten Strahlglied 55 und dem zweiten diffuserartigen Verenigungskanalglied 59 vorgesehen.

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Im Betrieb wird in eine Mischung bereits neutralisierter Ablauge aus dem ersten Tank 41 und durch das Rohr 43 zugeführter frischer Ablauge aus einem Pabrikationsbetrieb durch die Pumpe 42 angesaugt und unter Druck in die Rohrleitung 46 abgegeben. Die so auf den Weg gesandte Flüssigkeit wird von der ersten Strahldüse 45 in das erste Vereinigungskanalglied 49 als kontinuierlicher Strahlstrom "B^ abgegeben und in die im ersten Reaktionstank 41 befindliche Flüssigkeit heftig hineingespritzt, während ein Verbrennungsgas, welches in die Gaskammer 47 eingeführt wurde, beigegeben wird." Die so zugeführte Flüssigkeit wird durch den Verbindungskanal 62 in den zweiten Reaktionstank 51 abgegeben, wobei währenddessen ein Teil der Flüssigkeit durch das Rohr 53 in das Rohr 56 durch die zweite Pumpe 52 weitergepumpt wird. Andererseits wird das durch das erste Vereinigungskanalglied beigegebene Verbrennungsgas in einen in die Flüssigkeit des ersten Tanks 4l mit dem StrahlstromΈ,"¹ und einen anderen, an den Raum oberhalb des ersten Reaktionstanks 41 abgegebenen weiteren Anteil unterteilt. Beide Gasanteile gelangen dann in die Verbindungsleitung 63. Die durch das Rohr 56 gesandte Flüssigkeit wird mit dem in die Verbindungsleitung 63 abgegebenen Gas innerhalb des zweiten Vereinigungskanalgliedes 59 in Kontakt gebracht. Das gereinigte Verbrennungsgas wird dann schließlich durch den Wasserabscheider 64 hindurch von

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dem Gasauslaß 61 aus zur Atmosphäre bzw. sonst nach außen abgegeben. Das neutralisierte Abwasser schließlich wird vom Auslaß 60 aus nach außen abgeführt. Der Flüssigkeitsspiegel 'Ά* in den Reaktionstanks *J1 und 51 wird dabei annähernd konfcant gehalten, indem das Volumen der durch die Leitung M zugeführten Ablauge und das Volumen der durch den Auslaß 60 abgezogenen neutralisierten Flüssigkeit durch eine geeignete Steuerung gegeneinander aufgehoben wird.

Bei Anwendung dieser Anlage werden etwa 80 - 90 VoIJK von SOp - Anteilen im Verbrennungsgas im ersten Tank eliminiert und der Restanteil SO₂ im wesentlichen vollständig im zweiten Tank 51 abgeschieden.

Bei einem Durchsatz von 5000 cbm Verbrennungsgas von Schweröl bei Normalbedingungen und pro Stunde und von loo cbm von Ablauge pro Stunde in der Behandlungsanlage gemäß Fig.3 werden bei einer aufgewandten Leistung von etwa 3 kW die folgenden Resultate erhalten:

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Tabelle I

	Meßgröße	vor Behandlung	nach Behandlung
Ablauge	Κοηζ.(ί) von NaOH	ο,οΜ-ο,οδ	0
Verbren nungsgas	PH	12,0-12,3	7,3-7,6
Temperatur (⁰C)	32	36
Konz.(Voli) von SO, C	ο,12	<o,ool2
Konz.(Voll) von CO, C	9,5
Temperatur (⁰C)	19o	Ho

Sowohl das Verbrennungsgas als auch die so behandelte Ablauge ergeben keinerlei Gefährdung der Öffentlichkeit mehr, selbst wenn sie in die Atmosphäre oder in Flußläufe abgelassen werden.

Zum Vergleich seien im folgenden Werte angegeben, die bei Behandlung desselben Verbrennungsgases und derselben Ablauge mit bisher zur Anwendung gekommenen Vorrichtungen erhalten wurden:

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Tabelle II

Vorrichtung	, Behandlungsart	Gas: 1 Durchgang Flüssigkeit: 3 Durchgänge	pH-Wert der behandelten- Ablauge	erforder· liehe jeistung(kw; 3,3
Wasser- ejektor- Bauart	Mit- strom	Rückführung der behandelten Flüssigkeit	8,6 - 9,1	5,6
Packungs turm- Bauart	Gegen strom	Gas: 1 Durchgang Flüssigkeit: 1 Durchgang	8,5 - 9,ο	3,ο
Sprüh turm- Bauart	Gegen- strom	9,5 - lo,o

Hieraus ergibt sich deutlich, daß die bisher zur Anwendung gekommenen Vorrichtungen ungenügend in ihrer Neutralisierungskapazität von Ablauge unter Verwendung von Verbrennungsgas waren und Zusatzmaßnahmen erfordern.

Aus obigem ergibt sich, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung sich sehr gut eignet für die Verarbeitung von Ablauge und/oder von Verbrennungsgas und insbesondere dazu geeignet ist, der Umweltsverschmutzung entgegen zu wirken, unter der die Menschen jetzt leiden. Sie kann jedoch auch für die Verarbeitung bzw. Behandlung anderer gasförmiger Materialien (z.B. von Chlorgas, Ammoniakgas oder NO₂) mit irgendeiner anderen flüssigen Vorlage, wie einer wässrigen alkalischen

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Lösung oder mit Wasser allein Verwendung finden.

Patentansprüche

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Claims

- 2ο - Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer innigen Mischung einer Flüssigkeit und eines Gases und für dessen teilsweise Absorption in der Flüssigkeit, insbesondere zur wechselseitigen Entgiftung von Verbrennungsabgasen in Ablaugen, dadurch gekennzeichnet, daß ru." den Spiegel einer Vorratsmenge der Flüssigkeit ein scharfer kontinuierlicher Strahl der Flüssigkeit so von oben nach unten gerichtet wird, daß er das in die Umgebung des Strahls geführte Gas mit sich als Blasen unter den Spiegel der Vorratsmenge der Flüssigkeit reißt.

2. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

einen Reaktionstank (Ij 21 j 4lj 51) für die Aufnahme der Vorratsmenge der Flüssigkeit,

ψ einen Ablauf (lo; 3o; 6o) der Flüssigkeit vom Reaktionstank mit einer den Flüssigkeitsspiegel konstant haltenden Einrichtung, vorzugsweise einem Überlauf,

einen Flüssigkeitszulauf (*Jj 2*1; M),

eine Gaszuleitungskammer (7, 27, '47) »von der das zugeführte Gas durch einen im wesentlichen senkrecht gerichteten Vereinigungskanal (9; 29; **9; 59) in Richtung zum Flüssigkeitsspiegel (A) des Reaktionstanks geleitet ist,

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und eine am oberen Ende des Vereinigungskanals angeordnete Flüssigkeitsstrahldüseneinrichtung (5; 25; ^5; 55)> die von dem Reaktionstank zuzuführender Flüssigkeit gespeist ist und durch

den gaserfüllten Vereinigungskanal auf den Flüssigkeitsspiegel im Reaktionstank zielt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Strahldüse (5; 25; ¹JSi 55) jeweils ringsum von dem Gas der GasZuleitungskammer (7; 27; ^7) umgeben ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinigungskanal (*»9aj *l9b; ^9c) jeweils einen rechteckigen Hohlquerschnitt bildet und jeweils mit einer Mehrzahl von Strahldüsenöffnungen (45M versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3* dadurch g e " kennzeichnet, daß der Vereinigungskanal als gerader Hohlzylinder (9) ausgebildet ist und mit seinem unteren Ende etwas unter dem Flüssigkeitsspiegel (A) des Reaktionetanks

(1) mündet.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinigungskanai (29; 49; 59; 49a, 49bj 49c) sich nach unten zu konisch erweitert und mit seinem unteren Ende oberhalb deß Flüssigkeitsspiegels (A) des Reaktionstanks (21 j 41 j 51) angeordnet ist.

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