DE2062006A1 - Gasinjektor für Vorrichtungen mit vertikalem Flüssigkeitsumlauf durch Einblasen von Gas - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasinjektor für Vorrichtungen mit vertikalem Flüssigkeitsumlauf- durch Einblasen von Gas in die Flüssigkeit.

Vorrichtungen dieser Art haben die Aufgabe, gegebenenfalls mit Feststoffen beladene Gase oder Dämpfe in Form von, kleinen Blasen von beispielsweise 1 bis 8 mm Durchmesser in eine Flüssigkeit einzubringen und gleichmäßig zu verteilen« Von dieser Gaseinführung rührt - bedingt durch das "leiohterwerden" derselben-eine Vertikalbewegung der Flüssigkeit her.

Dieses Prinzip der Vertikalbewegung einer Flüssigkeit ist an sich bekannt, jedoch sind Anordnungen, mit denen eine

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gleichmäßige Emulsion ersielt und aufrechterhalten aowie eine gute Wirksamkeit hinsichtlich der Zirkulation erreicht werden kann, schwierig zu verwirklichen·

Bines der wesentlichen Probleme besteht dabei in der angemessenen Einführung der Gase oder Dämpfe in die Flüssigkeit.

Bas genannte Prinzip ist nicht nur für Gärpro«esse anwendbar, bei denen es sich darum handelt, die beste Reaktionswirkung zwischen luft und dem Kulturmilieu zu erreichen, P sondern auch für die Durchführung von chemischen Reaktionen oder von Vorgängen, bei denen die Diffusion eines Gases erreicht werden soll oder für spezifische physikalisch-chemische Wirkungen, wobei gleichzeitig das flüssige Medium umgewälzt werden soll·

Die Technik der Herbeiführung einer vertikalen Zirkulation durch Einführen von Gas oder Dampf ist energiewirtsohaftlloh äußert interessant· So wird beispielsweise die Verteilung von Luft im Kulturmedium bei industriellen Gärbzw. 3?ermentationseinrichtungen mit Hilfe von mechanischen Bührern erreicht. Die dabei notwendigen Bnhrleietungen sind relativ hoch und erreichen oft 3 kW pro w? Iutzvolumen. Durch das Einblasen von Gas oder Dampf können diese Rührer -vollständig ersetzt und auf diese Weise erhebliche Energien eingespart werden.

Ziel der Erfindung ist daher ein geeigneter Gaeinjektor für eine Vorrichtung zurHerbeiführung einer Vertikalströmung einer Flüssigkeit durch Einblasen von Gas in diese flüssigkeit.

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Der zu diesem Zweck entwickelte erfindungsgemäße Injektor ist gekennzeichnet durch ein unten offenes Gehäuse mit im wesentlichen vertikalen oder leicht gegen die Vertikale geneigten Seitenwänden, von denen zumindest eine öffnung für den Durchtritt von Gas aufweist a©nie durch zumindest ein in dieses Gehäuse hineinragendes und an seinem oberen Ende offenes Gaszuführungsrohr.

Eine solche Injektoranordnung ermöglicht die Einführung von Gas quer zum flüssigkeitsstrom· Diese findet durch vertikale oder leicht gegen die Vertikale geneigte Flächen hindurch statt, die mit öffnungen versehen sind, deren Durchmesser für die Erzielung von Gasblasen geeignet und natürlich umso größer ist, je größer der Durchmesser der zu erzeugenden Gasblasen sein soll.

nachfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen unter Bezugnahme auf eine besondere, als Beispiel angegebene Ausführungsart beschrieben, die in der angefügten Zeichnung dargestellt 1st·

Pig· 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgeaäSen Injektors und

FIg* 2 eine ebenfalls perspektivische Darstellung des Injektors gemäß Fig· 1, der zur Sichtbarmachung des Innenraums teilweise aufgebrochen und mit einem Rohr für die Zuleitung von Gas gezeigt wird.

Der erfindungsgemäße Injektor wird durch ein im wesentlichen vollständig geschlossenes Gehäuse 1 gebildet - abgesehen natürlich von seinem unteren Ende 2, wo ein Schlitz für die Einbringung von Rohren 5 vorgesehen ist.

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Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsart hat der in einer Ebene senkrecht zur Hauptrichtung des Injektors liegende vertikale Querschnitt im wesentlichen die Form einer Raute, und der Injektor weist im oberen Bereich Öffnungen 4 auf, in denen Platten 5 aus gesintertem bzw» gefrittetem Material befestigt sind. Diese Platten können beispielsweise aus Sinterkeramik oder Sintermetall bestehen. Sie sind gasdurchlässig, und in Anbetracht der Sinterherstellung ist es möglich, die Größe der luft-, Grasoder Dampfblasen der durch die Platten hindurchtretenden Medien durch entsprechende Wahl der Größe der zusammengesinterten bzw. durch Sintern verbundenen z.B. Keramik- oder Metallkörner festzulegen.

Das Gas bzw. der Dampf wird durch die Rohre 3 augeführt, deren oberer Bereich abgeplattet sein kann, wie es in Pig· 2 gezeigt wird. Dieses obere Ende 6 ist bei 7 offen unter Bildung eines Auslaßspaltes für Gas oder Dampf·

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Zur Erleichterung der Reinigung des Injektors ruht das unten offene Gehäuse 1 einfach auf den mit dem Rohr fest verbundenen Anschlägen 8. Man kann so das Gehäuse 1 für die Reinigung ganz einfach abheben. Weiter können die Rohre einfach über einen Teil 9 eines mit der Wandung 10 des Behälters bzw. der Einrichtung, in dem bzw. der der Injektor verwendet wird, fest verbundenen Rohres übergreifen bzw. auf diesen aufgesetzt oder auf andere einfache Weise mit diesem verbunden sein. Für die Reinigung der gesamten Anordnung braucht man mithin nur das Gehäuse 1 abzuheben und die Rohre 3 von den entsprechenden Rohren 9 au demontieren bzw. abzunehmen und von diesen zu entfernen.

Der soeben beschriebene Injektor wird in der durch die

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/Pfeile. 11 in Pig· 2 angedeuteten Weise mit Gras oder Dampf beaufschlagt» Dieses Gas bzw. dieser Dampf tritt durch den Spalt 7 am oberen Ende des Rohres 3 in das Gehäuse 1 ein und verläßt dieses durch die Filterplatte 5. Diese Filterplatte kann selbstverständlich durch eine Reihe von kleinen öffnungen ersetzt sein» welche in der Wand des Gehäuses 1 direkt angebracht sind.

Bei einem solchen Injektor muß» insbesondere wenn Fritten bzw* Sintermaterialien zur Bildung der Durchlasöffnungen für das Gas verwendet werden, verhindert werden, daß die Flüssigkeit des reagierenden Milieus durch das poröse Material hindurchtritt und dort Ablagerungen hinterläßt. Das könnte . beispielsweise auftreten, wenn man die Gaszufuhr unterbricht. Um dieses Problem auszuschalten, wird ein Abstand h zwischen dem unteren Schlitz 2 des Gehäuses 1 und dem unteren Ende 12 der mit Gasdurchlaßöffnungen versehenen Zone vorgesehen, der größer ist als der Druckverlust quer durch die Gaszuführungswand· Im allgemeinen sind 50 mm für diesen Abstand h ausreichend· Wenn nun die Gaszufuhr unterbrochen wird, resultiert daraus, daß die Flüssigkeit in dem von unten her (bei 2). für die Flüssigkeit zugänglichen Gehäuse. 1 aufsteigt, aber innerhalb desselben zum Stillstand kommt, und die (äußere) Flüssigkeit hat nun nicht mehr die Jendenz bzw· Möglichkeit, über die Filterplatte 5 in das Gehäuse einzudringen. Man vermeidet so eine Verschmutzung der öffnungen der platte 5» die oft einen sehr geringen Durchmesser haben·

Der erfindungsgemäße Gasinjektor ist also insbesondere bei intermittierendem Betrieb kaum Verstopfungsgefahren ausgesetzt und darüber hinaus gfs. leicht zu reinigen.

Die Injektoren werden in eine* Anzahl und mit einer

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Oberfläche angeordnet, die für die Einführung der erforderlichen Grasmengen mit geringem Druckverlust genügen· Mit porösen fänden kann man Durchsätze in der Gegend von 25

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bis 50 1 pro Stunde und pro cm zulassen·

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die Einzelheiten der soeben beschriebenen Ausftihrungsform beschränkt, die abgewandelt werden können, ohne daß dadurch der Bahnen der Erfindung verlassen wird.

Beispielsweise können die Injektoren sehr untersohiedr liehe Gestalt haben, insbesondere was das Gehäuse 1 anbetrifft. Dieses kann beispieleweise statt des rautenförmigen (senkrechten) Querschnitts einen rechteckigen Querschnitt haben. Es kann zylindrisch oder kegelstumpfförmig mit vertikaler Zylinder- oder Kegelstumpfachse sein· Das Gehäuse kann auch Wände haben, die zum Teil eben und zum !Feil uneben sind. Ss kann aus sehr unterschiedlichen Materialien wie Metall-, Keramik- oder Legierungsvoll- und -sintermaterial oder aus Kunststoff-Elastomer- oder sogar Glasvoll- und -sinteraaterial bestehen·

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Gasinjektor für Yorriehtungen mit vertikalem flüssigkeitsumlauf durch Injektion von Gas in diese Flüssigkeit, g e k β η η ζ e i c η η e t durch ein unten offenes Gehäuse (1) mit im wesentlichen vertikalen oder leicht gegen die Vertikale geneigten. Seitenwänden, von denen zumindest eine Öffnungen (4,5) für den Durchtritt von Gas aufweist sowie durch zumindest ein in dieses Gehäuse hineinragendes und an seinem oberen Bnäe (6) offenes Gaszuführungsrohr (3)·

   2* Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß· das obere offene Ende (6,7) des Rohres (3) in das Gehäuse (1) bis in die Nähe von dessen oberem Ende hineinragt.

   3. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehänge (1) auf von den Rohren (3) getragenen Anschlägen (8) ruht.

   4. Injektor nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasauführungarohr durch einen ersten mit der Einrichtung, in der Gas eingeblasen «erden soll, fest verbundenen Teil (9) und einen zweiten in das Gehäuse (1) eindringenden Teil (3) gebildet wird, welch letzterer vom ersteren lösbar ist.

   5. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Öffnungen für den Durchgang von Gas versehene Wand eine öffnung bzw. einen Ausschnitt (4) aufweist, in der bzw· dem eine poröse Platte (5) aus Sintermaterial befestigt ist.

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   6. Injektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand h zwischen dem unteren offenen Ende (2) des Gehäuses (1) und dem unteren Ende (12) der Zone, in der sich die Öffnungen für den Gasdurchgang befinden, größer als der Druckverlust quer durch die öffnungen ist.

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