DE2103437C3 - Verfahren und Vorrichtung zur innigen Kontaktgabe eines Gases mit einer Flüssigkeit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur innigen Kontaktgabe eines Gases mit einer FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur innigen Kontaktgabe eines Gases mit einer Flüssigkeit,
wobei das Gas in einen offenen und die Flüssigkeit in einen geschlossenen Kreislauf gebracht werden
'5 und das Gas unter Bildung einer Dispersion in eine
Zone des geschlossenen Flüssigkeitskreislaufes eingebracht wird, die anschließend entspannt wird, dann
das Gas von der Flüssigkeit getrennt wird, wonach die abgetrennte Flüssigkeit rekomprimiert wird, um
ao die Geschwindigkeit und den Druck der Bildungszone
der Dispersion aufzunehmen. Fernerhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung
eines solchen Verfahrens mit einem geschlossenen Strömungsweg, einer Einrichtung zur Dispergierung
»5 eines Gases in der Flüssigkeit und einer Trenneinrichtung zum Abtrennen des Gases von der Flüssigkeit.
Ein derartiges Verfahren und eine solche Vorrichtung sind vorbekannt durch die US-PS 3 487 621. Das
Verfahren wird dort in einem geschlossenen Leitungskreislauf durchgeführt, welcher lotrecht angeordnet
ist, so daß die im unteren Bereich eines der lotrechten Schenkel des Kreislaufs durch dort zugeführtes Gas
gebildete Dispersion mittels Schwerkraft nach oben steigt. Auf diesem Wege kann die gebildete Dispersion
gekühlt oder gewärmt werden. Am oberen Ende dieses lotrechten Schenkels gelangt die Dispeision in
eine als Zyklon ausgebildete Trenneinrichtung, in der die Dispersion aufgrund der ihr innewohnenden Strömungsgeschwindigkeit
an der Wand einer zylinderförmigen Trenneinrichtung entlangströmt, wobei die
Trennung erfolgt. Das abgetrennte Gas verläßt die Trenneinrichtung durch ein oben mittig ar gebrachtes
Gasauslaßrohr. Die abgetrennte Flüssigkei* tritt in einen zweiten, ebenfalls lotrecht angeordneten Schenkel
über einen Auslaß der Trenneinrichtung ein, der tiefer als der Einlaß für die Dispersion in die Trenneinrichtung
angeordnet ist. Für den Trennungsvorgang muß die Dispersion also aufgrund der ihr innewohnenden
relativ geringen Strömungsgeschwindigkeit die durch den erwähnten Höhenunterschied
zwischen Einlaß und Auslaß gegebene Höhe durchfallen.
Im erwähnten, sich anschließenden und ebenfalls lotrecht angeordneten zweiten vertikalen Schenkel
des Strömungskreislaufes wird die der Flüssigkeit mitgeteilte potentielle Energie wieder in kinetische Energie
rückverwandelt, bis die Flüssigkeit wieder zum Gaseinlaß zurückströmt.
An diesem Verfahren und dieser Vorrichtung ist es insbesondere nachteilig, daß diese nur bei lotrechter
oder zumindest im wesentlichen lotrechter Anordnung des Strömungsweges funktionieren. Im wesentlichen
erfolgt nur eine Umwandlung der der Dispersion über die Schwerkraft mitgeteilten kinetischen
Energie in potentielle Energie und umgekehrt. Es liegt auf der Hand, daß mit diesem bekannten Verfahren
und diesel bekannten Vorrichtung nur relativ geringe Durchsätze und Kontaktgaben zwischen den beteilig-
ten Medien erreicht werden können. Aus diesem
Grunde wird dort auch von Strömungsgeschwindigkeiten von lediglich 10 cm/Sek. und darüber gesprochen.
Immer wenn man einen physikalischen Prozeß und/oder eine chemische Reaktion durch innige Kontaktgabe
einer Flüssigkeit mit einem Gas realisieren will, stellt sich das Problem, wirtschaftlich große Kontaktflächen
zwischen den beiden Phasen zur Verfügung zu stelten. Dies Problem ergibt sich beispielsweise,
wenn in einer Lösungsflüssigkeit ein Gas oder wenigstens ein Bestandteil einer Gasmischung gelöst
werden soll. Auch tritt dieses Problem auf, wenn ein Gas oder wenigstens eine Komponente einer Gasmischung
mit einer Flüssigkeit oder mit einer Komponente einer Flüssigkeitsmischung bzw. umgekehrt
chemisch reagieren soll.
Ahnliche Probleme ergeben sich bei der Wärmeübertragung
zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit bzw. umgekehrt über eine Berührung oder Kontaktgabe,
die einen derartigen Wärmeaustausch verwirklicht.
Bei einem bekannten Verfahren rinnt die Flüssigkeit im Inneren eines Turms auf Füllkörper, die gasdurchlässig
sind und einen Stapel aus geeigneten Formstücken, beispielsweise Ringen oder kurzen Zylinderstücken,
bilden. Dabei zirkuliert das (as im Turm im Gegenstrom mit der Flüssigkeit.
Hierbei ist es jedoch nachteilig, daß diese Vorrichtung sehr viel Raum einnimmt und in der Herstellung
teuer ist, besonders, wenn das Verfahren unter Druck stattfinden soll. Die Größenordnung der festen Oberfläche,
die bei diesem bekannten Verfahren realisiert werden kann, liegt bei lediglich 500 μ2/πν\ Außerdem
kostet das Pumpen der Flüssigkeit bis in den oberen Bereich des Turms Energie, wozu die Energie für die
Zirkulation des Gases gerechnet werden muß.
Ausgehend von einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art liegt daher der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Kontakt Flüssigkeit/Gas gegenüber vorbekannten Verfahren und
Vorrichtungen zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
a) daß man die flüssige Dispersion dadurch entspannt, daß man den Druck der Dispersion aufgrund
einer Querschnittsveriinderung des Strömungskanal j verringert und daß man gleichzeitig
die Geschwindigkeit der Dispersion steigert,
b) daß man das Gas und die Flüssigkeit der Dispersion durch Zentrifugalkraft bei weniger als einem
halben Kreislauf der Flüssigkeit trennt,
c) daß man den größten Teil der kinetischen Energie der Flüssigkeit dadurch in Druckenergie
überführt, daß man die Flüssigkeit durch einen Diffusor leitet,
d) wobei der Druckabfall des Gases zwischen dessen Eintritt und Austritt die einzige Energiezufuhr
zum System bildet, mit der die Reibungsverluste der im geschlossenen Kreis schnellströmenden
Flüssigkeit kompensiert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichlung ist zur Lösung derselben Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß sich
der Strömungsweg vom Gaseinlaü in Strömungsrichtung verjüngt und eine Entspannungszone bildet und
daß die Trenneinrichtung durch einen im Stiömungsweg angeordneten gebogenen und zur Innenseite offenen
Kanal ausgebildet ist, an den sich ein Diffusor anschließt.
Durch diese Merkmale lassen sich auf kleinem Raum hohe Durchsätze und große Kontaktflächen erreichen.
Die Energie wird dem System dadurch zugeführt, daß das eingeführte Gas bei Austritt aus dem
System einen niedrigeren Druck aufweist als beim Eintritt. Beim Eintritt in die strömende Flüssigkeit hat
das Gas praktisch denselben Druck wie die Flüssigkeit an diesem Punkt, wodurch kein Impuls-Austausch
stattfindet. Durch die Querschnittsveränderung des Strömungskanals stromabwärts von dieser Gaszufuhr
zusammen mit dem Übergang zu einem erheblich niedrigeren Druck (Atmosphärendruck) wird dann
die flüssige Dispersion entspannt und gleichzeitig
•5 durch die Volumenvergrößerung des Gases die Geschwindigkeit
der Dispersion erhöht. Die Flüssigkeit hat nun eine so hohe kinetische Energie, daß sie entlang
des gekrümmten Strömungskanals strömt und in den Diffusor eintritt, in dem die kinetische Energie
in Druckhöhe umgewandelt wird. Damit ist der Kreislauf geschlossen.
Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeiten zwischen 2 und 30 m/Sek., vorzugsweise zwischen 5
und 25 m/Sek., sind ohne weiteres erreichbar und
a5 werden bevorzugt. Kontaktflächen Gas/Flüssigkeit in
der Größenordnung von mehreren 10000 m\'m~' mit
Umlaufgeschwindigkeiten der ausgebildeten Dispersion zwischen 10 und 60 m.Sek. sind ebenfalls ohne
weiteres erhältlich.
Bei vielen Anwendungsfällen ist es nützlich, wenn dem Kreislauf der Flüssigkeit eine Zusatzmenge an
neuer Flüssigkeit zugeführt wird, wobei an einer anderen Stelle des Kreislaufes eine begrenzte Menge der
Flüssigkeit abgezogen wird, die vorher mit dem Gas in Berührung stand. Diese in einem Nebenstrom geführte
Flüssigkeit kann einer getrennten Behandlung unterworfen werden, beispielsweise einem Wärmeaustausch,
einer chemischen Reaktion usw.
Es wird daher weiterhin bevorzugt, wenn das Verfahren zur Durchführung von Wärmeaustauschvorgängen
angewendet wird.
Die Behandlungen, die während eines Verfahrenszyklus erfolgen, können mehrfach hintereinander
durchgeführt werden, ehe das Gas aus dem Kreislauf wieder abgezogen wird. Hierfür wird es bevorzugt,
wenn mehrere solche Vorrichtungen in einer Reihe in bezug auf den Strömungsweg der Flüssigkeit angeordnet
sind.
Im folgenden sollen einige der Bauelemente der neuartigen Vorrichtung noch näher erläutert werden.
Zur Herstellung der Dispersion kann das Gas einfach der Flüssigkeit zugeführt werden, insbesondere
durch Öffnungen, die in geeigneter Weise in einem divergierenden Abschnitt der Seitenwände des Strömungsweges
vorgesehen sind, in der die Flüssigkeit umläuft. Die Aufteilung in immer feinere Bläschen
geschieht auf diese Weise praktisch von selbst und sehr schnell, falls die Geschwindigkeit der Flüssigkeit ausreichend
hoch ist, beispielsweise größer als 2 m/Sek., und falls ein negativer Druckgiadient vorliegt.
Der Abschnitt des Kreislaufs mit dem Diffusor muß einen Wert besitzen, der von der jeweils erreichten
Geschwindigkeit und dem örtlich spezifischen Volumen eines gedachten RaumeJementes der Dispersion
abhängt. Die Erfahrung zeigt, daß die Abgabe des Gases praktisch isotherm ist.
Die Trenneinrichtung kann auf einfache Weise dadurch ausgebildet v/erden, daß in dem StrömungsweR
ein Knick oder eine Krümmung vorgesehen ist, wodurch
die Richtung des dort durchströmenden Mediums geändert wird. Ein derartiger Knick oder eine
solche Krümmung bewirkt einen in Querrichtung verlaufenden Druckgradienten. Die Gasbläschen entweichen
somit von selbst an der Innenkrümmung, wo der geringste Druck herrscht. Es bildet sich also innen
eine freie Fläche für die Trennung des Gases von der Flüssigkeit.
Der Diffusor ist ein bekanntes Bauteil mit steigendem Querschnitt, in dem die Geschwindigkeit fällt.
Dadurch wird eine Druckerhöhung hervorgerufen.
Eine Schwierigkeit besteht bei der Einstellung des Eingangsquerschnitts des Dil'fusors, derart, daß fast
der gesamte Durchsatz an Flüssigkeit dort zuströmen soll, ohne daß das Gas in bedeutendem Maße eindringen
kann. Die Erfahrung zeigt jedoch, daß eine derartige Einstellung möglich ist. Eine Lösung besteht
darin, am Eingang des Diffusors eine Lippe vorzusehen, die den Flüssigkeitsstrom in zwei Teilströme unterteilt:
Ein Hauptstrom tritt in den Diffusor ein, und ein Nebenstrom bildet einen Flüssigkeitsring mit einer
Drehbewegung innerhalb der Trenneinrichtung. Der innere Teil dieses Ringes bildet hierbei also die freie
Fläche, in deren Höhe die Gasbläschen die Dispersion verlassen.
Die Erfindung kann auch dann angewendet werden, wenn die Flüssigkeit einen Feststoff suspendiert
hält, oder auch eine andere, nicht-mischbare Flüssigkeit in Gestalt von Teilchen, die an der chemischen
Reaktion teilnehmen oder dafür als Katalysator dienen.
Die Erfindung betrifft auch den Fall, in dem das Gas einen Feststoff oder eine Flüssigkeit in Suspension
oder in Dispersion enthält, und zwar bezüglich des Übergangs von einer Phase zur anderen dieser
Suspension oder Dispersion.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß in sehr kurzer Zeit die Ergebnisse c:r Berührung des
Gases mit der Flüssigkeit erhalten werden. Auf diese Weise kann man Temperaturstürze eines Bestandteils
des Systems, ausgehend von hohen Temperaturen, beispielsweise 100° C bis zur Umgebungstemperatur,
während sehr kurzer Zeit verwirklichen. Diese Zeit kann in der Größenordnung von '/,„,, Sekunde liegen.
Als Anwendungsbeispiele der Erfindung, die jedoch nicht beschränkend aufgefaßt werden dürfen,
kann man die Waschung oder Extraktion eines Gases durch ein flüssiges Milieu anführen, von dem wenigstens
ein Bestandteil mit den aus dem Gas zu entfernenden Unreinheiten reagieren kann. Hier kann man
folgende Fälle zitieren:
- Reiniguni» von Argon durch ein Tauchbad in flüssigem Natrium;
- Extraktion des Sauerstoffs von Kohlenmonoxid aus einer Gasmischung durch eine wäßrige Lösung, die kupferhaltigc Ionen enthält;
- Extraktion von Kohlendioxid aus einem Gasge misch durch eine wäßrige Lösung, die Arsenionen enthält.
Für den Fall der Extraktion eines Bestandteils einer
Gasmischung durch Auflösung in einer Flüssigkeit kann man als Beispiel die Extraktion von Kohlendioxid aus einer Gasmischung durch Auflösung in Methanol anführen. Die Erfindung kann bei allen Fällen
angewendet werden, bei denen eine selektive Extraktion durch ein flüssiges Lösungsmittel bezüglich gewisser Bestandteile einer Gasmischung gewünscht
wird.
Mit der Erfindung können auch Gase behände!
werden, die mit Feststoffteilchen, beispielsweise mi Staub beladen sind. Dies geschieht durch Einleitung
in eine Reinigungsflüssigkeit, die den Staub zurückhält.
Mit der Erfindung kann somit die Luftverschmutzung herabgesetzt werden.
lis wird deutlich, daß die Erfindung einen sehr wei-
>o ten Anwendungsbereich erfaßt, da sie sämtliche physikalischen
und/oder chemischen Behandlungen umfaßt, in denen ein gasartiges Medium und ein flüssige;
Medium in innige Berührung gebracht werden müssen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch eine Vorrichtung, die als Wärmeaustauscher zwischen einem
Gas und einer Flüssigkeit dienen kann,
« Fig. 2 schematisch eine demgegenüber abgeänderte Vorrichtung, und
Fig. 3 schematisch eine Ausführungsform, bei der in bezug auf den Strömungsweg der Flüssigkeit mehrere
Vorrichtungen zur innigen Kontaktgabe in einer
»5 Reihe angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung in Gestalt eines Kreislaufs mit einer eine Dispersion ausbildenden Injektionszone
1, in die eine Flüssigkeit bei A eintritt und die Gas durch Offnungen T1, T2,... Tn aufnimmt.
Die dabei gebildete Dispersion aus Gas und Flüssigkeit verläßt bei B die Dispersionsbildungszone und
gelangt anschließend in eine Düse 2, in der es entspannt wird. In dieser Düse erfolgt der Austausch zwischen
dem Gas und der Flüssigkeit. Die Dispersion verläßt die Düse C mit einer erhöhten Geschwindigkeit
und gelangt in eine Trenneinrichtung 3, die aus einer halbkreisförmigen Biegung des Strömungsweges
besteht. Das fluide Medium bildet dort eine innere freie Oberfläche, über die die Gasbläschen der Dispersion
entweichen. Das abgezogene Gas verläßt dann die Vorrichtung bei D, während die gasfreie Flüssigkeit
die Trenneinrichtung bei E verläßt und in einen Diffusor 4 eintritt, in dem sie wieder auf den bei A
herrschenden Druck komprimiert wird. Bei F wird ein kleiner externer Durchsatz der Flüssigkeit abgezogen
und anschließend in den Flüssigkeitskrcislauf bei G wieder injiziert, wo der Druck kleiner ist. Dieser
Nebenstrom hat vorher an einen Wärmeaustauscher 5 eine Wärmemenge abgegeben, die derjenigen entspricht,
die von der Flüssigkeit im System absorbiert wurde.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, mit der ebenfalls eine innige Kontaktgabe zwischen
einem Gas und einer Flüssigkeit herbeigeführt werden kann.
Bei dieser Vorrichtung wird eine Sequenz von Zustandsänderungen durchlaufen, wie sie im vorstehenden beschrieben wurde. Diese Sequenz entspricht einem thermodynamischen Zyklus. Bei diesem Beispiel
handelt es sich um eine einfache Schleife mit nur einer Sequenz. Die verschiedenen Elemente der Sequenz
entsprechen den Zonen auf der Mittellinie (strichpunktierte Linie).
daß die in der Flüssigkeit enthaltene Energie nach der
Trennung derart ist, daß die Möglichkeit besteht, am Ausgang des Diffusors einen Druck zu erhalten, der
dem Eingangsdnick zumindest gleich ist, falls er nicht
größer ist.
Es muß ein äußerer Durchsatz frischer Flüssigkeit
wie auch ein Ablaß für die behandelte Flüssigkeit vorgesehen sein, um die Zusammensetzung der im geschlossenen
Kreis umlaufenden Flüssigkeit auf geeigneten Werten zu halten. Die Vorrichtung kann den
äußeren Durchsalz wegen der erwähnten Druckverhältnisse selbst umpumpen.
Die wesentlichen Bauelemente der Vorrichtung nach Fig. 2 sind von derselben Art wie die Bauelemente
der Fig. 1.
Eine Dispersionsanordnung nimmt eine Zone 22 ein. Ein Gaseingang wird durch einen Rohransatz 26
gebildet. Gas wird in die Flüssigkeit durch Öffnungen 27 injiziert, die in der Wand der Anordnung vorgese- »5
hen sind. Die Dispersionsanordnung ist derart ausgebildet, daß mit wachsender Ausbildung der Dispersion
diese einen wachsenden Querschnitt vorfindet, so daß in dieser Zone soweit wie möglich ein gleichförmiger
Druck herrscht. a°
Eine Entspannungsdüse ist in einer Zone 23 ausgebildet. Dort liegen Querschnitte vor, die derart berechnet
sind, daß die Geschwindigkeit längs der gesamten Zone 23 stetig zunimmt.
Die Trennzone 24 steht in freier Verbindung längs »5
eines Teils des Strömungskanals mit einem Flüssigkeitsring, der sich im Inneren der Krümmung mittels
einer Wand 29 ausbildet, wobei die Wand 29 eine Eingangslippe 30 aufweist. Es wird dadurch eine zylindrische
freie, innen gelegene Oberfläche 28 der 3« flüssigen Phase erhalten.
Diese freie Oberfläche 28, die in unterbrochenen Linien dargestellt ist, wird fortwährend von Gasbläschen
durchquert, die noch dem Zentrifugalfeld ausgesetzt sind. Das auf diese Weise abgetrennte Gas wird
durch eine Leitung 31 abgezogen, die sich zur Zeichenebene der Fig. 2 senkrecht erstreckt. Die Flüssigkeit
wird anschließend verlangsamt und in einem Diffusor 25 vor Eintritt in die Zone 22 wieder komprimiert.
Diese Vorrichtung wird, wie beschrieben, durch einen Eingang 33 für einen äußeren Durchsatz frischer
Flüssigkeit vervollständigt sowie durch einen Ausgang 34 für einen äußeren Durchsatz an Flüssigkeit, die
die gewünschte Änderung durchlaufen hat. Die Positionen von Eingang und Ausgang können auch umgekehrt
sein. Zwangseinführung bei 34 oder Zwangsabsaugung bei 33 für den äußeren Durchsatz ist möglich.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 erlaubt es, sehr große Mengen an Flüssigkeit und Gas in innige Berührung
miteinander zu bringen. Die Berührungszeit kann dabei durch den eingestellten äußeren Durchsatz bestimmt
werden.
Bei der Ausführungsf'orm nach Fig. 3 können mehrere Vorrichtungen längs einer Schleife in bezug
auf den Strömungsweg der Flüssigkeit in Reihe angeordnet sein. Es sind dort drei Vorrichtungen vorgesehen;
es können jedoch auch mehr oder weniger sein.
Dort werden im wesentlichen dieselben Bauelemente wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2
verwendet. Diese tragen dieselben Bezugszeichen, jedoch mit Indizes a, b, c, die die drei Vorrichtungen
angeben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen die drei Trenneinrichtungen 24a, 24b, 24c in Verbindung mit
einem einzigen Hauptwirbelring, der aus einem Flüssigkeitsring mit der freien zylindrischen Oberfläche
28 gebildet wird, die in unterbrochenen Linien angedeutet ist. Die Ringachse verläuft dabei wiederum
senkrecht zur Papierebene der Fig. 3 und fällt mit den Achsen der drei Vorrichtungen zusammen.
Dieser einzige Wirbelring kann natürlich auch durch drei getrennte Wirbelringe ersetzt werden, die
dann um diese Achse verteilt angeordnet sind, und zwar jeweils den Trennzonen 24a, 24b, 24c benachbart.
In Fig. 3 ist der Eingang33 für den äußeren Durchsatz
an neuer Flüssigkeit vorgesehen sowie der Ausgang 34 (Reinigungsausgang) für diejenige Flüssigkeit,
die mit dem Gas in Berührungstand. Die Anzahl dieser Eingänge und Ausgänge kann aber auch derjenigen
der Vorrichtungen entsprechen. Auch ist ihr Platz längs der Schleife nicht vorgeschrieben. Man
muß nur darauf achten, daß ein Ausgang sich nicht in unmittelbarer Nachbarschaft eines Eingangs befindet,
so daß neue Flüssigkeit die Möglichkeit besitzt, sich in geeigneter Weise mit dem Hauptdurchsatz der
Schleife zu vermischen.
Auch hier können der oder die externen Durchsätze dazu dienen, die Temperatur der Schleife zu regeln.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 ergibt sich der Vorteil, daß ein größerer Durchsatz an Gas bei im
wesentlichen unverändertem Volumen möglich ist. Auch können die einzelnen Zustandsbedingungen einer
jeden Zone jeder Sequenz leichter den jeweils günstigen Bedingungen angepaßt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur innigen Kontaktgabe eines Gases mit einer Flüssigkeit, wobei das Gas in einenoffenen
und die Flüssigkeit in einen geschlossenen Kreislauf gebracht werden und das Gas unter Bildung
einer Dispersion in eine Zone des geschlossenen Flüssigkeitskreislaufes eingebracht wird, die
anschließend entspannt wird, dann das Gas von der Flüssigkeit getrennt wird, wonach die abgetrennte
Flüssigkeit rekomprimiert wird; um die Geschwindigkeit und den Druck der Bildungszone
der Dispersion aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet,
a) daß man die flüssige Dispersion dadurch entspannt, daß man den Druck der Dispeision
aufgrund einer Querschnittsveränderung des Strömungskanals verringert und daß man
gleichzeitig die Geschwindigkeit der Dispersion steigert,
b) daß man das Gas und die Flüssigkeit der Dispersion durch Zentrifugalkraft bei weniger
als einem halben Kreislauf der Flüssigkeit trennt,
c) daß man den größten Teil der kinetischen Energie der Flüssigkeit dadurch in Druckenergie
überführt, daß man die Flüssigkeit durch einen Diffusor (4; 25; 25a, b, c) leitet,
d) wobei der Druckabfall des Gases zwischen dessen Eintritt und Austritt die einzige Energiezufuhr
zum System bildet, mit der die Reibungsverluste der im geschlossenen Kreis schnellströmenden Flüssigkeit kompensiert
werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kreislauf der Flüssigkeit
eine Zusatzmenge an neuer Flüssigkeit zugeführt wird und daß an einer anderen Stelle des Kreislaufes
eine begrenzte Menge der Flüssigkeit abgezogen wird, die vorher mit dem Gas in Berührung
stand.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeit
der gebildeten Dispersion zwischen 10 bis 60 m pro Sekunde liegt.
4. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Durchführung von Wärmeaustauschvorgängen.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem
geschlossenen Strömungsweg, einer Einrichtung zur Dispergierung eines Gases in der Flüssigkeit
und einer Trenneinrichtung zum Abtrennen des Gases von der Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Strömungsweg vom Gaseinlaß in Strömungsrichtung verjüngt und eine Entspannungszone
(2; 23; 23a, b, c) bildet und daß die Trenneinirichtung (3, Sl) durch einen im Strömungsweg
angeordneten gebogenen und zur Innenseite offenen Kanal ausgebildet ist, an den sich
ein Diffusor (4; 25; 25a, b, c) anschließt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Zufuhr- und eine Abzugsleitung (33, 34) für Flüssigkeit an den Strömungsweg angeschlossen sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenschluß zum
Strömungsweg ein Wärmeaustauscher (5) angeordnet ist.
8. Anordnung mehrerer der Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 5 bis 7 in einer Reihe
in bezug auf den Strömungsweg der Flüssigkeit.
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