DE2106660C3 - Vorrichtung zum Umwälzen einer Flüssigkeit - Google Patents
Vorrichtung zum Umwälzen einer FlüssigkeitInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/40—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes
- B01F33/405—Mixers using gas or liquid agitation, e.g. with air supply tubes in receptacles having guiding conduits therein, e.g. for feeding the gas to the bottom of the receptacle
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umwälzen einer Flüssigkeit in einer mit senkrechten
Außenwänden versehenen Wanne, in der senkrecht verlaufende, Strömungskanäle bildende
Trennwände unterhalb des Flüssigkeitsspiegels und im Abstand vom Boden der Wanne angeordnet sind,
wobei in den Strömungskanälen mit nach oben gerichteter Strömung im unteren Teil der Wanne Gasinjektoren
angebracht sind.
In einer solchen Vorrichtung bestimmt das Einführen eines Gases oder eines Dampfes in eine Flüssigkeit,
die eventuell mit Festteilchen beladen ist, in Form von regelmäßig verteilten Bläschen geringer
Abmessungen, z. B. von 1 bis 8 mm Durchmesser, den vertikalen Anstieg der Flüssigkeit auf Grund deren
Erleichterung. Es ergeben sich jedoch gewisse Schwierigkeiten, solche Vorrichtungen derart zu konstruieren,
daß sie die Erzeugung und Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Emulsion sowie einer wirkungsvollen
Umwälzung ermöglichen.
Es ist eine Vorrichtpng der eingangs genannten
Art bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 457 065), bei der die Strömung am Innenumfang
der Wannenwand nach oben und im Zentrum der Wanne nach unten gerichtet ist und die Gasinjektoren
dementsprechend nur an der Wannenwand angeordnet sind und mit einer hohen Lufteinblasgeschwindigkeit
arbeiten. Das Mittelstück des Wannenbodens ist konisch aufgewölbt und wirkt als Strömungsführungsstück.
An der Flüssigkeitsoberfläche kann das in die Flüssigkeit injizierte Gas frei austreten,
und der Verlauf der Umwälzströmung ist hier nicht beeinflußbar.
Weiter ist eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten bekannt (österreichische Patentschrift
187 863), bei der die Flüssigkeit in einer Wellenlinie über mehrere bis zum Wannenboden reichende
schräge Trennwände von einem Wannenende zum anderen getrieben und vor jeder zu überwindenden
Trennwand mittels eines Injektors begast wird. Eine Zirkulationsbewegung der Flüssigkeit liegt dabei
nicht vor.
Schließlich ist eine Vorrichtung zum Umwälzen von Flüssigkeiten mittels Gaszufuhr bekannt (deutsche
Auslegeschrift 1 026 283), bei der das Gas vom Boden eines Behälters eingeblasen und aus einem
Spalt zwischen dem Behälterboden und einer darüber angeordneten Führungsplatte mit einer hohen, etwa
10 bis 20 m/s betragenden Geschwindigkeit austritt. Konzentrisch zur Behälterachse ist ein Leitzylinder
zur Lenkung der Zirkulationsströmung angeordnet. An der Flüssigkeitsoberfläche kann das eingeblasene
Gas frei austreten während der Verlauf der im Leitzylinder aufsteigenden Umwälzströmung durch eine
am obere:= Ende eines konzentrisch innerhalb des Leitzylinders angeordneten Flüssigkeitszuführrohres
ausgebildete trichterförmige Erweiterung nach außen in die waagerechte Richtung umgelenkt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden,
daß die Umwälzung der Flüssigkeit einfacher und vollkommener gesteuert werden kann und eine
Steuerung des Gasaustritts an der Flüssigkeitsoberfläche ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche mehrere
jeweils zwei nebeneinanderliegende, aufwärts bzw. abwärts durchflossene Strömungskanäle überspannende,
im Querschnitt halbkreisförmige Strömungsführungsstücke aus perforiertem oder siebförmigem
Material angebracht sind, und daß nur die mit den Strömungsführungsstücken verbundenen Trennwände
je an ihrem oberen Rand einen bezüglich der Wanne nach innen und einen nach außen geneigten
Teil aufweisen.
Durch die Anordnung der je einen aufwärts durchflossenen und je einen abwärts durchflossenen Strömungskanal
überspannenden, im Querschnitt halbkreisförmigen Strömungsführungsstücke wird eine
einwandfreie Umlenkung des aufwärts gerichteten in den abwärts gerichteten Strömungsverlauf erreicht.
Da diese Strömungsführungsstücke aus perforiertem oder siebförmigem Material bestehen, ist durch sie
hindurch eine mehr oder weniger starke Entgasung möglich, deren Intensität sich — abgesehen von der
Gaseintrittsintensität an den Gasinjektoren — im wesentlichen nach der Perforations- bzw. Siebmaschenweite der Strömungsführungsstücke richtet. Dadurch,
daß die damit verbundenen Trennwände am oberen Rand einen nach innen und einen nach außen geneigten
Teil aufweisen, ergibt sich zusätzlich der Vorteil einer besseren Homogenisierung der Flüssigkeit
im ganzen, da so eine gewisse Menge des Strömungsdurchsatzes zwischen den einzelnen Flüssigkeitskreisläufen
ausgetauscht wird.
Zweckmäßig weist die Wanne, wie bekannt, einen
3 4
nach oben konkav ausgebildeten Boden auf, und die rial verbunden, die der Umlenkung
Strömungsführung wird auch über dem Boden durch richteten Flüssigkeitsstroms in den
zwischen diesem und den Trennwänden angeordnete außen benachbarten abwärts gerichteten imuss
untere Strömungsführungsstücke verbessert. strom und seiner mehr oder weniger stärken
Nach dem bevorzugten Au; führungsbeispiel der 5 s-ng dienen. Dabei weisen die mit den Mromung·,-
Erfindung hat die Wanne einen kreisförmigen Hori- führungsstücken 20 verbundenen V?nnwaHr:" ,"
zontalqüerschnitt, wobei die Trennwände parallel ihrem oberen Rand je eine bezüglich der wanneta
zueinander angeordnet sind. nach innen gerichteten Teil 21 und einen nacn auuen
Die Erfindung ist jedoch auch bei anderen Hori- . gerichteten Teil 21' auf. Diese Anordnung errnog-
zontalquerschnitten der Wanne und/oder Trennwän- 10 licht eine Sicherung der Homogenisierung des κ
de:, in Form konzentrischer Zylinder anwendbar. . tionsmediums, denn eine gewisse Menge des
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung mungsdurchsatzes kann dann die verschiedenen
veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erääu- len der Vorrichtung durchlaufen, indem sie
teil; darin zeigt einem Flüssigkeitskreislauf zu einem anderen ge-
Fig. 1 einen Vertikalschnitt in einer durch die 15 langt. Die Vorrichtung kann außerdem (nicniaarge-
Achse einer Vorrichtung gemäß der Erfindung mit stellte) untere StrömungsfuhrungsstucKe ZW1^"
einer Wanne kreisförmigen Horizontalquerschniits dem Wannenboden und den Trennwänden auiwci-
gehenden Ebene, sen T · 11·
Fig. 2 eine Aufsicht entsprechend der Linie V-V Im Betrieb wird die Flüssigkeit durch injektion
m F i g. 1 und ao von Gas oder Dampf aas den Injektoren 5 in Bewe-
F ig. 3 eine Perspektivansicht eines in der Vorrich- gung gesetzt und folgt den durch die ™«Je..·* UL'
tt-ng gemäß der Erfindung verwendbaren Gas- oder nierten Kreisläufen. Diese Flüssigkeitsteilstrome em-
Dampfinjektors. halten eine Vielzahl von Gasbläschen kleiner Abme,-
Die in den Fig. 1 und2 dargestellte Vorrichtung sungen, wobei das Gas seitlich zur Richtung aer au-
weist eine Wanne 15 in Form eines Zylinders mit 25 steigenden Flüssigkeitsstrome in diese eimmi. uic
Kreisquerschnitt und eines nach oben konkav abge- zwischen den Trennwänden 16 sowie zwiscnen aen
rundeten Bodens auf. Im Inneren der Wanne 15 sind Trennwänden 18 und der Wand der wanne 1 s aui
parallele senkrechte Trennwände 16, 17, 18 angeord- steigenden Flüssigkeitsstrome werden durcn das tin-
net, unter denen freie Räume sind, durch die die in blasen von Gas oder Dampf leichter und Dewegen
Umlauf gesetzte Flüssigkeit durchtreten kann. In den 30 sich zum oberen Teil der Trennwände. Hier innen
für eine nach oben gerichtete Strömung vorgesehenen die emulsionsartigen Strome unter umieηκ«nSJ"""1
Suömungskanälen sind im unteren Teil der Wanne die Strömungsführungsstücke 20 ut>er die 1 renn
15, und zwar zwischen den beiden innersten Trenn- wände 16 bzw. 18 hinüber, um in die nacn unten gc
wänden-16 und zwischen den äußeren Trennwänden richteten Flüssigkeitsstrome überzugehen, uaoei nn-18
und der Wand der Wanne Gas- oder Dampfinjek- 35 det eine gewisse Entgasung der Emulsionsstrome am,
toren 5 angebracht. wobei Gas oder Dampf durch die Perforationen oder
Ein solcher Injektor ist schematisch in Perspektiv- Sieblöcher der StrömungsfuhrungsstucKe nacn ooen
ansicht in F i g. 3 dargestellt. Er weist einen an der austritt, die >
eispielsweise aus nichtrostendem aiam
Basis 6 geöffneten Behälterraum auf, und in sein In- oder anderen geeigneten Materialien oestenen1 konneres
führen Rohre 7, die das Gas oder den Dampf 40 nen. Die mehr oder weniger entgaste riussigKcii
einleiten. Das Gas oder der Dampf tritt aus dem In- sinkt längs der Trennwände nach unten und *°mn"
jektor5 durch eine perforierte Platte 8 aus. Diese wieder in die freien Räume unter den Trennwanden.
Platte kann z. B. aus einer gefritteten Metall- oder Sie wird dann, gegebenen alls durch (nicht darge-
Keramikplatte oder irgendeinem anderen geeigneten stellte) unter Führungsstücke wieder in den *au™
Material bestehen. 45 zwischen den Trennwänden 16 bzw. zwischen den
Mit den oberen Rändern der zwischen den Trenn- Trennwänden 18 und der Wand dfr wa"ne " .^"
wänden 16 und 18 angeordneten Trennwände 17 lenkt. Es ist möglich, daß die Flüssigkeit nicht völlig
sind im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche jeweils entgast ist, wenn sie zum Raum über dem' wannen-
zwei nebeneinanderliegende, aufwärts bzw. abwärts boden zurückkommt, und dies _ ist zur vermenning
durchflossen Strömungskanäle 19 überspannende, 50 des Umsatzes der Reaktion zwischen dem Gas,und
im Querschnitt halbkreisförmige Strömungsführungs- der Flüssigkeit im Lauf der verschiedenen Zyklen
stücke 20 aus perforiertem oder siebförmigem Mate- günstig.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Umwälzen einer Flüssigkeit in einer mit senkrechten Außenwänden versehenen
Wanne, in der senkrecht verlaufende, Strömungskanäle bildende Trennwände unterhalb
des Flüssigkeitsspiegels und im Abstand vom Boden der Wanne angeordnet sind, wobei in den
Strömungskanälen mit nach oben gerichteter Strömung im unteren Teil der Wanne Gasinjektoren
angebracht sind, dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche mehrere jeweils zwei nebeneinanderliegende,
aufwärts bzw. abwärts durchflossene Strömungskanäle (19) überspannende, im Querschnitt
halbkreisförmige Suömungsführungsstücke (20) aus perforiertem oder siebförmigem
Material angebracht sind, und daß nur die mit den Strömungsführungsstücken verbundenen ao
Trennwände (17) je an ihrem oberen Rand einen bezüglich der Wanne (IS) nach innen und einen
nach außen geneigten Teil (21 bzw. 21') aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (15) einen nach
oben konkav ausgebildeten Boden aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Wannenboden
und den Trennwänden untere Strömungsführungsstücke angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne
(15) einen kreisförmigen Horizontalquerschnitt aufweist und die Trennwände (16, 17, 18) paral-IeI
zueinander angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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FR (1) | FR2090420A5 (de) |
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DE3833003A1 (de) * | 1988-09-29 | 1990-04-12 | Rudolf Hoehne | Vorrichtung zum begasen von fluessigkeiten in grossen behaeltern |
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US5049320A (en) * | 1990-07-03 | 1991-09-17 | International Environmental Systems, Inc. | Gas dissolving system and method |
-
1970
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-
1971
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- 1971-04-19 GB GB2048771A patent/GB1342784A/en not_active Expired
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---|---|
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