DE2148978A1

DE2148978A1 - Verfahren und Vorrichtung fuer das Inberuehrungsbringen von Fluiden und den Stoff- und Waermeaustausch zwischen diesen

Info

Publication number: DE2148978A1
Application number: DE19712148978
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Akzo Belge SA
Current assignee: Akzo Belge SA
Priority date: 1970-11-06
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1972-05-10
Also published as: FR2113047A5; AU3519371A; CH546938A; BE767730R; NL7115235A; DK138413C; GB1363523A; CA957612A; DK138413B; AT319189B; AU461178B2

Description

DR. ING. A. VAN DERWERTH DR. FRANZ LEDERER

21 HAMBURG-HARBURG β MÖNCHEN β

_WlllTOTFI|, IT«. ** - TEL (0411. 770861 LUCIIE-OHAHN-·«. M 'TEUCMlII 440.44

München, 10. Sept. 1971 Cas 16/All.

Simon LEFEBVRE, Chaussee de Beaumont 99, Mons, Belgien

und
Akzo beige S.A., Avenue Marnix 13, Brüssel, Belgien

Verfahren und Vorrichtung für das Inberührungbringen von Fluiden und den Stoff- und Wärmeaustausch zwischen diesen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Inberührungbringen zweier oder mehrerer kontinuierlich fließender Fluide; dabei fließt mindestens eins der Fluide in Form von Flüssigkeitshüllen an mehrfädigen Litzen entlang, die in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordnet sind und solche Abstände zwischeneinander einhalten, daß die Flüssigkeitshüllen auf den ganzen zu durchfließenden Strecken oder auf dem größten Teil derselben voneinander getrennt sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren betrifft schließlich auch die Durchführung jedes Austausche von Stoff und Wärme zwischen diesen Fluiden.

Der Ausdruck Fluid ist in einem sehr weiten Sinn zu verstehen und umfaßt jedes gasförmige oder flüssige Fluid, jeden Dampf, jeden Nebel und jede Suspension fester Partikel, sei es in einem reinen Zustand oder in Mischung oder in beliebiger Zusammensetzung mit

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anderen Verbindungen.

Das Inberührungbringen eines flüssigen Fluids mit einem anderen Fluid wird industriell sehr häufig angewendet. Es ist in zahlreiche Herstellungsphasen eingeschaltet, die chemische Reaktionen und Austausche beliebiger Art (Stoff und Wärme) zwischen verschiedenen Phasen zum Gegenstand haben.

Solche Austausche sind in physikalische, chemische oder chemophysikalische Operationen eingeschaltet, wie z.B. Absorption, Desorption, Kondensation, Destillation, Rektifikation, Staubabscheidung, Ausfällung, Separation, Koagulation, Trocknung etc.

Die zur Verwirklichung der Inberührungbringung zwischen zwei oder . mehreren Fluiden und ganz besonders zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit tatsächlich verwendeten Verfahren können in zwei Hauptgruppen aufgeteilt werden;

- die Verfahren ohne einen festen Träger für die verteilte Phase und

- die Verfahren mit einem festen Träger für die verteilte Phase.

In der ersten Gruppe können die Systeme unterschieden werden, bei denen das Gas in eine flüssige Masse in Form von Blasen gespritzt wird, und die Systeme, bei denen die Flüssigkeit in Form von Tropfen in einem gasförmigen Strom beispielsweise mittels Spritzdüsen versprüht wird.

Bei solchen Vorrichtungen bleibt die Durchsatzmenge der einen der Phasen pro Einheit des Vorrichtungsvolumens stets gering. Der notwendige Energieverbrauch für die Dispersion des Gases, das empfindliche Verhalten der Zerstäuber für die Dispersion der Flüssigkeit und der Einspritzeinrichtung für die Dispersion des Gases sind die diesen Verfahren anhaftenden Nachteile. Die Mitnahme flüssiger Tröpfchen durch den gasförmigen Strom führt zu einem wenig intensiven Austausch infolge des geringen Werts der Relativgeschwindig-

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schwindigkeiten. Die spätere Trennung der Phasen erfordert die
Installierung zusätzlicher Vorrichtungen (Zyklonen, Entnebler
("demister"), etc.).

Zur zweiten Gruppe der Verfahren, nämlich der mit einem festen
Träger für die zerteilte Phase, gehören im besonderen die Kolonnen mit Platten, mit Einbauten und mit feuchten Wänden.

Plattenkolonnen werden in großem Umfang industriell verwendet und
sind Gegenstand zahlreicher Verbesserungspatente. Die hohen Kosten dieser Vorrichtungen schlagen sich aber stark in ihrer Ausnutzung
nieder.

Bei Vorrichtungen mit "Einbaukolonnen" werden zur bestmöglichen
Vergrößerung der Berührungsfläche zwischen Flüssigkeit und Gas
feste Elemente verwendet, die einen Träger darstellen, auf dem die Berieselung der Flüssigkeit stattfindet. Diese Einbauelemente sind beispielsweise bekannt unter den Namen: Rashig-Ringe, Pall-Ringe,
Berl-Sattel, Intalox-Sattel, Telleretten, Spiralen, etc.

Es werden auch Stapel aus Gitterrosten oder Horden, Haarbündel aus Fasern, aufgestapelte Metall-"Siebe", etc. verwendet. Diese diversen Vorrichtungen sind Gegenstand zahlreicher Patentanmeldungen und Patente.

Bei diesen Vorrichtungen ist die Masse des festen Trägers fast immer viel erheblicher als die Masse der getragenen Flüssigkeit. Diese feste Masse und die sie umgebende ungeordnete flüssige Berieselung sind die Ursache für bedeutende Mengenverluste, die beim Durchlauf der Gasphase auftreten.

Dies zieht einen erheblichen Energieverbrauch und ebenfalls erhebliche Investitionen für die Gebläsemaschinen nach sich. Zudem ist
der Preis der Einbauten sehr hoch.

Kolonnen mit feuchten Wänden, die verwendet werden, wenn spezielle

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Probleme des Wärmeaustausche bei starkem Vakuum oder bei thermischem Abbau auftreten, besitzen nur eine kleine Berührungsfläche in Hinblick auf das zu verarbeitende Volumen, was zu geringen Austauschwerten pro Zeit- und Volumeneinheit führt.

Alle diese verschiedenen, industriell beispielsweise für die Raffinierung von Kohlenwasserstoffen, die Separation von organischen Verbindungen, die Behandlung von Rückgewinnungs-oder Abfallgasen etc. verwendeten Vorrichtungen weisen Nachteile auf, deren hauptsächliche im folgenden aufgezählt werden:

- hohe Kosten der Anlagen und ihres Zubehörs;

- sehr hohes Gewicht der Anlage, was eine teure Infrastruktur und Superstruktur erfordert;

- erhebliche Bauhöhe der Anlage, die große Pumpenenergien, teuren thermischen Schutz, lange Leitungen etc. erfordert;

- große Chargenverluste bei der Gasphase, die einen hohen Energieverbrauch nach sich ziehen;

- ungenaue Kenntnis der Berührungsflächen und der Austauschoder Transferkoeffizienten, was bei Berechnungen eines Vorentwurfs eine häufig zwangsläufige teure und unbrauchbare Dimensionierung zur Folge hat;

- außerdem gestaltet diese ungenaue Kenntnis die Bedienung, Optimalisierung und Regulierung schwierig;

- Verschmutzung durch Ansammlung von Partikeln, Absetzungen oder Verkrus tungen;

- Schwierigkeiten bei der Reinigung der tragenden Elemente;

- häufige Bildung von Schäumen und damit verbundenen Bläschen.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens liegt als Aufgabe die Behebung dieser verschiedenen Nachteile zugrunde.

Vor der Beschreibung der Erfindung folgt nun zunächst die Definition bestimmter Ausdrücke:

- Fließende bzw. abfließende Flüssigkeit: Das ist die Flüssig-

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kontinuierlich oder
keit, die/im wesentlichen kontinuierlich an mehrfädigen

Litzen entlangfließt.

- Flüssigkeitshülle; Das ist die Form eines einzelnen Abfließens der eben genannten Flüssigkeit um den von einer mehrfädigen Litze gebildeten Träger. Die Gesamtheit der Flüssigkeitshüllen stellt die "verteilte Phase" dar.

- Zusammenhängende Phase: Das ist das Fluid, das mit der Gesamtheit der Flüssigkeitshüllen, die von den Litzenbündeln getragen werden, in Berührung gebracht wird.

- Mehrfädige Litzen: Die Litzen sind aus mehreren Fäden und/oder Drähten gebildet.

- Litzentuch: Das ist die Gesamtheit aller in ein und derselben Ebene gelegenen parallelen oder nichtparallelen Litzen.

- Litzenbündel: Das ist die dreidimensionale Gesamtheit aller parallelen oder nichtparallelen Litzen, die beispielsweise von mehreren Litzentüchern gebildet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man eine Flüssigkeit, die durch einen gasförmigen Strom fließt, trägt, auseinanderfaltet, führt und steuert, indem man ihr als Träger eine extrem leichte Konstruktion von sehr geringem Volumen gibt, die von mehrfädigen Litzen gebildet ist, die in einer oder mehreren wohl gewählten Richtungen angeordnet sind. So werden eine erhebliche Berührungsfläche und besonders günstige Austauschbedingungen geschaffen.

Dieses Verfahren zum Inberührungbringen von Fluiden ist dadurch gekennzeichnet, daß eins der Fluide in Form von Flüssigkeitshüllen an mehrfädigen Litzen entlangfließt, die in Form eines oder mehrerer Bündel angeordnet sind und zwischeneinander derartige Abstände einhalten, daß die Flüssigkeitshüllen auf den ganzen zu durchfliessenden Strecken oder deren größtem Teil voneinander getrennt sind.

In gleicher Weise ist Gegenstand der Erfindung ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Steuerung der Durchsatzmenge einer

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Flüssigkeit, die kontinuierlich an mehrfädigen Litzen entlang durch einen Strom eines anderen Fluids mit oder ohne Bläschen oder Partikeln flüssiger oder fester Verbindungen fließt.

Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung das Inberührungbringen eines Gases mit einer Flüssigkeit, die kontinuierlich und in Form einer Flüssigkeitshülle an mehrfädigen Litzen entlangfließt.

Es ist weiterhin Gegenstand der Erfindung eine einfache Vorrichtung, die auf dem Verfahren zum Inberührungbringen von Fluiden beruht, von denen mindestens eins in Form von Flüssigkeitshüllen an mehrfädigen Litzen entlangfließt, die in Form eines oder mehrerer Bündel von Abständen zwischeneinander einhaltenden Litzen angeordnet sind. Die Verwirklichung und die Steuerung des kontinuierlichen Fließens der Flüssigkeit beruht auf mechanischen und chemo-physikalischen Wirkungen zwischen der mehrfädigen Litze und der Flüssigkeit.

Diese Einwirkungen infolge tangentialer Spannungen, die auf Viskositätsphänomenen beruhen, gestatten eine den Bedürfnissen entsprechende Steuerung der Merkmale des AbfHeßens der Flüssigkeit (Durchsatzmenge, Geschwindigkeit, Durchmesser, Form), um dem Flüssigkeitsabwechselnd strom je nach Wunsch laminaren, turbulenten oder/laminareh und turbulenten Charakter zu verleihen.

Die Spannungen zwischen Flüssigkeits- und Gasfläche und Flüssigkeitünd Feststafffläche sind ebenfalls für die Erzielung der gewünschten Merkmale des ftbfHeßens von Nutzen«

Das Bündel aus mehrfädigen Litzen besteht aus einer Gesamtheit von textlien oder änderen rttehrfädigeh Litzen, die die Durchsatzmenge einer Flüssigkeit trägt, führt und steuert, die längs jeder einzelnen Litze in Form einer kontinuierlichen oder im wesentlichen kontinuierlichen Hülle fließt. Diese Litzen sind in Form eines oder mehrerer Bündel angeordnet, in denen die Litzen solche Abstände zwischeneinander einhalten, daß die Flüssigkeitshüllen auf den

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ganzen zu durchfließenden Strecken oder auf dem größten Teil derselben voneinander getrennt sind. Unter Litzen hat man .sich eine Einheit aus miteinander verbundenen Fäden vorzustellen, deren Zahl zwischen einigen wenigen und mehreren tausend schwanken kann. Mindestens sind es zwei solche elementare Fäden, die die Litzen bilden; dabei können sie in beliebiger Art angeordnet sein. Wenn die elementaren Fäden parallel oder leicht gedrillt sind, so können sie beispielsweise aus fortlaufenden Monofilen bestehen, die umgruppiert, gedrillt oder zusammengefügt die mehrfädige Litze bilden. Wenn man eine mehrfädige Litze, die aus nichtfortlaufenden Fasern gebildet ist, verwendet, ist es notwendig, daß die Haftung zwischen den Fasern mittels bekannter Mittel die Verdrillung, Verleimung, Aneinanderhaftung, Texturierung, etc. bewirkt wird.

Brauchbare mehrfädige Litzen können aus ein oder mehreren mehrfädigen Litzen erhalten werden, die mittels bekannter Techniken beispielsweise durch Verzwirnung, Verknotung, Verflechtung, Verspinnung, etc. verbunden oder gruppiert werden.

Es ist festgestellt worden, daß bei Verwendung von Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen, die Flüssigkeitshülle, die auf jeder dieser Litzen fließt, zusätzlich eine Rotationsbewegung erfährt, die nach einer bestimmten von der Flüssigkeit durchflossenen Strecke und bei bestimmten Durchsatzmengen eine solche Geschwindigkeit erreicht, die eine Ablösung der Flüssigkeit nach sich zieht.

Die Begriffe Zwirne, Seile und Verbundlitzen werden wie folgt definiert:

Zwirne (verzwirnte Litze): Ein Verband aus zwei oder mehreren fortlaufenden oder gesponnenen Fäden von merkbar derselben Länge, die durch eine einzige Verzwirnungsoperation vereinigt sind.

Seile (verseilte Litze); Verband aus zwei oder mehreren Bestandteilen, von denen mindestens einer ein Zwirn ist und die durch eine oder mehrere Verzwirnungsoperationen miteinander verbunden sind.

Verbundlitze: Erzeugnis, das bei Vereinigung unter Verzwirnung

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mehrerer gezwirnter Fäden, Zwirne oder Seile gebildet ist.

Das Phänomen der Ablösung läßt sich durch auf der Oberfläche der Zwirne, Verbünde und Seile gelegene, je nach Art der gewählten Litzen mehr oder weniger tiefe, schraubenförmig verlaufende Furchen erklären. Dabei ist die Steigung der Furchen eine Funktion der im Laufe der verschiedenen Operationen der Verzwirnung, Verbundung und/oder Verseilung verwendeten Verdrillung.

Die Verdrillung eines Zwirns, einer Verbundlitze oder eines Seils ist Z- oder S-förmig, wenn die auf einer senkrecht gehaltenen Litze erkennbaren Spiralwindungen in derselben Richtung wie der mittlere Teil des Buchstabens Z oder S geneigt sind.

Bei Seilen können die Verdrillungen der Verbundung im S und der Verseilung im Z den einheitlichen Fasern, die an der Oberfläche erscheinen, eine nach Belieben gewählte Neigung und im besonderen eine Neigung geben, die zur Achse des Seils Null ist. Diese Neigung ist ein erster Parameter, der die Merkmale des Abfließens der Flüssigkeit entlang dieser Litzentypen beeinflußt.

Die Erfahrung zeigt, daß die Anwesenheit dieser schraubenförmigen Furche mindestens einen Teil der Flüssigkeit dort vorzugsweise abfließen läßt. Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit besitzt also eine axiale Komponente (vertikal nach unten gerichtet) und eine Komponente in Umfangsrichtung. Von einer bestimmten Durchsatzmenge und einer bestimmten Fließlänge an unterwirft diese Komponente in Umfangsrichtung die Flüssigkeit einer Zentrifugalkraft, die so weit wachsen kann, daß ein Bersten der Flüssigkeitshülle die Folge ist, deren einer Teil sich dann in Tropfen zerteilt, die den Litzenträger verlassen.

Das Bersten der Flüssigkeitshülle hat, wenn es zu nahe am Ursprung des Abfließens auftritt, eine Verringerung der Effektivität des Verfahrens zur Folge und stellt ein Risiko für die Behandlung der Flüssigkeit in der gasförmigen Phase am Ausgang der

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Vorrichtung dar.

Der Gebrauch von Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen bietet bedeutende Vorteile, insbesondere:

a) Homogenisierung der Flüssigkeit sowohl in Hinblick auf die Temperatur als auch auf die Zusammensetzung. Die Rotation hält die Flüssigkeit tatsächlich abwechselnd auf der "Angriffsfläche" (Luv) und auf der "Fluchtseite¹¹ (Lee) der Flüssigkeitshülle in Hinblick auf das Gas, wenn dieses quer strömt.

Außerdem tritt eine Mischung in der Tiefe der Flüssigkeitshülle auf, die zur Vereinheitlichung von Temperatur und Zusammensetzung an der Zwischenfläche und innerhalb der Flüssigkeitshülle führt. Diese Ergebnisse der Homogenisierung sind günstig für die Sicherung eines erhöhten Austauschpotentials zwischen dem Gas und der Flüssigkeit.

b) Die Fläche der Flüssigkeitshülle stellt in einer abgeschwächten Form ein genaues Abbild der äußeren Flache des Seils dar. Diese Tatsache ist für die Förderung der Turbulenz des Gases um die Hülle und folglich die Vergrößerung der Austauschkoeffizienten günstig.

c) Das Verhältnis zwischen der dem Gas zugewandten Fläche und der Durchsatzmenge der Flüssigkeit ist größer als bei Litzen aus deutlich parallelen Fäden.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Verwendung von Zwirnen,. Verbundlitzen oder Seilen für die Zubereitung der Bündel aus mehrfädigen Litzen bei der Erhaltung aller oben genannten Vorteile oder eines Teils derselben und bei der Verhinderung der Erscheinung des Berstens und des Zerstreuens der Flüssigkeitshülle infolge der Rotation der Flüssigkeitshülle bei großer Geschwindigkeit.

Das Verfahren, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, umfaßt auch die Hinzufügung einer oder mehrerer Stabilisierungslitzen zu

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den Litzen, Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen.

Die Wirkung der Hinzufügung einer oder mehrerer Stabilisierungslitzen zu einem Zwirn, Seil oder einer Verbundlitze bekämpft die · Tendenz der Flüssigkeitshülle, eine zu schnelle Rotationsbewegung anzunehmen, die das Bersten der Hülle in Form flüssiger Tropfen hervorruft.

Die Stabilisierungslitzen sind von beliebiger Natur, beliebiger Zusammensetzung, beliebigem Aussehen und beliebiger Struktur. Sie können in Litzen aus parallelen oder merklich parallelen Fäden bestehen, sie können sich aber auch von den als Trägerlitzen verwendeten, texturierten Litzen, durchflochtenen Litzen oder Litzen, die anderen mechanischen, physikalischen, chemischen oder anderen Behandlungen unterworfen sind, unterscheiden. Die Stabilisierungslitzen werden aus Fasermaterial gebildet, das fortlaufend oder aus geschnittenen Fasern erhalten ist.

Die in Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen bestehenden Litzen, denen eine oder mehrere Stabilisierungslitzen hinzugegeben werden, werden in einer beliebigen Art vereinigt; sie können einfach derart zusammengebracht sein, daß die Achsen verschiedener Litzen, die verdrillt oder durch Umspinnen einer Litze um die andere miteinander verbunden sind, zueinander parallel verlaufen.

Wenn die Verbindung der Stabilisierungslitze oder -litzen mit den in Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen bestehenden Litzen beispielsweise auf Verzwirnung oder Umspinnung beruht, gibt man dieser Verbindung vorzugsweise eine Verdrillung, die der Endverdrillung der Zwirne, Verbundlitzen oder Seile entgegengerichtet ist.

Diese Verdrillung kann zwar beliebig groß sein, muß aber hinreichend gering sein, damit die Einführung einer übermäßigen Drehung der Flüssigkeit im Sinne der Verdrillung der Stabilisierungslitze vermieden wird.

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Bei zu großer Verdrillung entsteht ein neuer Zwirn, eine Verbundlitze oder ein Seil mit den oben beschriebenen Nachteilen.

Die Verdrillung der Verbindung und/oder Umspinnung des oder der in Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen bestehenden Litzen und der Stabilisierungslitze oder -litzen bewegt sich im allgemeinen im Bereich von O bis 100 Umdrehungen/m, vorzugsweise von 0 bis 25 Umdrehungen/m.

Die Zwirne, Verbundlitzen oder Seile und die Stabilisierungslitze oder -litzen können in einem großen Bereich der Feinheit und der Verdrillung gewählt werden.

Bei vernünftiger Wahl dieser beiden Litzentypen wird in einem grossen Spektrum der Durchsatzmenge ein stabiles Abfließen der Flüssigkeit mit einer sehr guten Haftung an ihrem textlien Träger erzielt.

Die in Form mehrfädiger Litzen verwendeten textlien Träger werden derart gewählt, daß die Flüssigkeitshüllen, die an diesen entlangfließen, auf der ganzen zu durchfließenden Strecke oder auf dem größten Teil derselben voneinander getrennt sind.

Die mehrfädigen Litzen der beanspruchten Art, denen eine oder mehrere Stabilisierungslitzen aus Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen hinzugefügt sind, können so ausgewählt werden, daß eine vereinzelte und stabile Flüssigkeitshülle auf dem größten Teil der Länge der mehrfädigen Litzen erhalten bleibt und jenseits dieser Länge ein Bersten der Flüssigkeit in Tropfenform möglich ist.

Die Verwendung von Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen, denen eine oder mehrere Stabilisierungslitzen zur Hervorrufung eines Berstens der Flüssigkeitshülle von einem bestimmten Abstand an hinzugefügt sind, kann in bestimmten Fällen sehr vorteilhaft sein.

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Dieses System kombiniert die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens mit denen der bekannten Systeme des Inberührungbringens und des Austauschs zwischen mindestens zwei Fluiden, von denen eines in Form flüssiger Dispersion zerstäubt ist.

Die Wahl der mehrfädigen Litzen der beanspruchten Art ermöglicht an gewünschter Stelle diese Wirkung der Zerstäubung durch Ablösung der Flüssigkeit in Form weggeschleuderter Tröpfchen in einem zwar beliebigen Abstand/ der aber vorzugsweise größer ist als die Hälfte der von der Flüssigkeit zu durchfließenden Gesamtstrecke. Bei der Wahl von Litzen mit einer Nutzlänge von 1 m kann die Ablösung in einem beliebigen Abstand zwischen vorzugsweise 0,50 und 1,0 m auftreten, wobei dieser Abstand vom oberen Ende der Litzen gemessen wird.

Diese mehrfädigen Litzen, die an einer ausgewählten Stelle das Ablösen der Flüssigkeitshülle in Tröpfchenform hervorrufen, werden durch jede textile Verarbeitung erhalten, die den Zwirnen, Verbundlitzen oder Seilen und gegebenenfalls den Stabilisierungslitzen und der Verbindung dieser beiden Litzentypen ausreichende Verdrillungen gibt.

Bei einer anderen Ausführung kann diese Ablösung der Flüssigkeitshülle durch Weglassung der Stabilisierungslitze oder -litzen auf einer bestimmten Länge des aus Zwirnen, Seilen oder Verbundlitzen bestehenden Trägerfadens erreicht werden.

Die Ablösung der Flüssigkeitshülle in Tröpfchenform an einer ausgewählten Stelle ist auch dadurch erreichbar, daß den Zwirnen, Seilen oder Verbundlitzen und eventuell den Stabilisierungslitzen und der Verbindung dieser beiden Litzentypen unterschiedliche Verdrillungen an verschiedenen Punkten der mehrfädigen Litzen gegeben werden.

Diese variable Verdrillung ruft eine Rotationsbewegung der Flüssigkeitshülle hervor, die an jeder Stelle eine andere Geschwindig-

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keit aufweist, und zieht ebenso Wirkungen der Ablösung der Flüssigkeit nach sich, die an ausgewählten Stellen vorgesehen werden kön-

Desweiteren muß man die Vorteile der Homogenisierung der Flüssigkeit, die durch den Gebrauch von Zwirnen erreicht werden, dem Vorteil der im Vergleich zu durch Verzwirnung, Verbundung oder Verseilung erhaltenen Litzen besonders hohen Kohäsion und Widerstandsfähigkeit anfügen. Besonders bei hohen Geschwindigkeiten des Gases (beispielsweise 5 m/s) oder der gasförmigen Träger fester Partikel sind die Gefahren des Ausreißens einheitlicher Fäden durch mechanische Einwirkungen bei einem Seil geringer als bei einer Litze aus parallelen Fäden oder einer Litze, wie sie durch eine einfache Verdrillung erhalten werden kann.

Diese mehrfädigen Litzen bieten sich in sehr verschiedenen Strukturen an. Sie können gekräuselt, durchflochten oder texturiert sein, beispielsweise infolge falscher Verdrillung, Ziehens über eine Schneide, Beblasens mit Luft oder jedes anderen bekannten Verfahrens. Sie können in gleicher Weise auf mechanischem, chemischem, elektrischem oder physikalischem Weg zur Modifizierung bestimmter ihrer Eigenschaften oberflächenbehandelt sein. Die chemische Natur dieser Litzen kann beliebig sein; mineralisch, organisch, metallisch. Sie können natürlichen oder synthetischen Ursprungs sein.

Es ist wichtig, daß die Wahl der mehrfädigen Litzen unter Berücksichtigung der Imperative des Milieus, der Austausch- und Transferbedingungen zwischen den Fluiden, der Strenge der Bedingungen, der Behandlung getroffen wird. Die verwendeten Fäden können in Hinblick auf die vorhandenen Fluide träge oder praktisch träge sein. Sie sind auch in Hinblick auf ihre eigenen Eigenschaften, beispielsweise mechanische, physikalische und chemische wählbar. In bestimmten Fällen kann die Affinität der Litzen zu den Fluiden vorteilhaft verwendet werden.

Aus dem Bereich der Zelluloselitzen sollen besonders genannt werden

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die natürlichen Fäden der Baumwolle, regenerierte Zelluloselitzen, die nach dem Viskoseverfahren hergestellt sind wie Reyon-Viskose, die diskontinuierlichen Reyonfäden und die Fäden mit hohem Modul vom Polynosic-Typ oder andere, ferner Litzen auf der Basis von Zellulosederivaten, wie Zelluloseacetat, verseift oder nicht.

Aus dem Bereich der synthetischen Litzen sollen besonders genannt werden die Polyamid-, Acryl-, Polyester-, Polyvinyl-, Polyole f^in-Litzen wie Polyäthylen oder Polypropylen oder auf der Basis anderer organischer Verbindungen beispielsweise Polytetrafluoräthylen.

Aus dem Bereich der Litzen mineralischer Natur sollen beispielsweise genannt werden die Litzen und Fäden aus Glas, Kohlenstoff oder Keramik. Die mit dem Gattungsausdruck Fäden bezeichneten Fasern und Fibern, die zur Herstellung der Bündel aus mehrfädigen Litzen verwendet werden, werden nach bekannten Verfahren der chemischen Spinnerei oder der Spinnerei durch Schmelzen oder nach anderen Techniken, z.B. durch Faserung von Filmt*;/ gewonnen.

Aus dem Bereich der metallischen Litzen können die Litzen aus Platin, Wolfram, Gold, Nickellegierungen, rostfreiem Stahl, etc. genannt werden. Sie können von beliebiger Feinheit und Qualität sein, ferner von gängiger Art mit geringer Festigkeit, hoher Festigkeit oder besonderen Eigenschaften.

Die Fasern können aus einem einzigen Bestandteil oder mehreren Bestandteilen bestehen; ihre Querschnitte können beliebige Formen, runde, profilierte, hohle oder andere aufweisen.

Die Fäden mit hohem thermischen Widerstand empfehlen sich besonders für das Inberührungbringen von Fluiden, bei deren Austausch und Transfer mit hoher Temperatur verbunden sind. Es sollen als Beispiel aus dem Bereich der Syntheseprodukte genannt werden die Fasern oder Fibern des Poly(metaphenylisopthalamids), die unter der Marke Nomex bekannt sind, oder auf der Basis anderer aromatischer Polyamide.

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Auch ist jedes wärmestabile polymer für die Herstellung solcher Fasern verwendbar.

Erfindungsgemäß fließt mindestens eins der Fluide in Form einer Flüssigkeitshülle an tnehrfädigen Litzen entlang. Die dreidimensionalen Einheiten aus mehrfädigen Litzen, die die Litzenbündel bilden, sind derart angeordnet, daß das Abfließen infolge der Schwerkraft entlang jedes Fadens kontinuierlich oder im wesentlichen kontinuierlich erfolgt.

Diese Bedingung erfordert, daß zwischen den Litzen hinreichende Abstände eingehalten werden, um auf der ganzen zu durchfließenden Strecke oder auf dem größten Teil derselben die Vereinzelung der Flüssigkeitshüllen, die entlang der Litzen fließen, zu gewährleisten. Diese Abstände zwischen den Litzen werden zwar vorzugsweise regelmäßig gewählt, die Erfindung schließt andere Anordnungen aber nicht aus.

Die Bündel aus mehrfädigen Litzen können beispielsweise aus mehreren Einheiten paralleler und vertikaler Litzen bestehen, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Sie können aber beispielsweise auch aus parallelen und in regelmäßigen Abständen angeordneten Litzen bestehen, die. Fadentücher bilden, deren Breite und Länge den Abmessungen der gewählten Vorrichtung entsprechend bemessen werden.

Diese Litzen werden in Abständen voneinander getrennt gehalten und mittels geeigneter Mittel mit Flüssigkeit versorgt. Z.B. werden die Einheiten der parallelen Litzen an ihren oberen und unteren Enden durch Befestigung in oder auf einer plastischen Masse, in oder auf Leisten aus Metall, Glas, Keramik oder anderweitig festgelegt und mittels eines FlüssigkeitsVertellere mit Flüssigkeit versorgt.

Bei einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform können die Litzen, bestimmte Litzen oder bestimmte Abschnitte der Litzen zur Vertikalen geneigt sein; dabei überschreitet das Maß der Neigung

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im allgemeinen einen Wert, der das Abreißen des kontinuierlichen Abfließens des Fluids entlang der mehrfädigen Litzen hervorruft, nicht. Eventuell können die Litzen, anstatt parallel zueinander zu verlaufen, zueinander geneigt sein, sei es in ein und derselben Ebene oder in verschiedenen Ebenen.

Bei entsprechender Wahl der Anordnung und Neigung der Litzenbündel sind an zuvor gewählten Stellen lokale Berührungen zwischen ihnen erreichbar, um so einen Wechsel zwischen Flüssigkeitshüllen verschiedener Zusammensetzungen oder verschiedener Konzentrationen hervorzurufen.
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Sofern eine Berührung zwischen Litzen in einem bestimmten Punkt ihrer Strecken vorgesehen wird, können die Flüssigkeitshüllen, die durch das Abfließen einer ersten Flüssigkeit gebildet sind, eine Zugabe vom Abfließen einer zweiten Flüssigkeit aufnehmen. In diesem Fall wird die Flüssigkeitshülle ihre Individualität auf dem größten Teil ihres Wegs entlang der mehrfädigen Litzen beibehalten.

Dies ist schematisch durch den Buchstaben Y beschreibbar, dessen beide oberen Zweige zwei voneinander getrennte Hüllen darstellen, die sich am Verbindungspunkt mit dem unteren Zweig des Y zu einer einzigen Hülle vereinigen.

Man kann in gleicher Weise infolge plötzlicher Änderungen der Richtung der Litzen eine Ablösung der Flüssigkeitshülle von ihrer Trägerlitze erreichen. Dieser letzte Fall entspricht in schematischer Darstellung der Form eines V, wobei die Flüssigkeitshüllen an den Zweigen entlangfließen und sich von ihrem Träger im Verbindungspunkt (dem tiefsten Punkt des V) ablösen.

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Erfindungsgemäß sind alle Anordnung/unter der Bedingung möglich, daß das einzelne Abfließen entlang jeder der mehrfädigen Litzen, die die Litzenbündel bilden, auf den ganzen zu durchlaufenden Strecken oder dem größten Teil derselben kontinuierlich

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erfolgt. Die die Bündel bildenden Litzen können von Haus aus praktisch spannungslos, eventuell gespannt oder in lockerem Zustand sein.

Die Bedingungen des Abfließens der Flüssigkeit, des AbfHeßens der zusammenhängenden Phase und des Inberührung^ringens von Fluiden beeinfluss-^u.a. den Zustand der Spannung oder Nichtspannung der Litzen. Es ist wichtig, daß, sofern die Fluide einer Behandlung eine Schwindwirkung auf die die Bündel bildenden Litzen ausüben, die Einführung der Litzen in die Vorrichtung in lockerem Zustand erfolgt, wobei dem Grad der Schrumpfung der Litzen Rechnung getragen wird. Im Gegensatz hierzu wird, wenn die Fluide eine Verlängerung der Litzen hervorrufen, in diesem Fall die Einführung in die Vorrichtung unter einer gewissen Spannung stattfinden oder unter Verwendung von Einrichtungen wie Gewichten, deformierbaren Elementen etc., die einen Ausgleich des Maßes der Verlängerung ermöglichen.

Die Spannung der mehrfädigen Litzen kann höher sein, wenn das zweite Fluid derart intensiv geblasen wird, daß es eine Berührung zwischen den Litzen hervorrufen könnte, was zur Veränderung der Individualität und der Merkmale des kontinuierlichen Abfließens führen würde. Die Spannung wirkt in gleicher Weise auf das Maß der Dichte der die Litzen bildenden Fasern und ist folglich eine das Abfließen beeinflussende Variable. Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung sind die Litzen unter Spannung gehalten.

Erfindungsgemäß fließt mindestens eines der Fluide in Form einer Flüssigkeitshülle an einem Bündel aus mehrfädigen Litzen entlang, wobei sich der Durchmesser der Hülle im Bereich von beispielsweise einigen Zehntel mm bis zu mehreren mm bewegen kann. Dieser Durchmesser und die ihm entsprechende Durchsatzmenge der Flüssigkeit sind praktisch bei allen Litzen gleich, wenn die Bedingungen der Versorgung und des Abfließens auf allen Litzen identisch sind.

Das kontinuierliche Abfließen von identischem Wert auf jeder Litze

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stellt einen wesentlichen Vorteil dar für die Berechnung, die Überwachung, das Inbetriebsetzen und die Steuerung der Vorrichtungen

zum Inberührungbringen von Fluiden.

Die Variablen der mehrfädigen Litzen, die eine Beeinflussung der Merkmale des Abfließens gestatten, sind zahlreich; beispielsweise sollen folgende besonders genannt werden:

- die Natur des Materials der Litzen;

- der Durchmesser der einheitlichen Fäden, d.h. sein einheitlicher Zustand;

- die Zahl der einheitlichen Fäden der mehrfädigen Litzen oder die Zahl der beliebig zur Bildung mehrfädiger Litzen miteinander verbundenen Fäden;

- die Art und Weise, in der die Fäden, die mehrfädigen Litzen oder die Verbundlitzen zur Bildung mehrfädiger Litzen behandelt werden;

- das Maß der Spannung oder das Fehlen einer Spannung bei den mehrfädigen Litzen;

- der Winkel der Neigung der Litzen zur Vertikalen;

- das eventuelle Vorliegen von periodisch oder nicht auf den Fäden angeordneten Erhebungen beliebiger Art.

Die Abstände einhaltende Anordnung der das Bündel der mehrfädigen Litzen bildenden Fäden stellt in gleicher Weise eine Variable dar, die sich auf das Abfließen, die Bildung der Flüssigkeitshülle und ebenso auf die Berührung zwischen den Fluiden auswirkt.

Nach Wunsch auf den Fäden lokal verteilte Erhebungen können die Turbulenz oder die Verstärkung der Berührungsflächen einführen oder steuern; beispielsweise können Absauger oder andere Organe zur örtlichen Störung des ansonsten vollständig kontinuierlichen Abfließens in beliebiger Weise in der Vorrichtung angeordnet werden. Zum selben Zweck können auch Knoten oder andere körperliche Unstetigkeiten entlang der Litzen angeordnet werden.

In gleicher Weise kann vorgesehenermaßen eine Vibration der Litzen

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hervorgerufen oder begünstigt werden zur Verbesserung der Austauschbedingungen durch Einführung einer gesteigerten Tprbulenz in der kontinuierlichen Phase. Desweiteren können elektrische Felder zwischen den Flüssigkeitshüllen und der gesamten übrigen Fläche vorgesehen sein.

Weiterhin können Heizelemente oder Wärmeträger dergestalt, daß die Litzen von elektrischen Strömen durchflossen oder winzige Leitungen durch die wärmetragende Flüssigkeit hindurchgeführt werden, in den bzw. an die mehrfädigen Litzen zur Sicherstellung von Erwärmungen oder Kühlungen, wie sie vom Transfer gefordert werden, eingebaut oder angeschlossen sein.

Zu den Variablen der Vorrichtung gehören:

- die Gestaltung und Bemessung der öffnungen der Verteiler für die Flüssigkeit;

- die Höhe oder der Druck der am
Verteiler abfließenden Flüssigkeit;

- die Wahl der Relativrichtungen der Bewegungen der beiden einander gegenüberstehenden Fluide: gekreuzt fließend (Querstrom), gemeinsam parallel fließend (Gleichstrom), gegeneinander parallel fließend (Gegenstrom), durch Hindernisse unterbrochen und aufgeteilt fließend;

- die Wahl der Richtungen und gegenseitigen Anordnungen der verschiedenen Litzenbündel, wenn man mehrere wählt;

- das Verhältnis der drei Hauptabmessungen der Berührungseinrichtung:

a) Höhe (in Richtung des Fließens der zerteilten flüssigen

Phase) ;

b) Länge(beispielsweise in Richtung des Fließens der zusammen

hängenden Phase in dem Fall, wo das Fließen im Querstrom erfolgt);

c) Breite (in Richtung senkrecht zu den beiden vorgenannten Rich

tungen) .

Die Vorrichtung, die zum Inberührungbringen von Fluiden verwendet wird, von denen mindestens eines in Form einer Flüssigkeitshülle

- 20 -

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an mehrfädigen Litzen entlangfließt, die in Form eines oder mehrerer Bündel angeordnet sind/ enthält eine Berührungseinrichtung beliebiger Form, die gekennzeichnet ist durch:

a) Mittel zur Verteilung der Flüssigkeit,

b) Mittel zur Festlegung der oberen Enden der mehrfädigen Litzen, die mit den Mitteln (a) in Berührung stehen,

c) Mittel für die Verteilung und das Abziehen der zusammenhängenden Phase,

d) Mittel zum Abziehen oder Sammeln der abfließenden Flüssigkeit,

e) Mittel zur Festlegung der unteren Enden der mehrfädigen Litzen.

Der Ausdruck Berührungseinrichtung, auch "Kontakter" genannt, ist in einem sehr weiten Sinne zu verstehen und umfaßt jede Einrichtung beliebiger Form, bei der die zerteilte und die zusammenhängende Phase dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend verwirklicht sind. Der Querschnitt kann quadratisch, rechteckig, kreisförmig, ellyptisch, polygonal oder anders ausgebildet sein.

Einer der Vorteile des Verfahrens beruht auf dem Umstand, daß man der Berührungseinrichtung ganz zwanglos die für das gestellte Ziel bestgeeigneten Proportionen geben kann. Beispielsweise wird man, wenn die Einrichtung im Querstrom arbeiten soll und das angestrebte Ziel in der Peinigung eines Gases unter Bedingungen besteht, bei denen die Widerstände beim Stoffaustausch bedeutend sind, eine verhältnismäßig geringe Länge für das Fließen der Flüssigkeit bei großer Länge des zurückzulegenden Wegs der Gasphase und ein Bündel verwenden, das im Sinne der zurückzulegenden Strecke eine große Zahl von Litzenträgern aufweist.

Sofern im Gegensatz hierzu bei einer Vorrichtung mit Querstrom der verfolgte Zweck ganz besonders darin besteht, eine genaue Veränderung des Gehalts einer kaum auflösbaren Komponente einer Flüssigkeit zu erreichen (sei es im Sinn

einer Absorption oder im Sinn einer Desorption), wird die Anwendung verhältnismäßig langer, von der Flüssigkeit zurückzulegender Wege im allgemeinen angezeigt sein.

- 21 209820/0558

Außerdem eignet sich die Einrichtung mit Litzenbündeln besonders gut für eine Serienschaltung, eine Parallelschaltung oder eine Gesamtvorrichtung mit parallelen Serien mehrerer Berührungseinrichtungen. Dies ermöglicht eine bestmögliche Aufteilung des Austauschpotentials (driving force) des Verfahrens in Abhängigkeit vom verfolgten Ziel und eine Optimalisierung des Verfahrens.

Die Mittel zur Verteilung der Flüssigkeit enthalten beispielsweise eine Verteilerkammer, die mit den Befestigungsmitteln für die oberen Enden der mehrfädigen Litzen in Beziehung steht. Die Verteilerkammer der Flüssigkeit kann zum Beispiel teilweise von den Befestigungsmitteln der oberen Enden der Litzen gebildet sein. Bestehen diese letzteren Gebilde beispielsweise aus Leisten aus plastischem Werkstoff, in die die mehrfädigen Litzen eingesetzt sind, so kann die Gesamtheit dieser Leisten eine zusammenhängende oder nichtzusammenhängende Wand der Verteilerkammer der Flüssigkeit bilden.

der zusammenhängenden Phase Die Mittel für das Versorgen und Absaugen/sind

aus den bekannten Mitteln auswählbar. Ihre Auswahl wird in Abhängigkeit von den für das Inberührungbringen diverser Fluide verwendeten Vorrichtungen getroffen: Querstrom, Gleichstrom, Gegenstrom oder von Hindernissen unterbrochen und getrennt laufend etc. Beim Querstrom können die Richtungen des Fließens senkrecht aufeinanderstehen
kel einschließen.

aufeinanderstehen oder einen von 90° abweichenden bestimmten Win-

Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung wird das die zusammenhängende Phase bildende Fluid quer zu den Bündeln der mehrfädigen Litzen geblasen oder gepumpt.

Dank des sehr geringen Druckverlusts ist in bestimmten Fällen die Bewegung des Gases durch einfachen "natürlichen Abzug" möglich. Dies ist dann der Fall, wenn es sich beispielsweise um von einem Kamin ausgestoßene Gase handelt (Reinigung der Abgase) oder um atmosphärische Luft (Sauerstoffanreicherer, Wasserverdampfer,etc.).

- 22 209820/0558

abfließenden Die Abzugmittel, auch "Sammler" genannt,der / Flüssigkeit sind mit Mitteln zur Festlegung der unteren Enden der mehrfädigen Litzen kombiniert. Wie die Mittel (a) und (b) so können auch die Mittel (d) und (e) kombiniert werden und von identischer Art sein oder sich von (a) und (b) unterscheiden.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform sind Tücher aus mehrfädigen Litzen ausgehend von parallelen Litzen gebildet worden, die in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und an ihren Enden durch Ummantelung in oder durch Befestigung auf Leisten aus plastischem Material festgehalten sind. Diese Leisten, auf denen die Tücher aus mehrfädigen Litzen befestigt sind, sind horizontal in der Vorrichtung angeordnet. Die oberen Leisten sind in einer oberen mit Flüssigkeit versorgten Kammer angeordnet und die unteren Leisten in einer unteren Kammer befestigt, die zur Sicherstellung des Abziehens der Flüssigkeit dient. Die Leisten können aus beliebigem Material hergestellt sein.

Bei der Materialwahl läßt man sich von der Sorge leiten, die Korrosion, die Quellung oder jede andere Ursache einer nachteiligen Verschlechterung der Vorrichtung zu verhindern oder zu begrenzen. Bei der Wahl der Formen und Abmessungen der Leisten und eventuell zwischengeschalteter Elemente läßt man sich von der Sorge leiten, die Deformation der Leisten unter Einwirkung der Spannung der Litzen auf einen zulässigen Wert zu begrenzen.

Der Zusammenbau der Leisten, genanniiBefestiq.jingsplatte", kann in einer Weise gestaltet werden, die den Zugang der Flüssigkeit zu den mehrfädigen Litzen im oberen Teil des Bündels und ihren Abzug in Richtung auf die Sammelkammer an der Basis des Bündels gestattet. Diese Bedingung läßt sich auf mehrfache Weise realisieren, beispielsweise durch:

a) eine Querprofilierung der Leisten, die zwischen diesen in regelmäßigen Abständen angeordnete Kanäle bestehen läßt, die das kontinuierliche Abfließen der Flüssigkeit aus der Verteiler-

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kammer in Richtung auf die Litzentücher und ihre Aufteilung auf dieselben gestatten;

b) die Verwendung von zwischengeschalteten Platten, die zwischen den Leisten Kanäle für das Abfließen der Flüssigkeit freihalten;

c) die Verwendung von zwischengeschalteten Platten und/oder Leisten, die eine verbindende Porosität aufweisen;

d) die litzenendseitige Vorsehung poröser oder kapillarer Elemente, die den Durchgang der Flüssigkeit erlauben.

Die Flüssigkeit kann gleichermaßen den Litzen unter der Befestigungsplatte zugeführt werden durch solche Mittel wie: Aufspritzen mittels Strahlpumpen, Aufteilung mittels Rohren oder Kanälen jeder Art.

Die Vorrichtung enthält in gleicher Weise eine Kammer, die das Fluid der zusammenhängenden Phase (vorkommendenfalls ein Gas) verteilt, und eine Ausgangskammer für das Gas. Bei der besprochenen Ausführungsform kreuzen sich die Ströme der Fluide senkrecht. Die obere Kammer wird kontinuierlich mit Flüssigkeit gespeist, die durch Berührung mit den Enden der mehrfädigen Litzen kontinuierlich an diesen Litzen in Form von Flüssigkeitshüllen entlangfließt. Die Gesamtheit der so gebildeten Flüssigkeitshüllen bewirkt eine hervorragende Berührung zwischen dem flüssigen Strom und dem anderen Fluid, beispielsweise einem gasförmigen Strom, das quer geblasen wird.

Das Fluid der zusammenhängenden Phase ist vorzugsweise ein Gas, jedoch schließen die möglichen erfindungsgemäßen Ausführungsformen die Verwendung einer anderen Flüssigkeit nicht aus, wenn die Bedingungen der Zwischenflächenspannungen und die Unterschiede der spezifischen Gewichte die Verwendung eines Dampfs, eines Nebels oder einer Dispersion mit festen Partikeln im Gas gestatten.

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Das Verfahren und die Vorrichtung zum Inberührungbringen von zwei oder mehreren Fluiden sind bei Hinzuziehung der Figuren leichter

und besser verständlich, wobei die Figuren die Erfindung keinesfalls einschränken. Die Größenrelationen der Figuren entsprechen keinesfalls den Relationen der Wirklichkeit. Bei zahlreichen Ausführungsformen entspricht die Länge der Litzen mehreren Zehnfachen, ja sogar mehr als dem Hundertfachen der Höhe der Befestigungsleisten. Die Länge der Litzenbündel ist beliebig/ beispielsweise zwischen 0,50 m und 2 m und mehr.

In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 und 2 Ansichten eines Tuchs aus mehrfädigen Litzen mit

ihren Befestigungsleisten,

Figur 3,4 U.5 im Grundriß unterschiedliche Anordnungen der mehrfädigen Litzen,

Figur 6 in Draufsicht eine Befestigungsplatte mit mehrfädigen Litzen,

Figur 7 in vereinfachter schematischer Form, unter Außerachtlassung der unterschiedlichen Abmessungsverhältnisse, einen Längsschnitüf"'ein Bündel aus mehrfädigen Litzen, die obere Befestigungsplatte, die Verteilerkammer für die Flüssigkeit und eine Dichtfuge,

Figur 8-11, 12 gruppenweise jeweils bei derselben Vorrichtung in -15 u. 16-19 Längsschnitten, im Querschnitt und in Draufsicht

Entwurfsvarianten für die Befestigungsplatten und

Figur 20 - 28 unterschiedliche Ausführungsformen der Vorrichtung

zum Inberührungbringen von Fluiden.

Gemäß Figur 1 wird ein Tuch aus mehrfädigen Litzen 1, die parallel zueinander und in regelmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind, an seinem oberen und seinem unteren Ende durch Umkleidung in einer oberen Leiste 2 und in einer unteren Leiste 2¹ beispielsweise aus Kunstharz gehalten.

durch

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Die Figur 2 ist der Figur 1 ähnlich; der Unterschied zu Figur 1 besteht darin, daß die mehrfädigen Litzen 1 nicht parallel zueinander verlaufen. Diese Anordnung eignet sich beispielsweise für Vorrichtungen mit Kegelstumpfform oder trapezförmigem Längsschnittprofil.

Gemäß Figur 3 und 4 sind die mehrfädigen Litzen 1 durch regelmäßige Abstände voneinander getrennt in Quadraten bzw. in Fünferanordnung etwa wie auf dem Spielwürfel angeordnet.

Gemäß Figur 5 sind die mehrfädigen Litzen auf zylindrischen Flächen angeordnet und die zwischen ihnen vorgesehenen Abstände variabel.

Figur 6 zeigt eine Befestigungsplatte 6 mit einer Serie von Leisten 2/ in denen die Enden der mehrfädigen Litzen 1 festgelegt sind. Die Leisten sind eine neben der anderen angeordnet und Rippe an Rippe durch Druck, durch Reibungskraft oder durch jedes andere Mittel gehalten. Sie bilden so eine Befestigungsplatte. Zwischenelemente 7 gestatten das Abfließen der Flüssigkeit quer zur Befestigungsplatte 6 und ihren Zutritt zu den Litzen 1.

Figur 7 zeigt die Verbindung zwischen einer oberen Befestigungsplatte 6 aus Kunstharz, in der die mehrfädigen Litzen 1 festgelegt sind, und einer Verteilerkammer 4 für die Flüssigkeit, die durch eine Leitung 5 eingeführt wird. Eine Nut 3 schafft eine Dichtung zwischen der Befestigungsplatte 6, die von der Gesamtheit der Leisten 2 und den Zwischenelementen 7 gebildet wird, und der Verteilerkammer 4.

Figur 8 zeigt ein Zwischenelement 7 mit Durchbrechungen 8, von geringfügig größerer Höhe als die Befestigungsleisten 2, damit die Flüssigkeit zu den Litzen 1 fließen kann.

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2U8978

Die Zwischenelemente 7 haben die Aufgabe:

- mit ihren vollwandig ausgeführten Abschnitten (Figur 8) den Verbindungsdruck der Leisten zu übertragen,

- mittels der Durchbrechungen 8 den Durchlaß der Flüssigkeit des oberen Bereichs der Leisten 2 in Richtung auf das Bündel der Litzen 1 zuzulassen und

- mittels einer Profilierung· 9 die abfließende Flüssigkeit auf jede der Litzen 1 aufzuteilen.

Gemäß Figur 9, die einen Schnitt durch einen Teil der Figur 8 nach der dortigen Linie AA¹ darstellt, sind die Befestigungsleisten Seite an Seite angeordnet und durch Zwischenelemente 7 voneinander getrennt, die zwischen den Befestigungsleisten 2 Kanäle für das Durchfließen der Flüssigkeit freihalten.

Wie die Figuren 8 und 9 zeigen, sind die Zwischenelemente 7 an ihren unteren Seiten 9 derart profiliert, daß eine Berührungszone 10 zwischen den Litzen 1 und der abfließenden Flüssigkeit gebildet ist.

Die Figur 10 zeigt die obere Befestigungsplatte entsprechend der Figur 8 in Draufsicht und die Anordnung der Befestigungsleisten 2, der Litzen 1 und der Zwischenelemente 7.

Figur 11 stellt einen Vertikalschnitt durch eine untere Leiste dar. Sie zeigt eines der Mittel zum Spannen eines

Bündels aus mehrfädigen Litzen 1. Bei diesem Beispiel sind die äusseren Enden der unteren Leisten 11 in einem Teil 12 mit U-Profil verbunden. Mit Gewinde versehene Teile 13 können auf das Profilstück 12 regulierbar einwirken, was das steuerbare Außerspannungsetzen der Litzen 1 des Bündels zur Folge hat. Der unter den Leisten 11 gelegene Raum 14 bildet einen Teil der nichtdargestellten Sammelkammer für die Flüssigkeit. Wie festgestellt werden kann, müssen die unteren Leisten 11 keine besonderen Zwischenelemente aufweisen, wie sie in Figur 9 unter dem Bezugszeichen 7 erkennbar

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sind. Das Abfließen der Flüssigkeit am Ausgang der Bündel der Litzen bedarf keiner Steuerung, Führung und Verteilung, v/ie es am oberen Bereich des Bündels der Fall ist. Ein einfacher regelmäßiger Abstand zwischen den unteren Leisten kann infolgedessen durch bekannte Mittel verwirklicht werden.

Die Figur 12 zeigt Leisten 2 mit vertikal angeordneten Rinnen 8¹ für den Durchgang der Flüssigkeit quer durch die obere Befestigungsplatte.

Die Figur 13, die einen Schnitt nach der Linie AA¹ der Figur 12 darstellt, zeigt, daß die Leisten 2 in die Zwischenelemente 7 eingelassen sein können, um so deren Steifigkeit zu verbessern.

Die Figur 14, die eine Draufsicht auf die obere Befestigungsplatte gemäß Figur 13 darstellt, zeigt beispielhaft die Anordnung der Rinnen 8' und der Litzen 1.

Die Figur 15 zeigt ein Beispiel der Befestigung der unteren Leisten und Zwischenelemente in einem Fall, wo man die Einlassung der Leisten in steife Zwischenelemente 7' zur Ausübung bedeutender Spannungen auf die Litzen 1, ohne eine merkliche Durchfederung der unteren Befestigungsplatte hervorzurufen, nutzbar macht.

Die Figur 16 zeigt die Bildung eines Bündels der Litzen 1 ausgehend von Leisten 2 mit Rinnen 8¹ ohne Zwischenelemente. Die in diesem Fall metallischen Leisten sind hinreichend steif genug, um ohne übermäßige Durchbiegung die Spannung des Litzenbündels aufzunehmen.

Die Figur 17, die einen Schnitt gemäß der Linie AA¹ der Figur 16 darstellt, zeigt, daß die Litzen 1 zwischen zwei Halb-Leisten 2a und 2b mittels einer Klebeflüssigkeit oder mittels eines Klebebands oder jedes anderen Mittels festgelegt sind.

Die um die Leiste gezogene Schlaufe der Litze 1 begünstigt die

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gute Haltbarkeit der Befestigung.

Figur 18, die eine Draufsicht auf die obere Befestigungsplatte darstellt, zeigt die Anordnung der Litzen 1 und der Rinnen 8'.

Die Figur 19 zeigt die Befestigung der unteren Leisten und das Prinzip des Spannungsfreiinachens der Litzen 1.

Figur 20 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit einem Litzenbündel (unter Außerachtlassung der Abmessungsverhältnisse) . Die Anordnung des Litzenbündels in der Vorrichtung, das durch Festlegung der äußeren Enden der Leisten in U-Profilen 12 und 12' in Form von Befestigungsplatten 6 und 6' vor-verbunden ist, kann in mehreren Arten entsprechend den gestellten technischen und wirtschaftlichen Forderungen stattfinden.

Wenn die Vorrichtung an ihrer Vorderseite, die in der Zeichenebene liegt, geöffnet werden kann, können die obere und die untere Befestigungsplatte 6, 6' des Bündels von vorn nach hinten geschoben werden, wobei sich die Profile 12 der oberen Platte 6 auf Randleisten 15 der oberen Kammer abstützen. Wenn das Bündel eingebaut ist, werden L-Profile 16, die vertikal verschiebbar sind, abgesenkt und das Bündel wird mittels der mit Gewinde versehenen Teile 13 unter Spannung gesetzt.

Wenn die Zugänglichkeit zur Vorrichtung durch deren obere Wand angebrachter ist, wird diese'Wand als abnehmbarer Deckel 17 ausgebildet. Das vor-verbundene Bündel, gebildet von den unteren und den oberen mittels der Profile 12 und 12' festgelegten Leisten, wird von oben in die Vorrichtung eingeführt, wobei die Platten und 6¹ schräg gehalten v/erden, wie dies die strichpunktiert dargestellte Lage der unteren Platte 6¹ zeigt. Auf diese Weise ist bei einer Vorrichtung mit der Breite L die Einführung einer unteren Befestigungsplatte mit der Breite L + 2Δ L möglich, wobei ΔL die Breite ist, die zur Sicherstellung der Lage der unteren Platte

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" ²⁹ " 2U8978

gegen jedes der Profile 16 notwendig ist, das ihr die Wirkung des Unterspannungsetzens des Bündels mitteilt.

In den Fällen bedeutender Spannungseinflüsse wird die Spannung nicht von den Wänden der Vorrichtung aufgenommen; denn die Gewindestücke 13 sind mittels vertikaler Stangen verlängert, die die Schubwirkung direkt auf die Randleisten 15 und die obere Befestigungsplatte 6 übertragen. Die Wirkung des Unterspannungsetzens wird von Bauteilen aufgenommen, die sehr einfach und außerhalb des von den Fluiden zu durchfließenden Raums angeordnet sind.

Die Figur 21 zeigt, wie eine Vorrichtung mit Litzenbündeln in eine Leitung eingeführt werden kann, die von einem Gas in einer Richtung GG¹ durchströmt wird. Die abfließende Flüssigkeit wird durch das Rohr 5 eingeführt und das Rohr 18 abgeführt. Das Anheben des Deckels 17 gestattet dank der in den Beschreibungen der Figur 20 vorgestellten Technik, das Litzenbündel zwanglos anzuheben und, wenn notwendig, durch ein anderes zu ersetzen (Standardwechsel).

Die Figur 22 stellt eine Vorrichtung dar, die zum Inberührungbringen von Fluiden verwendet wird, von denen mindestens eines in Form einer Flüssigkeitshülle an einem Bündel aus mehrfädigen Litzen 1 entlangfließt. Die Vorrichtung enthält einen Verteiler 4 für die Flüssigkeit, der an eine obere Befestigungsplatte 6 angeschlossen ist, in die die oberen Enden der mehrfädigen Litzen 1 eingeführt sind. Diese Litzen sind an ihren unteren Enden in einer unteren Befestigungsplatte 19 festgelegt, die mit einer SammeIkammer 14 für die Flüssigkeit in Verbindung steht, von wo die Flüssigkeit durch eine Leitung 18 abgeführt wird. Das Fluid der zusammenhängenden Phase wird durch eine Leitung 20 eingeführt und nach Berührung mit den Flüssigkeitshüllen, die an den mehrfädigen Litzen entlangfließen, durch eine Leitung 21 abgeführt. Gemäß Figur 22 speist die durch die Leitung 5 eingeführte Flüssigkeit die Verteilerkammer 4, die mit den oberen Enden der mehrfädigen Litzen 1 in Berührung stehend jeder dieser Litzen eine bestimmte Menge der

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"³⁰" 2H8978

Flüssigkeit zuteilt.

Die Flüssigkeit fließt infolge der Schwerkraft kontinuierlich an den Litzen 1 entlang und bildet dabei eine Flüssigkeitshülle längs jeder der mehrfädigen Litzen.

Das Fluid,das die zusammenhängende Phase bildet, gegebenenfalls ein Gas, wird durch die Leitung 20 eingeführt und trifft quer auf die diversen Flüssigkeitshüllen, die an den mehrfädigen Litzen 1 entlangfließen.

Die Figur 23 zeigt eine Vorrichtung in der Form eines "Horizontalkontakters¹¹ mit einer Verteilerkammer 4 und einer Sammelkammer 14 je für die Flüssigkeit. Die Bündel aus mehrfädigen Litzen sind von geringer Höhe in Hinblick auf die Länge des Kontakters. Diese Form eignet sich besonders für die Durchführung der geschobenen Reinigung der Gase, der Entstaubungen oder der geschobenen "Entnebelung", der "Ladung" von Gas durch Verdampfung, etc.

Die Figur 24 zeigt eine Kontakter-Vorrichtung von der in Figur gezeigten Art, wo eine einfache Scheidewand 22 der Verteilerkammer 4 für die Flüssigkeit und der Kammer 14 es gestattet, auf dem Weg des Gases, das durch die Leitung 20 eingeblasen und durch die Leitung 21 abgeführt wird, verschiedene Flüssigkeiten voneinander getrennt zu halten, beispielsweise Lösungen verschiedener Konzentrationen, die durch Leitungen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e zugeführt und durch Leitungen 18a, 18b, 18c, I8d, I8e abgeführt werden.

In Figur 25, die Vorrichtung ist hier als "Vertikal-Kontakter" und im übrigen wie in den Figuren 22, 23 und 24 ausgebildet, kreuzen sich die Ströme der Fluide senkrecht. Dieser Vorrichtungstyp ist besonders vorteilhaft für einen Austausch, dessen Hauptziel darin besteht, die Zusammensetzung einer Flüssigkeit merklich zu verändern, beispielsweise in dem Fall, wo man eine Desorption oder Absorption wenig löslicher Verbindungen anstrebt.

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Die Figur 26 zeigt eine Vorrichtung, bei der die Fluide parallel im Gegenstrom fließen. Das Fluid der zusammenhängenden Phase wird an der Basis der Vorrichtung durch die Leitung 20 zugeführt und tritt von unten nach oben mit den Flüssigkeitshüllen in Berührung, die entlang der mehrfädigen Litzen 1 fließen, bevor es durch die Abführungsleitung 21 entwicht. Diese Vorrichtung mit parallelen Strömen begünstigt weniger als die Vorrichtung mit gekreuzten Strömen die Turbulenz der zusammenhängenden Phase, sie teilt aber in gewissen Fällen das Austauschpotential (driving force) besser auf, was von Vorteil sein kann.

Gemäß Figur 22, 23, 24, 25 und 26 können die Querschnitte der Vorrichtung quadratisch, rechtwinklig, kreisförmig oder anders sein. Die quadratischen oder rechteckigen Querschnitte sind besonders vorteilhaft für Drücke in der Nähe des Atmosphärendrucks und eignen sich besonders für Einheiten von Bündeln aus mehrfädigen Litzen gemäß Figur 1. Bei sehr niedrigen oder hohen Drücken erreichen auch die Vorrichtungen mit zylindrischer Form wieder den Vorteil.

Die Figur 27 zeigt eine Serienschaltung von Vorrichtungen 22, 23, 24 und 25 der in Figur 22 dargestellten Art. Die Flüssigkeit wird durch die Leitung 5 in die Verteilerkammer 4 für die der Flüssigkeit der Vorrichtung 22 eingeführt. Die Kammer steht mit der oberen Befestigungsplatte 6 in Berührung, in der die oberen Enden der Bündel der mehrfädigen Litzen 1 eingesetzt sind. Die Flüssigkeit fließt unter Einfluß der Schwerkraft in Form einer Flüssigkeitshülle an den Litzen 1 entlang und wird in der Sammelkammer l4 abgeführt, die mit der unteren Befestigungsplatte 19 in Berührung steht. Die Flüssigkeit wird dann schrittweise in die Vorrichtungen 23, 24 und 25 mittels Pumpen 26, 27, 28 gepumpt, in die Verteilerkammern 29, 30, 31 geführt und durch die verschiedenen Sammelkammern 32, 33, 34 und durch die Leitung 18, den Flüssigkeitsausgang der Vorrichtung, abgeführt.

Das Fluid der zusammenhängenden Phase wird durch die Leitung 20 hindurch mittels eines nicht dargestellten Ventilators geblasen.

209820/0558 " ³² "

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Das geblasene Gas stößt quer auf die diversen Bündel der mehrfädigen Litzen 1, die in den Vorrichtungen 25, 24, 23 und 22 ent-

halten sind, und wird schließlich durch die Leitung 21 abgeführt.

Diese Serienanordnung von Vorrichtungen eignet sich besonders für geschobene Reinigungen, die Entstaubung, als Gassättiger, Kühler, etc.

Die Figur 28 zeigt eine Reihe von Vorrichtungselementen 35, 36,37, 38 in vertikaler Übereinanderanordnung. Die Flüssigkeit fließt infolge der Schwerkraft von einem Element zum anderen. Sie wird durch die Leitung 5 in die Verteilerkammer 4 eingeführt und durchdringt die Befestigungsplatte 6, in der die oberen Enden der Bündel der mehrfädigen Litzen 1 eingesetzt sind. Die Flüssigkeit flfeßt an den Litzen entlang in Form von Flüssigkeitshüllen und wird nach Durchquerung der unteren Befestigungsplatte 39 in der Sammelkammer 40 zusammengeführt, die mit der Befestigungsplatte 41 in Berührung steht, die die oberen Enden der Litzen 1 der zweiten Vorrichtung 36 festlegt.

Die Flüssigkeit fließt also fortlaufend von einer Vorrichtung zur anderen, wobei sie verschiedene Platten und aufeinanderfolgende Kammern 39 bis 49 durchfließt; diese letzten spielen die Rolle des Flüssigkeitssammlers der Vorrichtung, die über ihnen liegt, und des Flüssigkeitsverteilers der Vorrichtung, die. unter ihnen liegt. Die Flüssigkeit verläßt schließlich die Gesamtvorrichtung durch die Leitung 18.

Das Fluid der zusammenhängenden Phase wird mit Hilfe eines nicht dargestellten Ventilators durch die an der Basis der Vorrichtung 38 gelegene Leitung 20 eingeblasen.

Das im allgemeinen gasförmige Fluid wird von unten nach oben geblasen und durchquert die Eintritts- und Austrittsflachen 60, 59, 58, 57, 56, 55, 54 und 53 der verschiedenen Vorrichtungen 38, 37, 36 und 35, um schließlich durch die Leitung 21 abgeführt zu werden.

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Wärmeaustauscher, Anzapfungen oder Vorrichtung zur Speisung können in den Höhen 50, 51 und 52 der Sammler der Flüssigkeit-40, 43 und 46 angeordnet werden.

Eine solche vertikale Anordnung der Vorrichtung eignet sich beispielsweise für bestimmte Rektifikationen, für Absorptionen und Desorptionen, wenn der zu verwirklichende Austausch träge oder besonders bedeutend ist. Ausgehend von Einheitselementen eines beliebigen Typs sind Anordnungen derselben in Serie, parallel oder parallel innerhalb einer Serie möglich.

Die Erfindung wird noch besser verstanden bei Hinzuziehung der nachfolgenden Beispiele, die die Erfindung aber keinesfalls einschränken.

Die Beispiele 1 bis 4 beziehen sich auf die Präparierung von Bündeln aus mehrfädigen Litzen und zeigen deutlich die unvorhergesehenen Wirkungen, die durch Hinzufügung einer oder mehrerer Stabilisierungslitzen zu einer aus den Seilen, Zwirnen oder Verbundlitzen bestehenden Trägerlitze für die Flüssigkeit erhalten werden.

Die Beispiele 5 bis 9 beziehen sich auf die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zum Inberührungbringen zweier oder mehrerer Fluide und den Austausch von Stoff und von Wärme zwisc·· _f diesen.

Beispiel 1

Die verwendeten mehrfädigen Litzen bestehen aus einer Trägerlitze in Form eines Seils aus Polyamid 66 : 940 dtex χ 4 χ 3, das durch Zwirnung von 4 Litzen mit 9 40 dtex mit einer S-Verdrillung von 250 U/m (Umdrehungen pro Meter) und durch anschließende Verseilung dreier so erhaltener Zwirne mit einer Z-Verdrillung von 125 U/m erhalten ist, und aus einer Stabilisierungslitze aus Polyamid 66: 235 dtex χ 2 χ 3, die durch Zwirnung von 2 Litzen

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mit 235 dtex mit einer S-Verdrillung von 800 U/m und durch anschließende Verseilung dreier so erhaltener Zwirne mit einer Z-Verdrillung von 400 ü/m erhalten ist.

Die Verbindung der Trägerlitze mit der Stabilisierungslitze wird durch Zwirnung mit einer S-Verdrillung von 5 U/m erhalten.

Die Untersuchungen des Abiließens von Wasser wurden an Litzen durchgeführt, die eine Musterlänge von 1,5 m aufwiesen und durch ein Gewicht von 60 g in gewünschter Weise in einem gespannten Zustand gehalten wurden.

1
Die nachfolgende Tabelle /gibt die Ergebnisse von Versuchen 1 bis 5 wieder, die bei diversen Durchsatzmengen der abfließenden Flüssigkeit (demineralisierten Wassers) von 10 ml/min bis 110 ml/min durchgeführt wurden.

Man kann aufgrund der nachfolgend wiedergegebenen Ergebnisse feststellen, daß das Fehlen einer Stabilisierungslitze in der mehrfädigen Litze eine Ablösung der Flüssigkeit hervorruft, die nach einer von der Flüssigkeit durchflossenen Strecke und bei verhältnismäßig geringen Durchsatzmengen der Flüssigkeit auftritt. Die Hinzufügung einer Stabilisierungslitze zu dem als Trägerlitze verwendeten Zwirn ermöglicht die Erzielung eines von den anderen getrennten und auf der gesamten Länge der zu durchfließenden Strecke stabilen AbfHeßens der Flüssigkeit, dies sogar bei verhältnismäßig bedeutenden Durchsatzmengen in der Größe von 75 ml/min und 110 ml/min.

Unter dem nachfolgend genannten Pulsieren des Abfließens der Flüssigkeit versteht man das Phänomen der Bildung von Wülsten, die sich auf die normale Flüssigkeitshülle übertragen.

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Tabelle 1

Versuch	Durchsatz des	Abfließen ohne	Abfließen mit	t	sehr gut
	Abfließens in	Stabilisierungslitze	Stabilisierungslitze	sehr gut :
	ml/min
1	10	sehr gut
2	15	gut auf 300 mm, dann
		Rotation und Vibra
		tionen der Flüssig	sehr gut ;
		keitshüllen und Aus
		stoßen von Tröpfchen	I
3	60	gut auf 200 mm, dann	1
		Rotation und Vibra	I I
		tionen der Flüssig	sehr gut ;
		keitshüllen und Aus	Beginn des Pulsie- .
		stoßen von Tröpfchen	rens des Abfließens ι
4	75	schlecht
5	110	schlecht

Beispiel 2

Die Bedingungen des Beispiels 1 sind beibehalten worden mit Ausnahme der Trägerlitze, die diesmal ein größeres Seil mit 940 dtex χ 6 χ 3 mit einer S-Verdrillung der Verbundung von 250 U/m und einer Z-Verdrillung der Verseilung von 125 U/m ist.

Die Stabilisierungslitze ist die gleiche wie im Beispiel 1; sie ist aber mit der Trägerlitze durch Zwirnung mit einer Verdrillung von 10 U/m verbunden.

Die Tabelle 2 gibt die Ergebnisse von Versuchen 6 bis 10 an, die bei diversen Durchsatzmengen demineralisierten Wassers von 15 bis ml/min ausgeführt wurden.

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Die Ilinzufügung der Stabilisierungslitze zu dem die Trägerlitze darstellenden Seil ermöglicht ein auf der gesamten Länge der zu durchfließenden Strecke stabiles Verhalten des Abf Heßens, v/ie auch immer die Durchsatzmenge gewählt ist. Ohne Stabilisierungslitze bricht das Abfließen plötzlich ab, sogar schon bei verhältnismäßig geringen Durchsatzmengen in der Größe von 30 ml/min.

Tabelle 2

Versuch	Durchsatz des	Abfließen ohne	Abfließen mit
	Abfließens in	Stabilisierungslitze	Stabilisierungslitze
	ml/min
6	15	sehr gut	sehr gut
7	30	gut auf 300 mm, dann	sehr gut
		Rotation und Vibra
		tionen der Flüssig
		keitshülle und Aus
		stoßen von Tröpfchen
8	50	gut auf 250 mm, dann	sehr gut
		Rotation und Vibra
		tionen der Flüssig
		keitshülle und Aus
		stoßen von Tröpfchen
9	80	gut auf 150 mm, dann	sehr gut
		Rotation und Vibra
		tionen der Flüssig
		keitshülle und Aus
		stoßen von Tröpfchen
10	120	schlecht	hinreichend gutes Ab
			fließen, aber Beginn
			des Pulsierens

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Beispiel 3

Die Trägerlitze ist diesmal von einem Verbund gebildet mit

9 χ 1040 den, der mit einer Z-Verdrillung von 220 U/m gezwirnt ist, aus texturiertem Nylon 6.

Die Stabilisierungslitze ist ein Seil: 210 dtex χ 2 χ 3 aus Polyamid 66 mit einer S-Verdrillung der Verbundung von 800 U/m und einer Z-Verdrillung der Verseilung von 400 U/m und ist mit der Trägerlitze durch Verzwirnung mit einer S-Verdrillung von

10 U/m vereinigt.

Die Ergebnisse der Versuche 11 bis 16 sind in der Tabelle 3 wiedergegeben.

Tabelle 3

Versuch	Durchsatz des	Abfließen ohne	Abfließen mit
	Abfließens in	Stabilisierungslitze	Stabilisierungslitze
	ml/min
11	16	sehr gut	sehr gut
12	27	sehr gut	sehr gut
13	48	gut	sehr gut
14	76	gut auf 460 mm, dann	sehr gut
		Rotation und Ausstoß
		einiger Tröpfchen
15	100	Rotation und Ausstoß	sehr gut
		von Tröpfchen ab 300
		mm
16	125	schlecht	Beginn des Pulsie
			rens des Abfließens

Das Abfließen der Flüssigkeit ist sehr gut im Fall der Verwendung einer Stabilisierungslitze, wie auch immer die Durchsatzmengen

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sein mögen. Das Fehlen der Stabilisierunglitze ruft eine Rotation der Flüssigkeit mit Ablösung in Tröpfchenform bei Durchsatzmengen in der Größe von 76 ml/min hervor.

Die Texturierung gibt der Litze ein gewisses Voluminöses, das besonders vorteilhaft für das Abfließen ist. Tatsächlich kann man feststellen, daß bei verhältnismäßig geringen Durchsatzmengen die Flüssigkeitshülle, die entlang der Litze fließt, verhältnismäßig dünner ist als bei der Verwendung von Seilen. Dieser Effekt kann sich durch das Abfließen eines bedeutenden Teils der Flüssigkeit innerhalb der mehrfädigen Litze erklären. '

Beispiel 4

Ein Seil aus Polyamid 66 mit 940 dtex χ 6 χ 3, das durch Verbundung bei einer S-Verdrillung von 250 U/m und durch Verseilung bei einer Z-Verdrillung von 125 U/m erhalten wird, ist vereinigt worden durch Spinnen mit einer Stabilisierungslitze, die aus einer bei einer S-Verdrillung von 840 U/m verzwirnten Litze aus Polyamid 66 besteht.

Die Stabilisierungslitze rollt sich um die Trägerlitze in dem der Z-Verdrillung entgegengesetzten Sinn, wobei 5 Windungen/m gebildet werden.

Die Versuche des Abfließens sind bei einer Litzenlänge von 9,25 m und bei einer Litzen-spannung durch eine Last von 60 g durchgeführt worden. Der Durchsatz ist schrittweise bis 105 ml/min demineralisierten Wassers vergrößert worden.

Versuch 17 (Die Stabilisierungslitze umgibt die Trägerlitze auf der gesamten Länge)

Eine Ablösung der Flüssigkeithülle entsteht nicht. Ohne Stabilisierungslitze löst sich die Flüssigkeit schon nach einer durchfloss enen Strecke von 25 cm und bei Durchsatzmengen in der Größe von 50 ml/min ab.

Versuch 18

Die Hinzufügung einer zweiten Stabilisierungslitze zur Trägerlitze

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verändert das Abfließen der Flüssigkeit keineswegs, das auf der gesamten Länge der mehrfädigen Litze stabil bleibt.

Vorsuch 19

Wenn die Stabilisierungslitze auf einem Teil der Länge beseitigt wird, beispielsweise nach 5 m, kann man sofort Instabilitätserscheinungen mit Ablösung der Flüssigkeit in Tröpfchenform beobachten.

Versuch 20

Die Ablösung der Flüssigkeit tritt in gleicher Weise auf, wenn man nach einer gewissen Länge, beispielsweise nach 5m, die Träger- und die Stabilisierungslitze mit einer S-Verdrillung von 250 U/m verzwirnt. Auf diese Weise bildet man örtlich das einfache Seil.

Die Ergebnisse des Abfließens zeigen, daß es möglich ist, das Abfließen entlang der mehrfädigen Litzen zu steuern, um so an ausgewählten Stellen entweder die Stabilität der Hülle oder die Ablösung der Flüssigkeit in Tröpfchenform zu erhalten.

Beispiel 5

Man präpariert ein Bündel von mehrfädigen Litzen ausgehend von einer Kette von Litzen aus Polyamid 66 mit 1 m Länge. Jede Litze von 5000 äen mit einer geringen Verdrillung in der Größe von 10 U/m besteht aus 1000 Fäden. Die Litzen werden in Abständen von 7,5 mm angeordnet und an ihren im Abstand von 1 m zueinander stehenden Enden mit Hilfe eines thermoplastischen Kunstharzes festgelegt, wobei an jedem ihrer Enden eine Leiste aus thermoplastischem Material mit einer Dicke von 5,5 mm und einer Länge gebildet wird, die geringfügig größer als die Breite des Litzentuchs ist. Die Zwischenplatten haben eine Dicke von 2 mm.

Man erhält also Tücher aus zueinander parallelen mehrfädigen Lit-

zen mit einer Fläche von 1 m . Durch Verbindung einer Reihe identischer Litzentücher, wie eben beschrieben vorbereitet, bildet man ein Bündel von Litzen mit einem Gesamtvolumen von 1 m , in

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dem jede Litze von ihrer benachbarten in den beiden senkrecht zueinanderstehenden Richtungen 7,5 mm entfernt ist. Die Gesamtheit der zusammengesetzten Leisten bildet also an den beiden Enden des Litzenbündels je eine Befestigungsplatte. Die Zahl der parallelen

ο
Litzen pro m beträgt 1.000 χ 1.000 = 17.800 Litzen.

7,5 7,5

Bei einer Nutzlänge'der Litzen von 1 m, wobei die Vorrichtung ein Volumen von 1 m aufweist, wiegen die für eine solche Einheit verwendeten Litzen 10 kg, und das Litzennutzvolumen beträgt 0,009 m, also 0,009 m pro Vorrichtungs-m . Diese Werte sind besonders gering, wenn man sie mit denen einer klassischen Kolonne vergleicht, die mit Raschig-Ringen von 1/2 Zoll ausgestattet ist, deren Ringgewicht bei Propylen, Keramik und rostfreiem Stahl sich auf unge-

3 3 3

fähr 150 kg/m , 700 kg/m bzw. 900 kg/m beläuft. Da das Gewicht dieser klassischen Einbauten verhältnismäßig hoch ist, sind auch ihre Kosten sehr hoch; sie liegen in der Größe des 25- bis 250-fachen de;
Litzen.

chen der Kosten der pro Vorrichtungs-m verwendeten 10 kg-Polyamid-

Die Gesamtheiten der Litzenbündel von 1 m Volumen werden unter geringer Spannung in die Vorrichtung mit geringfügig größerem Volumen von der in der Figur 10 dargestellten Art eingeführt. Die Verteilerkammer für die^J/Fiussigkeit wird kontinuierlich mit reinem Wasser von 20 C gespeist.

Die mehrfädigen Polyamid-Litzen, die mit der Verteilerkammer in Berührung stehen, bilden eine Führung und ein Bremselement für das Wasser, das unter Einfluß der Schwerkraft kontinuierlich in Form regelmäßiger und einheitlicher Flüssigkeitshüllen fließt. Der Durchmesser der dabei gebildeten Flüssigkeitshüllen beträgt 2 mm, und

5g
2

die insgesamt pro m angebotene Fläche beträgt 17800 χ pi χ 0,002 = 112 m

Dieser Wert ist besonders vorteilhaft und steht in einem günstigen Verhältnis in Hinblick auf die Nutzflächen, die dem Austausch bei Kolonnen mit Raschig-Ringen angeboten werden. Die ent-

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sprechende Durchsatzmenge der Flüssigkeit pro Litze beträgt etwa 2,4 l/h, der Gesamtdurchsatz also 17800 χ 2,4 = 42720 l/h pro Vorrichtungs-m .

Die Flüssigkeitsverhaltung auf dem Litzenbündel bei einem Durchsatz

3 3

von ungefähr 43 m /h beträgt etwa 45 l/m .

Bei einer Kolonne mit Raschig-Ringen klassischer Art beträgt die Flüssigkeitsverhaltung bei praktisch identischem Durchsatz 140 l/m in der Nähe des Belastungspunkts ("loading"). Die besonders geringe Flüssigkeitsverhaltung bei Verwendung von Litzenbündeln gemäß der Erfindung, die weniger als ein Drittel der Verhaltung bekannter Vorrichtungen beträgt, gewährt ein Nachgiebigkeitsmaximum bei der Regulierung und besonders kurze Zeiten bis zum Ansprechen. Außerdem ermöglicht diese geringe Verhaltung eine Reinigung des Trägers bei besonderer Wirtschaftlichkeit der für die Reinigung der Vorrichtung bestimmten Lösungen.

Wenn die Flüssigkeitshüllen (reines Wasser) entlang jeder Litze des Bündels fließen, wird ein Gas in die Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 2 m/s eingeführt. Dieses Gas trifft das Litzenbündel in einer senkrechten Richtung und erfährt auf dem Weg auf dem Litzenbündel einen Chargenverlust von weniger als 5 cm Wasser. Dieser Wert ist besonders gering, wenn man ihn mit dem Verlust von 30 cm Wasser pro Meter des Gaswegs vergleicht, der bei Kolonnen mit Raschig-Ringen von 1/2 Zoll in der Nähe des Belastungspunkts auftritt.

Dieser Chargenverlust des gasförmigen Fluids ist besonders gering und stellt einen der Vorteile der Verwendung einer solchen Vorrichtung dar, die auf der Verwendung von Bündeln aus mehrfädigen Litzen basiert.

Die Porosität des Systems, d.h. der freie Raum für das Gas, beträgt im Fall eines Gesamtdurchsatzes der abfließenden Flüssigkeit von 43 m /h etwa 95 % bei dem Verfahren, das auf der Verwendung von

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Bündeln aus mehrfädigen Litzen basiert. Bei gleichem Durchsatz betragen die Porositäten einer Kolonne mit Raschig-Ringen aus Keramik und aus rostfreiem Stahl nur 50 % bzw. 75 %.

Ammoniak, Kohlensäure, Chlor in Mischung mit Luft sind als Austauschgas verwendet worden. Bei gegebenen Durchsatzmengen der Flüssigkeit (Wasser) und des Gases war es möglich, besonders hohe Austauschkoeffizienten bei der Absorption dieser diversen Gase in Wasser zu erreichen, das in Form von Flüssigkeitshüllen entlang der mehrfädigen Litzen floss.

Beispiel 6

Die Bedingungen des Beispiels 1 sind, was die Vorbereitung der Litzenbündel angeht, beibehalten worden.

Die Gesamtdurchsatzmenge der Flüssigkeit (renes Wasser) schwankte zwischen den in der folgenden Tabelle angegebenen Grenzen. Bei jeder Durchsatzmenge wurden der Durchmesser der Flüssigkeitshüllen, die angebotene Gesamtfläche und die Flüssigkeitsverhaltung auf der Litze gemessen.

Durchsatz pro^Litze (cm /min)	Gesamt durchsatz (m/h)	Mittlerer Durch messer der ein zelnen Flüssig keitshüllen (mm)	Flüssigkeitsfläche für die Berührung mit dem Gas (πΤ/m )
5 10 20 40	5,35 10,7 21,5 43	1,22 1,50 1,65 2,03	68 84 92 114

Es wurde eine Mischung aus Luft und CO₂ als gasförmiges Fluid gewählt, das auf die Litzenbündel mit einer Geschwindigkeit von

SG Π \* IT Θ C ht

2 m/s/au£trifft.In den Grenzen der Gesamtdurchsatzxnenge des flüssigen Fluids von 3 m bis 50 m flössen die gebildeten Flüssig-

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kcitshüllen kontinuierlich an den Litzen entlang, und eine Ablösung der Flüssigkeit konnte bei den Behandlungsbedingungen nicht festgestellt werden.

Wenn die Geschwindigkeit des Gases auf 4-6 und 8 m/s gesteigert wird, stellt man bei geringen Durchsatzmengen der Flüssigkeit und Spannungen von weniger als 30 g Vibrationen der Trägerlitzen fest. Bei hohen Durchsatzmengen der Flüssigkeit (mehr als 40 cm /min/Faden) kann man Unterbrec]
reißen von Flüssigkeit feststellen.

40cm /min/Faden) kann man Unterbrechungen des Abfließens und Mit-

Beispiel 7

Die Bündel aus mehrfädigen Litzen sind entsprechend den Beispielen 1 bis 4 vorbereitet worden.

Der Gesamtdurchsatz der Flüssigkeit, die entlang jeder der mehrfädigen Litzen floß, schwankte zwischen 10 und 125 cm /min.

Es wurde Luft als gasförmiges Fluid gewählt, das die Litzenbündel mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 4 m/s senkrecht traf.

Welche Flüssigkeitsdurchsatzmengen auch immer verwendet wurden, die Flüssigkeitshüllen, die entlang jeder der mehrfädigen Litzen flössen, waren voneinander getrennt und stabil.

Die thermischen Austauschvorgänge zwischen den flüssigen und den gasförmigen Phasen sind besonders günstig und schnell.

Dieser Vorrichtungstyp erwies sich als sehr interessant für die Befeuchtung von Luft und die Sauerstoffanreicherung von Wasser.

Beispiel 8

Die Versuche wurden mit Litzen durchgeführt, die sich hinsichtlich ihrer Natur und diverser Merkmale unterschieden. Die Versuche zum Austausch von CO₂ ausgehend von Luft-CO^-Mischungen geführt. Dabei

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⁺'haben

- 4 ft -

wurden diverse Flüssigkeiten verwendet: wäßrige Lösungen von K_CO , Methanol und Wasser.

Ver	Natur der	Feinheit der	840	1	Zahl	Zahl der	4	2	Gesamt	-360	-	; Beson	-	hohe Fe
such	Litze	Litze oder	375 .		der	verwende	1	4	feinheit	375		dere		stigkeit
		der Faser	04Ö		Fäden	ten Lit	1			040		Merk		gesponnen
						zen		' --			000	male	gesponnen
1	Nylon 6		520		136	4	-	3	080	200
2	Il	3			210			3			texturiert ι
3	Il	5	750		816	1	2	5	750	000	hohe Fe
							_			000	stigkeit l
4	Il		700		34	Fasern		2	700		mehrfach ι
						mit 15		400	gelappt ;
5	Polypropy	3			2 80	bis 20	3	050
	len					den
6	Il	3	000		—	3	gefasert .
			300

			15
7	Polyäthylen	2	15		112	4
8	Polyester	1			210	5
			200 -
9	Il		050		-	3
10	Polyacrylo-			-	3
	nitril
11	Polytetra-	1		180	2
12	fj.uor äthy len	2		040	2
	Glas(^χ)		2

(x) nicht verwendet mit Lösungen von K₂CO₃.

Die Feinheit der Litzen ist in Denier angegeben..

Die Merkmale des AbfHeßens der Flüssigkeit (Durchsatzmenge, Geschwindigkeit, Durchmesser, Form) werden von den Merkmalen des Verteilers, dem Druck der Speisung, der Spannung der Litzen und den Auswirkungen der tangentialen Spannungen und derjenigen, die an den Fest-Flüssig-Flächen geschaffen sind, gesteuert. Sie sind beeinflußt vom Zustand der Fläche der Litzen, der u.a. eine Funktion der

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Natur der Litzen, ihrer Behandlungen und der Art der Verbindung ist, die für die Präparierung der mehrfädigen Litzen angev/endet wurde. -

In-allen Fällen sind die verwirklichten Austauschflächen sehr groß in Hinblick auf diejenigen vorbekannter Verfahren gleichen Gewichts Die Gewichte und die Volumina .der Litzen sind um mehrere 10-fache kleiner^ als die von Einbauten des Ra,j3chig-Typs!$bef ¹^o ^ner lonnen/klassischen Typs bei gleichen Austauschleistungen.

Beispiel 9

Auch hier sind wieder die in Beispiel 1 beschriebenen Litzenbündel verwendet worden, und zwar bei diversen abfließenden Flüssigkeiten und diversen gasförmigen oder sich entsprechend verhaltenden Fluiden.

Versuch	abfließende Flüssigkeit	Gasförmiges Fluid	Zweck
1	H₂SO₄ (10 %ig)	NH + Luft	Absorption
2	NaOH (8 %ig)	H₂S + Luft	Il
3	Il	Abgas der Viscose- Spinnerei (H₂S-CS₂)	Il
4	Benzol	Luft	Verdampfung Vergasung
5	CH₃OH	Luft	Verdampfung
6	sol.aq.K₂CO^	CO₂ + Luft	Absorption
7	NaOH (8 %ig)	CO₂ + Luft	Reaktion
8	Äthylglycol	Wasserdampf in Luft	Trocknung ί
9	Wasser	Azeton-verschmutzte Luft	Absorption
10	Abwasser der Papierindustrie	Luft oder Sauerstoff + Luft	Absorption
11	Wasser	Luft verschmutzt mit Staub aus Kalkstein mühlen	Entstaubung
12 .	H₂O	Luft + Dimethylform amid	Absorption

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Alle oben genannten Behandlungen waren unter sehr guten Bedingungen ausführbar. In allen Fällen wurde die Stabilität der Flüssigkeitshüllen aufrechterhalten. Die Wirksamkeit der Austausche war sehr hoch, gleichgültig welche Fluide Gegenstand der Behandlung waren.

Das Verfahren und die Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung sind, finden zahlreiche industrielle Anwendungen, Neben den oben genannten Beispielen können einige andere genannt werden:

- Absorption von Gas oder diversen Verbindungen in Dampfphase, " in Wasser, wäßrigen Lösungen, flüssigen Kohlenwasserstoffen, Alkohol, organischen Lösungsmitteln, Alkalilaugen, Säuren, etc. ;

- Reaktion von Gas oder Dampf mit diversen Flüssigkeiten;

- Sauerstoffanreicherung von Wassern und Abwassern;

- Desorption einer in einer Flüssigkeit aufgelösten Verbindung,

norabsetzuna eventuell in Kombination mit einer totalen Druck/ , einer Temperaturerhöhung oder jedem anderen chemo-physikalisehen Mittel;

- qualitative und gesteuerte Verdampfung von Flüssigkeiten am Ende zur Herstellung von Gasdampfgemischen, die beispielsweise zur Speisung von Reaktoren bestimmt sind;

|) - Verdampfung von Flüssigkeiten am Ende zur Konzentration von Lösungen;

- Kondensation von Dämpfen, die in einer gasförmigen Strömung enthalten sind durch Berührung mit einer kalten Flüssigkeit (beispielsweise Gastrocknung);

- Flüssigkeit-Dampf-Wechsel, die in einem Rektifxkationsprozeß enthalten sind;

- Entstaubung und Entnebelung von Gas.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind sehr bedeutend. Sie werden nachfolgend zusammengefaßt:

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- die Austauschfläche ist in Hinblick auf Volumen und Gewicht des verwendeten festen Trägers (die Litzenbündel) sehr groß;

- die genaue Kenntnis und Reproduzierbarkeit der Austauschfläche erlaubt eine genaue Berechnung der Vorrichtungen und folglich eine beachtliche Einsparung von Investitionen durch Reduzierung von überdimensionierungen der Vorrichtungen und Hilfsmaschinen (Pumpen, Gebläse etc.);

- die Existenz bestimmter Gesetze für die dem Flüssigkeitsdurchsatz angebotene Fläche erlaubt die Vorherbestimmung der Betriebsbedingungen in einem sehr großen Leistungsbereich;

- sie erlaubt die Vorherbestimmung vorübergehender Betriebszustände;

- die besonders geringe Flüssigkeitsverhaltung (maximal von der Größe eines Drittels der Verhaltung bekannter Vorrichtungen) bringt ein Nachgiebigkeitsmaximum für die Regulierung und besonders kurze Zeiten bis zum Ansprechen mit sich;

- diese geringe Verhaltung und die fehlerfreie Bestimmung der von der Flüssigkeit zu durchlaufenden Strecke und ihrer Aufenthaltszeit gestattet eine Reinigung des Trägers unter sehr bedeutender Einsparung von entsprechenden Produkten (säurehaltigen Lösungen, Reinigungsmitteln, komplexbilden*m Lösungen etc.);

- die Auflajdung infolge fester Niederschläge, die bei den klassischen Ausstattungen ständig auftreten, ist viel seltener;

- in dem Fall, wo sie auftritt, ist es leicht, sie zu beseitigen, sei es durch die im Zusammenhang mit der Flüssigkeitsverhaltung erörterten Anordnungen oder sei es durch "Standardaustausch" des Litzenbündels;

- die Gefahren der Schaum- und Bläschenbildung sind in Hinblick auf die bei bekannten Systemen sehr weit verringert;

- bei gleichen Durchsatzmengen ist der Ghargenverlust beim Gas unverkennbar geringer als "bei bekannten Systemen;

- der Aufbau der Vorrichtung erlaubt die Verwendung von endlosen Kombinationen aus Elementen in Serie, parallel und in paralleler Serie sowohl für das Gas als auch für die Flüssigkeit;

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man kann die Elemente anordnen, indem man sie entweder in vertikaler Richtung übereinanderstellt (Turmanordnung) oder indem man sie in horizontaler Richtung miteinander verbindet (Senkkastenanordnung, "Caisson"-Anordnung);

- das Abfließen der Flüssigkeiten und der Gase kann sowohl parallel gleichlaufend (im Gleichstrom) erfolgen, als auch parallel entgegenlaufend (im Gegenstrom) als auch gekreuzt laufend (im Querstrom);

- das geringe Gewicht der Litzenbündel, ihre Handlichkeit und die Leichtigkeit ihres Einbaus gestatten ein ungezwungenes, schnelles und mit geringen Kosten verbundenes Vorgehen bei den Standardwechseln der Bündel, die in irgendeiner V7eise beschädigt wurden oder Schaden gelitten haben;

- das geringe Gewicht der Vorrichtung zeichnet sie für Verwendungen auf Fahrzeugen oder beweglichen Stationen jeder Art aus;

- die verwirklichten geringen Volumina und der reduzierte notwendige Energiebedarf zeichnen sie für Verwendungen im Weltraum aus. Für diesen Fall wird vorgesehen, daß ein Erzeuger künstlicher Schwerkraft (Zentrifugalbewegung oder jedes andere Mittel) das Abfließen der Flüssigkeit auf den Litzen bewirkt.

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Claims

Patentansprüche

Il.^Verfahren für das Inberührungbringen zweier oder mehrerer Flui- ^-' de und für den Stoff- und Wärmeaustausch zwischen den Fluiden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eins der Fluide in Form von Flüssigkeitshüllen an mehrfädigen Litzen entlangfließt, die in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordnet sind und solche Abstände zwischeneinander einhalten, daß einander benachbarte Flüssigkeitshüllen auf der gesamten zu durchfliessenden Strecke oder auf dem größten Teil derselben voneinander getrennt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flüssigkeitshülle kontinuierlich fließt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flüssigkeitshülle infolge natürlicher Schwerkraft oder künstlicher Schwerkraft (Zentrifugalkraft) fließt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfädigen Litzen aus Zwirnen, Seilen oder Verbundlitzen unter Hinzufügung einer oder mehrerer Stabilisierungslitzen gebildet werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwirne, Seile oder Verbundlitzen mit einer oder mehreren Stabilisierungslitzen durch einfache Verbindung, geringe Verdrillung oder Umspinnung vereinigt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwirne, Seile oder Verbundlitzen mit einer oder oder mehreren Stabilisierungslitzen bei Verdrillung mit einem Wert von 0 bis 100 U/m, vorzugsweise von 0 bis 25 U/m, und mit zur Endverdrillung der Zwirne, Seile oder Verbundlitzen entgegengesetztem Verdrillungssinn vereinigt werden.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekenn-

2 0 98 20/0588 " ⁵⁰ "

" ⁵⁰ " 2U8978

zeichnet, daß die Zwirne, Seile oder Verbundlitzen, denen eine oder mehrere Stabilisierungslitzen hinzugefügt v/erden, derart gewählt werden, daß auf dem größeren Teil der Länge der m.ehrfädigen Litzen eine von den anderen getrennte und stabile Flüssigkeitshülle erhalten bleibt und anschließend an diesen größeren Teil ein Abreißen der Flüssigkeit in Form von Tröpfchen möglich ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrillungen der Zwirne, Seile oder Verbundlitzen, eventuell der Stabilisierungslitzen und der Verbindung dieser beiden Litzenarten so gewählt werden, daß sich die Flüssigkeitshüllen unter Einwirkung einer vom beschleunigten schraubenförmigen Fließen der Flüssigkeit entlang der mehrfädxgen Litzen stammenden Zentrifugalkraft auf einem Teil der von der Flüssigkeit zu durchfließenden Strecke in Form flüssiger Tröpfchen ablösen.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet-, äaß die Verdrillungen der Zwirne, Seile oder Verbundlitzen, eventuell der Stabilisierungslitzen und der Ver bindung dieser beiden Litzenarten unterschiedliche Werte in diversen Punkten der mehrfädxgen Litzen aufweisen.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 4, 5, 6, 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Stabilisxerungslitzen Litzen mit parallelen Fäden, Zwirne-, Seile oder Verbundlitzen verwendet werden.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordneten mehrfädxgen Litzen unter Spannung gesetzt v/erden.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in ...Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordneten mehrfädxgen Litzen zueinander parallel ver-

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laufen.
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordneten 'mehrfädigen Litzen regelmäßige Abstände zwischeneinander einhalten.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfädigen Litzen Vibrationen unterworfen werden.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfädigen Litzen den Einwirkungen eines elektrischen Felds unterworfen werden.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß Heizelemente oder Wärmeträger eingebaut oder den mehrfädigen Litzen hinzugefügt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel der mehrfädigen Litzen (1) von einer Einheit von Tüchern der Litzen (1) gebildet wird, die Abstände zwischeneinander einhalten und an ihren Enden in oder auf Leisten (2, 2',

der 11) festgelegt werden, deren Länge wenigstens gleirfi^Brei^te "^es

Tuchs und deren Dicke höchstens / Sem zwischen den Litzen (1) zur Verhinderung einer Berührung einander benachbarter Flüssigkeitshüllen vorgesehenenAbstand ist.
18.Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (6, 6') der Leisten (2, 2¹, 11) Durchlässe (8) für den Zutritt der Flüssigkeit zu den mehrfädigen Litzen (1) aufweist.
19. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2¹, 11) in Querrichtung derart profiliert werden, daß zwischen ihnen Kanäle (8¹) in regel-

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mäßigen Abständen voneinander erhalten bleiben, die das kontinuierliche Fließen der Flüssigkeit zu den Tüchern aus mehrfädigen Litzen (1) gestatten.
20. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 17, 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrfädigen Litzen (1) an einer Leiste (2, 2', 11) aus plastischem Werkstoff durch Heißpressung zwischen zwei Halb-Leisten (2a, 2b), durch Pressung und Verwendung einer Klebeflüssigkeit, durch direkte Polymerisation einer monomeren oder vorpolymeren Flüssigkeit oder durch einen Klebestreifen, einen Klebeüberzug oder ein Klebegewebe festgelegt'werden.
21. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 17, 18, 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2¹, 11) aus plastischem Werkstoff/ in denen die Litzen (1) festgelegt sind, durch Einlassung in oder durch Zusammenbau mit Metallprofilen (7, 7' bzw. 12, 12', 15, 16) getragen werden.
22. Verfahren nach Anspruch 1 und 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen (1) an Metallprofilen durch Knoten, Falten, oder Aufwicklung, durch Verklemmung oder durch Verklebung mit Hilfe von Klebstoffen, Klebestreifen, -überzügen oder -geweben festgelegt werden.
23. Verfahren nach Anspruch 1 und 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Litzen (1) an Leisten (2, 2¹, 11) aus Glas, Porzellan oder Keramik mit Hilfe von Knoten, Falten, Aufwicklung, flüssigen Klebstoffen oder Klebestreifen, -überzügen oder -geweben festgelegt werden.
24. Verfahren nach Anspruch 1 und 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet/ daß Zwischenplatten (7, 7¹) zv/ischen den Leisten (2, 2¹, 11) Kanäle für das Fließen der Flüssigkeit freihalten.

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20 982 0/OSS8

BAD
25. Verfahren nach Anspruch 1 und 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2', 11) und/oder die Zwisghenplatten (7, 7') eine kommunizierende Porosität aufweisen.
26. Verfahren nach Anspruch 1 und i7, gekennzeichnet durch poröse oder kapillare Elemente an den Enden der Litzen (1), die das
Durchfließen der Flüssigkeit gestatten.
27. Verfahren nach Anspruch 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß als das in Form einer Flüssigkeitszelle entlang der mehrfädigen Litzen (1) fließende Fluid Wasser, eine organische Verbindung, ein Löser, eine wäßrige Lösung oder eine Lösung mineralische^ oder organischer Verbindungen in einem Löser verwendet wird.
28. Verfahren nach Anspruch 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß als die kontinuierliche Phase bildendes Fluid ein Gas, Dampf, Nebel oder eine Suspension fester Teilchen in Gas verwendet
wird.
29. Verfahren nach Anspruch 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die diversen miteinander in Berührung gebrachten Fluide parallel im Gleichstrom, parallel im Gegenstrom oder nicht parallel im Kreuzstrom fließen.
30. Vorrichtung für das Inberührungbringen zweier oder mehrerer
Fluide und für den Stoff- und Wärmeaustausch zwischen diesen, gekennzeichnet durch

a) Mittel zur Verteilung und zum Abzug von an mehrfädigen
Litzen (1) in Form von Flüssigkeitshüllen entlangfliessender Flüssigkeit,

b) Mittel zur Festlegung der linden mit den erstgenannten Mitteln (a) in Berührung stehender mehrfädiger Litzen (1) und

• - 54 -

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c) Mittel zur Verteilung und zum Abzug des die zusammenhängende Phase bildenden Fluids.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch

a) eine Vertexlerkammer (4) und eine Abzugskammer (14) für das an mehrfädigen Litzen (1) in Form von Flüssigkeitshüllen entlangfließende Fluid,

b) eine Einheit (6, 6', 19) von Leisten (2, 2', 11), die Durchlässe 8, 8¹) für den Zutritt der Flüssigkeit zu den Litzen (1) und für deren Abzug und in oder auf denen die Enden der in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordneten mehrfädigen Litzen (1) festgelegt v/erden, und

c) eine Verteilerkammer und eine Abzugskammer für das die zusammenhängende Phase bildende Fluid.
32.Vorrichtung nach Anspruch 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2', 11) in Querrichtung derart profiliert sind, daß zwischen ihnen Kanäle (8¹) in regelmäßigen Abständen voneinander erhalten bleiben, die das kontinuierliche Fliessen der Flüssigkeit zu den Tüchern aus mehrfädigen Litzen (1) gestatten.
33. Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenplatten (7, 7¹) zwischen den Leisten (2, 2' , H) Kanäle (8, 8') für das Fließen der Flüssigkeit freihalten.
34. Vorrichtung nach Anspruch 30 und 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2¹, 11) und/oder die Zwischenplatten (7, 7') eine kommunizierende Porosität aufweisen.
35. Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Litzen (1) poröse oder kapillare Elemente vorgesehen sind, die das Durchfließen der Flüssigkeit gestatten.

aufweisen

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36. Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2¹, 11), in oder auf denen die Enden der mehrfädigen Litzen (1) festgelegt sind, eine Länge, die wenigstens gleich der Breite eines Tuchs der in Form eines oder mehrerer Litzenbündel angeordneten Litzen (1) ist, und eine Dicke auf-

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weisen, die hcchGtcns gleich/zwischen den Litzen (1) zur Verhinderung einer Berührung einander benachbarter Flüssigkeitshüllen vorgesehenen Ab ständen, ist.
37.Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke einer Leiste (2, 2', 11) und einer Zwischenplatte (7, 7') dem zwischen den Litzen (1) zur Vermeidung einer Berührung einander benachbarter Flüssigkeitshüllen vorgesehenen Abstand entspricht.
38. Vorrichtung nach Anspruch 30 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (2, 2¹, 11), in oder auf denen die Enden der mehrfädigen Litzen (1) festgelegt sind, und die eventuell vorgesehenen Zwischenplatten (7, 7') Wandelemente der Verteilerund der Abzugskammer (4, 14) für das flüssige Fluid bilden, das in Form von Flüssigkeitshüllen an den Litzen (1) entlangfließt.
39. Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 38 für die Staubabscheidung, für die Reinigung, für die Aufbereitung, für die Blütenstaubentfernung bei Wassern, Gasen und industriellen und/oder Abdämpfen, für den Austausch von Stoff und Wärme jeder Art zwischen verschiedenen Fluidphasen.

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