DE2163666A1 - Verfahren zum zerstoeren von schaumblasen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Zerstören von Schaumblassen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerstören unerwünschter Schaumblasen, insbesondere bei chemischen und/oder physikalischen Austauschprozessen.
• Es ist bekannt, zur Verhinderung von Schaumausbildungen bei chemischen und/oder physikalischen Austauschprozessen die Austauschmedien mit schaumverhindernden Mitteln, z.B.
• Silikonverbindungen, kontinuierlich oder in zeitlichen Intervallen anzureichern, um somit auf chemischem Wege die E;ntstehung prozeßschädlicher Schaumblassen zu verhindern. Der Nachteil dieser Methode liegt darin, daß durch solche o..he.mi..s..ch'e Zugaben die Prozeßmedien verunreinigt werden, so daß diese, insbesondere bei Austauschprozessen mit großen Erfordernissen an die Reinheit der Entstehungsprodukte unbrauchbar werden können. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß. einmal vorhandene Schaumblasen nicht abgebaut werde-n können. Zudem sind solche chemische Additive relativ teuer.
• Zur Beseitigung bereits vorhandener Schaumblasen sind Verfahren bekanntgeworden, die. auf einer mechanischen Ausscheldung von Schaumblasen aus den Austauschmedien beruhen.
• Diese Verfahren machen sich die unterschiedlichen Trägheitskräfte von Prozeßmedien und Schaumblasen zu eigen und finden ihre konstruktive Ausgestaltung in sogenannten Stoß.kraft- oder Zentrifugalabscheidern. Der Nachteil solcher Abscheider liegt in dem relativ großen und teilweise auch kompliziertén Konstruktionsaufwand, der bezüglich der Herstellung bzw. der Anpassung an die verschiedensten Anwendungserfo.rdernisse getrieben werden muß..
• Der Erfindung liegt die A.ufg-abe u.grunde, ein Verfahren zum Zerstören unerwünschter Schaumblasen zu entwickeln, das diese genannten Schwierigkeiten nicht a.ufweiat, sondern bei geringem Konstruktionsaufwand einen großen Wirkungsgrad besitzt, und das in einfachster Weise bei den verschiedenartig-*.ten Austauschprozessen anwendbar ist.- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Gleichgewichtszustand zwischen Oberflächenspannung und Innendruck aller oder eines Teiles der zu zerstörenden Schaumblasen durch änderung des Innendruckes der Schaumblasen gestört wird.
• Bekanntlich wird das Volumen einer Schaumblase durch ein Gleichgewicht zwischen dem Druck des eingesperrten Gases einerseits und der Summe zweier Drucke andererseits, nämlich dem Druck, unter dem. der Austauschprozeß stattfindet, und dem Druck, der durch die Oberflächenspannung der Sehaumblase entsteht, bestimmt.
• Jede änderung des Innendrucks einer Sobaumblase bewirkt eine Störung dieses Cleichgewichtszustandes, die sich je nach dem Vorzeichen der Innendruckänderung in einer Vergrdßerung oder Verkleinerung des Blasenvolumens aufgrund entsprechender Oberflächenvergrößerung bzw, -verkleinerung niederschlägt. Die zu einer OberflEchenvergrUBerung erforderliche bzw. bei einer Oberflächenverringerung freiwerdende Energie kann beispielsweise in Form von Wärme dem System zu- bzw. von diesem abgeführt werden.
• @ine permanente Zuführung von Energie durch Aufheizen, das sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erweist, in das Innere einer Schaumblase führt zu einer frtwährenden Gleichgewichtsstörung zugunsten des Innendruckes und damit zu einer stetigen Volumen- bzw. Oberflächenvergrößerung der Blase, bis diese nach Uberschreiten eines bestimmten Grenzwertes schließlich platzt. Zur Verstärkung dieses Effektes trägt außerdem noch die Temperaturabhängigkeit der Oberflächenspannung, die mit steigender Temperatur abnimmt, bei.
• Experimentell zeigte es sich, daß zur Zerstörung eines ganzen aus vielen Schaumblasen bestehenden Schaumgefüges überraschenderweise schon die Zerstörung einiger weniger Blasen dieses Gefüges auf die oben erwähnte Art und Weise ausreicht, um das ganze Schaumgefüge zusammenbrechen zu lassen.
• Die erfindungsgemäße Zuführung von Energie in Form von Wärme in das Innere der Schaumblasen kann hierbei auf die verschiedenartigste Weise erfolgen.
• Alsbesonders vorteilhaft erweist sich in diesem Zusammenhang der Einbau eines elektrischen Widerstandsdrahtes oder, falls erforderlich, eines elektrischen Heizregisters in die Schaumzone. In diesem Falle werden die elektrischen Widerstandsverluste in Form von Wärme an den Schaum abgegeben, so daß diesem fortwährend Energie zugeführt wird. Durch Regelung des Heizstromes bzw. durch dessen zeitliches Ein- oder Ausschalten kann die Energiezuführung zeitlich sich verändernden Schaumbelastungen angepaßt werden, - so daß praktisch keine Energie verlorengeht.
• In manchen schaumbildenden Austauschprozessen kann sich auch das Einblasen heißer Heizgase in die Schaumzone als sehr vorteilhaft erweisen. Der Konstruktionsaufwand zur Durchführung dieses Verfahrensschrittes beträgt ein Minimum, da lediglich eine oder gegebenenfalls auch mehrere Einblasdüsen vorzusehen sind.
• Zur indirekten Aufheizung des Schaumes können aber auch irgendwelche Wärmeaustauscher, die mit warmen, gasförmigen oder flüssigen Medien beschickt und in der Schaumzone angebracht Wcden, zur Anwendung kommen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darg daß im Falle elektrisch leitender Schaumblasen, die z.B. in Austauschprozessen mit basischen oder sauren Bestandteilen auftreten, diese selbst, als elektrische Leiter verwendet werden, wobei der auf den spezifischen Widerstand der Schaumbiasen zurückzufUhrende Stromverbrauch in Form von Wärme zur Erhöhung des Innendruckes zu zerstörender Schaumblasen verwendet wird. Zur Durchführung. des Verfahrens nach diesem Merkmal sind lediglich zei in der Schaum zone angebrachte und gegeneinander isolierte Elektroden brforflertich, die an einer Wechselstromquelle anzuschließen sind.
• Wechselstrom muß deshalb verwendet Werden, damit innerhalb s Schaumgefüges keine zusätzlichen elektrolytischen Effekte auftreten Neben dem ebenfalls sehr geringen technischen Aufwand liegt diesem Verfahren noch ein weiterer großer Vorteil zugrunde, der darin besteht, daß sich der lanze Prozeß selbst regelt. Solange zwischen den Elektroden keine Schaumverbindung besteht, fließt zwischen diesen auch ein Strom, so daß der Energieverbrauch gleich Null ist. Erst ab einer gewissen Schaumbelastung, die durch den Abstand der Elektroden gegeben ist, wirdeine leitende Verbindung zwischen den Elektroden hergestellt, so daß nunmehr der zur Zerstörung des Schaumes erforderliche Strom fließen kann. Sobald ein Teil dieses Schaumes zerstört ist, wird die elektrische Leitung unterbrochen, wobei sie ich erneut erst wieder nach Nachbildung einer e,ntsprechenden Menge Schaumblasen schließt.
• b Patenfanspruohe

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Zerstören unerwünschter Schaumblasen, insbesondere bei chemischen und/oder physikalischen Austauschprozessen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichgewichtszustand zwischen Oberflächenspannung und Innendruck aller oder eines Teiles der zu zerstörenden Schaumblasen durch Änderung des Innendrucks der Schaumblasen gestört wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendruck durch Aufheizen aller oder eines Teiles der :Schaumblasen erhöht wird.

   5. Verf<tren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumblasen auf elektrischem Wege durch Einbau eines elektrisch leitenden Widerstandsdrahtes in die Schaumzone aufgeheizt werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c hnet, das die 3chaumblasen durch Einblasen heißer Heizgase in die Schaumzone aufgeheizt werden.

   5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeici-nnt, daß die Schaumblasen durch indirekten farmeaustausch mit einem mit wärmeren gasförmigen oder flüssigen Medien beschickten und in der Schaumzone angebrachten Wärmeaustauscher aufgeheizt werden.

   b. Verfahren nach den .nsprilchen 1 und 2 zum Zerstören elektrisch leitender Schaumblasen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaumblasen ein elektrischer Strom geschickt wird, wobei die innerhalb der Schaumblasen aufgrund ihres elektrischen Widerstandes auftretenden elektrischen Energieverluste zum Aufheizen der Schaumblasen verwendet werden.