DE2238880C3

DE2238880C3 - Device for gassing liquid

Info

Publication number: DE2238880C3
Application number: DE19722238880
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1976-04-08

Description

4040

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeit der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen, aus dem DT-Gbm 19 67 739 bekannten Art.The invention relates to a device for gassing liquid in the preamble of the claim 1, known from DT-Gbm 19 67 739.

Ein Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß sie keine gleichmäßige Intensität des Stoffaustausches zwischen der Flüssigkeit und dem Gas an jedem Punkt des Raumes gewährleistet, was folglich zu einem verminderten Wirkungsgrad führt. Dieser Nachteil beruht darin, daß die Vorrichtung nur eine einzige, unterhalb der unteren Scheibe angeordnete Gaszuführeinrichtung aufweist. Es ist jedoch bekannt, daß der optimale Stoffaustausch dann eintritt, wenn die Gasblasen aus der Zuführeinrichtung austreten, und zwar infolge der besseren Auflösung in diesem Augenblick. Außerdem wird während des Auftauchens der Blasen der diese umgebende Flüssigkeitsfilm gesättigt und das in den Blasen eingeschlossene Gas verarmt an der löslichen Komponente (z. B. Sauerstoff), so daß die Intensität des Stoffaustausches stark vermindert wird. Daher ist bei Verwendung der bekannten Vorrichtung die Intensität des Stoffaustausches in den oberen Flüssigkeitsschichten um ein Mehrfaches geringer als in den unteren.A disadvantage of this known device is that it does not have a uniform intensity of the exchange of substances between the liquid and the gas ensured at any point in space, which consequently leads to leads to a reduced efficiency. This disadvantage is based on the fact that the device only has a single Has arranged below the lower disk gas supply device. However, it is known that the optimal Substance exchange occurs when the gas bubbles emerge from the feed device, as a result the better resolution at this moment. In addition, as the bubbles appear, they will become the same surrounding liquid film is saturated and the gas enclosed in the bubbles is depleted of the soluble gas Component (e.g. oxygen), so that the intensity of the exchange of substances is greatly reduced. Therefore is at Using the known device, the intensity of the exchange of substances in the upper liquid layers several times less than in the lower ones.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeit zu schaffen, die eine hohe und im gesamten Volumen der Vorrichtung gleichmäßige Intensität des Stoffaustausches mit der Flüssigkeit gewährleistet.The invention has for its object to provide a device for gassing liquid, which a high and in the entire volume of the device uniform intensity of the exchange of substances with the Liquid guaranteed.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöstThis task is carried out in the case of a device of the introduction described type according to the invention by those listed in the characterizing part of claim 1 Measures resolved

Da an Stelle von nur einer mehrere Caszuführeinrichtungen vorgesehen sind, und zwar je eine im Bereich jeder Scheibe, wird ein gleichmäßiger und sehr intensiver Stoffaustausch im gesamten Volumen der Flüssigkeit gewährleistet.Since several Caszuführeinrichtungen are provided instead of just one, one in each area each disc, there will be an even and very intense exchange of substances throughout the volume of the Liquid guaranteed.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist Gegenstand des Unteranspruchs 2.A preferred development of the device according to the invention is the subject of sub-claim 2.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail using the exemplary embodiment shown in the drawing. It indicates

F i g. 1 einen schematischen Längsschnitt durch die Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeit,F i g. 1 shows a schematic longitudinal section through the device for gassing liquid,

F i g. 2 die Ansicht in Richtung des Pfeiles A in derF i g. 2 shows the view in the direction of arrow A in FIG

Fig. 1.
F i g. 3 die Ansicht in Richtung des Pfeiles B in derFig. 1.
F i g. 3 shows the view in the direction of arrow B in FIG

Fig.:.Fig.:.

Die Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeit enthält eine Welle 1 (F i g. 1) mit an dieser Welle in einem bestimmten Abstand voneinander befestigten Scheiben 2. An der oberen Seite sind am Umfang der Scheiben 2 Schleuderschaufeln 3 befestigt, die an ihren der Scheibe 2 gegenüberliegenden Stirnflächen eine kegelförmige, sich nach unten erweiternde Ringscheibe 4 tragen. Sie bildet zusammen mit den Schaufeln 3 und der Scheibe 2 Kanäle 5 (Fig.2) für den Durchtritt der Flüssigkeit, was zu einem intensiven gerichteten Ausstoßen der Flüssigkeit, einem wirksameren Dispergieren des Begasungsmittels und zur Intensivierung des Stoffaustausches beiträgt.The device for gassing liquid contains a shaft 1 (FIG. 1) with this shaft in one at a certain distance from each other fastened disks 2. On the upper side are on the circumference of the disks 2 Attached to centrifugal vanes 3, which at their end faces opposite the disc 2 have a conical, Wear ring disk 4 expanding downwards. Together with the blades 3 and the disk 2, it forms Channels 5 (Fig. 2) for the passage of the liquid, resulting in an intense directional discharge of the liquid, a more effective dispersion of the fumigant and contributes to the intensification of the exchange of substances.

Koaxial zur Welle I mit den auf ihr befestigten Scheiben 2 ist ein Hohlzylinder 7 lotrecht angeordnet. Unmittelbar unterhalb jeder Scheibe 2 befindet sich eine den Hohlzylinder 7 abschließende Trennwand 6, die einen größeren Durchmesser als der Hohlzylinder 7 aufweist und zusammen mit einer darüber befindlichen Aufbördelung 8 des Hohlzylinders 7 eine ringförmige, mit ortsfesten Leitplatten 13 versehene Abströmöffnung 9 bildet, in deren Bereich jede Trennwand 6 mit öffnungen 10 versehen ist, die mit einem als Verteileinrichtung dienenden Ringkanal 11 in Verbindung stehen. Die Ringkanäle U sind an Zuführleitungen 12 angeschlossen. Jeder durch eine Trennwand 6 begrenzte Hohlzylinderabschnitt ist mit Zuströmöffnungen 15 für die Flüssigkeit versehen, die jeweils an den oberen Enden der Abschnitte vorgesehen sind, wobei der obere Zylinderabschnitt 7 an der nicht aufgebördelten Stirnseite 16 offen ausgebildet ist ursd der untere am Boden 17 des Behälters, in dem die Flüssigkeit gerührt und begast wird, befestigt ist.A hollow cylinder 7 is arranged vertically coaxially to the shaft I with the disks 2 attached to it. Immediately below each disk 2 there is a partition 6 closing off the hollow cylinder 7, which has a larger diameter than the hollow cylinder 7 and together with one above it Flaring 8 of the hollow cylinder 7 has an annular discharge opening provided with stationary guide plates 13 9 forms, in the area of which each partition 6 is provided with openings 10, which are provided with a distribution device serving ring channel 11 are in connection. The ring channels U are connected to supply lines 12. Each hollow cylinder section delimited by a partition 6 is provided with inflow openings 15 for the liquid provided, respectively, provided at the upper ends of the sections, the upper The cylinder section 7 is designed to be open on the non-flared end face 16, ursd the lower one on the bottom 17 of the container in which the liquid is stirred and gassed is attached.

Eine solche wechselseitige Anordnung der umlaufend angetriebenen Scheiben 2 und der Ringkanäle U mit dem Zylinder 7 und den Trennwänden 6 trägt zu einer bestmöglichen Dispergierung und Verteilung des frischen Gases bei, wodurch eine höhere Gleichmäßigkeit und Intensität des Stoffaustausches im gesamten Volumen der zu rührenden Flüssigkeit gewährleistet wird.Such a reciprocal arrangement of the rotating disks 2 and the annular channels U with the cylinder 7 and the partition walls 6 contributes to the best possible dispersion and distribution of the fresh gas, whereby a higher uniformity and intensity of the exchange of substances in the whole Volume of the liquid to be stirred is guaranteed.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In den mit Flüssigkeit gefüllten einsatzbereiten Behälter wird durch die Gaszuführleitungen 12 und die Ringkanäle U den öffnungen 10 das Gas zugeführt, wonach die Welle 11 mit den auf ihr befestigten Scheiben 2 angetrieben wird. Die Flüssigkeit wird durch die Zuströmöffnungen 15, die am oberen Ende jedes durch Trennwände 6 be-The device works as follows: In the ready-to-use container filled with liquid the gas is supplied to the openings 10 through the gas supply lines 12 and the annular channels U, after which the shaft 11 is driven with the discs 2 attached to it. The liquid is through the inflow openings 15, which are loaded at the upper end of each by partition walls 6

grenzten Zylinderabschnitts 7 ausgebildet sind, eingesaugt, strömt durch die Kanäle 5 der rotierenden Scheiben 2 und wird durch die Abströmöffnungen 9 zwischen der Aufbördelung 8 der Zylinder 7 und den Trennwänden 6 längs den Leitplatten 13, die mit einer ihrer Stirnflächen 14 gegen den Flüssigkeitsstrom gerichtet sind, ausgestoßen.Bounded cylinder section 7 are formed, sucked in, flows through the channels 5 of the rotating disks 2 and is through the outflow openings 9 between the flange 8 of the cylinder 7 and the Partition walls 6 along the guide plates 13, which are directed with one of their end faces 14 against the flow of liquid are expelled.

Die Gasblasen, die durch die im periferen Teil der Trennwände 6 angeordneten öffnungen 10 aus den Ringkanälen 11 austreten, werden durch starke turbulente Ströme, die aus den Abströmöffnungen 9 heraustreten, mitgenommen. Zwischen der Aufbördelung 8 und der Trennscheibe 6 werden die Gasblasen zerkleinert und über den ganzen Querschnitt des Apparates verteilt.The gas bubbles, which through the openings 10 arranged in the peripheral part of the partition walls 6 from the Ring channels 11 emerge, are caused by strong turbulent currents that emerge from the outflow openings 9, taken away. The gas bubbles are crushed between the flared portion 8 and the cutting disk 6 and distributed over the entire cross-section of the apparatus.

Da jedem Ringkanal 11 frisches Gas zugeführt wird, bildet sich im Bereich jeder rotierenden Scheibe eine Zone mit maximaler Intensität des Stoffaustausches. Da diese Zonen in ihrer Gesamtheit das ganze Flüssigkeitsvolumen im Apparat ausmachen, wird im gesamten Raum ein Stoffaustausch von gleichmäßiger maximaler Intensität sichergestellt.Since fresh gas is supplied to each ring channel 11, A zone with maximum intensity of the exchange of substances forms in the area of each rotating disk. There these zones in their entirety make up the entire volume of liquid in the apparatus, becomes throughout Space ensures an exchange of substances of uniform maximum intensity.

Untersuchungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die an Modellen unter Labor- und halbindustriellen Bedingungen mit Naehahmungs- und realen Medien durchgeführt wurden, zeigten eine hohe Wirksamkeit der Vorrichtung im Vergleich zu den bekannten analogen Vorrichtungen.Investigations of the device according to the invention, based on models under laboratory and semi-industrial Conditions carried out with imitation and real media showed high effectiveness of the device compared to the known analog devices.

Hierzu 1 Btett ZeichnungenIn addition 1 bed of drawings

Claims

22 36 patent claims:

1. Device for gassing liquid, with a loading device having a gas supply device holder in which an immersed in the liquid, The hollow cylinder open at the top is arranged vertically, with the inlet and outlet openings for the liquid is provided, and in which a coaxially driven shaft is mounted on the in the axial Distance to each other; Several centrifugal blades with axially protruding blades perpendicular to the shaft axis occupied disks are attached, with the discharge openings at the level of the disks and the Inflow openings are provided between the discs, characterized in that the disks (2) are each occupied with centrifugal vanes (3) only on their upper side and immediately a partition (6) closing off the hollow cylinder (7) is attached below each disc, which has a larger outer diameter than the hollow cylinder and which together with one above it located flare (8) of the hollow cylinder an * ring-shaped, with stationary guide plates (13) provided outflow opening (9), in the area of which each partition is provided with openings (10) which are connected to the gas supply device (11, 12), and that the inflow openings (15) for the liquid in each case at the upper end of the hollow cylinder sections delimited by the partition walls are provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the upper ends of the centrifugal blades (3) a conical, downwardly widening annular disk (4) is attached to each disk (2) is.