DE2253396A1 - DEVICE FOR BRINGING A GAS INTO CONTACT WITH A LIQUID - Google Patents

DEVICE FOR BRINGING A GAS INTO CONTACT WITH A LIQUID

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Description

CH 4000 Base l/SchweizCH 4000 Base l / Switzerland

Unser Zeichen: V 680Our reference: V 680

Vorrichtung, um ein Gas mit einer Flüssigkeit In ■ Kontakt zu bringenDevice for bringing a gas into contact with a liquid

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um ein Gas mit einer Flüssigkeit in Kontakt zu bringen und zwar insbesondere eine an Ozon angereicherte Gasmischung mif Wasser.The invention relates to a device to use a gas to bring a liquid into contact, in particular an ozone-enriched gas mixture mif Water.

Die Behandlung von Trinkwasser oder von zur sofortigen Wiederverwendung bestimmten Abwässern läßt sich heute kaum mehr ohne eine intensive Oxidationsphase denken, für welche sich aus vielen Gründen die Verwendung ' von Ozon als zwingend erweist., .The treatment of drinking water or of waste water intended for immediate reuse can nowadays hardly think any more without an intensive oxidation phase, for which there are many reasons to use ' of ozone proves imperative.,.

Eines der schwierigsten Probleme besteht darin, die an Ozon angereicherte Gasmischung mit dem zu behandelnden Wasser in Kontakt zu bringen. Zahlreiche Lösungen wurden bereits vorgeschlagen, die vom Einspritzen unter ganzer oder teilweiser Emulgierung, eingetauchte oderOne of the most difficult problems is how to mix the ozone-enriched gas mixture with that to be treated Bring water into contact. Numerous solutions were made already proposed that of injection with total or partial emulsification, immersed or

Dr.Ha/Mk . . ·Dr Ha / Mk. . ·

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nicht-eingetauchte Turbinen bis zur Diffusion durch poröse Platten oder Rohre gehen. All diese Verfahren besitzen ihre Vorteile und ihre Nachteile. Sie werden ganz allgemein in Vorrichtungen mit einfacher Wirkung angewendet, wobei das überschüssige Gasgemisch nach einer gegebenen Kontaktzeit in die Atmosphäre entweicht. Dieses Gemisch enthält einen mehr oder weniger grossen Restbestand Ozon, der in der Regel für die Behandlung verloren ist, wenigstens dann, wenn man kein zweites Mal Energie für einen erneuten Kontakt aufwendet.non-submerged turbines up to diffusion through porous Plates or pipes go. All of these methods have their advantages and disadvantages. They become quite general Applied in devices with single action, with the excess gas mixture after a given Contact time escapes into the atmosphere. This mixture contains a more or less large residual amount of ozone, which is usually lost for the treatment, at least when there is no energy for you a second time expends renewed contact.

Auster dem Interesse, das an der Verringerung cdor sogar der Ausschaltung von Ozonverlusten bestehen kann, hat der Vorteil, der sich aus einer Verlängerung der Kontaktzeit, d.h. der Aufrechterhaltung eines aktiven gelösten Ozongehalts, zur Suche nach einer Vorrichtung mit doppelter oder mehrfacher Wirkung geführt, die jedoch nicht die Erstellung mehrerer Diffusions- oder Eraulsionsapparaturen erfordert, welche Energie verbrauchen. Auster the interest that in reducing cdor even the elimination of ozone loss has the advantage of extending the Contact time, i.e., maintaining active dissolved ozone levels, to search for a device with double or multiple effects, but not creating multiple diffusion or Eraulsionsapparatern requires which consume energy.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Erzielung einer praktisch vollständigen Lösung des Ozons in dem zu behandelnden Wasser unter Verlängerung der Kontaktzeit und zwar dank einer zweiten Diffusion des Gasgemischs, die ohne neuen Energieaufwand erfolgt.The present invention aims to achieve a practically complete solution of the ozone in the to treating water while extending the contact time thanks to a second diffusion of the gas mixture, which takes place without any new expenditure of energy.

Diese Lösung wird durch die Unterteilung des Kontaktraums durch einen Zwischenboden erzielt, dessen leichte Neigung zu einer zweiten Diffusionsvorrichtung führt, unterhalb welcher sich ein Luftkissen bildet, dessen Dicke proportional dem Beladungsverlust in den porösen Körpern für einen gegebenen Durchsatz an Gasgemisch ist.This solution is achieved by dividing the contact space by an intermediate floor, the light of which Inclination leads to a second diffusion device, below which an air cushion is formed, its Thickness is proportional to the load loss in the porous bodies for a given throughput of gas mixture.

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Diese Vorrichtung kann für einen konstanten oder variablen Durchsatz an Wasser und Gasgemisch gebaut werden.This device can be for constant or variable Throughput of water and gas mixture can be built.

Durch eine Vervielfachung der ünterteilungs- oder Trennböden kann die "Wirkung der Vorrichtung vervielfacht werden. .By multiplying the number of subdivision or dividing floors can "multiply the effect of the device will. .

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auch noch durch eine Vorrichtung 12 zur Sekundärspeisung mit frischem Gasgemisch vervollständigt werden, was eine intensivere Oxidation ab der ersten Kontaktstelle 8 gewährleistet, "The device according to the invention can also be provided with a device 12 for secondary feeding with fresh Gas mixture are completed, which ensures a more intensive oxidation from the first contact point 8, "

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der Zeichnung sind:The drawing shows an embodiment of the invention. In the drawing are:

Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht des Kontaktraums*Fig. 1 is a vertical sectional view of the contact space *

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schnittebene entlang A-A in Fig. 1,Fig. 2 is a plan view of the sectional plane along A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Schnittebene entlang B-B in Fig. 1,Fig. 3 is a plan view of the section plane along B-B in Fig. 1,

Fig. 4 eine detaillierte Schnittansicht der Rediffusionsvorrichtung, 4 shows a detailed sectional view of the rediffusion device,

Fig. 5 eine detaillierte Draufsicht auf die Rediffusions- _·: vorrichtung und5 shows a detailed plan view of the rediffusion device and

Fig. 6 eine detaillierte Schnittansicht eines porösen Diffusors. ■ .6 is a detailed sectional view of a porous diffuser. ■.

Der Kontaktraum mit rechteckigem Querschnitt und länglicher Form gemäß Fig. 1,2 und 3 kennzeichnet sich durch seine Unterteilung in Längsrichtung durch einen zuerst horizontal und dann, vorzugsweise um 2 bis 3%, in seinem . grössten Teil nach unten und zum hinteren Ende desThe contact space with a rectangular cross-section and elongated shape according to FIGS. 1, 2 and 3 is characterized by its subdivision in the longitudinal direction by a first horizontal and then, preferably by 2 to 3%, in its. for the most part downwards and to the rear end of the

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Raums zu geneigt verlaufenden und in eine nach unten gerichtete Wand 2 endenden Zwischenboden 1. Die Decke 3 des Kontaktraums besitzt ebenfalle eine leichte Neigung von vorzugsweise 1 bis 2 %, d.h. die Decke senkt sich nach dem hinteren Teil des Kontaktraums zu und endet in einen Ausgleichkamin 4, der auch zum Abzug des überschüssigen Gasgemischs sowie dazu dient, gegebenenfalls den Abfluß des Überlaufs 19 zu gewährleisten.Room to sloping and ending in a downward wall 2 intermediate floor 1. The ceiling 3 of the contact area also has a slight incline of preferably 1 to 2 %, ie the ceiling lowers towards the rear of the contact area and ends in a compensation chimney 4, which also serves to draw off the excess gas mixture and to ensure the drainage of the overflow 19, if necessary.

Auf dem Boden des Kontaktraums, in seinem hinteren Teil, in unmittelbarer Nähe der nach unten gerichteten Wand 2, sind ein oder mehrere poröse Diffusionskörper 5 angeordnet, die mit ozonhaltigem Gasgemisch gespeist werden, welches durch den oder die Ozonatoren 6 erzeugt und durch den oder die Kompressoren 7 komprimiert wird. Das Ende der Wand 2 begrenzt den Querschnittsraum, der für den Durchgang des zu behandelnden Wassers verbleibt und gewährleistet somit eine Durchflußgeschwindigkeit, welche verhindert, daß die feinsten Bläschen im Gegenstrom entweichen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß diese Geschwindigkeit nicht kleiner als 5 cm/Sekunde sein soll.On the floor of the contact space, in its rear part, in the immediate vicinity of the downward wall 2, one or more porous diffusion bodies 5 are arranged, which are fed with ozone-containing gas mixture, which is generated by the ozonator (s) 6 and compressed by the compressor (s) 7. The end the wall 2 delimits the cross-sectional space that remains for the passage of the water to be treated and thus ensures a flow rate which prevents the finest bubbles from going in countercurrent escape. Experience has shown that this speed cannot be less than 5 cm / second target.

Im vorderen und noch horizontalen Teil des Zwischenbodens 1 sind ein oder mehrere poröse Körper 6 für die zweite Diffusion angeordnet, die mit dem überschüssigen Gasgemisch gespeist werden, das in mehr oder weniger feinen Bläschen an den geneigten Boden 1 steigt und an diesem entlangstreicht, bis es unter die Rediffusionsvorrichtung 8 eindringt.In the front and still horizontal part of the intermediate floor 1, one or more porous bodies 6 are for the Second diffusion arranged, which are fed with the excess gas mixture, which in more or less fine bubbles on the inclined floor 1 rises and strokes along this until it is under the rediffusion device 8 penetrates.

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t Λt Λ

- 5■-- 5 ■ -

Das zu "behandelnde Wasser tritt in den Kontaktraum durch die obere Zuführung 9 ein, wird mit der erneut diffundierten Luft mit relativ geringer Ozonkonzentration in Kontakt gebracht und fließt nach hinten an einer ersten Diffusionsvorrichtung 5 vorbei, wo eine zweite intensive Oxidation erfolgt, worauf es den Raum durch die tiefgelegene Abführungsleitung 10 verläßt. .... =-..··■_· The water to be "treated" enters the contact area through the upper feed 9, is brought into contact with the again diffused air with a relatively low ozone concentration and flows afterwards at the rear past a first diffusion device 5, where a second intensive oxidation takes place, whereupon it leaves the room through the discharge line 10 located deep down. .... = - .. ·· ■ _ ·

Das Volumen der verschiedenen Abteilungen des Kontaktraums wird so berechnet, daß für den maximalen Durchsatz eine Kontaktzeit von ,zwei bis drei Minuten für die erste Oxidationsphase und von drei bis fünf Minuten für die zweite Phase gewährleistet ist. Der Partialdruck an den Diffusionssteilen wird so gewählt, daß die erste Diffusion unter einem Druck von wenigstens 6m Viassersäule und die zweite unter einem solchen von 3,5 m erfolgt.The volume of the various compartments of the contact space is calculated so that for the maximum Throughput a contact time of, two to three Minutes for the first oxidation phase and three to five minutes for the second phase is. The partial pressure at the diffusion parts is chosen so that the first diffusion under a pressure of at least 6m Viassersäule and the second under one of 3.5 m.

Das Gerät 5 für die erste Diffusion besitzt keine besonderen Merkmale mit Ausnahme des nach unten gerichteten Ansatzes 11, der gewährleistet, daß das Antriebswasser der Flüssigkeitsringkompressoren und das beim Unterdrucksetzen geförderte Wasser abfließt, so daß dieser Ansatz jeden Durchtritt von Wasser durch die porösen Körper verhindert und gleichzeitig jede Gefahr der Verstopfung beseitigt»The device 5 for the first diffusion does not have any special features with the exception of the downward projection 11, which ensures that the The drive water of the liquid ring compressors and the water pumped when pressurizing flows away, so that this approach prevents any passage of water through the porous body and at the same time eliminates any danger of constipation »

Die Vorrichtung für die zweite Diffusion stellt ein wesentliches Element der Erfindung dar, wobei diese Vorrichtung nur von praktischem Wert in Bezug auf die gute Nutzleistung dieser Vorrichtung ist, .wenn die Anlage mehrere Verfahrensgänge und somit einen variablen Durchsatz an Gasgemisch umfaßt.The device for the second diffusion constitutes an essential element of the invention, this being Device only of practical value in terms of the good performance of this device is, if the system has several process steps and thus one includes variable throughput of gas mixture.

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Diese Vorrichtung kann in Abhängigkeit von einer Durchsatzänderung durch gleiche Abschnitte konzipiert sein. Jedem Abschnitt entspricht eine Diffusionsrampe X1Y1Z, die in Richtung der Breite des Kontaktraums angeordnet ist. Um eine gute Diffusion zu gewährleisten, muß eine ausreichende Durchtrittsgeschwindigkeit durch den porösen Körper erzeugt werden. Die Vorrichtung wird somit derart konzipiert, daß ohne mechanische Komponente die Diffusion durch eine Anzahl von Rampen gewährleistet wird, die gleich der Anzahl der in Betrieb befindlichen Abschnitte ist. Um dies zu erreichen, müssen verstellbare Diffusionskörper vorgesehen sein, um die Höhe dor Gaseintrittsöffnungen dem Beladungsverltirtt 1n den porösen Körpern anzupassen, wobei dieser Ladungsverlust mit Erhöhung des Durchsatzes an Gasgemisch zunimmt.This device can be designed as a function of a change in throughput through equal sections. A diffusion ramp X 1 Y 1 Z, which is arranged in the direction of the width of the contact space, corresponds to each section. In order to ensure good diffusion, a sufficient rate of passage through the porous body must be generated. The device is thus designed in such a way that, without a mechanical component, diffusion is ensured through a number of ramps which is equal to the number of sections in operation. In order to achieve this, adjustable diffusion bodies must be provided in order to adapt the height of the gas inlet openings to the load lost in the porous bodies, this loss of charge increasing as the throughput of gas mixture increases.

Fig. 4, 5 und 6 zeigen diese Vorrichtung. Die in den horizontalen Boden 1 eingschlossene Trägerplatte 14 ist mit einer Reihe von hohlen, rohrförmigen Trägern bestückt, in deren Innerem zwei Spiele ringförmiger Dichtungen 16 beispielsweise die Befestigung und die Dichtigkeit der porösen Diffusoren 17 und des Regelansatzes 18 gewährleisten. Für einen gegebenen Durchsatz an Gasgemisch und eine gegebene Anzahl von Diffusoren ist der Beladungsverlust quer durch die zur Verfügung stehende Diffusionsfläche bekannt. Die Regelansätze der Rampe X werden daher so eingestellt, daß der im ersten Abschnitt vorgesehene Luftdurchsatz dort eindringt. Bei Inbetriebnahme eines nächsten Abschnitts erhöht sich der Durchsatz an Gasgemisch und damit der Beladungsverlust. Die Ansätze der Rampe Y werden so eingestellt, daß dann nur sie beschickt werden, wobei die Höhenabstände zwischen den zu verschiedenenFigures 4, 5 and 6 show this device. The carrier plate 14 enclosed in the horizontal floor 1 is equipped with a series of hollow, tubular supports, inside of which there are two ring-shaped games Seals 16, for example, the attachment and the tightness of the porous diffusers 17 and the control approach 18 guarantee. For a given throughput of gas mixture and a given number of diffusers the load loss across the available diffusion area is known. The rule approaches the ramp X are therefore set so that the air throughput provided in the first section there penetrates. When the next section is put into operation, the throughput of the gas mixture increases and thus increases the load loss. The approaches of ramp Y are set in such a way that only they are loaded being the height distances between the to be different

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Rampen gehörenden Ansätzen so gewählt werden, daß der Durchsatzunterschied zu der vorhergehenden Rampe unbedeutend ist; eine zusätzliche Korrektur wird durch einen in den Ansätzen angebrachten dünnen Schlitz bewirkt.Approaches belonging to ramps are chosen so that the Throughput difference to the previous ramp is insignificant; an additional correction is due causes a thin slot made in the lugs.

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Claims (1)

PatentansprücheClaims Λ.]Vorrichtung, um ein Gas mit einer Flüssigkeit, insbesondere ein an Ozon angereichertes Gasgemisch mit Wasser in Kontakt zu bringen, gekennzeichnet durch zwei Diffusionsgeräte (5,8) mit porösen Körpern, wovon eines am Boden des im hinteren Teils eines länglichen Raums mit rechteckigem Querschnitt, der durch einen leicht nach dem vorderen Teil des Raums zu schräg ansteigenden Boden (1) unterteilt ist und das andere im vorderen Teil dieses Bodensangeordnet ist, und wobei das zu behändolndo Wasser im oberen vorderen Teil des Raums bei (9) eintritt und ihn ebenfalls am Vorderteil des Raums im unteren Teil durch (10) verläßt. Λ.] Device for bringing a gas with a liquid, in particular an ozone-enriched gas mixture with water, into contact, characterized by two diffusion devices (5, 8) with porous bodies, one of which is at the bottom of the rear part of an elongated space rectangular cross-section, divided by a floor (1) sloping slightly towards the front part of the room and the other in the front part of this floor, and the water to be handled entering in the upper front part of the room at (9) and also leaves it at the front of the room in the lower part through (10). I. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteilungsboden (1) in eine nach unten gerichtete Wand 2 ausläuft. I. Device according to claim 1, characterized in that the dividing base (1) ends in a downwardly directed wall 2. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decke (3) des Kontaktraums leicht nach oben schräg verläuft, in einen zum Ausgleich und zur Abführung von überschüssigem Gasgemisch dienenden Kamin (4) endet, der vorzugsweise ganz am hinteren Ende des Raums angeordnet ist, wobei dieser Kamin auch eine Abführung aus dem Überlauf (19) gewährleisten kann.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the ceiling (3) of the contact space slightly upwards runs obliquely, in a serving to compensate and remove excess gas mixture Chimney (4) ends, which is preferably arranged at the very rear of the room, this chimney can also ensure a discharge from the overflow (19). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Kontaktraums Mindestkontaktzeiten von zwei bis drei Minuten für die erste Oxidationsphase unter einem Partialdruck von 3,5 m Wassersäule4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the dimensions of the contact space are minimum contact times from two to three minutes for the first oxidation phase under a partial pressure of 3.5 m water column 309819/1045309819/1045 und von drei Ms fünf Minuten für die zweite Oxidationsphase unter einem Partialdruck von 6 m Wassersäule gewährleisten. and three Ms ensure five minutes for the second oxidation phase under a partial pressure of 6 m water column. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktraum eine solche Länge besitzt, daß die feinsten Bläschen Zeit haben vor dem zweiten Diffusionsgerät (8) bis an den Trennboden (1) hochzusteigen und zwar bei maximalem Wasserdurchsatz.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the contact space has such a length that the finest bubbles have time before the second Diffusion device (8) to climb up to the separating floor (1) and that with maximum water throughput. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Diffusionsgerät (5) vor jeder Verstopfung und Verschmutzung durch einen nach unten gerichteten Ansatz (11) geschützt ist, der das Abfließen des Antriebswassers und des beim Unterdrucksetzen geförderten Wasservolumens ermöglicht.6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the first diffusion device (5) before any blockage and contamination by a downward-facing one Approach (11) is protected, which promoted the drainage of the drive water and the pressurized Water volume allows. 7. Vorrichtung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsgeräte (5,8) für einen Betrieb mit variablem Gasdurchsatz bestimmt sind, wobei die Anzahl von in Betrieb befindlichen Diffusionsrampen immer gleich der Anzahl der Durchsatzabschnitte ist.7. Apparatus according to claim T, characterized in that that the diffusion devices (5,8) are intended for operation with variable gas throughput, the The number of diffusion ramps in operation is always the same as the number of throughput sections. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines regelbaren Ansatzes (18) die Diffusoren des zweiten Diffusionsgeräts (17) sich automatisch einem Betrieb mit variablen Durchsatz anpassen, wobei die Anzahl von in Betrieb befindlichen Rampen immer gleich der Anzahl der Durchsatzabschnitte ist. .8. Apparatus according to claim 1 and 7, characterized in that by means of an adjustable extension (18) the diffusers of the second diffusion device (17) automatically operate with variable throughput adapt, with the number of ramps in operation always equal to the number of throughput sections is. . 3008 19/1043008 19/104 - ίο -- ίο - 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Diffusion bei (8) mit einer Frischgaszufuhr (12) kombiniert werden kann.9. The device according to claim 1, characterized in that the second diffusion at (8) with a fresh gas supply (12) can be combined. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erneute Diffusion wiederholt durchgeführt
wird.10. The device according to claim 1, characterized in that the renewed diffusion is carried out repeatedly
will. 309819/1045309819/1045 LeerseiteBlank page
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992012932A1 (en) * 1991-01-28 1992-08-06 Andrzej Golcz Process and container for waste water purification

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WO1992012932A1 (en) * 1991-01-28 1992-08-06 Andrzej Golcz Process and container for waste water purification

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Owner name: FR. SAUTER AG, FABRIK ELEKTR. APPARATE, BASEL, CH