DE2543681A1 - Gas emission plant for liquids - with float, switches on floating gas collector controlling gas emission and circulation - Google Patents

Gas emission plant for liquids - with float, switches on floating gas collector controlling gas emission and circulation

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DE2543681A1
DE2543681A1 DE19752543681 DE2543681A DE2543681A1 DE 2543681 A1 DE2543681 A1 DE 2543681A1 DE 19752543681 DE19752543681 DE 19752543681 DE 2543681 A DE2543681 A DE 2543681A DE 2543681 A1 DE2543681 A1 DE 2543681A1
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Abstract

A plant for the immission of a finely distributed gas into a liquid includes a floating container, open at the bottom, to collect any gas which has not been absorbed by the liquid. Level contact switches on the container monitor its depth of immersion and control the valves for the gas immission, and the pump and the valves for the gas circulation system. This utilises the fresh gas to the highest efficiency and prevents wastage by release of the collected gas. Automatic control depending on the impurity concentration in the liquid is possible.

Description

Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten Device for gassing liquids

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten mit einer Gasversorgungseinrlchtung, einer Gasumwälzeinrichtung, einer auf der Flüssigkeit schwimmenden und mit der Gasumwalzeinrichtung in Verbindung stehenden Gasauffangeinrich tung,sowie mit einem, mit der Gasversorgungseinrichtung und der Gasauffangeinrichtung über Ventile in Verbindung stehenden Gas verteiler.The invention relates to a device for gassing liquids with a gas supply device, a gas circulation device, one on top of the liquid floating gas collecting device connected to the gas circulation device device, as well as with one, with the gas supply device and the gas collecting device Gas distributor communicating via valves.

Durch die DT-PS 21 20 D62 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einblasen von Gas in eine Flüssigkeit bekannt, bei dem der sich in der Flüssigkeit nicht lösende und zur Flüssigkeitsoberfliche aufsteigende Teil des Gases in den umgebenden Raum freigesetzt oder in einer Uber den aufsteigenden Gasblasen schwimmenden Gasauffangeinrichtung zur weiteren Verwendung gesammelt wird. Die Gasauffangeinrichtung ist ein geschlossener Raum, der von einer von Schwimmkörpern getragenen Haube gebildet wird. Das sich unter der Haube sammelnde Gas kann Uber eine Gasunwälzeinrichtung, bestehend aus Pumpe, Absaugleitung und Absperrventilen, und einen Gasverteiler, der mit der Gasversorgungseinrichtung ~und der Gasauffangeinrichtung Uber Ventile in Verbindung steht, erneut in die Flüssigteit eingebracht werden. Through the DT-PS 21 20 D62 is a method and a device known for injecting gas into a liquid, in which the is in the liquid non-dissolving and rising part of the gas to the surface of the liquid in the surrounding Space released or in a uber the ascending Gas bubbles floating gas collecting device is collected for further use. The gas collecting device is a closed space that is surrounded by a floating body worn hood is formed. The gas that collects under the hood can Uber a gas circulation device, consisting of a pump, suction line and shut-off valves, and a gas distributor connected to the gas supply device and the gas collecting device Via valves in connection, it can be reintroduced into the liquid.

Der Nachteil dieser Anlage besteht darin, daß das sich unter der Gasauffangeinrichtung sammelnde Gas entweder dauernd abgesaugt werden muß, oder daß die Pumpe der Gasumwälzeinrichtung, die das sich sammelnde Gas dem Gasverteiler wieder zuführt, oft zu- und abgeschaltet werden muß. Wird zudem das Gas Uber den Gasverteiler in eine FlUssigkeit eingeblasen, um diese von unerwUnschten Stoffen zu befreien, so ändert sich die Konzentration des aus der Flüssigkeit aufsteigenden und unter der Gasauffangeinrichtung sammelnden Gases. In diesem Fall muß das aus der Flüssigkeit freigesetzte Gas aus der Gasauffangeinrichtung abgelassen werden, da eine Wiederverwendung dieses mit Schadstoffen angereicherten Gases zur Belebung der FlUssigkeit kaum wirkungsvoll eingesetzt werden kann. Damit geht je nach Schadstoffkonzentration im Gas ein Teil des Frischgases verloren. The disadvantage of this system is that it is under the Gas collecting device must either be continuously sucked off, or that the pump of the gas circulation device, which the collecting gas to the gas distributor again, often has to be switched on and off. Will also the gas over the A gas distributor is blown into a liquid to remove undesired substances to free, the concentration of the rising from the liquid changes and gas collecting under the gas trap. In this case it must be over the gas released from the liquid is drained from the gas collecting device, there is a reuse of this pollutant-enriched gas for revitalization the liquid can hardly be used effectively. This works depending on the pollutant concentration Part of the fresh gas is lost in the gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Begasung von Fltlssigkeiten zu finden, bei der eine größtmögliche Ausnutzung des zur Begasung der FlUssigkeit zur Verf U-gung stehenden Frechgases in einfacher Weise erreicht werden kann. The invention is based on the object of a device for gassing of liquids to find the greatest possible utilization of the fumigation the liquid available free gas is achieved in a simple manner can be.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gasauffangeinrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, welche durch die Eintauchtiefe der Gasauffangeinrichtung gesteuert wird und welche mit den Ventilen und der Gasumwälzeinrichtung in funktioneller Verbindung steht. This object is achieved according to the invention in that the gas collecting device has a switching device, which by the immersion depth of the gas collecting device is controlled and which with the valves and the gas circulation device in functional Connection.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß der Auftrieb der Gasauffangeinrichtung, der sich mit steigendem Gasdruck unter der Gasauffangeinrichtung bei zunehmender, in der Flüssigkeit ungelöster Gasmenge erhöht, zur einfachen Steuerung der GasumwMlzeinrichtung benutzt werden kann. Dabei regeln abgängig von der Eintauchtiefe der Gasauffangeinrichtung Schwimmschalter das Einschalten der Pumpe der Oasumwälzeinrichtung. The invention is based on the knowledge that the buoyancy of the Gas collecting device, which is located under the gas collecting device with increasing gas pressure increased with increasing amount of gas undissolved in the liquid, for easy control the gas circulation system can be used. Regulate depending on the immersion depth the gas collecting device float switch the switching on of the pump of the oas circulation device.

Während der Einschaltdauer der Pumpe wird gleichzeitig die Frischgaszufuhr aus einem Gasspeicher der Gasversorgungseinrichtung in den Gasverteller durch ein Magnetventil unterbrochen und das unter der Gasauffangeinrichtung abgesaugte Gas im Kreislauf wieder der Flllssigkeit Uber den Gasverteiler zugeführt und in ihr gelöst.While the pump is switched on, the fresh gas supply is switched on at the same time from a gas reservoir of the gas supply device into the gas distributor through a Solenoid valve interrupted and the gas extracted under the gas collecting device in the circuit again supplied to the liquid via the gas distributor and in it solved.

Ein Teil davon steigt wieder ungelöst zur Flllssigkeitsoberfläche auf und wird aus der Gasauffangeinrichtung abgesaugt. Dieser Iireislaur besteht solange, bis sich der Auftrieb der Gasauffangeinrichturig durch den kleiner werdenden Gasdruck in derselben bei mehr gelöstem Gas verringert. Die Gasauffangeinrichtung sinkt auf ihre Ausgangshöhe ab und betätig damit einen zweiten Schwimmschalter, der die Pumpe der Gasumwälzeineinrichtung abschaltet und das Magnetventil für die Frischgaszufuhr aus dem Gasspeicher öffnet. Damit beginnt der Kreislauf von neuem.Part of it rises again undissolved to the surface of the liquid on and is sucked out of the gas collecting device. This Iireislaur lasts as long as until the buoyancy of the gas collecting device is reduced by the decreasing gas pressure decreased in the same with more dissolved gas. The gas collecting device sinks their starting height and thus actuate a second float switch that controls the pump the gas circulation device switches off and the solenoid valve for the fresh gas supply from the gas storage tank opens. This starts the cycle all over again.

Der Gasverteiler wird dabei vorteilhafterweise den vorhandenen Strömungsbedingungen in der FlUssigkeit angepaßt.The gas distributor is advantageously adapted to the existing flow conditions adapted in the liquid.

Ist keine Strömung vorhanden, muß im Gasverteiler erst ein FlUssigkeitsstrom, z.B. Uber eine Pumpe, ein Düsensystem oder einen DUsenmotor, erzeugt werden, um eine Umwälzung der zu bei; i gasenden Flüssigkeit und eine Zerstäubung des Gases zu erreichen. If there is no flow, there must first be a flow of liquid in the gas distributor e.g. via a pump, a nozzle system or a DUsenmotor, in order to an upheaval of the at; i gassing liquid and an atomization of the gas to reach.

Besteht eine natUrliche oder eine durch die Fahrt eines Schiffes ii hervorgerufene Strömung, auf dem die Gasversorgungseinrichtung und die Gasumw#lzeinrichtung montiert und hinter dem der Gasverteiler und die Gasauffangeinrichtung in gleichbleibendem Abstand geschleppt werden, kann der Gasverteiler vorteilhaft ein poröser, z.B. stab- oder kugelförmiger Tauchkörper sein, durch den Gasin kleinen Blasen austritt, die durch die Strömung abgeschert werden. Damit werden möglichst kleine Gasblasen in die FlUssigkeit eingebracht und die Gaslöslichkeit erhöht. In Abhängigkeit von der relativen Geschwindigkeit des Gasverteilers zur Flüssigkeit, von der Tauchtiefe des Gasverteilers und von der Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen, kann durch Variation des Abstandes Gasverteiler-Gasauffangeinrichtung die aufgefangene Gasmenge optimiert werden. Is it a natural one or one through the voyage of a ship ii evoked flow on which the gas supply device and the gas circulation device mounted and behind which the gas distributor and the gas collecting device in the same Be dragged at a distance, the gas distributor can advantageously be a porous, e.g. rod- or spherical immersion body through which gas escapes in small bubbles that be sheared off by the current. This means that the smallest possible gas bubbles are in the liquid introduced and the gas solubility increased. Dependent on on the relative speed of the gas distributor to the liquid, on the immersion depth of the gas distributor and the rate of ascent of the gas bubbles Variation of the distance between gas distributor and gas collecting device, the amount of gas collected be optimized.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß in der Leitung von der Gasauffangeinrichtung zur Pumpe der Gasumwälzeinrichtung eine Einrichtung zum Messen der Konzentration des aufgefangenen und durch die Umwälzeinrichtung abgesaugten Gases installiert ist, die ein Ablaßventil steuert, Uber das das Gas zu einer Gasreinigungseinrichtung gefUhrt werden kann. A preferred embodiment of the invention is that in the line from the gas collecting device to the pump of the gas circulating device means for measuring the concentration of the collected and by the circulation means suctioned gas is installed, which controls a drain valve through which the gas can be led to a gas cleaning device.

Das hat den Vorteil, daß die Möglichkeit besteht, das Gas, falls es in eine von Schadstoffen angereicherte Flüssigkeit eingebracht wird, und dabei beim Austritt an der Flusaigkeitsoberfläche eine sohadstoffreiche Konzentration aufweist, erst Uber die Gasreinigungseinrichtung dem Gasverteiler wieder zuzufUhren und damit eine weitgehende verlustlose Lösung von Gas in der Flüssigkelt zu erreichen. Die zyklische Inkreisführung des Gases in die FlUssigkeit bleibt dabei wie vorstehend beschrieben erhalten, nur das Absinken der Gasauffangeinrichtung erfolgt schneller, da in der Gasreinigungseinrichtung ein Teil des Gases ausgeschieden werden muß.This has the advantage that there is the possibility of the gas, if there is is introduced into a liquid enriched with pollutants, and thereby with The discharge at the surface of the liquid has a concentration rich in pollutants, only to be fed back to the gas distributor via the gas cleaning device and thus to achieve a largely lossless solution of gas in the liquid. the cyclical circulation of the gas into the liquid remains as above as described, only the lowering of the gas collecting device is faster, since part of the gas has to be eliminated in the gas cleaning device.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer schematisch dargestellten AusfUhrungsbeispiels näher erläutert. In the following the invention is based on one in a schematic illustrated AusfUhrungsbeispiels explained in more detail.

Aus einem Gasspeicher 1 wird bei geöffnetem Ventil 2 Uber eine Leitung 4 mittels einem Gasverteiler 5 das Gas in einer bestimmten Tiefe h in die FlUssigkeit eingebracht. Uber den sich nach der Strömungsgeschwindigkeit der Flüsslgkeit und der Einbringtiefe h des Gases richtenden Austrittsbereich der ungelösten, aufsteigenden Gasblasen wird eine Gasauffangeinrichtung 6 auf Pontons schwimmend so verankert, daß die aus der Flüssigkeit aufsteigenden Gasblasen unter der Gasauffangeinrichtung 6 aufgefangen werden. Mit zunehmender sich sammelnder Gasmenge steigt die Gasauffangeinrichtung 6 durch den größer werdenden Auftrieb. When the valve is open, a gas reservoir 1 is converted into 2 via a line 4, by means of a gas distributor 5, the gas at a certain depth h into the liquid brought in. About which depends on the flow rate of the liquid and the penetration depth h of the gas directing exit area of the undissolved, ascending Gas bubbles, a gas collecting device 6 is anchored floating on pontoons in such a way that that the gas bubbles rising from the liquid under the gas collecting device 6 are caught. With an increasing amount of gas that collects, the gas collecting device increases 6 due to the increasing buoyancy.

Erreicht der aufsteigende Ponton der Gasauffangeinrichtung dic Stellung eines Sohwimmschalters 8, so wird Uber einen Impulsgeber 11 das Magnetventil 2 geschlossen und damit die Gaszufuhr aus dem Gasspeicher 1 unterbrochen, gleichzeitig öffnet Magnetventil 3 und eine Pumpe 9 saugt Uber Leitung 10 das Gas aus der Gasauffangeinrichtung 6 und rührt es im Kreislauf Uber die Leitung 4 und den Gasverteiler 5 der FlUssigkeit wieder zu. Dies geschieht solange, bis die Gasauffangeinrichtung auf eine Schwimratellung 7 abgesunken ist, wodurch Uber den Impuisgeber 11 die Pumpe 9 abgestellt, Magnetventil 3 geschlossen und Magnetventil wieder geöffnet wird Für den Fall der Gaseinbringung in FlUssigkeiten, um diese von unerwUnschten Stoffen zu befreien mißt eine Einrichtung zur Messung der Konzentration 12 in der Leitung 10 die Konzentration des abgesaugten Gases und regelt Uber einen Impuisgeber 13 die Magnetventile 14 und 15. Bei zu hoher Konzentration wird Ventil 14 geschlossen und Ventil 15 geöffnet und das mit Schadstoffen angereicherte Gas zuerst in eine Gasreinigungsanlage 16 geleitet, um dann in gereinigtem Zustand wieder Leitung 10 nach dem Ventil 14 zugeführt zu werden. Liegt die Gaskonzentration unter einem eingestellten Wert, bleibt Ventil 15 geschlossen und Ventil 14 geöffnet und der normale Kreislauf wie vorher beschrieben wird durchgefUhrt.If the ascending pontoon of the gas catchment device reaches the position of a floating switch 8, the solenoid valve 2 is closed via a pulse generator 11 and thus the gas supply from the gas reservoir 1 is interrupted and opens at the same time Solenoid valve 3 and a pump 9 sucks the gas from the gas collecting device via line 10 6 and stirs it in the circuit via the line 4 and the gas distributor 5 of the liquid again to. This continues until the gas collecting device is in a floating position 7 has dropped, whereby the pump 9 is switched off via the impulse generator 11, solenoid valve 3 is closed and the solenoid valve is opened again In the case the introduction of gas into liquids in order to rid them of undesired substances a device for measuring the concentration 12 in the line 10 measures the concentration of the extracted gas and controls the solenoid valves 14 via a pulse generator 13 and 15. If the concentration is too high, valve 14 is closed and valve 15 is opened and the pollutant-enriched gas first in a gas cleaning system 16 then fed to line 10 after valve 14 again in a cleaned state to become. If the gas concentration is below a set value, the valve remains 15 closed and valve 14 opened and the normal circuit as previously described is carried out.

Claims (7)

Patentansprüche Vorrichtung zur Begasung von FlUssigkeiten mit einer Gasversorgungseinric#tung, einer Gasumwälzeinrichtung, einer auf der Flüsslgkeit schwimmenden und mit der Gasumwälzeinrichtung in Verbindung stehenden Gasauffangeinrichtung, sowie mit einem, mit der Gasversorgungseinrichtung und der Gasauffangeinrichtung Uber Ventile in Verbindung stehenden Gasverteiler, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauffangeinrichtung (6) eine Schalteinrichtung (7,8) aufweist, welche durch die Eintauchtiefe tiefe der Gasauffangeinrichtung (6) gesteuert wird und welche mit den Ventilen (2,3) und der Gasumwälzeinrichtung (9,10) in tunktioneller Verbindung steht. Device for gassing liquids with a Gas supply device, a gas circulation device, one on the liquid floating gas collecting device connected to the gas circulation device, as well as with one, with the gas supply device and the gas collecting device Gas distributor connected via valves, characterized in that the Gas collecting device (6) has a switching device (7,8), which by the Immersion depth of the gas collecting device (6) is controlled and which with the valves (2,3) and the gas circulation device (9,10) in functional connection stands. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oasverteiler (5) ein Tauchkdrper ist, der in stehender FlUssigkeit einen Flüssigkeitsstrom erzeugt, in dem sich das Gas zumischt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Oasverteiler (5) is a submerged body that generates a flow of liquid in standing liquid, in which the gas mixes. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder #, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverteiler (5) ein poröser, vorzugsweise kugelförmiger oder stabfdrmiger Tauchkörper ist, an dessen Oberfläche eine bestehende Flüssigkeitsströrmung die austretenden Gasblasen abschert, 3. Apparatus according to claim 1 or #, characterized in that the gas distributor (5) is a porous, preferably spherical or rod-shaped immersion body is, on the surface of which an existing liquid flow is exiting Gas bubbles shear off, 4. Vorrichtung nach einem der Ansprühe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der relativen Geschwindigkeit des Gasverteilers (5) zur FlUssigkeit, von der Tauchtiefe des Gasverteilers (5) und von de r Au der Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen durch Variation des Abstandes Gasverteiler (5)-Gasauffangeinrichtung (5) die aufgefangene Gasmenge optimierbar ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that depending on the relative speed of the gas distributor (5) to Liquid, the immersion depth of the gas distributor (5) and the rate of ascent the gas bubbles by varying the distance between the gas distributor (5) and the gas collecting device (5) the amount of gas collected can be optimized. 5. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Caaumwälzeinriohtung (9,10) eine Einrlchtung zur Messung der Konzentration (12) des aufgefangenen Gases aufweist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the Caaumwälzeinriohtung (9,10) a device for measuring the concentration (12) of the captured gas. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Messung der Konzentration (12) ein Gasablaßventil (15) und ein Gasabsperrventil (14) in der Gasumwalzeinrichtung <9,10) steuert.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the device a gas discharge valve (15) and a gas shut-off valve for measuring the concentration (12) (14) in the gas circulation device <9,10) controls. 7. vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasablaßventfll (15) über eine Gasreinigungsseinrichtung (16) mit der Gasumwälzeinrichtung (9,1#) nach dem Ventil (14), verbunden ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the Gasablaßventfll (15) via a gas cleaning device (16) with the gas circulation device (9.1 #) after the valve (14).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987005284A1 (en) * 1986-03-04 1987-09-11 Purac Ab A method for biologically treating liquid with oxidizing medium, and apparatus for carrying out the method
US4741825A (en) * 1985-12-18 1988-05-03 Aeration Industries, Inc. Mobile vortex shield
DE19524826A1 (en) * 1995-07-07 1997-01-09 Graeven Metalltechnik Gmbh Installation unit for positioning units in fluid - has heavy assembly lifted clear of water by inflatable bags linked to compressed air supply, for water treatment plant

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