DE2643691A1

DE2643691A1 - Begasungs-ruehrer

Info

Publication number: DE2643691A1
Application number: DE19762643691
Authority: DE
Inventors: Ralph E Hise
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: STWB Inc
Priority date: 1975-09-30
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1977-04-07
Also published as: GB1567452A; US4228112A; CA1050587A; DE2643691C2; SE436836B; FR2326225A1; SE7610748L; FR2326225B1; JPS5243165A; BR7606447A

Description

DIPL.-ING. HANS W. GROTSViKO'

PATENTANWALT

F 35-2

FMC Corporation

1800 FMC Drive West Itasca

Illinois 60143 U.S.A.

Begasungs-Rührer

7098U/097-3

SIEBEMSXI!. 4 ■ 8000 MÜNCHEN 86 · 3POB 800310 · KABEI,: RHEINPATENT · TEL. (0S9) 471079 · TELEX 5-22650

Die Erfindung betrifft einen Gasblasenabscher-Apparat, nämlich einen Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche, wenn der Rührer in einer Flüssigkeit rotiert.

Begasungs-Rührer zur Erzeugung sehr kleiner Gasblasen in einer Flüssigkeit durch Abscheren von Gasblasen sind seit einiger Zeit bekannt. Z.B. beschreibt die US-PS 3 650 513 einen der moderneren Gasblasenabscher-Apparate in Form einer rotierenden Scheibe mit porösen Flächen sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite der Scheibe.

Drei verschiedene Ausführungen eines Begasungs-Rührers sind in Seitenansicht bzw. Querschnittsansicht in Fig. 1, 2 und δ der vorbezeichneten US-PS abgebildet. Das Verhältnis des Scheibendurchmessers zur maximalen Scheibendicke im Gasdispersionsbereich beträgt bei diesen Ausführungen ca. 15:1, 13:1 bzw. 16:1. Diese Verhältniswerte von Scheibendurchmesser zu Scheibendicke werden dort offensichtlich als optimal angesehen, obwohl es bereits seit langem bekannt ist, daß sehr dünne feste Scheiben vorzuziehen sind, wenn der Strömungswiderstand einer derartigen Scheibe infolge einer vertikal ausgerichteten Kantenfläche der Scheibe, die in einer Flüssigkeit rotiert, verringert werden soll.

Ferner wurde offensichtlich angenommen, daß der Austausch der vertikal ausgerichteten Kantenfläche der rotierenden Scheibe gegen einen verjüngten Ringabschnitt, wie in der US-PS 3 650 513 gezeigt, den Strömungswiderstand verringern würde, dem die Scheibe ausgesetzt ist, so daß eine dünne Scheibe zur Verringerung dieses Strömungswiderstands unnötig sei und so Konstruktionsprobleme bei der Schaffung einer Scheibe von derartigen Abmessungen vermieden werden könnten. Es dürfte sogar daran gedacht

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worden sein,daß es unmöglich sei, eine dünne rotierende Scheibe in einem Gasblasenabscher-Apparat zu verwenden, nämlich unter der Annahme, daß ein typischer Gasraum ■*- zusammen mit beliebigen porösen Platten, die dick genug sind, damit Risse unter der Einwirkung von Kräften vermieden v/erden, die beim Einführen von Gas in den Gasraum unter relativ hohem Druck ausgeübt würden _f aber auch infolge anderer Beanspruchungen bei normaler Benutzung soviel Platz benötigen würde, daß es notwendig wäre, eine relativ dicke rotierende Scheibe zu haben, wie sie in den verschiedenen Figuren der vorgenannten US-PS gezeigt ist. Es kann auch, als notwendig erachtet worden sein, einen tieferen Gasraum als jetzt für notwendig erachtet zu verwenden, um eine gleichmäßige Verteilung des Gasdrucks im Gasraum und damit auch einen gleichmäßigen Gasstrom durch den gesamten Bereich der porösen Dispersionsfläche herzustellen.

Dieses Vorurteil gegenüber der Verwendung einer dünnen rotierenden Scheibe in einem Gasblasenabscher-Apparat hätte wohl überwunden werden können, wenn man den schädlichen Einfluß auf die Endgröße der durch Betrieb eines Begasungs-Rührers erzeugten Gasblasen durch die Wirbel erkannt hätte, die an der Kante der rotierenden Scheibe abgelöst werden und im turbulenten Nachstrom und Strom, die von der Scheibe nach außen fließen _r eingebettet sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Erkenntnis dieses schädlichen Einflusses zugrunde.

Die grundlegende Hydrodynamik der Bildung von Nachstrom und Strom mit einer Bewegungsrichtung radial nach außen von der Kante einer rotierenden Scheibe ist bereits seit einiger Zeit bekannt. Dieses Phänomen ist grundsätzlich durch den Umstand bedingt, daß bei Rotation einer in eine Flüssigkeit eingetauchten Scheibe deren Strömungswiderstand gegenüber der benachbarten Flüssigkeit eine Grenz-

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schichtströraung an der Ober- und Unterseite der rotierenden Scheibe erzeugt. Die Dicke der Grenzschicht, d.h., die Dicke der Übergangszone von der Flüssigkeit mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Scheibe zum Hauptteil der Flüssigkeit, der praktisch stillsteht, ist im allgemeinen ziemlich dünn im Vergleich zum Scheibendurchmesser.

Die Grenzschichtströmung ist nicht eine rein tangentiale Strömung, sondern enthält eine radial nach außen gerichtete Komponente, die durch die Fliehkraft infolge der Scheibendrehung erzeugt wird. Da die obere und die untere Grenzschicht sich spiralenartig von der Ober- und der Unterseite der ^rotierenden Scheibe wegbewegen, bilden sie einen Nachstrom bzw. eine Wirbelschleppe am Scheibenrand, der seinerseits in einen spiralenartigen Strom umgesetzt wird, der von der Scheibe radial weg strömt. Der Nachstrom und der Strom sind grundsätzlich turbulente Strömungen, allerdings nicht völlig ohne Struktur in Scheibennähe. Einerseits neigen die beiden Grenzschichten dazu, parallele Strömungen zu sein, die durch die Scheibendicke getrennt sind. Andererseits löst die Flüssigkeitsbewegung, die zwischen den beiden Grenzschichten erzeugt wird, Wirbelbewegungen aus, die sich zu großen Wirbeln entwickeln, die am Scheibenrand haften.

Diese Wirbel werden periodisch von der Scheibe abgelöst, und sie bewegen sich mit der Grenzschichtströmung wie "Miniatur-Tornados" spiralartig nach außen. Infolgedessen reißen diese "Tornados" große Flüssigkeitsmengen am Rand des Nachstroms und des Stroms mit, bis die Wirbel im Strom dissipiert sind. Das Mitreißen der vorher ruhenden Flüssigkeit in diesen Strömen bewirkt, daß der„ Strom auf das Zehn- bis Zwanzigfache der Strömung der Grenzschicht anwächst. Dieses Mitreißen - wie es durch Wirbel erzeugt wird, die oft relativ groß im Vergleich zu turbulenten Wirbeln sind - wird häufig "Mitreißen im großen Maßstab" genannt«

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Repräsentativ für die Diskussionen im bekannten. Stand der Technik _räie das im. Laufe der Jahre zunehmende Verständnis der Kater der Grenzschicht an der Oberfläche einer rotierenden Scheibe zeigen, sind:

■von Karman, T., "Ober laminare und turbulente Reibung", Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik, 1 (1921), S. 233-252 (Übersetzung: NACA TM 1092 (1945), insbesondere"S. 2O-3O);

Gregory, N., Stuart, J.T. und Walker, W.S., "Über die Stabilität dreidimensionaler Grenzschichten einschließlich Anwendung.auf Strömung infolge einer rotierenden Scheibe," Phil. Trans. A 248 (1955) S. 155-199;

Cham, T.S. und Head, K.R., "Turbulente Grenzschichtströittting an einer rotierenden Scheibe", Journal of Fluid Mechanics, 37 (196?)_r S. 129-147; und

Cooper, P., "Turbulente Grenzschicht an einer rotierenden Scheibe, berechnet mit einer realen Viskosität", AIAA Journal, 9 (1371) S. 255-261.

Für das wachsende Verständnis bis T97t der grundlegenden Hydrodynamik der Entwicklung des Abreißens von Wirbeln von verschiedenen Festkörpern, die sich durch eine Flüssigkeit bewegen, bei gewisser Erkenntnis des daraus resultierenden Mitreißens ruhender Flüssigkeit in großem Maßstab wird verwiesen auf;

Chanaud, R.C, "Messungen der mittleren Strömungsgeschwindigkeit hinter einer rotierenden Scheibe", Journal of Basic Engineering, Transactions ÄSME, Series D, 93 (1971), S. 199-2O4_f und Diskussion durch P.D. Richardson, S, 2O4; und

Bevilaqua, P.M., Lykoudis, P.S., " Mechanik des Mitreißens in turbulenten Wachströmen", AIAA Journal, 9 (1971),

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S. 1657-1659.

Die Kenntnis der grundlegenden Prinzipien der Hydrodynamik, die die Entwicklung von Kachstrom und Strom am Rand einer rotierenden Scheibe zu erklären beginnen, hat jedoch bisher nicht dazu geführt, die verschiedenen einzelnen Faktoren zu untersuchen, die mit diesem Phänomen verknüpft sind, und den Einfluß von Nachstrom und Strom auf die Größe der Cacblasen, die von einem Begasungs-Rührer nach außen dispergieren und dann in der Flüssigkeit hochsteigen. Zu diesen Faktoren gehören:

1. Anzahl der durch Scheibenrotation erzeugten Wirbel,

2. Größe und gegenseitiger Abstand der Wirbel,

3. Bewegungsgeschwindigkeit der Wirbel von der rotierenden Scheibe radial nach außen,

4. Druckdifferenz zwischen Innerem und Äußerem der einzelnen Wirbel,

5. Dicke von resultierendem Nachstrora und Strom,

6. Zerfallsgeschwindigkeit der Wirbel bei viskoser Dissipation ,

7. Transport der Gasblasen von turbulentem Hachstrom-Strom in das Innere der Wirbel,

8. Koaleszenz der Gasblasen im Inneren der Wirbel,

9. Einfluß des Abstands zwischen den Gasblasen auf die Anzahl der Gasblasen, die im Inneren der Wirbel koalesziert sind,

10. Vergleich der Gasblasenkoaleszenz in kleinen turbu*-

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lenten Wirbeln, wie sie in Nachstrom und Strom vorhanden sind, wobei die Koaleszenz innerhalb der Wirbel stattfindet,

11 ."Vergleich der Geschwindigkeit der Gasblasenkoaleszenz in den Wirbeln, die beim Übergang von laminarer zu turbulenter Strömung an der Oberfläche der rotierenden Scheibe erzeugt werden, mit der Geschwindigkeit der Gasblasenkoaleszenz in den Wirbeln, die vom Scheibenrand abgelöst sind, und _t

12.Vergleich der Größe der von der Oberfläche der Scheibe abgescherten Gasblasen mit der Größe der Gasblasen, die vom turbulenten Nachstrom oder Strom am Rande der rotierenden Scheibe aufsteigen.

Wenn der Einfluß der Scheibendicke auf diese verschiedenen einzelnen Faktoren (für sich, zusammen oder in gewissen Kombinationen) bereits früher untersucht worden wäre, hätte man vielleicht diesen Einfluß der vom Rand einer rotierenden Scheibe abgelösten Wirbel auf die Größe der Gasblasen, die durch Gasblasenabscheren mit einem Begasungs-Rührer erzeugt v/erden, erkannt, so daß man entsprechend sehr dünne Scheiben in einem derartigen Begasungs-Rührer gebaut hätte. Das war bisher jedoch nicht der Fall, d.h., der angedeutete Einfluß der Scheibendicke auf die Gasblasengröße, wie er durch die Erfindung festgestellt worden ist, kam offensichtlich völlig überraschend.

Daher führen die oben erwähnten Literaturstellen teilweise von der Erfindung weg, da sie das Vorhandensein eines Mitreißens ruhender Flüssigkeit in großem Maßstab betonen, insbesondere durch Wirbel verursacht, die am Übergang von laminarer zu turbulenter Grenzschichtströmung an der Oberfläche der ro-

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tierenden Scheibe erzeugt werden, wobei diese spezielle Art der Erzeugung von Wirbeln selbstverständlich von der Scheibendicke unabhängig ist. Diese Betonung könnte die Fachwelt bisher von der Berücksichtigung des Einflusses der Scheibendicke auf die Größe der Gasblasen, die bei Gebrauch eines Begasungs-Rührers entstehen, insoweit abgehalten haben, als diese Gasblasengröße duch das Ablösen von Wirbeln am Rand der rotierenden Scheibe beeinträchtigt wird, v/as der Erfindung als zentrale Erkenntnis zugrundeliegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, zur Erleichterung der Dispersion von Gasblasen in einer beliebigen Flüssigkeit, in die sie eingeführt werden, kleinstmögliche Gasblasen zur Erzielung einer höchstmöglichen Auflösungs^ oder Diffusionsgeschwindigkeit zu erzeugen, da hierdurch wiederum der geringste Verlust von ungelöstem Gas an der Oberfläche der Flüssigkeit, in die die Gasblasen eingeführt werden, entsteht, und die Größe der Gasblasenabscher-Einrichtung sowie der Leistungsbedarf zum Betrieb dieser Einrichtung verringert werden können. Diese Ziele werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung leicht erreicht.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Verwendung eines Begasungs-Rührers mit einer rotierenden Scheibe sehr dünner Abmessungen eine verbesserte Erzeugung von sehr kleinen Gasblasen ermöglicht. Anders ausgedrückt, ein hoher Verhältniswert von Scheibendurchmeser zu maximaler Scheibendicke im Gasdiffusionsbereich gewährleistet die bestmöglichen Gasblasenabscherergebnisse.

Bei einem Verhältniswert von 13;1 bis 16:1, wie er in der bereits genannten US-PS 3 650 513 angegeben ist, sind die Gasblasenabscherergebnisse unzureichend, da die Gasströmung bei einer gegebenen Gasblasengröße zu klein für eine wirk-

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same Gas^uflösung ist. Mit Scheiben, die eine Dicke gemäß der besagten US-PS haben, kann eine hohe Strommenge von abgescherten feinen Gasblasen nicht in die Flüssigkeit dispergieren, ohne daß die feinen Gasblasen zu beträchtlich größeren Gasblasen koaleszieren, die dann aufsteigen und die Flüssigkeitsoberfläche durchbrechen, während immer noch zuviel zugeführtes Gas unaufgelöst in der Flüssigkeit bleibt. Selbst bei einem Verhältnis von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich von sogar 27:1 ist die Gasauflösungsrate unbefriedigend, wie festgestellt wurde.

Es ist jedoch gefunden worden, daß ein Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich von ca, 32:1 überraschend gute Ergebnisse zeitigt, die für viele Gasblasenabscher-Anwendungen ausreichend sind. Noch bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn der Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich mindestens ca. 48:1 beträgt, eine weitere Verbesserung bei mindestens ca. 64:1 und noch eine Verbesserung bei mindestens 128:1. Der bevorzugte Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich zur Erzeugung kleinstmöglicher Gasblasen mit einer sehr hohen Gasa.uflösungsrate beträgt ca. 256; 1 oder sogar noch mehr,

Der Grund dafür, daß die Beziehung zwischen Scheibendurchmesser und Scheibendicke im Gasdispersionsbereich so wichtig ist, scheint der Umstand zu sein, daß aus gewissen Gründen das Ausmaß der Koaleszenz, die durch das Ablösen am Rand einer rotierenden Scheibe verursacht wird, ein Hehrfaches der Koaleszenz beträgt, die gewöhnlich bei typischerer Turbulenz unter anderen Bedingungen erwartet werden könnte.

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Diese schnell rotierenden Wirbel bewirken ein Mitreißen der Gasblasen, die in dem den Wirbeln folgenden Nachstrom mitgeführt werden, und anschließend bewirkt das turbulente Aufeinandertreffen dicht benachbarter Gasblasen in den Wirbelmitten eine Koaleszenz, die jedoch bedeutend größer als erwartet ist.

Bei der üblichen Turbulenz, die. unter anderen Bedingungen auftritt, können vielleicht fünf bis zehn feine Gasblasen gleichzeitig koaleszieren, jedoch ist das Volumen der resultierenden größeren Gasblasen nicht so groß, daß die angestrebte schnelle Gasauflösung unmöglich wäre,- Die Koaleszenz von feinen Gasblasen, die bei sehr hohem Gasdurchsatz in Wirbeln auftreten, die am Rand einer rotierenden Scheibe erzeugt werden, kann jedoch so groß sein, daß es völlig unmöglich ist, eine große Anzahl sehr feiner Gasblasen zu erhalten, durch die eine hohe Auflösungsrate hervorgerufen wird. So haben Versuche gezeigt, daß typischerweise Tausende abgescherter Gasblasen (einer Anzahl, die größenordnungsmäßig das Dreifache der Anzahl von Gasblasen beträgt, die normalerweise koaleszieren) bei hohem Gasdurchsatz zu einzelnen Gasblasen in den Wirbeln im Nachstrom/Strom, ausgehend von der Scheibe, koaleszieren, was selbstverständlich einen starken Einfluß auf das Volumen der entstandenen koaleszierten Gasblasen ausübt.

Die kritische Beziehung zwischen einer sehr dünnen Scheibe und einer wirksamen Bildung und Beibehaltung von feinen Gasblasen, wie oben ausgedrückt, dürfte auf verschiedene Umstände zurückzuführen sein;

1. Wie aus S. 259, Fig. 4, von Paul Cooper, "Turfaulente Grenzschicht an einer rotierenden Scheibe,, berechnet mit realer Viskosität;, AIAA Journal, 9 .(/1971), S, 255—261, ersichtlich ist, kann die Dicke von Grenzschichten, die an der Ober'- und Unterseite

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einer rotierenden Scheibe ausgebildet werden, hinreichend genau durch folgende Formel angegeben werden:

(f = 0,26 DR

-0,125

mit d. = Grenzschichtdicke,

D = Gesamtdurchmesser der Scheibe, und R = Reynolds-Zahl des jeweiligen Apparats und der jeweiligen Flüssigkeit.

2. Die Reynolds-Zahl kann durch die folgende Formel angegeben werden:

R_e = ω D²/4 V

mit uj = Drehzahl der Scheibe,

D = Gesamtdurchmesser der rotierenden Scheibe, und ~\J = kinematische Viskosität der Flüssigkeit, in der die Scheibe rotiert.

3. Durch Einsetzen dieses Ausdrucks für die Reynolds-Zahl in die Formel unter 1, ergibt sich die folgende Formel:

0,26 D

<f

- 0,125 D² \

4, Die Scheibendurchmesser und Drehzahlen, für die gegenwärtig auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung ein praktisches Interesse besteht, reichen von ca. 50 cm (20 Zoll) Scheibendurchmesser bei einer Drehzahl von 400 U/min bis ca. 3 m (.10 Fuß) Scheibendurchmesser bei einer Drehzahl von

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( ÜÜD² \ °'¹²⁵ 50 U/min. Der Reynolds-Zahl-Faktor I — j im Nenner für die Formel zur Bestimmung der Grenzschichtdicke (* unter 3. variiert von ca. 6,4 für die 50 cm (20 Zoll)-Scheibe bis ca. 7,7 für die 3m (10 Fuß)-Scheibe für die jeweils eben angegebene Drehzahl.

5. Da die Reynolds-Zahl mit dem Exponent 0,125 im wesentlichen konstant bleibt (nur von ca. 6,4 bis 7,7 bei den obigen Beispielen variiert), und zwar trotz der Änderungen im Gesamtdurchmesser und in der Drehzahl der rotierenden Scheibe, kann die Dicke der Grenzschichtströmung um eine rotierende Scheibe, die in eine gegebene Flüssigkeit eingetaucht ist und ungefähr mit den angegebenen optimalen Drehzahlen rotiert, grob als das Produkt aus irgendeiner Konstanten K und dem Scheibendurchmesser angegeben werden:

= K · D.

6. Es wird vermutet, daß

a) das Ausmaß der Gasblasenkoaleszenz, die in den Wirbeln am Rand einer rotierenden Scheibe in einem Begasungs-Rührer auftritt, proportional dem Durchsatz ist, mit dem Gasblasen in diese Wirbel eingeführt werden, d.h. der Mitte dieser Wirbel zugeführt werden,

b) dieser Durchsatz wiederum im allgemeinen proportional der Druckdifferenz zwischen Innerem und Äußerem der einzelnen .Wirbel ist, und

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c) das Verhältnis von Scheibendicke im Gasdispersionsbereich zu Grenzschichtdicke d/rf die angegebene Druckdifferenz reguliert; daher sollte der kleinstmögliche Wert für das Verhältnis von Scheibendicke im Gasdispersionsbereich zur Grenzschichtdicke d/D angestrebt werden.

7. Aus der im obigen Abschnitt 5 enthaltenen Beziehung ließe sich folgern, daß der kleinstmögliche Verhältniswert der maximalen Scheibendicke in dem Gasdiffusionsbcreich zum Gesamt-Scheibendurchmesser d/D ebenfalls festgestellt werden sollte. Umgekehrt sollte der größtmögliche Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich D/d bevorzugt werden, was durch die bereits angeführte Erkenntnis bestätigt wird, daß ein Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich von ca. 32:1 ziemlich zufriedenstellende Gasblasenabscherung bei einem Begasungs-Rührer zeigt, jedoch ein höherer Verhältniswert bis ca, 256;1 oder noch höher die besten Ergebnisse zeitigt.

Die Erfindung gibt also einen Begasungs-Rührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche an, wenn der Begasungs-Rührer in eine Flüssigkeit eingetaucht rotiert. Die Welle des Rührers trägt eine Scheibe, die mindestens einen Gasraum mit einer porösen Wand bildet, aus der Gas, das dem Gasraum zugeführt worden ist, austreten kann, um freiwerdende Gasblasen zu bilden, die dann durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die durch die Flüssigkeit ausgeübt werden, in der die Scheibe rotiert." Vorzugsweise sind sowohl die obere als auch die untere Wandung, die den oder die Gasräume bilden,, porös. Der Verhältniswert des Gesamtscheibendurchmessers zur maximalen Scheibendicke im Gasdispersionsbereich, der von den Gasräumen eingenommen wird, beträgt mindestens ca. 32:1,

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Zunehmend bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn der Verhältniswert mindestens ca. 48:1, 64 ;1 und 128:1 beträgt. Der bevorzugte Verhältniswert ist mindestens ca. 256:1.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Aunführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers, wobei ein Teil der Welle aus Platzgründen weggelassen ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die drehbare Scheibe des Ausführungsbeispiels von Fig, 1, wobei die Rührflügel auf der Oberseite der Scheibe der Klarheit wegen weggelassen sind;

Fig. 3 ein Diagramm der Größe der Gasblasen bei verschiedenen Gasströmungsdichten, wie sie in Leitungswasser aus dem Machstrom von Begasungs-Rührern aufsteigen, und zwar für verschiedene Verhältnisse von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gas~ dispersionsbereich; und

Fig. 4 ein ähnliches Diagramm der Große von Gasblasen, die in Leitungswasser mit einem kleinen Zusatz eines grenzflächenaktiven Mittels aufsteigen.

Ein Ausführungsbeispiel des Begasungs-Rührers gemäß der Erfindung, das dem Apparat ähnlich ist, der in einer Anmeldung derselben Anmelderin vom gleichen Tag der gleichen Priorität (Anwaltsaktenzeichen: F 35-1)- be~ schrieben ist, soll jetzt erläutert werden. Der hier beschriebene Begasungs-Rührer hat dieselben Bezugszeichen wie in der erwähnten Parallel-Anmeldung,

Der Aufbau des Begasungs-Rührers Gemäß Fig. 1 und 2

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wird jetzt für einen Durchschnittsfachmann hinreichend erläutert, um die Lehre der vorliegenden Erfindung an-V7enden zu können; wegen weiterer Einzelheiten wird jedoch auf die Parallel-Anmeldung verwiesen.

Gesamtauf bati des Begasungs-Rührers"

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers für Gasblasenabscherung, Der Rührer 20 hat eine Scheibe 22, die durch mehrere Bolzen 24 an einem mittigen Ring 25 starr befestigt ist, der mit einer Hohlwelle 26 verschweißt ist. Die Hohlwelle 26, die um eine Achse 27-27 umläuft, wird über ein Untersetzungsgetriebe 28 von einem Elektromotor 30 angetrieben, die beide oberhalb des normalen Stands der Flüssigkeit angeordnet sind, in die. der Rührer 20 eingetaucht wird. Der Elektromotor 30 ist vorzugsweise drehzahlregelbar.

Die Hohlwelle 26 ist v/eggebrochen gezeigt, um anzudeuten, daß die Scheibe 22 sich normalerweise ca. 3,6 bis 4,2m (12-14 Fuß) unterhalb des Spiegels der zu durchmischenden Flüssigkeit - z.B. in einem Belüftungstank einer herkömmlichen Anlage zur Behandlung von aktiviertem Abwasserschlamm! befindet, in die feine Gasblasen durch Rotation der Scheibe 22 ein-zuführen sind, ·

Eine Buchse 32 kann durch Spannbacken 37 und zugehörige Bolzen 38 an der Hohlwelle 26 in bestimmter Tiefe in einer Zone zwischen zwei Anschlägen, nämlich einem unteren Anschlag 34 und einem oberen Anschlag 36, die von der Hohlwelle 26 getragen sind, befestigt werden. Die Buchse trägt ihrerseits eine schraubenlinienförmige Schraube 40 zum Untertauchen einer Aufschwemmung, so daß bei Rotation der Hohlwelle 2 6 die Schraube 40 eine vorhandene "Aufschwemmung" in Form von durchmischten Luftblasen und suspendierten Feststoffteilchen- auf der Oberfläche des flüssigen Inhalts des Tanks, in dem der Begasungs-Rührer 20 verwendet wird, unter die Flüssigkeitsoberfläche einge-

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taucht wird.

Der Umlauf der Flüssigkeit unmittelbar über der rotierenden Scheibe 22 wird durch Rührflügel 42 auf der Oberseite der Scheibe 22 bewirkt. Eine ähnliche Bewegung der Flüssigkeit im Tank unmittelbar unterhalb der rotierenden Scheibe 22 wird durch Rührflügel 44 hervorgerufen, die sich an der Unterseite der Scheibe 22 befinden. Auf diese Weise helfen die Rührflügel 42 und 44, die beide herkömmlichen Aufbau haben, in der Flüssigkeit des Tanks die in dieser suspendierten Feststoffteilchen in Suspension zu halten.

Die Hohlwelle 26 bildet eine Hauptzuleitung 48, in die in die zu behandelnde Flüssigkeit einzuführendes Gas eingeführt wird, und zwar über einen Drehanschluß 49 an eine (nicht gezeigte) Druckgasquelle,

Die Haupttragkonstruktion der Scheibe 22 besteht aus einer Nabenplatte 50 mit Bolzenlöchern 52 zur Aufnahme der Bolzen, durch die die Nabenplatte 50 am mittigen Ring befestigt wird, der von der Hohlwelle 26 getragen wird. Die Nabenplatte 50 hat eine nach außen verlaufende Schulter (54) (Fig. 2).

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann mehrere starre Haupt-Speichen aufweisen, die sich von der Nabenplatte 50 radial nach außen erstrecken (vgl. dazu auch die Parallelanmeldung). Eine gleiche Anzahl von starren hohlen Gaszuleitungen kann ähnlich an der Nabenplatte 50 an Orten radial außerhalb dieser zwischen jedem Paar von benachbarten Haupt-Speichen befestigt sein. Die radial verlaufenden, Haupt-Speichen und Zuleitungen sind hier nicht gezeigt, da sie in Fig. 2 durch eine Verkleidung 60 und Verkleidungs-

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abschnitte 60a zwischen benachbarten porösen Platten verdeckt sind. Eine ringförmige Felge 66 ist am äußeren Ende der Speichen und Gaszuleitungen befestigt ,um dieserAnordnung von radial verlaufenden grundlegenden Bauteilen Festigkeit zu verleihen.

Im abgebildeten Ausführungsbeispiel bilden verjüngte Umfangsabschnitte 72 einen Ringbereich der rotierenden Scheibe 22 außerhalb der Felge 66 CFig. 2),

Poröswandige Gasräume; Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die'gesamte Scheibe 22, wobei poröse Platten 70 und der verjüngte Ringumfangsabschnxtt 72 mitabgebildct sind, während die Rührflügel 42 v/eggelassen sind und die Befestigung der Platten 70 an der Scheibe 22 nur schematisch angedeutet ist.

Jede poröse Platte 70 hat die Form eines Ringsektors, dessen Seiterkanten 73 radial mit dem Begasungs-Rührer fluchten. Der Werkstoff, aus dem die porösen Platten hergestellt werden können, kann irgendein poröses Material mit Öffnungen sein, die kleiner als ca. 5Oyiom sind. Die porösen Platten können z.B, aus poröser Keramik einem porösen Sintermetall, einem porösen Sinterkunststoff, einem rnikroporösen Sieb aus rostfreiem Stahl od. dgl. gefertigt sein.

Mehrere derartige poröse Platten 70 werden von der oben beschriebenen Anordnung der Haupt-Speiche und der radial verlaufenden hohlen Gaszuleitungen mindestens auf der Ober- oder der Unterseite der Scheibe 22 getragen. Eine Platte befindet sich auf der Ober- oder Unterseite der Scheibe 22, im vorliegenden Ausführungsbeispiel sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite der Scheibe 22,.und zwar zwischen jeder radialen Gaszuleitung

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und der unmittelbar benachbarten Haupt-Speiche, die sich beidseitig derselben befindet.

In Fig. 2 trägt ein Plattenhalter 74 zwei poröse Platten 70, nämlich eine an der Oberseite und eine' an der Unterseite (nicht zu sehen) der Scheibe 22. Zusätzlich begrenzt jeder Plattenhalter 74 mit der von ihm getragenen oberen und unteren porösen Platte 70 einen Gasraum unter jeder porösen Platte.

Jeder Gasraum wird mit Druckgas versorgt, das zuerst über die Hauptzuieitung 48 und dann radial nach außen, durch die radialen hohlen Zuleitungen gefördert wird.

Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu Scheibendicke im Gasdiffusions- oder -dispersionsbereich. Die rotierende Scheibe 22 des abgebildeten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers hat in Fig.1 einen Außendurchmesser von ca. 2,1 m (7 Fuß). Wie gezeigt, ist dies ca. der 64-fache Wert der maximalen Scheibendicke in ihrem Gasblasenabscherbereich, wo die porösen Flächen, durch die das Gas hindurchdispergiert, angeordnet sind. Der Umfang der Scheibe 22 verjüngt sich bei 46 auf eine Dicke von ca. 0,159 cm (1/16 Zoll) .

Wie bereits oben hervorgehoben wurde _r liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß ein Verhältniswert von Scheibendurchmesser zumaximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich, der von den porösen Platten 70 eingenommen wird, von ca. 32:1 gute Ergebnisse zeigt, die für viele Gasblasenabscher-Anwendungen befriedigend sind. Bessere Ergebnisse werden aber erhalten, wenn der Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich der Scheibe mindestens ca, 48:1 beträgt, noch bessere bei mindestens ca, 64fl (wie in

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Fig. 1 abgebildet) und eine weitere Verbesserung bei mindestens 128:1.

Der bevorzugte Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich zu Erzeugung der feinsten Gasblasen mit sehr hoher Gasauflösungsgeschwindigkeit beträgt ca. 256:1 und noch höher.

Mit dem beschriebenen er findung s gemäß en Begasungs-jRührer ist eine sehr wirksame Erzeugung von feinen Gasblasen zur Dispersion durch eine Flüssigkeit, in die der Begasungs-Rührer eingetaucht ist, leicht möglich. Die Zufuhr von Druckgas in die Hauptzuleitung 48, wenn die Scheibe 22 um die Achse 27~27 rotiert, während sie in der Flüssigkeit eingetaucht ist, bewirkt ein Strömen des Gases in die Gasräume und aus diesen durch die porösen Platten 70 hindurch. Dadurch werden freiwerdende Gasblasen an der Oberfläche der porösen Platten 7O erzeugt, die dann durch die viskosen Scherkräfte abgeschert werden, die durch die Flüssigkeit ausgeübt werden, wenn die Scheibe 22 in der Flüssigkeit rotiert»

Beispiele

Es werden nun einige Beispiele zur Anwendung des erfindungsgemäßen Begasungs-Rührers angegeben.

Beispiel 1

Luft unter einem Druck von ca, 0,7 atü (10 psig) wird der Hauptgaszuleitung 48 des Begasungs-Rührers von der grundsätzlichen Bauart gemäß Fig. 1 und 2 zugeführt. Die Gas-

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stromdichte während des Versuchs liegt in einem Bereich

3 2 von ca. 0,06 bis ca. 0,27 m /min · m Dispersionsober-

fläche (ca. 0,2 bis ca. 0,9 cfm/ft ). Als Flüssigkeit, in die der Begasungs-Rührer eingetaucht wird und gedreht wird, wird Leitungswasser verwendet.

Der Durchmesser der in diesem Beispiel verwendeten Scheibe 22 beträgt ca. 34 cm (13,5 Zoll), und ihre maximale Dicke im von den porösen Platten 70 eingenommenen Bereich beträgt ca. 1,25 cm (0,5 Zoll). Der Verhältniswert D/d beträgt also ca. 27.

Die Scheibe 22 wird mit ca, 490 U/min gedreht, so daß sich eine tangentiale Schergeschwindigkeit ν von ca. 6,92 m (22,7 ft)/s ergibt.

Die porösen Platten 70 bestehen aus keramischem Ziegelmaterial mit einer maximalen Porengröße von ca, 6 Lf m. Die Platten sind nur auf der Oberseite der Scheibe 22 angebracht. Die einzelnen Platten sind ca. 0,32 cm (1/8 Zoll) dick und ca. 1,25 cm (0,5 Zoll) breit in radialer Richtung.

Während des Betriebs des beschriebenen Begasungs-Rührers v/ird der maximale Durchmesser der Gasblasen beobachtet, die vom Nachstrom der Scheibe 22 bei den verschiedenen verwendeten Gasstromdichten aufsteigen, und in Fig. 3 eingetragen. Beim Abschätzen der maximalen beobachteten Gasblasengröße werden gelegentliche Gasblasen mit einem Durchmesser gleich dem zwei- oder mehrfachen Wert aller anderen Gasblasen nicht berücksichtigt, da sie nur einen äußerst kleinen Prozentsatz des gesamten Gas/volumens darstellen.

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Bei dem in diesem Beispiel beschriebenen Begasungs-Rührer ist eine große Anzahl von Gasblasen zu beobachten, die zur Oberfläche der Flüssigkeit hochsteigt und die Oberfläche durchbricht. Der Verhältniswert D/d beträgt ca. 27, was zu Gasblasen von ca. 4 mm maximalem Durchmesser bei den tangentialen Schergeschwindigkeiten und den Gasstromdichten im Kurvenctiagramm von Fig, 3 führt die typische interessierende Behandlungsbedingungen für verschiedenste Abwässer darstellen- , weshalb die Gasauflösungsgeschwindigkeit unbefriedigend ist.

Beispiel 2

Der Versuch ηεΐ-ch dem Beispiel 1wird mit einer Scheibe 22 mit einem Durchmesser von ca. 50 cm (20 Zoll) und einer maximalen Dicke im von den porösen Platten 70 eingenommenen Bereich von ca. 1,59 cm (5/8 Zoll) wiederholt. Dies ergibt einen Verhältniswert D/d von ca, 32. Die Scheibe dreht mit ca. 400 U/min, und die tangentiale Schergeschwindigkeit beträgt ca. 6,40 m (21 ft)/s.

Die einzelnen porösen Platten 70 auf der Scheibe 2 2 sind in radialer Richtung ca. 0,635 cm (1/4 Zoll) dick und ca. 2,86 cm (9/8 Zoll) breit. Der Druck, mit dem Luft der Hauptgaszuleitung 48 zugeführt wird, beträgt ca. 1.05 atü (15 psig) .

Die maximalen Gasblasengrößen, die. für'verschiedene Gasstromdichten bei diesem Begasungs-Rührer beobachtet werden, sind ebenfalls in Fig. 3 eingetragen. Daraus ist ersichtlich, daß die Gasblasen-Größe sich deutlich von den Ergebnissen des Beispiels 1 unterscheidet, wobei die beobachteten Gasblasengrößen nicht nur kleiner sind, sondern auch langsamer ihre Größe mit der Gasstromdichte (vgl. die unterschiedliche Neigung der beiden Kurven durch die Meßwerte in Fig, 3) als beim Begasungs-Rührer von Beispiel 1 zunimmt.

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Die in diesem Beispiel erhaltenen Gasblasengrößen sind für viele Gasblasenabscherzwecke ausreichend.

Beispiel 3

Der Versuch des Beispiels 1 wird mit der Ausnahme wiederholt, daß die Flüssigkeit, in die die Scheibe eingetaucht wird und in der sie gedreht wird, Leittmgswasser mit 4 ppm eines grenzflächenaktiven Mittels ist, wobei die Gasstromdichten ausweislich Fig. 4 ca. O_rO75 bis ca.

3 2
0^52 m /min · m Dispersionsfläche (ca. 0,25 bis ca. 1,7

2
cfm/ft ) betragen.

(Der Zusatz eines grenzflächenaktiven Mittels macht die Flüssigkeit in bezug auf die Gasblasenentstehung sehr ähnlich einer typischen durchmischten Flüssigkeit in einer Behandlungsanlage für aktivierten Abwasserschlamm. Das grenzflächenaktive Mittel erschwert die Koaleszenz, was eine wichtige Voraussetzung für derartige Abwasser ist.)

Die Ergebnisse dieses Beispiels mit einem Verhältniswert von D/d von ca. 27 sind ganz oben in Fig, 4 aufgetragen. Hierbei sind die Gasblasengrößen wegen des vorhandenen grenzflächenaktiven Mittels beträchtlich gegenüber den Ergebnisses des Beispiels 1 verbessert.

Beispiel 4

Der Versuch des Beispiels 3 wird mit folgenden Änderungen wiederholt:

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2543691

Scheibendurchmesser 50,8 cm (2O Zoll)

maximale Scheibendicke im Gasdispersionsbereich

1,59 cm (5/8 Zoll)

D/d
U/min

440

Tangentiale Schergeschwindigkeit V

6,28 m (20,6 Fuß)/s

Dicke der porösen Platten

0,635 cm (1/4 Zoll)

Radiale Breite der Porösen Platten

2,86 cm (1 1/8 Zoll)

Luftdruck

Gas stromdichte

1 ,05 atü (15psig)

ca. 0,075 - 0,58 m³/rä:i

Dispersionsoberflache (0,25-1 ,9 cfm/fi: )

Die maximalen Gasblasengrößen, die für die verschiedenen Gasstromdichten mit dem Begasungs-Rührer dieses Beispiels beobachtet werden, sind als zweite Kurve in Fig. 4 aufgetragen. Daraus ist ersichtlich, daß die Gasblasengröße einen deutlichen Unterschied gegenüber den Ergebnissen des Beispiels 3 zeigt, die als erste Kurve in Fig. 4 auftritt. Die erhaltenen Gasblasengrößen sind nicht nur kleiner, sondern zusätzlich, oberhalb einer Gasstromdichte von

3 2 2

ca. 0,3 m /min · m Dispersionsoberfläche (1,0 cfm/ft ) nimmt die Gasblasengröße (vgl. die unterschiedlichen Neigungen der rechten Abschnitte der ersten beiden Kurven in Fig. 4) langsamer als beim Begasungsrührer des Beispiels 3 zu.

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Die in diesem Beispiel erhaltenen Gasblasengrößen dürften für viele Gasblasenabscherzwecke befriedigend sein.

Beispiel 5

Der Versuch der Beispiele 3 und 4 wird mit tangentialen Schergeschwindigkeiten wiederholt, die ziemlich genau dieselbe Größe haben. In diesem Beispiel wird der Versuch des Beispiels 4 (mit einem Verhältniswert D/d von 32) mit porösen Platten 70 mit einer radialen Breite von ca. 2,5 cm (1 Zoll) und mit einer Scheibe 22 bei einer Drehzahl von ca. 610 U/min wiederholt, um eine tangentiale Schergeschwindigkeit ν von ca. 9,33 m (30,6 ft) /s zu erzeugen.

Wie aus der Kurve von Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Gasblasengrößen noch kleiner gegenüber den Werten der beiden Beispiele 3 und 4.

Beispiel 6

Bei diesem Beispiel wird der Versuch des Beispiels 3 mit folgenden,Änderungen wiederholt?

Scheibendurchmesser 1,83 m (72 Zoll)

maximale Scheibendicke
im Gasdispersionsbereich 2,5 cm (1 Zoll)

D/d 72

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U/min

125

Tangentiale Schergeschwindigkeit

9,30 m (30,5 Fuß)/s

Dicke der porösen Platten

0,953 cm (3/8 Zoll)

Radiale Breite der porösen Platten

10,1 cm (4 Zoll)

Ort der porösen Platten

Ober- und Unterseite der Scheibe 22

Luftdruck 1,4 atü(20 psig)

3

Gasstromdichte ca. 0,15-0,36 m /rein - m

Dispersionsoberfläche (ca. 0,5-1,2 cfm/ft²)

Die in diesem Beispiel 6 erzeugten Gasblasen sind noch kleiner als im Beispiel 5, wie ohne weiteres Fig. 4 ent— nehmbar ist.

Wie bereits oben darauf hingewiesen wurde, kann eine weitere Verkleinerung der Gasblasen erzielt werden, wenn der Verhältniswert D/d auf mindestens 128:1 erhöht wird. Der bevorzugte Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich beträgt also ca. 256:1 und noch mehr.

Es ist ersichtlich, daß die Kurven, die die Ergebnisse der Beispiele 4,5 und 6 darstellen, grundsätzlich dieselbe Steigung für die aufgetragenen Daten haben, wenn die Gasstromdichte oberhalb ca. 0,3 m /min · m (1,0 cfm/ft ) Dispersionsoberfläche gehalten wird, und daß

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3ο 2.643&91

dieser Anstieg sich deutlich vom Anstieg der Kurve unterscheidet, der die Ergebnisse des Beispiels 1 darstellt. Es darf angenommen v/erden, daß ähnliche Kurven für Verhältniswerte D/d größer grundsätzlich den gleichen allgemeinen Verlauf - bei noch kleineren beobachteten Gasblasen - wie die drei unteren Kurven der Kurvenschar in Fig. 1 haben v/erden.

Die Steuerung der Gasstromdichte, d.h. des Gasstroms pro Flächeneinheit der porösen Gasdispersionsoberfläche, in den obigen Beispielen bedeutet, daß diese Versuche im wesentlichen die gleich großen Gasblasen an der Gasblasenabscheroberfläche und ungefähr denselben Bereichsabstand zwischen den Gasblasen in der Grenzschichtströmung, die die Scheibenfläche verlassen, aufweisen. Daher sind die beobachteten Schwankungen in der Größe der Gasblasen, die von der Nachstrom/Stroni— Strömung um die verschiedenen Scheiben aufsteigen, auf Unterschiede im Ablauf der Koaleszenz im Nachstrom und im Strom zurückzuführen, die - gemäß der der Erfindung zugrundeliegenden Kenntnis (vgl. oben) - durch Unterschiede im Verhältniswert von Scheibendurchmesser zu maximaler Scheibendicke im Gasdispersionsbereich bedingt s ind.

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Leerse i te

Claims

Patentansprüche

1, Begasungsrührer zum Abscheren feiner Gasblasen von seiner Oberfläche bei Rotation im in eine Flüssigkeit eingetauchten Zustand,

mit einer Hohlwelle, die eine Hauptzuleitung für das in die Flüssigkeit einzuführende Gas bildet, und

mit einer an der Hohlwelle senkrecht zu deren Drehachse befestigten Scheibe, die mindestens einen Gasraum in Wirkverbindung mit der Hauptzuleitung bildet, von dem mindestens eine Wand porös zum Durchtritt von Gas durch diese Wand hindurch zur Außenfläche der Scheibe ist,

so daß durch Zufuhr von Gas zur Hauptzuleitung, wenn der Rührer um seine Drehachse rotiert, während er in der Flüssigkeit eingetaucht ist. Gas in den Gasraum und aus diesem durch die poröse Wand hindurch zur Erzeugung frei werdender Gasblasen an der Oberfläche der Scheibe strömt, welche Gasblasen durch die von der Flüssigkeit bei Rotation der Scheibe in ihr ausgeübten viskosen Scherkräfte abgeschert werden,

dadurch, gekennzeichnet,

daß der Verhältniswert von Gesamtdurchmesser (D) der Schei-

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be (22) zu maxiina-U-r Dicke (d) der Scheibe (22) im von den Gasräumen ei ngenomraenen Gasdispersionsbereich mindestens ca. 32Ά beträgt,

so daß die Koaleszenz der abgescherten Gasblasen im Nachstrom und Strom um die Scheibe (22) herum sehr klein ist.
2. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca, 48:1 beträgt.
3. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca. 64:1 beträgt.
4. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1 > dadurch gekennzeichnet, • daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca, 128:1 beträgt,
5. Begasungs-Rührer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca. 256:1 beträgt.
6. Begasungs-Rührer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite und die Unterseite der Scheibe (22) im wesentlichen parallel zueinander mit Ausnahme des äußeren Scheibenrands (46) verlaufen, wo die Scheibe (22) im Querschnitt auf eine kleinere Dicke am Scheibenumfang verjüngt ist.
7. Rühr-Scheibe für einen Begasungs-Rührer zum Abscheren "feiner Gasblasen von der Oberfläche der Scheibe bei Rotation im in eine Flüssigkeit eingetauchten Zustand;

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mit einer Gaszuleitung und mit mindestens einem Gasraum in Wirkverbindung mit der Gaszuleitung, von dem mindestens eine Wand porös zum Durchtritt von Gas durch diese Wand hindurch zur Außenfläche . der Scheibe ist,

so daß durch Zufuhr von Gas zur Gaszuleitung, wenn der Rührer um seine Drehachse rotiert, während er in der Flüssigkeit eingetaucht ist, Gas in den Gasraum und aus diesem durch die poröse Wand hindurch zur Erzeugung freiwerdender Gasblasen an der Oberfläche der Scheibe strömt, welche Gasblasen durch die von der Flüssigkeit bei Rotation der Scheibe in ihr ausgeübten viskosen Scherkräfte abgeschert werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Verhältniswert von Gesamtdurchmesser (D) der Scheibe (22) zu maximaler Dicke (d) der Scheibe (22) im von den Gasräumen eingenommenen Gasdispersionsbereich mindestens ca. 32;1 beträgt,

so daß die Koaleszenz der abgescherten Gasblasen im Nachstrom und Strom um die Scheibe (22) herum sehr klein ist,
8. Rühr-Scheibe nach Anspruch 7, dadurch gekonnzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca. 48:1 beträgt.
9, Rühr-Scheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca. 64;1 beträgt.
10. Rühr-Scheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens ca. 128; 1 beträgt.

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11. Ruhr-Scheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verhältniswert (D/d) mindestens 256:1 beträgt.
12. Rühr-Scheibe nach einem der Anspi-üche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite und die Unterseite der Scheibe (22) im v/esentlichen. parallel zueinander mit Ausnahme des äußeren Scheibenrands (4G) verlaufen, wo der Scheibenumfang im Querschnitt bis auf eine Dicke von ca. 0,159 cm verjüngt ist,

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