DE2646742A1 - Vorrichtung fuer die erzeugung von blaeschen in einer fluessigkeit - Google Patents

Vorrichtung fuer die erzeugung von blaeschen in einer fluessigkeit

Info

Publication number
DE2646742A1
DE2646742A1 DE19762646742 DE2646742A DE2646742A1 DE 2646742 A1 DE2646742 A1 DE 2646742A1 DE 19762646742 DE19762646742 DE 19762646742 DE 2646742 A DE2646742 A DE 2646742A DE 2646742 A1 DE2646742 A1 DE 2646742A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
gas
gas supply
nozzle part
distributor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762646742
Other languages
English (en)
Other versions
DE2646742C2 (de
Inventor
Toshiharu Kumazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Precision Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Precision Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP50131405A external-priority patent/JPS5256074A/ja
Priority claimed from JP6055976A external-priority patent/JPS52144860A/ja
Application filed by Mitsubishi Precision Co Ltd filed Critical Mitsubishi Precision Co Ltd
Publication of DE2646742A1 publication Critical patent/DE2646742A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2646742C2 publication Critical patent/DE2646742C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1278Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C02F3/1294"Venturi" aeration means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/75Flowing liquid aspirates gas

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

Dipl.-Chem. Dr. Brandes Dr.-Ing. Held Dipl.-Phys. Wolff
8 München 22, ThierschstraBe
Tel.(089)293297
Telex 0523325 (patwo d)
Telegrammadresse:
wolffpatent, münchen
Postscheckkonto Stuttgart 7211
(BLZ 60010070)
Deutsche Bank AG, 14/28630
(BLZ 60070070)
Bürozeit: 8-12 Uhr, 13-16.30 Uhr
außer samstags
Reg. Nr. 125 067
13. Oktober 19 76 25/2
MITSUBISHI PRECISION CO., LTD.
345, Kamimachiya, Kamakura-shi, Kanagawa-ken / Japan
Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit
709819/0633
Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit, die einen hervorragenden Kontakt einer Flüssigkeit mit einem Gas sowie eine hervorragend wirksame Dispergierung von Gasbläschen in einer Flüssigkeit ermöglicht.
Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von Bläschen in Flüssigkeiten bekannt. Ein bekanntes Verfahren besteht darin, ein komprimiertes Gas durch kleine Öffnungen in eine Flüssigkeit zu pressen, wobei Gasbläschen erzeugt werden. Eine andere bekannte Bläschen erzeugende Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Düse, durch die ein Gas oder eine Gas-Flüssigkeitsmischung in eine Flüssigkeit gepreßt wird. Diese Vorrichtung enthält jedoch keine Vorrichtungsteile, die ein Dispergieren von Teilchen in einer Flüssigkeit ermöglichen. Eine weitere bekannte Vorrichtung ist durch ein rotierendes zylindrisches Element gekennzeichnet, das mit einer hohen Geschwindigkeit in einer Flüssigkeit rotiert und bei der ein Gas in das rotierende zylindrische Element eingespeist wird und feine Gasbläschen durch die Wände des rotierenden zylindrischen Elementes austreten.
Nachteilig an sämtlichen der bekannten Vorrichtungen ist jedoch, daß es schwierig ist, Bläschen eines ausreichenden Feinheitsgrades zu erzeugen, der einen hohen Gas-Flüssigkeitskontakt ermögicht. Des weiteren ist es bei den bekannten Vorrichtungen schwierig, den Dispersionswinkel des Stromes von Gasbläscheii oder der Bläschen enthaltenden Flüssigkeit in die Flüssigkeit vorteilhaft einzustellen. Die ein rotierendes zylindrisches Element aufweisende Vorrichtung hat des weiteren den Nachteil, daß bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten Maßnahmen zur Abdichtung der Welle getroffen werden müssen, daß leicht Defekte auftreten und die Lebensdauer der Vorrichtung vergleichsweise kurz ist.
709819/0633
Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile der bekannten Bläschen erzeugenden Vorrichtungen vermieden werden. Insbesondere sollte eine Bläschen erzeugende Vorrichtung des Typs geschaffen werden, beider Flüssigkeit durch eine Düse oder ein Düsenelement ausgespritzt wird, wobei selbst dann, wenn eine Fremdsubstanz in der aus der Düse ausgespritzten Flüssigkeit enthalten ist, keine Störungen oder Verstopfungen des Düsenelementes auftreten. Des weiteren sollte die Gefahr einer Zerstörung oder einer Beschädigung des Düsenelementes durch Abrieb weitestgehend eliminiert werden und eine Vorrichtung geschaffen werden, die gegenüber bekannten entsprechenden Vorrichtungen eine stark verbesserte Lebensdauer aufweist.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit, die gekennzeichnet ist durch die Kombination folgender Merkmale:
einen Düsenteil mit einem Flüssigkeitseinlaß für die Zufuhr einer unter Druck stehenden Flüssigkeit und einem einen Abstand von dem Flüssigkeitseinlaß einhaltenden Flüssigkeitsauslaß zum Ausspritzen der unter Druck stehenden Flüssigkeit;
einen Aufschlagverteiler mit einer Aufpralloberfläche, der derart angeordnet ist, daß die unter Druck stehende, den Flüssigkeitsauslaß verlassende Flüssigkeit auf die Aufpralloberfläche auftrifft und ein dispergierender, in die Flüssigkeit gerichteter Strom der unter Druck stehenden Flüssigkeit erzeugt wird, so daß ein Bereich niederen Druckes in der Flüssigkeit rundum den dispergierenden Strom der unter Druck stehenden Flüssigkeit erzeugt wird,
sowie eine Gaszuführeinrichtung für die Einspeisung von Gas in den den Aufschlagverteiler umgebenden Bereich, die derart ausgestaltet ist, daß das Gas in den Bereich niederen Druckes der Flüssigkeit eingesaugt wird.
709819/063 3'
Die Zeichnungen, in der bevorzugte Vorrichtungen für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit, z.B. einem wässrigen Medium, sowie Anlagen mit derartigen Vorrichtungen dargestellt sind, dienen der näheren Erläuterung der Erfindung. Im einzelnen sind dargestellt in:
Figur 1 ein vertikaler Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 2 ein vertikaler Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 3 ein vertikaler Schnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 3A eine perspektivische Ansicht eines Aufschlagverteilers der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung;
Figur 4 ein vertikaler Schnitt durch eine vierte Ausgestaltung einer Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 5 ein vertikaler Schnitt durch eine fünfte Ausgestaltung einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 6 ein vertikaler Schnitt durch eine sechste Ausführungsform einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung;
Figur 7 eine schematische Ansicht einer Anlage mit einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung und
Figur 8 eine schematische Ansicht einer weiteren Anlage mit einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach der Erfindung.
709819/0633
In den Zeichnungen, in denen fünf vorteilhafte Bläschen erzeugende Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt sind, dienen gleiche Bezugszeichen zur Kennzeichnung gleicher Vorrichtungsteile.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus dem Düsenteil 10, dem Aufschlagverteiler 20 und der Gaszufuhreinrichtung 25.
Das üüsenteil 10 weist einen Flüssigkeitseinlaß 12 auf sowie einen Gewindeabschnitt 11 für die Verbindung mit einer Flüssigkeitszufuhrleitung sowie einen Flüssigkeitsauslaß 15 an dem dem Flüssigkeitseinlaß gegenüberliegendem Ende. Das Düsenteil 10 weist eine Bohrung auf, die aus dem zylindrischen Abschnitt 13 und einem konvergierenden Abschnitt 14 besteht, die konzentrisch zwischen dem Flüssigkeitseinlaß 12 und dem Flüssigkeitsauslaß 15 liegen. Durch das Düsenteil 10 erstreckt sich eine Tragstange 22 mit einem starr befestigten Aufschlagverteiler 20. Dieser Aufschlagverteiler 20 ist derart angeordnet, daß er dem Flüssigkeitsauslaß 15 gegenüberliegt. Die Tragstange 22 wird durch Halteelemente 23 und 24 in ihrer Lage gehalten, derart, daß sie zentrale Achse des Düsenteiles 10 bildet. Die Tragstange 22 durchdringt den Aufschlagverteiler 20 und erstreckt sich auf der der Aufpralloberfläche 21 gegenüberliegenden Seite des Aufschlagverteilers^der gegenüber dem Flüssigkeitsauslaß 15 des Düsenteiles 10 angeordnet istjin die Gaszufuhreinrichtung.
Der Aufschlagverteiler 20 ist auf der Tragstange 22 mittels einer Festhalteschraube 30 befestigt. Auf der Tragstange 22 ist des weiteren die Gaszufuhreinrichtung 25 befestigt, und zwar mittels einer Feststellschraube 31. Die Gaszufuhreinrichtung 25 ist dabei derart angeordnet, daß ein Gasauslaß 28, aus dem beispielsweise komprimierte Luft aus einer Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25 austreten kann, gegenüber der Rückseite des Aufschlagverteilers 20 gegenüber der Aufpralloberfläche 21 liegt. Die Gaszufuhreinrichtung 25 weist eine Zufuhrleitung 27 für die Einspeisung des Gases in die Gaskammer 26 aus einem nicht dargestellten Gasvorratsbehälter auf.
709819/0633
Auf dem zylindrischen Außenteil des Endteiles des Düsenteiles 10 ist eine Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels befestigt, die eine konische Oberfläche 17 aufweist, eine zylindrische Innenwand 18 und eine spitzwinklige Kante 19. Die Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels umgibt die Auslaßöffnung 15 und ist dabei derart angeordnet, daß die spitzwinklige Kante 19 in axialer Richtung zum Aufschlagverteiler 20 und von diesem fortbewegt werden kann, wenn eine Feststellschraube 29 für die Fixierung- der Vorrichtung 16 auf dem Düsenteil 10 gelöst wird. Zu bemerken ist, daß, da der Aufschlagverteiler 20 und die Gaszufuhreinrichtung 25 auf der Tragstange 22 derart fixiert sind, daß sie auf der Tragstange 22 in axialer Richtung verschoben werden können, sie auf der Tragstange 22 in verschiedenen geeigneten Positionen durch Feststellschrauben 30 und 31 festgehalten werden können. Dies bedeutet, daß nach dem die relativen Positionen des Aufschlagverteilers 20 und des Flüssigkeitsauslassen 15 des Düsenteiles 10 sowie die relativen Positionen der Gaszufuhreinrichtung 25 und des Aufschlagverteilers 20 eingestellt worden sind, die Feststellschrauben 30 und 31 angezogen werden können.
Im folgenden soll die Arbeitsweise der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung näher erläutert werden.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung wird in geeigneter Weise in eine Flüssigkeit gebracht, in der Gasbläschen erzeugt werden sollen.
Die Flüssigkeit, die durch ein Leitungssystem umgewälzt werden kann und mittels einer geeignete Pumpe unter Druck gesetzt werden kann, wird in das Düsenteil 10 durch eine nicht dargestellte Leitung eingespeist, die an das Gewindestück 11 angeschlossen wird. Die durch den Flüssigkeitseinlaß 12 eintretende Flüssigkeit wird nach Passieren des durch die Abschnitte 13 und 14 gebildeten Kanals aus dem Flüssigkeitsauslaß 15 ausgedrückt. Die unter Druck stehende aus dem Auslaß 15 ausgedrückte Flüssigkeit trifft dann mit voller Wucht auf die kreisförmige Aufprallober-
709819/0633
■'■*
fläche 21 des Aufschlagverteilers 20 auf und wird danach in dem gesamten Flüssigkeitsteil dispergiert, der den Aufschlagverteiler 20 umgibt. Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird dabei in Form eines Dispersionsstromes S von hoher Geschwindigkeit konisch in radialer Richtung bezüglich der Achse des Düsenteiles 10 aus dem Auslaß 15 ausgepreßt.
Effektes
Aufgrund eines hydrodynamischen/wird die umgebende Flüssigkeit angezogen oder angesaugt, wodurch ein Bereich von vergleichsweise geringem Druck in der Flüssigkeit rund um den Dispersionsstrom S erzeugt wird. Aus der Gaskammer 26 wird Gas durch den Gasauslaßabschnitt 28 der Gaszufuhreinrichtung 25 in den Bereich niederen Druckes eingespeist. Das eingespeiste Gas wird demzufolge in den Dispersionsstrom S eingesaugt und in kleinteilige Bläschen überführt. Die Flüssigkeit wird ferner durch diese Bläschen bewegt, wodurch ein außerordentlich effektiver Gas-Flüssigkeitskontakt hervorgerufen wird.
Das Gas wird in die Gaskammer 26, wie durch den Pfeil dargestellt, durch die Leitung 27 eingespeist. Die Entfernung zwischen dem Auslaß 15 und der Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20 kann dabei durch Verschieben des Aufschlagverteilers 20 auf der Tragstange 22 eingestellt werden, wobei die Position des Aufschlagverteilers 20 derart eingestellt wird, daß ein möglichst hoher Einspritzdruck ißtiXder Flüssigkeit erreicht wird, die durch den Auslaß 15 eingespritzt wird. Die Feststellung des Aufschlagverteilers erfolgt dabei durch Anziehen der Feststellschraube 30.
Der Dispersionswinkel α des Dispersionsstromes S kann durch Verschieben der Vorrichtung für die Einstellung des Dispersionswinkels 16 auf dem Düsenteil 10 eingestellt werden. Nachdem der Dispersionswinkel auf den vorgeschriebenen Wert eingestellt worden ist, läßt sich die Vorrichtung 16 auf dem Düsenteil 10 durch Feststellen der Feststellschraube 29 fest fixieren. Die Vorrichtung 16 für die Einstellung des Dispersionswinkels kann mit dem Düsen-
709819/0633
teil 10 durch eine Hohlschraube und eine Schraubenspindel in Eingriff gebracht werden, so daß eine Feineinstellung des Dispersionswinkels des flüssigen Dispersionsstromes S erreicht werden kann.
Die relativen Entfernungen zwischen der Gaszufuhreinrichtung und dem Aufschlagverteiler 20 und zwischen der Gaszufuhreinrichtung 25 und der Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels können durch Verschieben der Gaszufuhreinrichtung 25 auf der Tragstange 22 derart eingestellt werden, daß die Gasansaugung und die wirksame Entstehung von feinen Bläschen durch den Disperionsstrom S verwirklicht werden können. Ist die geeignete Position der Gaszufuhreinrichtung 25 ermittelt worden, so kann die Einrichtung 25 auf der Tragstange 22 durch die Feststellschraube 31 fest fixiert werden.
Im folgenden soll die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben werden.
Im Gegensatz zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform, bei der die Gaszufuhreinrichtung 25 auf einer Tragstange 22 befestigt ist, die sich im Zentrum der Vorrichtung befindet, ist bei der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung die Gaszufuhreinrichtung 25a mittels mehrerer Stützglieder 34, einer Aufspannplatte 32 und einer Feststellschraube 33 mit dem Düsenteil 10 verbunden. Wie sich aus Figur 2 ergibt, verbinden die Stütz- oder Halteglieder 34 ein Flanschteil 35 der Gaszufuhreinrichtung 25a mit der Aufspannplatte 32, die mittels einer Feststellschraube 33 an dem Düsenteil 10 befestigt ist. Da das Düsenteil 10 in einer zentralen Bohrung der Aufspannplatte 32 gleitend verschoben werden und durch die Feststellschraube 33 festgehalten werden kann, läßt sich die Entfernung zwischen dem Düsenteil 10 und der Gaszufuhreinrichtung 25a leicht durch Lösen der Feststellschraube 33 und Verschieben des Düsenteiles 10 in axialer Richtung einstellen.
709819/0633
Die Arbeitsweise der in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung braucht nicht näher erläutert zu werden, da sie der Arbeitsweise der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung gleicht.
Im folgenden soll die in den Figuren 3 und 3A dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben werden.
Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung weist wiederum ein Düsenteil 10 auf, das an einem Ende einen Gewindeabschnitt 11 aufweist, an den eine Leitung zum Einspeisen von Flüssigkeit angeschlossen werden kann. Gegenüber dem Flüssigkeitseinlaß 12 befindet sich der Flüssigkeitsauslaß 15. Das Düsenteil 10 weist eine Bohrung 13 mit einem sich konisch verjüngenden Teil 14 auf. Dem Flüssigkeitsauslaß gegenüber liegt der Aufschlagverteiler 20a mit einer kreisrunden Aufpralloberfläche 21 und einem Flanschteil 37. Wie später noch beschrieben werden wird, weist das Flanschteil 37 eine Anzahl von Bohrungen 38 auf, durch die Gas strömen kann. Der Aufschlagverteiler 20a ist in der Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25b eingebaut. Die Gaszufuhreinrichtung 25 ist an eine Gaszufuhrleitung 27 angeschlossen, durch welche Gas in Richtung des Pfeiles in die Gaskammer 26 eingespeist wird. Das in die Gaskammer 26 eingespeiste Gas gelangt dann durch die Bohrungen 38 des Aufschlagverteilers 20a in den Bereich rundum den Aufschlagverteiler 20a. An dem dem Aufschlagverteiler 2§ zugewandten Ende des Düsenteiles 10 sitzt die Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels mit einer konischen Oberfläche 17, einer zylindrischen Innenwand 18 und der Kante 19. Die Vorrichtung 16 wird dabei mittels einer Feststellschraube 29 festgehalten. Die Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels sitzt dabei derart auf dem Düsenteil 10, daß es längs der Achse des Düsenteiles 10 in Richtung des Aufschlagverteilers 20a verschoben werden kann, wenn die Feststellschraube 29 gelöst wird, so daß diejlnnenwand 18 auf ein Niveau oberhalb oder unterhalb des Flüssigkeitsauslasses 15 verschoben werden kann. Das Düsenteil 10 ist mittels einer Feststellschraube 33 an eine Festellplatte 32 an-
709819/0633
geschraubt. Wird die Schraube 33 gelöst, so läßt sich der Auslaß 15 des Düsenteiles IO in Richtung des Aufschlagverteilers 20a oder von diesem fortbewegen. Die Feststellplatte 32 ist über eine Reihe länglich ausgebildeter Stützglieder 34 mit der Gaszufuhreinrichtung 25b verbunden, wodurch die Einheit der Vorrichtung hergestellt wird.
In vorteilhafter Weise kann der Durchmesser d2 der kreisrunden Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20a beispielsweise etwa 1,5 mal so groß sein wie der Durchmesser d.. des Auslasses des Düsenteiles 10 und der Durchmesser d3 des zylindrischen Innenteiles 18 kann in vorteilhafter Weise beispielsweise 2,0 mal so groß sein wie der Durchmesser d... Es hat sich gezeigt, daß bei diesen Durchmesserverhältnissen besonders stabile Aufschlag- und Dispersionseffekte der unter Druck stehenden Flüssigkeit erreicht werden können.
Figur 3A ist, wie bereits dargelegt, eine perspektivische Ansicht des Aufschlagverteilers 20a der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung. Aus Figur 3A ergibt sich, daß das Flanschteil 37 eine Anzahl Bohrungen 38 aufweist. Bei der in Figur 3A dargestellten Ausführungsform handelt es sich um runde Bohrungen, doch können diese Bohrungen auch eine andere Form aufweisen, z.B. eckig sein. Auch kann das Flanschfeil 37 beispielsweise mehrere rillenförmige Bohrungen oder bogenförmige Einkehlungen (arcuate grooves) aufweisen, um die Induktion des Gases zu steigern.
Der Aufschlagverteiler 20a ist fest in die Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25b (Figur 3) eingepaßt, beispielsweise durch einen Preßsitz oder eine Schrumpfsitzpassung. Andererseits ist es beispielsweise jedoch auch möglich, daß das Flanschteil 37 ein Gewinde aufweist und die Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25 ein Muttergewinde aufweist, so daß der Aufschlagverteiler 20a an die Gaskammer 26 angeschraubt werden kann.
709819/0833
- yd -
Im folgenden soll die Betriebsweise der in Figuren 3 und 3A dargestellten Vorrichtung näher beschrieben werden.
Die Vorrichtung wird in eine Flüssigkeit gebracht, worauf durch den Flüssigkeitseinlaß 12 des Düsenteiles 10 durch eine nicht dargestellte Leitung Flüssigkeit eingedrückt wird. Die nicht dargestellte Zufuhrleitung wird dabei mit dem Gewindeteil 11 verschraubt. Die Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe oder dergleichen in Richtung des Pfeiles durch die zylindrische Bohrung 13 und die sich verjüngende Bohrung 14 durch den Auslaß 15 gedrückt. Die unter Druck stehende Flüssigkeit trifft dann auf die kreisrunde Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20a auf und wird in Form eines Dispeeionsstromes S gleichförmig und konisch rundum den Aufschlagverteiler verteilt. Infolge eines hydrodynamischen Effektes saugt der Dispersionsstrom S die vorhandene Flüssigkeit an, wodurch rund um den Dispersions strom S ein Bereich niedrigen Druckes erzeugt wird, wodurch aus den Bohrungen 38 der Gaszufuhreinrichtung 25b, die sich in diesem Bereich niedrigen Druckes befindet, Gas aus der Gaskammer 26 angesaugt wird. Das angesaugte Gas wird dann in den Dispeisionsstrom S gesogen und in der Flüssigkeit in Form kleiner Bläßchen verteilt, welche die Flüssigkeit bewegen, wodurch wiederum ein effektiver Gas-Flüssigkeitskontakt erzeugt wird. Wie bereits dargelegt, kann der Durchmesser d2 der Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20a in vorteilhafter Weise so eingestellt sein, daß er etwa 1,5 mal so groß ist wie der Durchmesser d- des Auslasses 15 des Düsenteiles 10. Auf diese Weise läßt sich der Dispersionsstrom in vorteilhafter Weise stabilisieren. In die Gaskammer 26 wird das Gas durch die Leitung 27, wie durch den Pfeil in Figur 3 angedeutet, eingespeist. Der Abstand zwischen dem Auslaß 15 und der Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20a läßt sich durch Verschieben des Düsenteiles 10 in Richtung des Aufschlagverteilers 20a oder vom Aufschlagverteiler 20a wegverändern. Auf diese Weise läßt sich die Lage des Düsenteiles 10 derart einstellen, daß der Spritzdruck der unter Druck stehenden Flüssigkeit, die aus dem Auäaß 15 ausgespritzt wird so hoch und so stabil wie möglich ist. Hat
709819/0633
-vt-
man die günstigste Position des Düsenteiles 10 festgestellt, so läßt sich dieses in der ermittelten günstigsten Position feststellen, in dem man das Düsenteil durch die Feststellschraube 33 an der Feststellplatte 32 festschraubt. Andererseits ist es jedoch auch möglich, zunächst die günstigste Position des Düsenteiles 10 zu ermitteln, das Düsenteil 10 auf der Feststellplatte 32 festzuschrauben und dann die Vorrichtung in die Flüssigkeit zu bringen.
Der Dispersionswinkel α des Dispersionsstromes S läßt sich dadurch verändern, daß die Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels mit der spitzwinkeligen Kante 19 und der zylindrischen Innenwandung 18 auf dem Düsenteil 10 verschoben wird. Nach dem durch Verschieben der Vorrichtung 16 der günstigste Dispersionswinkel ermittelt worden ist, kann die Vorrichtung 16 auf dem Düsenteil 10 durch die Schraube 29 festgeschraubt werden. Durch Verwendung von Schrauben mit sehr feinem Gewinde, durch die die Vorrichtung 16 auf dem Düsenteil 10 festgehalten wird, lassen sich sehr genaue Einstellungen erreichen.
Durch Verschieben des Düsenteiles 10 in vertikaler Richtung bezüglich der Feststellplatte 32 lassen sich die relativen Entfernungen zwischen Gaszufuhreinrichtung 25b,Aufschlagverteiler 20a und Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels derart einstellen, daß ein wirksames Ansaugen des Gases, ein wirksames Einziehen des Gases in den Dispersionsstrom S und eine Erzeugung von feinen Bläschen durch den Dispersionsstrom S erreicht werden kann.
Ein vorteilhaftes Merkmal der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung besteht darin, daß da sowohl die zylindrische Bohrung 13 wie auch die konvergierende Bohrung 14 des Düsenteiles 10 zum Ausspritzen der unter Druck stehenden Flüssigkeit auf die Aufpralloberfläche 21 des Aufschlagverteilers 20a der Flüssigkeit einen freien Durchtritt ohne Behinderungen ermöglichen, keine Gefahr einer Verstopfung besteht, und zwar auch dann nicht, wenn Fremdkörper in der ausgespritzten oder ausgepreßten Flüssig-
709819/0633
- yt -
keit enthalten sein sollten. Im Gegensatz zu den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen, bei denen der Aufschlagverteiler 20 auf einer Tragstange 22 befestigt ist und Halteglieder 23 und 24 in die Bohrung 13 des Düsenteiles 10 ragen, weist die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung keine Tragstange 22 mit Haltegliedern 23 und 24 auf, so daß sich der durch den Einlaß T2 in das Düsenteil 10 eingespeisten Flüssigkeit keinerlei Hindernisse in den Weg stellen.
Bei der in Figur 4 dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden der Aufschlagverteiler 20a und die Gaszufuhreinrichtung 25b der in den Figuren 3 und 3A dargestellten dritten Ausführungsform etwas verändert. Die in Figur 4 dargestelte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 3 und 3A dargestellten Ausführungsform im wesentlichen durch einen modifizierten Aufschlagverteiler 20a1 ohne Flansch und eine Gaszufuhreinrichtung 25b' mit einer tiefen zylindrischen Gaskammer 26. Diese tiefe zylindrische Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25b1 ermöglicht es dem aus der Gaszufuhrleitung 27 zugeführten Gas ohne Behinderung in Richtung der Gasaustrittsöffnung 28 zu strömen.
Während des Betriebes der Vorrichtung wird das Gas aus der Gaskammer 26 besonders leicht in den Dispersionsstrom S (siehe Figur 3) gesaugt und in feine Bläßchen überführt. Im Falle dieser vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die axiale Tiefe der Gaskammer 26 im Vergleich zu den entsprechenden Gaskammern der anderen Vorrichtungen merklich vergrößert. Diese Ausgestaltung der Gaskammer 26 der Gaszufuhreinrichtung 25b' bringt einen weiteren besonderen Vorteil mit sich. Wird die Vorrichtung in eine Flüssigkeit eingetaucht und wird die Zufuhr des unter Druck stehenden Gases aus der Gaszufuhrleitung 27 unterbrochen, so kann die Flüssigkeit, die die Vorrichtung umgibt, unter Umständen durch die Gaskammer 26 in die Gaszuführleitung 27 gelangen. Enthält die Flüssigkeit Fremdstoffe, so können sich diese Fremdstoffe an den Innenwandungen der Gaszuführleitung 27 festsetzen und unter Umständen eine Verstopfung der Leitung 27 herbeiführen. Durch Vergrößerung der axialen Tiefe der Gaskammer 26 der Gas zuführeinrich-
709819/0633
tung läßt sich der Eintritt von Flüssigkeit in die Gaszufuhrleitung 27 wirksam verhindern. Infolgedessen läßt sich die Gefahr einer Verstopfung der Gaszufuhrleitung 27 vermeiden, und zwar auch dann, wenn die Flüssigkeit Fremdstoffe enthält, beispielsweise faserförmige Fremdstoffe.
Bei der in Figur 5 dargestellten fünften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind der Aufschlagverteiler 20b und die Gaszufuhreinrichtung 25c auf einer Gaszufuhrleitung 40 befestigt, die sich durch das Düsenteil 10a erstreckt. In das untere Ende des Düsenteiles 10a ist ein Bodenteil 47 eingesetzt, das die Gaszufuhrleitung 40 in ihrer Position hält, so daß das Düsenteil 10a, der Aufschlagverteiler 20b und die Gaszufuhreinrichtung 25c wiederum eine kompakte Vorrichtung bilden.Im Falle der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform befindet sich der Aufschlagverteiler 20b im Mittelteil der Gaszuführleitung 40 und die Gaszufuhreinrichtung 25c befindet sich am oberen Ende der Gaszufuhrleitung 40. Die Gaszuführeinrichtung 25c weist eine Platte 42 mit einer Vielzahl von Gasdurchtrittsöffnungen 44 auf. Die Platte 42 liegt zwischen einer oberen Gaskammer 26 und einer unteren Gaskammer 26'. Beide Kammern 26 und 26' sind somit durch die Gasdurchtrittsöffnungen 44 der Platte 42 miteinander verbunden. Die Gaszufuhreinrichtung 25c sitzt dabei auf der Gaszuführleitung 40 und wird auf dieser durch eine Feststellschraube 43, die sich durch die Platte 42 erstreckt, festgehalten. Die Gasaustrittsöffnung 28 liegt dem Aufschlagverteiler 20b gegenüber, so daß aus der Öffnung 28 austretendes Gas in den Bereich rundum den Aufschlagverteiler 20b gelangt. Da im Falle dieser vierten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung das Bodenteil 47 das untere Teil des Düsenteiles 10a verschließt, wird die unter Druck stehende Flüssigkeit durch eine seitliche Zufuhrleitung 45 in das Düsenteil 10a eingeführt. Das Gas wird aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter durch die Gaszufuhrleitung 40 in die Gaszufuhreinrichtung 25c eingespeist.
709819/0633
-Vi-
Bei der in Figur 6 dargestellten sechsten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird unter Druck stehende Flüssigkeit von oben nach unten eingespeist. Der Aufschlagverteiler 20c sitzt auf der Gaszufuhrleitung 40a, die sich durch das Düsenteil 10a erstreckt. Der Aufschlagverteiler 20c ist auf der Gaszufuhrleitung 40a mittels einer Feststellschraube 30 befestigt. Wird die Schraube 30 gelöst und der Aufschlagverteiler 20c in vertikaler Richtung bezüglich dem Flüssigkeitsauslaß 15 des Düsenteiles 10a verschoben, so wird der Dispersionswinkel des Dispersionsstromes der unter Druck stehenden Flüssigkeit wie im Falle der bereits beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen verändert.
Die Gaszuführleitung 40a erstreckt sich durch den Aufschlagverteiler 20c nach unten. Das aus dem unteren Ende 41 der Gaszufuhrleitung 40a in die Flüssigkeit, in die die Vorrichtung eingetaucht ist, austretende Gas steigt in der Flüssigkeit nach oben und wird von dem Dispersionsstrom der unter Druck stehenden Flüssigkeit angesaugt, der durch den Aufschlagverteiler 20c erzeugt wird, wodurch in wirksamer Weise feine Bläschen in der Flüssigkeit erzeugt werden, die die erfindungsgemäße Vorrichtung umgibt.
In das obere Ende des Düsenteiles 10 ist eine Abschlußplatte 47 eingesetzt, welche die Gaszuführleitung 40a, welche durch das Düsenteil 10a verläuft, in ihrer Lage hält. Im Falle dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich die Abschlußplatte 47 im Oberteil des Düsenteiles 10a und die
über unter Druck stehende Flüssigkeit wird in die Bohrung 13 in eine Leitung 45 eingespeist, die auf einer Seite in das Düsenteil 10a eingeführt wird. In vorteilhafter Weise mündet die Fltissigkeitszufuhrleitung 45 derart in eine Seite des Düsenteiles 10a, daß die Achsen der Leitung 45 und die Mittelachse des Düsenteiles 10a einander schneiden. Ein charakteristisches Merkmal dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß der Flüssigkeitsauslaß 15 des Düsenteiles 10a nach unten gerichtet ist, so daß die unter Druck stehende Flüssigkeit abwärts auf den Auf-
709819/063 3
schlagverteiler 20c aufgepritzt wird. Wesentlich ist ferner, daß das Gas von oben her in den Bereich, der den Aufschlagverteiler 20c umgibt zugeführt wird, und zwar durch eine Gaszufuhrleitung 40a, welche in diesem Falle allein die Gaszufuhreinrichtung bilden kann. Dies bedeutet, daß die Konstruktion dieser Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den bisher beschriebenen Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen sehr einfach ausgebildet ist. Im Falle der in Figur 6 dargestellten Ausführungsform fließt die unter Druck stehende Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles aus der Zufuhrleitung 45 in das Innere des Düsenteiles 10a und von dort in Richtung des Auslasses 15 durch die Bohrungen 13 und 14 mit kreisrundem Querschnitt. Infolgedessen besteht auch hier kein Risiko einer Verstopfung,und zwar selbst dann nicht, wenn die unter Druck stehende Flüssigkeit Fremdstoffe enthält. Da die Vorrichtung von oben in einen Flüssigkeitsbehälter oder Tank eingetaucht werden und im inneren des Behälters bzw. Tanks durch geeignete Halteelemente befestigt werden kann, sind keine besonderen Maßnahmen zu treffen, beispielsweise ein Anbohren des Flüssigkeitsbehälters oder Tankes zum Zwecke der Unterbringung der Bläschen erzeugenden Vorrichtung. Infolgedessen ist diese Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dann besonders vorteilhaft, wenn die Bläschen erzeugende Vorrichtung in einem bereits existierenden Flüssigkeitsbehälter oder Tank untergebracht werden soll, der eine Flüssigkeit enthält, in der Bläschen erzeugt werden sollen.
Figur 7 zeigt die Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Anlage in der in einer Flüssigkeit Bläschen erzeugt werden sollen.
Bei der in Figur 7 dargestellten Anlage befindet sich die erfindungsgemäße Bläschen erzeugende Vorrichtung A im unteren Teil eines Tankes 50 eines Durchmessers von 200 mm und einer Höhe von 2000 mm. Der Tank ist oben offen und von dem Typ, wie er zum Inkontaktbringen eines Gases mit einer Flüssigkeit verwendet werden kann und der die Durchführung von Oxidationsprozessen ermöglicht.
709819/0633
Dem Tank 50 wird beispielsweise mittels einer Flüssigkeitspumpe 52 und einer Flüssigkeitsleitung 51 Flüssigkeit K entnommen, die beispielsweise aus einer Natriumsulfitlösung bestehen kann. Diese Lösung wird dann durch das Strömungssteuerventil 53 recyclisiert. Die recyclisierte Lösung K wird im unteren Abschnitt des Tanks 50 in die Vorrichtung A eingedrückt und in einem Dispersionswinkel von 180° dispergiert. Durch eine Luftleitung 54 wird des weiteren mittels einer Pumpe 56 Luft in die Vorrichtung A eingespeist. In der Leitung 54 befindet sich ein Strömungsmeßventil 55. Auf diese Weise wird Luft eingeblaßen und durch den Dispersionsstrom dispergiert, wobei die Flüssigkeit in dem Tank durch die Bläschen in Bewegung gerät. Das Verhältnis der Menge an recyclisierter Lösung, d.h. die Menge der Lösung, die aus dem Vorrichtungsauslaß austritt, zur Menge an zugeführter Luft kann jederzeit verändert werden, in dem die Strömungssteuerventile 53 und 55 betätigt werden.
Im Falle des in Figur 7 dargestellten Beispieles läßt sich ein Sauerstoff-Migrations-Koeffizient von 800 bis 900 Hr zur Natriumsulfitlösung bei einer flüchtigen (superficial) Gasgeschwindigkeit in einer Kolonne von 4 cm/Sek. erzielen.
In Figur 8 ist ein weiteres Beispiel für die Anwendbarkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
Im Falle der in Figur 8 dargestellten Anlage befindet sich die Bläschen erzeugende Vorrichtung B ebenfalls im unteren Teil eines Tanks 50a mit einem Durchmesser von 500 mm und einer Höhe von 2000 mm. Der Tank ist wiederum oben offen und von dem Typ der zu einem Gas-Flüssigkeitskontakt zu Oxidationszwecken verwendet werden kann. Aus dem Tank 50a wird eine Natriumsulfitlösung K mittels einer Flüssigkeitspumpe 52 durch die Leitung 51 abgezogen und über das Strömungsmeßventil 53 in die Lösung K recyclisiert, wobei sie unter einem Dispersionswinkel von 180 in der Lösung K dispergiert wird. Mittels einer Luftpumpe 46 wird des weiteren Luft über die Leitung 54 und das Strömungsmeßventil 55 in die Vorrichtung B eingespeist. Auf diese Weise wird die Flüssig-
709819/0633
keit in dem Tank durch die erzeugten und den Flüssigkeitsdispers ionsstrom dispergierten Bläschen bewegt. Das Verhältnis der Menge an recyclisierter Lösung K, d.h. die Menge an Lösung, die aus dem Auslaß des Düsenteiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung in die Flüssigkeit austritt zur Menge an zugeführter Luftj-läßt sich jeder Zeit durch Betätigung der Steuerventile 53 und 55 verändern. In dem in Figur 8 dargestellten Beispiel ist, wird eine Gas-Flüssigkeits-Kontaktoxidation bei einer oberflächlichen (superficial) Gasgeschwindigkeit in einer Kolonne von 1,3 cm/Sek. durchgeführt, die Oxidationsgeschwindigkeit der Natriumsulfitlösung (bei einer Temperatur von 100C) etwa zweimal so groß wie die Oxidationsgeschwindigkeit, die dann erreicht wird, wenn Bläschen unter Verwendung eines handelsüblichen Belüftungsgerätes vom perforierten Plattentyp erzeugt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit handelt es sich um eine einfache, betriebssichere, leicht zu bedienende und leicht zu installierende Vorrichtung, die es ermöglicht?kleine Bläschen in beliebiger Richtung und beliebiger Menge zu erzeugen und zu dispergieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht dabei einen ausgezeichneten Kontakt einer Flüssigkeit mit einem Gas. Da in der Flüssigkeit des weiteren Konvektionsströme erzeugt werden, aufgrund von Unterschieden im spezifischen Gewicht durch den Dispersionsstrom und die feinen Bläschen, läßt sich ein vorteilhafter Mischeffekt erzielen. Weiterhin läßt sich durch geeignete Auswahl der Menge an zugeführtem Gas, abhängig von dem Druck, mit dem das Gas von dem Gas-Vorratsbehälter durch Druckverminderung in den Bereich um die Gaseinlaßöffnung eingeführt wird, wobei das Gas durch die Menge des Dispersionsstromes und den Dispersionswinkel erzeugt und bestimmt wird, die Richtung des resultierenden Druckes oder Gesamtdruckes der folgenden zwei Druckkomponenten, d.h. der Druckkomponente des Dispersionsstromes, dessen Richtung im wesentlichen durch eine axiale Position der Vorrichtung 16 zur Einstellung des Dispersionswinkels bestimmt wird und der Auftriebskomponente der Bläschen im Dispersionsstrom verändern, und zwar aufgrund einer vergleichsweise geringen Veränderung der
709819/0633
-63
Größenordnung einer oder beider der beschriebenen Druckkomponenten unter Veränderung des Dispersionswinkels und Einführung eines Vibrationsphänomens in den Dispersionsstrom, wodurch die Bläschen des weiteren feiner gemacht werden können und der Bewegungseffekt weiter im Vergleich zu üblichen bekannten Verfahren gesteigert werden kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Durchführung von Oxidationsverfahren, beispielsweise zur Durchführung chemischer Oxidationsverfahren sowie des weiteren beispielsweise zur Einspeisung von Sauerstoff oder anderen Gasen, die für die Kultivierung von Mikroorganismen erforderlich sind, sowie ferner zur Einspeisung von Sauerstoff in Fischzuchtbecken. Des weiteren läßt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung ganz allgemein in einfacher Weise für die Unterbringung oder Zuführung von feinen Teilchen eines Feststoffes oder Gases, die in einer Flüssigkeit vorhanden sind, an Bläschen verwenden oder zum Ersatz solcher feiner Teilchen durch Bläschen, wodurch sich die feinen Teilchen von der Flüssigkeit abtrennen lassen. Ganz allgemein läßt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung überall dort einsetzen, wo feine Bläschen erzeugt werden sollen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich sowohl in stationären als auch strömenden Flüssigkeiten installieren, in denen Bläschen erzeugt werden sollen. Dabei können je nach den im Einzelfalle vorliegenden Erfordernissen eine oder mehrere Vorrichtungen nach der Erfindung installiert werden. Die Flüssigkeits- und Gaszufuhr in die Vorrichtung kann unabhängig voneinander erfolgen, unter Verwendung geeigneter Druck erzeugender Vorrichtungen, beispielsweise Pumpen sowie Strömungs-Steuerventilen in beliebigen Mengen und beliebigen Mischverhältnissen. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich des weiteren zur Installierung in Flüssigkeiten hoher als auch niedriger Temperaturen. Sie läßt sich des weiteren in Druckkesseln installieren.
709819/06 3 3
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich des weiteren leicht in Behälter des verschiedensten Typs einbauen. Ist andererseits eine Installierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Behälter nicht möglich, weil in den Behälterwandungen keine Löcher erzeugt werden können, so läßt sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung leicht von oben in eine Vorrichtung einsetzen oder einhängen, da auch die Zufuhrleitungen von oben in den Behälter eingeführt werden können.
In den Fällen, in denen der Dispersionsstrom nicht gleichförmig um den gesamten Umfang des Aufschlagverteilers verteilt werden soll, sondern vielmehr konzentriert und asymmetrisch in eine besondere Richtung gerichtet werden soll, kann die Form der Aufpralloberfläche des Aufschlagverteilers verändert werden. Dies bedeutet, daß die Aufpralloberfläche des Aufschlagverteilers beispielsweise auch eine nicht runde oder nicht kreisförmige Form haben kann und/oder daß die Gasöffnungen der Gaszufuhreinrichtung derart ausgestaltetwerden, daß größere Mengen an Bläschen in der gewünschten Richtung erzeugt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist keine mechanisch rotierenden oder gleitenden Teile auf und der Durchmesser des Flüssigkeitsauslasses läßt sich größer gestalten als dies im Falle üblicher vergleichbarer Vorrichtungen für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit möglich ist. Aufgrund dieser strukturellen Merkmale sowie aufgrund des freien linearen Zutrittes zum Düsenaustritt lassen sich Verstopfungen praktisch vollständig vermeiden, wodurch eine beträchtliche Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer der Vorrichtung gewährleistet werden.
709819/0633
Leerseite

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
ein Düsenteil (10) mit einem Flüssigkeitseinlaß (12) für die Zufuhr einer unter Druck stehenden Flüssigkeit und einem einen Abstand von dem Flüssigkeitseinlaß (12) einhaltenden Flüssigkeitsauslaß (15) zum Ausspritzen der unter Druck stehenden Flüssigkeit;
einen Aufschlagverteiler (20) mit einer Aufpralloberfläche (21), der derart angeordnet ist, daß die unter Druck stehende, den Flüssigkeitsauslaß (15) verlassende Flüssigkeit auf die Aufpralloberfläche (21) auftrifft und ein dispergierender, in die Flüssigkeit gerichteter Strom der unter Druck stehenden Flüssigkeit erzeugt wird, so daß ein Bereich niederen Druckes in der Flüssigkeit rundum den dispergierenden Strom der unter Druck stehenden Flüssigkeit erzeugt wird,
sowie eine Gaszufuhreinrichtung (25) für die Einspeisung von Gas in den den Aufschlagverteiler (20) umgebenden Bereich, die derart ausgestaltet ist, daß das Gas in den Bereich niederen Druckes der Flüssigkeit eingesaugt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Verstellung der vertikalen Abstände zwischen Flüssigkeitsauslaß (15), Aufschlagverteiler (20) und Gaszufuhreinrichtung (25) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenteil (Figur 1:10) ein zentrisch im Inneren des Düsenteiles montiertes Halteglied (Figur 1:22) aufweist, das sich über den Flüssigkeitsauslaß (Figur 1:15) des Düsenteiles hinaus erstreckt und das auf dem sich über den Flüssigkeitsauslaß hinaus erstreckenden Teil des Haltegliedes gegenüber und im Abstand vom
709019/0633
Flüssigkeitsauslaß verstellbar der Aufschlagverteiler (Figur 1:20) sowie im Abstand hiervon verstellbar die Gaszufuhreinrichtung (Figur 1:25) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenteil (Figur 2:10) vertikal verstellbar in einer zentrischen Öffnung einer Halteplatte (Figur 2:32) sitzt, daß diese Halteplatte eine Festelleinrichtung (Figur 2:33) zum Festhalten des Düsenteiles aufweist und daß die Gaszufuhreinrichtung (Figur 2:25) über eine Reihe von Stützgliedern (Figur 2:34) gleicher Länge, die sich in axialer Richtung zur Halteplatte erstrecken auf der Halteplatte montiert ist.
5. Vorrichtung nachAispruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagverteiler (Figur 3:20a) fest in der Gaszufuhreinrichtung (Figur 3:25b) montiert ist und die Gaszufuhreinrichtung durch Abstandshalter (Figur 3:34) mit dem Düsenteil verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufschlagverteiler in die Gaszufuhreinrichtung eingeflanscht ist.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhreinrichtung (Figur 5:25c) auf einer sich durch das Düsenteil (Figur 5:10a) erstreckenden, überäen Flussigkeitsauslaß (Figur 5:15) hinausragenden zentrisch gelagerten Gaszufuhrleitung (Figur 5:40) sitzt und daß der Aufschlagverteiler (Figur 5:20b) verstellbar und im Abstand zum Flüssigkeitsauslaß (15) auf der Gaszuführleitung (Figur 5:40) montiert ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhreinrichtung (Figur 5:25c) aus einem zylindrischen Körper besteht, der in seiner Höhe verstellbar auf der Gaszufuhrleitung (Figur 5:40) montiert ist und eine Gaskammer (Figur 5:26) für das aus der Gaszufuhrleitung strömende Gas
709819/0633
aufweist, aus der das Gas in den Bereich des Aufschlagverteilers (Figur 5:20b) gedrückt wird. ,
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhreinrichtung (25) aus einer zentrisch durch das Düsenteil (Figur 6:10a) geführten Gaszufuhrleitung (Figur 6:40a) besteht, die sich über den Flüssigkeitsauslaß (15) des Düsenteiles (10a) erstreckt, daß der Aufschlagverteiler (Figur 6:20c) vertikal verstellbar auf der Gaszufuhrleitung (Figur 6:40a) sitzt und daß die Gaszufuhrleitung ein offenes Ende (Figur 6:41) für die Zufuhr des Gases in den Bereich des Aufschlagverteilers (Figur 6:20c) aufweist.
10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenteil (10) eine Einrichtung (16) zur Einstellung der Richtung des aus dem Flüssigkeitsauslaß (15) des Düsenteiles (10) austretenden Dispersionsstromes aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (16) aus einem zylindrischen Element besteht, das auf dem Flüssigkeitsauslaß (15) vertikal verstellbar montiert ist und ein spitzwinkliges Endteil aufweist, das eine Wand rundum den Fltissigkeitsauslaß (15) des Düsenteiles (10) bildet.
12. Einrichtung für die Erzeugung von Bläschen in einer Flüssigkeit mit mindestens einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bestehend aus:
einem Behälter mit einer Flüssigkeit, in der Bläschen erzeugt werden sollen;
Installationsteilen für die Installation mindestens einer Bläschen erzeugenden Vorrichtung im unteren Teil des Behälters;
709819/0633
einer ersten Leitung für die Recyclisierung der Flüssigkeit des. Behälters in die Bläschen erzeugende Vorrichtung unter einem vorbestimmten Druck;
einer Vorrichtung in der ersten Leitung, die die zu recyclisierende Flüssigkeit auf den vorbestimmten Druck bringt;
einem Flüssigkeitssteuerventil in der ersten Leitung zwischen der Druck erzeugenden Vorrichtung und der Bläschen erzeugenden Vorrichtung;
einer zweiten Leitung für die Einspeisung von Gas in die Bläschen erzeugende Vorrichtung unter einem bestimmten Druck;
einer Einrichtung in der zweiten Leitung für die Komprimierung des Gases auf einen vorbestimmten Druck und
einem Gassteuerventil in der zweiten Leitung zwischen der Vorrichtung zur Komprimierung des Gases und der Bläschen erzeugenden Vorrichtung.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von Bläschen erzeugenden Vorrichtungen nach Ansprüchen 1 bis 11 im unteren Teil des Flüssigkeitsbehälters aufweist, wobei die einzelnen Bläschen erzeugenden Vorrichtungen in einem gleichen oder praktisch gleichen Abstand voneinander angeordnet sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung,mit der die Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird, aus einer Flüssigkeitspumpe besteht.
709819/0633
DE2646742A 1975-11-04 1976-10-15 Vorrichtung zur Erzeugung feiner Gasblasen in einer Flüssigkeit Expired DE2646742C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP50131405A JPS5256074A (en) 1975-11-04 1975-11-04 Bubble generating apparatus
JP6055976A JPS52144860A (en) 1976-05-27 1976-05-27 Nozzle unit for generating bubbles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2646742A1 true DE2646742A1 (de) 1977-05-12
DE2646742C2 DE2646742C2 (de) 1986-10-23

Family

ID=26401630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2646742A Expired DE2646742C2 (de) 1975-11-04 1976-10-15 Vorrichtung zur Erzeugung feiner Gasblasen in einer Flüssigkeit

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4112026A (de)
CA (1) CA1058158A (de)
CH (1) CH610216A5 (de)
DE (1) DE2646742C2 (de)
FR (1) FR2330460A1 (de)
GB (1) GB1532566A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0044498A1 (de) * 1980-07-17 1982-01-27 Hoechst Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten oder Suspensionen
FR2537814A1 (fr) * 1982-12-08 1984-06-15 Thomson Brandt Gmbh Circuit de traitement de signaux videofrequence

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2634496C2 (de) * 1976-07-31 1985-10-17 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Injektor zur Begasung einer Flüssigkeit
FR2421671A1 (fr) * 1978-04-05 1979-11-02 Alsthom Atlantique Generateur de bulles a balayage
FR2550469B1 (fr) * 1983-08-09 1985-10-04 Alsthom Atlantique Injecteur de microbulles
GB2221166B (en) * 1988-06-23 1992-05-06 Exxon Research Engineering Co Generation of fine bubbles
DE4200720C2 (de) * 1992-01-14 1994-05-11 Werner Prof Dr Ing Moeller Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen einer ersten Flüssigkeit und/oder eines dispersen Feststoffes mit einer zweiten Flüssigkeit
DE4408392A1 (de) * 1994-03-12 1995-09-28 Mtu Friedrichshafen Gmbh Vorrichtung zur Bildung einer Öl-Wasser-Emulsion
NZ537239A (en) * 2003-04-08 2006-08-31 Richard E Apparatus and method for gas induced mixing and agitating of a fermenting juice in a tank during vinification
WO2005075365A1 (ja) * 2004-02-03 2005-08-18 Matsuedoken Co., Ltd. 気液溶解装置
CN106731933A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种微细气泡产生装置
CN106731938A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 淮南市知产创新技术研究有限公司 一种微细气泡产生机构
JP7050140B1 (ja) * 2020-12-21 2022-04-07 株式会社デンソーテン 調合装置および調合方法
ES2932676B2 (es) * 2021-07-07 2024-03-20 Acciona Agua S A Procedimiento de generacion de microburbujas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE704592C (de) * 1934-10-07 1941-04-02 I G Farbenindustrie Akt Ges Vorrichtung zur feinen Verteilung von Gasen in Fluessigkeiten
DE1557018A1 (de) * 1966-04-09 1970-03-12 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen von Gasen und Fluessigkeiten mit einem fluessigen Medium
US3645892A (en) * 1969-06-13 1972-02-29 Bowles Fluidics Corp Aeration and foam separation employing vortex element

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE231656C (de) *
US3278170A (en) * 1963-08-15 1966-10-11 Moritz Jean Apparatus for placing gases and liquids into intimate contact
US3951344A (en) * 1973-12-14 1976-04-20 Houdaille Industries, Inc. Radial jet aerator module

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE704592C (de) * 1934-10-07 1941-04-02 I G Farbenindustrie Akt Ges Vorrichtung zur feinen Verteilung von Gasen in Fluessigkeiten
DE1557018A1 (de) * 1966-04-09 1970-03-12 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zum Vermischen von Gasen und Fluessigkeiten mit einem fluessigen Medium
US3645892A (en) * 1969-06-13 1972-02-29 Bowles Fluidics Corp Aeration and foam separation employing vortex element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0044498A1 (de) * 1980-07-17 1982-01-27 Hoechst Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Begasen von Flüssigkeiten oder Suspensionen
FR2537814A1 (fr) * 1982-12-08 1984-06-15 Thomson Brandt Gmbh Circuit de traitement de signaux videofrequence

Also Published As

Publication number Publication date
GB1532566A (en) 1978-11-15
US4112026A (en) 1978-09-05
FR2330460A1 (fr) 1977-06-03
DE2646742C2 (de) 1986-10-23
CA1058158A (en) 1979-07-10
CH610216A5 (de) 1979-04-12
FR2330460B1 (de) 1982-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2634496C2 (de) Injektor zur Begasung einer Flüssigkeit
DE2645142A1 (de) Verfahren zur erzeugung von gemischten und zerstaeubten fluida und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2646742A1 (de) Vorrichtung fuer die erzeugung von blaeschen in einer fluessigkeit
DE2556522A1 (de) Vorrichtung zum behandeln von fluessigkeiten
DE3144386A1 (de) Injektorapparat mit einer verengungsstelle eines dieser nachgeschalteten mischrohrs
DE3514287A1 (de) Druckluft-betriebene spruehduese
DE2753788C3 (de) Vorrichtung zum Zerstäuben eines Fluides oder von Fluiden
DE3322853A1 (de) Flotations-vorrichtung
DE3304129A1 (de) Verfahren und mischer zum kontinuierlichen beleimen von aus holz-spaenen, -fasern od. dgl. bestehendem mischgut
DE2633126C2 (de) Vorrichtung zum Beseitigen von Schaum, der auf der Oberfläche einer Flüssigkeit auftritt
DE2835709B2 (de) Anlage zum Reinigen verschmutzten Wassers
WO1988003838A1 (en) Device for aerating fluids, in particular during flotation
DE3120202C2 (de) Einrichtung zum Deinken von Altpapier durch Flotation
EP1293255B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Abtrennung von Störstoffen aus Suspensionen durch Flotation
DE69933508T2 (de) Wirbelgenerator für feine bläschen und verfahren
DE2261674A1 (de) Vorrichtung zum ansaugen und beimischen von zusatzstoffen in einen fluessigkeitsstrom
EP0638272B1 (de) Vorrichtung für eine Brühgetränkemaschine zum Erhitzen und Emulgieren von Flüssigkeiten
DE2546012A1 (de) Vortriebsvorrichtung zum beschleunigen eines stroemenden mediums
DE4206715C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit
WO2022218636A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum dispergieren von gasen in flüssigkeiten
DE254236C (de)
DE1782485B2 (de) Vorrichtung zum begasen von fluessigkeiten, insbesondere zum einmischen von luft in freie gewaesser oder in in grossbehaeltern befindliches wasser
DE3334749C2 (de)
DE3401161C2 (de)
EP1424449B1 (de) Streuvorrichtung mit Streustoffanfeuchtungsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
8178 Suspension cancelled
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BARTELS, H. HELD, M., DIPL.-ING. DR.-ING., PAT.-AN

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8339 Ceased/non-payment of the annual fee