DE2701702A1 - Verfahren und einrichtung zum erzeugen von blasen in einer fluessigkeit - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum erzeugen von blasen in einer fluessigkeit

Info

Publication number
DE2701702A1
DE2701702A1 DE19772701702 DE2701702A DE2701702A1 DE 2701702 A1 DE2701702 A1 DE 2701702A1 DE 19772701702 DE19772701702 DE 19772701702 DE 2701702 A DE2701702 A DE 2701702A DE 2701702 A1 DE2701702 A1 DE 2701702A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
gas
chamber
bubbles
pressure
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.)
Withdrawn
Application number
DE19772701702
Other languages
English (en)
Inventor
Jacques Sterlini
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.)
Compagnie Electro Mecanique SA
Original Assignee
Compagnie Electro Mecanique SA
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
Application filed by Compagnie Electro Mecanique SA filed Critical Compagnie Electro Mecanique SA
Publication of DE2701702A1 publication Critical patent/DE2701702A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1278—Provisions for mixing or aeration of the mixed liquor
    • C02F3/1294—"Venturi" aeration means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/232—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles
    • B01F23/2323—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits
    • B01F23/23231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using flow-mixing means for introducing the gases, e.g. baffles by circulating the flow in guiding constructions or conduits being at least partially immersed in the liquid, e.g. in a closed circuit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/45—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing
    • B01F23/454—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using flow mixing by injecting a mixture of liquid and gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/02—Froth-flotation processes
    • B03D1/028—Control and monitoring of flotation processes; computer models therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1412—Flotation machines with baffles, e.g. at the wall for redirecting settling solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/1431—Dissolved air flotation machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03D—FLOTATION; DIFFERENTIAL SEDIMENTATION
    • B03D1/00—Flotation
    • B03D1/14—Flotation machines
    • B03D1/24—Pneumatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/24—Treatment of water, waste water, or sewage by flotation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Water Treatments (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

V/Ref.:FATB/GR 1458/D 16.Januar 1977
FR-PA 76 01113 * 9988-76 Dr.v.B/E
AT: 16.Januar 1976
CEM-COMPAGNIE ELECTRO-MECANIQUE
12, rue Portalis, 75008 Paris/Frankreich
Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen von Blasen in einer Flüssigkeit
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen von Blasen in einer Flüssigkeit gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 7. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer Flüssigkeits-Gas-Dispersion (Schaum) für Flotationsanlagen zum Behandeln von in einem Behälter befindlichen, ins Wasser suspendierten pulverförmigen oder kolloidalen Substanzen.
Zum Dispergieren von Gasen in Flüssigkeiten sind bereits die verschiedensten Verfahren und Einrichtungen bekannt. Das Gas, meistens Luft, kann z.B. direkt oder durch ein Sieb oder Filter injiziert werden oder mittels eines Rührwerks mechanisch in der Flüssigkeit dispergiert werden. Ein Hauptnachteil solcher Einrichtungen besteht darin, daß sich der Durchmesser der entstehenden Blasen sehr schlecht steuern läßt. So entsteht bei der Luftinjektion eine Bläschenverteilung mit sehr heterogenen Größen und die Bläschen haben zum
709830/0888
größten Teil einen Durchmesser von mindestens einem Millimeter. Mechanische Rührwerke haben außerdem den Nachteil, daß sie eine starke Bewegung der Flüssigkeit zur Folge haben, die für Flotationsverfahren unerwünscht ist.
Aus der FR-PS 2 248 086 ist ferner eine Einrichtung bekannt, bei dem in ein Flotationsbassin mit Luft gesättigtes Wasser unter Druck durch Düsen injiziert wird, welche eine sehr schnelle Entspannung im Inneren des Flotationsbassins bewirken, so daß die gelöste Luft in Form von Blasen desorbiert, also frei wird. Die Blasen haben Mikron-Abmessungen und sind daher im allgemeinen für den vorgesehenen Verwendungszweck, z.B. eine Flotation, zu klein. Außerdem benötigt man verhältnismäßig schwere und komplizierte Anlagen. Dadurch, daß das Wasser mit hoher Geschwindigkeit in das Bassin eingeführt wird, tritt außerdem im allgemeinen eine teilweise Zerstörung von Flocken oder Agglomeraten ein und es kann passieren, daß zusammen mit dem gesättigten Wasser auch überschüssige Luft in das Bassin eingeleitet wird. Man muß daher Vorkehrungen treffen, um dies zu vermeiden, da sonst die Desorption der Luft aus der Lösung an den Luftblasen mechanischen Ursprungs erfolgt und Blasen mit einer für die Flotation ungeeigneten Qualität entstehen.
Weiterhin ist aus der FR-PS 2 206 985 eine Einrichtung bekannt, bei der eine Flüssigkeits-Gas-Dispersion mittels eines Strahlsaugers erzeugt, in einem Diffuser unter Druckgesetzt und in ein Volumen oder eine Kammer geleitet wird, in dem das dispergierte Gas sich bis zur Sättigung in der Flüssigkeit löst. Die mit Gas gefüllte Flüssigkeit, wie Wasser, wird durch eine Leitung, deren Einlaß gegen das Eintreten von Blasen durch eine Trennwand geschützt ist, einem Verbraucher zugeführt. Diese bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß man die sich im oberen Teil der Kammer ansam-
709830/0888
melnde überschüssige Luft über eine mit einem Ventil versehene Leitung ableiten muß und daß die in dieser überschüssige Luft enthaltene Energie daher verloren geht.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen von Bläschen in einer Flüssigkeit anzugeben, welche die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik vermeidet und für einen Verbraucher, insbesondere eine Flotationsanlage, eine Bläschenpopulation mit gesteuertem Durchmesser liefert, ohne daß hohe Ausströmgeschwindigkeiten auftreten, die Flocken oder instabile Agglomerate von Teilchen zerstören können, dies soll dabei mit einfachen Mitteln und mit einem guten energetischen Wirkungsgrad und einfacher Regelmöglichkeit erreicht werden.
Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 unter Schutz gestellte Verfahren und die im Anspruch 7 unter Schutz gestellte Einrichtung gelöst.
Die übrigen Ansprüche betreffen Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Einrichtung gemäß der Erfindung.
Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich also um eines solcher Art, bei dem die Blasen durch Desorption gebildet werden, d.h. man leitet in einen Behälter, der Flüssigkeit unter einem vorgegebenen Druck ρ , z.B. Atmosphärendruck, enthält, eine Flüssigkeit ein, die unter einem über dem Druck PQ liegenden Druck P4. steht und mit gelöstem Gas, z.B. Luft, gesättigt ist, so daß die Luft in Form von Bläschen frei wird, wenn die Flüssigkeit vom Druck p».. auf den Druck f entspannt wird.
709830/0888
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird die unter Druck stehende und das gelöste Gas enthaltende Flüssigkeit dadurch erzeugt, daß man
a) in einem Flüssigkeits-Gas-Srahlsauger das Gas, aus dem die Blasen bestehen sollen, durch Flüssigkeit mit einem bestimmten Durchsatz und hoher Geschwindigkeit ansaugt,
b) die im Strahlsauger gebildete Gas-Flüssigkeit s-Emulsion in einem Diffuser auf einen Druck P. komprimiert, der größer ist als P ,
c) die unter dem Druck P1 stehende Emulsion in eine Kammer oder ein Volumen einleitet, in dem der gleiche Druck P1 herrscht; die Kammer enthält in ihrem unteren Teil Flüssigkeit und im oberen Teil Gas,
d) die Flüssigkeit, die gelöstes Gas enthält, aus der Kammer durch eine Auslaßleitung abführt, deren Einlaßöffnung sich in einer Zone befindet, wo die Flüssigkeit im wesentlichen frei von Blasen ist, und
e)die das Gas enthaltende Flüssigkeit in den Behälter einleitet, wo sich die Flüssigkeit unter dem Druck P0 befindet.
Gemäß der Erfindung wird die Gas-Flüssigkeits-Dispersion vom Auslaß des Diffusers einem zweiten Strahlsauger, welcher sich innerhalb des oberen Teiles der Kammer befindet, mit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt, daß
709830/0888
/ο
eine gewisse Menge des sich im oberen Teil der Kammer befindenden Gases angesaugt wird.
Vorzugsweise folgt auf den zweiten Strahlsauger ein Rohr, dessen Länge so bemessen ist, daß sich die gewünschte Menge an Gas löst.
Im Rahmen des oben erwähnten Verfahrensschrittes e) wird das mit Flüssigkeit gefüllte Wasser in einem Behälter eingeleitet, nachdem es in mindestens einer Drossel- oder Entspannungsöffnung entspannt worden ist, die das Freiwerden des gelösten Gases bewirkt; die auf die Drosselstelle(n) folgende Leitung hat vorzugsweise eine solche Länge und einen sichen Durchmesser, daß die in den Behälter eintretende Flüssigkeit eine ausreichend niedrige Geschwindigkeit hat und eine solche Menge an durch Desorption entstandener Blasen enthält, wie es erwünscht ist.
Die Entspannung vom Druck P1 auf den Druck P erfolgt vorzugsweise in mindestens zwei Schritten in mindestens zwei aufeinanderfolgenden und geeignet abgestuften Entspannungsvorrichtungen oder Drosselstellen, die voneinander längs der Flüssigkeitsströmung so beabstandet sind, daß die Dichte der Mikrobläschen, die bei der ersten Entspannung entsteht, den für die Bläschendichte gewünschten Wert hat. Diese Mikrobläschen bilden die Keime, an denen das weitere Gas bei der zweiten Entspannung frei wird; die Anzahl der Blasen ändert sich also bei der zweiten Entspannung und Desorption praktisch nicht und man kann auf diese Weise den endgültigen Durchmesser der Blasen sehr genau steuern, so daß er den für den vorgesehenen Verwendungszweck, z.B. eine Flotation, geeigneten Wert hat.
709830/0888
Vorzugsweise hält man die Menge des durch den ersten Strahlsauger angesaugten Gases, das beispielsweise aus atmosphärischer Luft bestehen kann, gleich der Menge des Gases, die in der Einrichtung in der Flüssigkeit gelöst wird, indem man den Druck P1 regelt, der in der Kammer auf dem Niveau der freien Oberfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Gaspolster herrscht.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Einrichtung zum Erzeugen von Bläschen in einer Flüssigkeit, und
Fig. 2 ein Diagramm der Abhängigkeit des Emulsionsgrades vom Rekompressionsdruck A p.
Die in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellte Einrichtung enthält
a) ein konvergierendes, düsenartiges Rohrstück 2, mit dem Wasser, dessen Druck durch eine äußere Pumpe 1 erhöht worden war, auf den Atmosphärendruck entspannt werden kann,
b) einen ersten Wasser-Luft-Strahlsauger 3, in dem durch das mit hoher Geschwindigkeit eintretende Wasser über eine Öffnung 4 atmosphärische Luft angesaugt wird,
c) einen Diffuser 5, in dem die durch den Strahlsauger gebildete Wasser-Luft-Emulsion unter der Wirkung ihrer kinetischen Energie wieder unter Druck gesetzt wird,
709830/0838
d) ein Volumen oder eine Kammer 6, die teilweise mit Wasser gefüllt ist und in deren oberem Teil 7 ein Luftpolster mit einem Druck und einem Niveau entsprechend dem Diffuserauslaß bei 8 eingeschlossen ist,
e) einen zweiten Strahlsauger 9, und zwar einen Emulsions-Luft-Strahlsauger, der sich an den Diffuser 5 anschließt und in dem die Luft aus dem Luftpolster durch die den Diffuser 5 verlassende Emulsion angesaugt wird, wobei die Wasser-Luft-Dispersion vom zweiten Strahlsauger durch ein Verlängerungsrohr 10 zum Boden der Kammer 6 geleitet wird und dem Verlängerungsrohr/eine Vorrichtung 11 zugeordnet ist, die Stauungen am Kammerboden verhindert,
f) eine vorzugsweise vertikale Trennwand 12, die im unteren Teil der Kammer 6 angeordnet und mit deren Boden verbunden ist sowie sich ganz unterhalb der freien Oberfläche der Flüssigkeit befindet; die Trennwand 12 trennt die Kammer in zwei Zonen, nämlich eine erste Zone 13, in die das die Emulsion bzw. Dispersion führende Verlängerungsrohr 10 eintaucht und in dem Luftblasen vom Boden der Kammer zur Wasseroberfläche hochsteigen und das Luftpolster speisen, und eine zweite Zone 14, die von der Bläschenströmung getrennt ist und nur bläschenfreies Wasser enthält; das Wasser kann von der einen zur anderen Zone strömen, und
g) eine Auslaßleitung 15, die in der zweiten Zone 14 beginnt und eine Vorrichtung 16 zur Drosselung bzw. Entspannung enthält, die die Desorption der gelösten Luft bewirkt; durch die Auslaßleitung strömt dann das Wasser mit dem durch die Desorption entstandenen Bläschen zu seinem Bestimmungsort, z.B. einem Flotationsbassin.
709830/0888
Im Dauerbetrieb entsprechen die desorbierten Bläschen für die Flotation und dgl., die die Einrichtung verlassen, genau der Menge der Luft, die auf dem Niveau des ersten Strahlsaugers 3 angesaugt worden sind, die unter die sen Verhältnissen angewaugte Luftmenge entspricht also genau derjenigen, die sich in der Einrichtung im Wasser lösen kann. Die gelöste Luftmenge hängt vom Druck P1 ab, der in der Kam mer herrscht (sein Maximalwert entspricht dem, der sich aus dem Henry'sehen Gesetz ergibt) und es sei in diesem Zusammenhange erwähnt, daß die Einrichtung in einem relativ großen Druckbereich betrieben werden kann; die gelöste Luftmenge hängt ferner von der Luft und anderen Eigenschaften des Was sers ab, wie der bereits gelösten Menge an Gas und anderen Substanzen usw.
Die Menge der Luft, die durch die aus dem ersten Strahlsauger 3 und dem Diffuser 5 bestehende Anordnung an gesaugt wird, hängt vom Druckanstieg im Diffuser ab, wie das Diagramm in Fig. 2 zeigt. In diesem Diagramm ist längs der Abszisse der Druckanstieg & ρ und längs der Ordinate der Emulsionsgrad 0L( das Volumen das Gasanteiles geteilt durch das Gesamtvolumen der Emulsion) aufgetragen, wobei das Gas volumen unter Normalbedingungen gerechnet ist. Auf der Kurve ist ein Arbeitspunkt A entsprechend den Werten OL*, Ap* entsprechend den tatsächlichen Arbeitsbedingungen eingetragen. Man sieht, daß der Emulsionsgrad Λ mit zunehmendem Druckanstieg ^p zunimmt und umgekehrt. Ferner sieht man aus der Form der Kurve im Bereich des bevorzugten Arbeitspunktes A, daß eine geringe Druckänderung Λ ρ eine ziemlich große Än derung des Volumens der angesaugten Luft ergibt. Die Menge der angesaugten Luft läßt sich offensichtlich über den Druck, der stromabwärts vom Diffuser 5, d.h. in der Kammer 6 herrscht, einstellen.
709830/0888
Der zweite Strahlsauger 9 arbeitet mit einer Druckdifferenz entsprechend der Höhe der Flüssigkeitssäule und damit im wesentlichen entsprechend der Länge des eingetauchten Stückes des Verlängerungsrohres 10; die Druckdifferenz ist also sehr gering. Die Aufgabe des zweiten Strahlsaugers besteht darin, eine vollständige Sättigung des Wassers mit Luft beim Druck P1, der in der Kammer herrscht, zu gewährleisten. Es ist daher wünschenswert, mit ziemlich hohen Emulsionsgraden, z.B. QL = 0,4 zu arbeiten, da diese eine gute Sättigung gewährleisten. Die Abhängigkeit des Emulsionsgrades OL von der Druckdifferenz ^ ρ wird durch eine Kurve entsprechend der gemäß Fig. 2 dargestellt, da die Druckdifferenz A P in diesem Falle einen sehr geringen Wert hat, ist 0\. wie ersichtlich praktisch unabhängig von Ap.
Um ein einwandfreies Arbeiten des zweiten Sttahlsaugers zu gewährleisten, braucht man nur das Niveau der freien Flüssigkeitsoberflache aufrecht zu erhalten. Es ist in diesem Zusammenhange ersichtlich, daß wenn bei einem Gleichgewichtszustand, in dem ein gewünschtes Niveau der freien Flüssigkeitsoberflache aufrecht erhalten wird, eine Störung eintritt, bei der der erste Strahlsauger eine zu große Luftmenge ansaugt, die im zweiten Strahlsauger nicht völlig gelöst werden kann, das Niveau in der Kammer 6 sinkt. Um das Niveau auf dem vorgegebenen Wert zu halten, muß man also die Menge der vom ersten Strahlsauger 3 angesaugten Luft verringern, was wie oben ausgeführt wurde, durch Erhöhung des Druckes P1 im oberen Teil der Kammer geschehen kann.
Man kann also die Einrichtung ganz einfach über den Druck P1 oberhalb der freien Flüssigkeitsoberfläche in der Kammer regeln.
709830/0838
Diese Regelung kann bei der beschriebenen Einrichtung beispielsweise mittels eines Schwimmers 17 erfolgen, der über ein Gestänge 18 mit einem z.B. nadelartigen Ventil- oder Regelkörper 19 verbunden ist, welcher sich in einer entsprechend bemessenen Öffnung der Vorrichtung 16 befindet; die Konfiguration und Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei einer Absenkung der Anordnung aus dem Schwimmer, dem Gestänge und dem Regelkörper 19 der Querschnitt der Öffnung verringert wird, wodurch sich der Druck P1 erhöht und die Menge der vom ersten Strahlsauger 3 angesaugten Luft erhöht. Wenn andererseits das Flüssigkeitsniveau steigt, verlagern sich der Schwimmer 17, das Gestänge 18 und der Regelkörper 19 nach oben, so daß letzterer einen größeren Querschnitt der Drosselstelle freigibt und der Druck P.. entsprechend absinkt.
Für das Erzeugen von Bläschen eines gewünschten Durchmessers ist es vorteilhaft, in der Auslaßleitung 15 stromabwärts von der als Entspannungs- oder Drosselstelle dienenden Vorrichtung 16 und von dieser durch ein Rohrstück 20, das eine Biegung enthalten kann, getrennteine zweite Vorrichtung 21 zur Drosselung oder Entspannung vorzusehen, die z.B. eine entsprechend bemessene Blende oder öffnung enthalten kann. Die Mikro-Bläschen, die auf dem Niveau der Vorrichtung 16 durch Desorption erzeugt werden, dienen bei der zweiten Entspannung auf dem Niveau der Vorrichtung 21 als Keime für diese Desorption. Man erhält auf diese Weise beim Verbraucher, z.B. im Flotationsbassin, Bläschen, deren Abmessungen für die Flotation oder dgl. optimal bemessen sind, was sich bequem durch den Einfluß- oder Entspannungsgrad der beiden Vorrichtungen 16 und 21 in bezug aufeinander bei insgesamt gleichbleibender Entspannung einstellen läßt.
709830/0838
Ab
Mit der beschriebenen Einrichtung lassen sich also im Flotationsbassin Bläschen erzeugen, deren Abmessungen sich einfach durch entsprechende Wahl der öffnungen in den Vorrichtungen 16 und 21 bestimmen lassen.
Die Desorption findet vor dem Eintreten des Wassers in das Flotationsbassin statt, so daß das Entstehen von toten Zonen vermieden wird.
Ein sehr wichtiger Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, daß das mit Bläschen beladene Wasser mit mäßiger Geschwindigkeit eingeführt werden kann, was für Flotationsverfahren günstig ist und keine Zerteilung von Flocken und dgl. verursacht.
An die Stelle der bei dem oben beschriebenen Beispiel erwähnten Medien Wasser und Luft können selbstverständlich andere Flüssigkeiten oder Gase treten. Selbstverständlich sind die Eigenschaften der verschiedenen Gas-Flüssigkeits-Systeme auf Grund der Natur ihrer Bestandteile verschieden, z.B. hinsichtlich der Bildung der Blasenbildungskeime oder der Abmessungen der Blasen und man wird daher/vlrschiedenen Teile der Apparatur entsprechend der jeweiligen Anwendung modifizieren.
0 9 8 3 0/0339

Claims (14)

  1. Patentansprüche
    rl) Verfahren zur Bildung von Glasblasen, bei- spielsweise für eine Flotation, in einer Flüssigkeit, die sich in einem Behälter befindet und unter einem vorgegebenen Druck, z.B. Atmosphärendruck, steht, bei welchem
    a) das Gas, aus dem die Blasen erzeugt werden
    sollen, in einem Strahlsauger mittels eines Flüssigkeitsstrahles hoher Geschwindigkeit angesaugt wird,
    b) die im Strahlsauger gebildete Gas- Flüssigkeits-Emulsion unter Ausnutzung ihrer kinetischen Energie in einem Diffuser auf ein über dem vorgegebenen Druck PQ liegenden er höhten Druck P1 komprimiert wird,
    c) die unter dem erhöhten Druck stehende Emulsion in eine Kammer eingeführt wird, in der der erhöhte Druck herrscht, sich im unteren Tei^Flüssigkeit und im oberen Teil Gas befinden,
    d) gelöstes Gas enthaltende Flüssigkeit aus der Kammer mittels einer Auslaßleitung entnommen wird, deren Eintrittsöffnung sich in einem Bereich der Kammer befindet, wo die Flüssigkeit im wesentlichen frei von Blasen ist, und
    e) die Flüssigkeit von der Auslaßleitung in einen Behälter geleitet wird, in dem sich die Flüssigkeit unter dem vorgegebenen Druck P befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-FIfesigkeits-Emulsion vom Ausgang des Diffusers (5) einem zweiten Strahlsauger (9), der sich innerhalb des oberen Teiles (7) der Kammer (6) be-
    709830/0888
    ORIGINAL INSPECTED
    -abmit einer solchen Geschwindigkeit zugeführt wird, daß sie eine gewisse Menge des Gases ansaugt, das sich im oberen Teil (7) der Kammer (6) befindet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion vom Ausgang des zweiten Strahlsaugers (9) durch ein Rohr (10) solcher Länge geleitet wird, daß sich ein gewünschter Anteil an gelöstem Gas ergibt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in der Auslaßleitung (15) durch eine Drosselstelle oder dgl. derart entspannt wird, daß das gelöste Gas unter Bildung von Blasen frei wird und daß dies in einem genügend großen Abstand von einem Auslaß der Auslaßleitung durchgeführt wird, daß die Flüssigkeit mit relativ geringer Geschwindigkeit austritt, trotzdem jedoch noch genügend durch Desorption gebildete Bläschen enthält.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entspannung mittels zweier voneinander beabstandeter Drosselstellen in zwei Schritten derart durchgeführt wird, daß die erste Entspannung die Bläschenanzahl pro Volumeneinheit oder die Dichte von Mikrobläschen, die bei der ersten Drosselstelle entstehen, bestimmt, welche Bläschenbildungskeime für das bei der zweiten Entspannung ausfallende Gas bilden, wobei sich bei der zweiten Entspannung die Anzahl der Bläschen praktisch nicht ändert, sondern nur der endgültige Durchmesser der Bläschen bestimmt wird und dieser einen solchen Wert erhält, daß er für den vorgesehenen Verwendungszweck, insbesondere eine Flotation, geeignet ist.
    709830/0888
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des vom ersten Strahlsauger angesaugten Gases dadurch auf die in der Flüssigkeit zu lösende Gasmenge eingeregelt wird, daß man den Druck (P-), der in der Kammer (6) auf dem Niveau der freien Oberfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Gaspolster herrscht, regelt.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch
    gekennzeichnet, daß der Druck (P1) in der Kammer (6) durch Veränderung der Drosselung im Auslaß der Kammer (6) in Abhängigkeit vom Niveau der freien Oberfläche zwischen der Flüssigkeit und dem Gaspolster geregelt wird.
  7. 7. Einrichtung zum Erzeugen von Gasblasen, insbesondere Luftblasen, in einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, bei der das Gas in der Flüssigkeit unter Druck gelöst und die Bläschen durch Entspannung der gelöstes Gas enthaltenden Flüssigkeit erzeugt werden, mit einem ersten Flüssigkeitsstrahlsauger (3), dem unter Druck stehende Flüssigkeit über eine sich im Querschnitt verjüngende Leitung, in der sich die Flüssigkeit auf einen Verbraucherdruck entspannen kann, zugeführt wird und mit dessen Ausgang, aus dem eine Flüssigkeit-Gas-Dispersion austritt, ein Diffuser verbunden ist, in dem die durch diesen Strahlsauger erzeugte Flüssigkeits- Gas-Dispersion unter Ausnutzung ihrer kinetischen Energie wieder unter Druck gesetzt wird, ferner mit einer teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Kammer, in deren oberem Teil ein unter dem Auslaßdruck des Diffusers stehendes Gaspolster eingeschlossen ist, einer Trennwand, die in dem mit Flüssigkeit gefüllten unteren Teil der Kammer angeordnet ist und die Kammer in zwei Zonen unterteilt, zwischen denen die Flüssigkeit strömen kann, nämlich eine erste Zone, in die die Vorrichtung zum Erzeugen der Dispersion mündet und in der die Blasen vom Boden des
    709830/0888
    Behälters bis zu einer freien Oberfläche der Flüssigkeit hochsteigen und so das Gaspolster speisen, und eine zweite Zone, die von der Blasenströmung getrennt ist und im wesentlichen blasenfreie Flüssigkeit enthält, und einer Auslaßleitung, die in der zweiten Zone beginnt, eine Drosselstelle enthält, welche bewirkt, daß das Gas wieder frei wird, und die die ausgefallenen Bläschen enthaltende Flüssigkeit zu einem Verbraucher leitet, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Strahlsauger (9) vorgesehen ist, in welchem Gas aus dem Gaspolster (7) durch die aus dem Diffuser (5) austretende Flüssigkeits-Gas-Dispersion angesaugt wird, und daß der Auslaß des zweiten Strahlsaugers (9) mit einem Verlängerungsrohr (10) verbunden ist, welches die aus dem zweiten Strahlsauger austretende Flüssigkeits-Gas-Dispersion zum Boden der Kammer (6) leitet.
    dadurch
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet, daß dem Verlängerungsrohr (10) eine Vorrichtung (11) zugeordnet ist, die Stauungen der Dispersion am Boden der Kammer (6) verhindert.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (12) im wesentlichen senkrecht verläuft und mit dem Boden des Behälters (6) verbunden ist.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auslaßleitung (15) zwei Druckentlastungsvorrichtungen (16, 21) vorgesehen sind, die durch ein Leitungsstück (20) voneinander getrennt sind.
    709830/0888
  11. 11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden
    Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Niveauregler (16 bis 19) für das Niveau der freien Flüssigkeitsoberfläche in der Kammer (6).
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennze ichnet, daß der Niveauregler eine
    Nadel oder einen Ventilkörper (19) unterschiedlichen Querschnitts enthält, der in einer öffnung (16) in der Auslaßleitung (15) angeordnet und mit einem Schwimmer (17) verbunden ist.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennze ichnet, daß der Schwimmer über ein
    Gestänge (18) mit dem Ventilkörper (19) verbunden ist.
  14. 14. Einrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Auslaßleitung (15), mit der der Ventilkörper (19)
    zusammenarbeitet, die eine, insbesondere erste Drosselstelle bildet.
    709830/0888
DE19772701702 1976-01-16 1977-01-17 Verfahren und einrichtung zum erzeugen von blasen in einer fluessigkeit Withdrawn DE2701702A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7601113A FR2338071A1 (fr) 1976-01-16 1976-01-16 Procede et dispositif pour la formation de bulles gazeuses, par exemple en vue de la flottation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2701702A1 true DE2701702A1 (de) 1977-07-28

Family

ID=9168028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772701702 Withdrawn DE2701702A1 (de) 1976-01-16 1977-01-17 Verfahren und einrichtung zum erzeugen von blasen in einer fluessigkeit

Country Status (8)

Country Link
BE (1) BE850362A (de)
CH (1) CH609581A5 (de)
DE (1) DE2701702A1 (de)
FR (1) FR2338071A1 (de)
GB (1) GB1549523A (de)
IT (1) IT1067580B (de)
NL (1) NL7700350A (de)
SE (1) SE7700226L (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101221A1 (de) * 1981-01-16 1982-08-05 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim "einrichtung zur schaumflotation"
DE4206206A1 (de) * 1992-02-28 1993-09-02 Voith Gmbh J M Verfahren zur reinigung des rejekts aus der deinkingflotation

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2550469B1 (fr) * 1983-08-09 1985-10-04 Alsthom Atlantique Injecteur de microbulles
FR2552343B1 (fr) * 1983-09-27 1989-02-03 Rech Geolog Miniere Procede et appareil de separation par flottation
ATE105510T1 (de) * 1986-09-25 1994-05-15 Univ Newcastle Res Ass Saeulenflotationsverfahren und -vorrichtung.
MX9100829A (es) * 1990-08-27 1992-04-01 Univ The Newcastle Research As Aparato de aireacion con difusor
JP3161734B2 (ja) 1991-12-02 2001-04-25 テクノロジカル リソーシィズ プロプライエタリー リミテッド 反応装置
DE4224912A1 (de) * 1991-12-02 1993-06-03 Tech Resources Pty Ltd Reaktor
BR9305579A (pt) * 1992-07-09 1996-01-02 Tech Resources Pty Ltd Reator para introduzir um gás dentro de um fluido e processo para arejar um fluido com um gás
JPH06134449A (ja) * 1992-10-22 1994-05-17 Tokai Kosan:Kk 低濃度汚水の浄化方法および装置
AT410406B (de) * 2001-09-17 2003-04-25 Andritz Ag Maschf Verfahren und vorrichtung zur belüftung einer flüssigkeit mit gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3101221A1 (de) * 1981-01-16 1982-08-05 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim "einrichtung zur schaumflotation"
DE4206206A1 (de) * 1992-02-28 1993-09-02 Voith Gmbh J M Verfahren zur reinigung des rejekts aus der deinkingflotation

Also Published As

Publication number Publication date
FR2338071A1 (fr) 1977-08-12
IT1067580B (it) 1985-03-16
GB1549523A (en) 1979-08-08
SE7700226L (sv) 1977-07-17
FR2338071B1 (de) 1979-07-13
CH609581A5 (en) 1979-03-15
NL7700350A (nl) 1977-07-19
BE850362A (fr) 1977-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT410406B (de) Verfahren und vorrichtung zur belüftung einer flüssigkeit mit gas
DE69518524T2 (de) Gasinjektion in flüssigkeiten und entfernung von ungelöstem gas
DE3881502T2 (de) Trennungsverfahren eines bestandteils mit hohem dampfdruck und/oder besondere bestandteile von einem bestandteil mit niedrigem dampfdruck.
DE10164735C2 (de) Verfahren zur Aerosolerzeugung
EP0644271A1 (de) Verfahren zur herstellung eines frei dispersen systems und einrichtung zur durchführung des verfahrens
DE2246187A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erhoehung des sauerstoffgehaltes einer stroemenden fluessigkeit
DE2701702A1 (de) Verfahren und einrichtung zum erzeugen von blasen in einer fluessigkeit
CH629115A5 (en) Appliance for producing spherical particles
DE2835709B2 (de) Anlage zum Reinigen verschmutzten Wassers
DE1667231B2 (de) Vorrichtung zur durchfuehrung eines stoffaustauschs zwischen gas- und fluessigen phasen
DE2812105A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffen durch flotation
DE3143459A1 (de) Verfahren zur austreibung von geloesten gasen, insbesondere sauerstoff aus fluessigkeiten, insbesondere wasser, durch vakuumentgasung sowie einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2705243A1 (de) Einstufiges verfahren zum kontinuierlichen eintrag von sauerstoffhaltigen gasen in ein belebtschlammhaltiges abwasser
EP0034739A2 (de) Verfahren zur Beeinflussung der Schaumbildung bei chemischen oder biochemischen Gas-Flüssigkeits-Reaktionen in Begasungsreaktoren und Begasungsreaktor zur Durchführung des Verfahrens
DE19856604A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Emulsion
DE3707905C1 (en) Process and apparatus for flotation, in particular for waste water purification
DE1519700A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Beruehrung zwischen Fluessigkeiten und Gasen
DE2552228A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur mikroflotation mittels druckfluessigkeit
DE69511076T2 (de) Methode und einrichtung zur behandlung einer zu reinigenden und in eine flotationsvorrichtung einzuführenden flüssigkeitsstrom
DE10228261B3 (de) Vorrichtung zur Gasaufsättigung einer Flüssigkeit und unter Druck zum Einbringen der Flüssigkeit in eine Flotationszelle
DE1186811B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Belueften einer Flotationstruebe
DE2359656B2 (de) Vorrichtung zum Klaren von feste Stoffe enthaltendem Abwasser o.dgl. Flüssigkeiten
DE2117931C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen von in einer Flüssigkeit vorhandenen Teilchen unterschiedlicher Größe
DE4237350C2 (de) Verfahren zum Stoffübertragen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0007355A1 (de) Verfahren zur entkeimung von flüssigkeiten und vorrichtung zur durchführung des verfahrens.

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee