DE2736271A1

DE2736271A1 - Vorrichtung zur begasung von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2736271A1
Application number: DE19772736271
Authority: DE
Inventors: Juergen Ing Grad Krampitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-08-11
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1979-02-22

Description

Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten,bei der in einem Behälter ein Steigrohr vorgesehen ist,in dem die zu begasende Flüssigkeit über eine im Steigrohr gelegene ringförmig ausgebildete Lochung,die im Bereich eines als Mischstrecke arbeitenden Armteiles wirkt, mit Gas beladen wird,ein anschlißendes,als Beschleunigungsstrecke funktionierendes,Formteil und weiter aufwärts in den Bereich eines als Diffusors arbeitenden Formteiles gelangt.
Hierbei wird ein innig gemischtes Medium gebildet,das durch die Veränderung der Wichte gegenüber der Flüssigkeit eine Aufwärt sbewegung ausführt.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art wird die zu begasende Flüssigkeit durch mechanisch wirkende Einrichtungen'beschleunigt und das in Lösung zu bringende Gas miitels entstehenden Unterdruckes am Orte der Flüssigkeitsbeschleunigung eingesaugt und mit der Flüssigkeit durchmischt.Diese Vorrichtung ist als Ejektor bekannt.
Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin,daß die die Bewiegung der Flüssigkeit hervorrufenden Aggregate entsprechend gegen Verschleiß und Korrosion geschützt werden müssen,der Verstopfungsgefahr unterliegen und nur mit größerem Aufwand gewartet werden können.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel,eine einfach gebaute Vorrichtung eingangs erwähnter Art zu schaffen, bei der nach dem Prinzip der Mammutpumpe mit zusätzlichen Einrichtungen die infragekouende Flüssigkeit mit dem zur Mischung benutzten Gas innig gemischt wird und gerichtet strömt,vodurch es auch möglich ist,den Behälterinhalt umzuwälzen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich,durch die pro Zeiteinheit mengenabhängig gesteuerte Gaszufuhr die Vergrö# ßerung der Flüssigkeitsgrenzflächen zu steuern,wobei die Grenzflächenvergrößerung zu einem wesentlichen Teil durch die Ausbildung der Beschleunigungsstrecke im Steigrohr,dem Gasrohr,dem Querschnitt des Steigrohres,seiner Neigung zum Flüssigkeitsspiegel und den Gaseintrittsöffnungen in das Steigrohr abhängt.
Die Höhe der Eintrittsöffnung des Steigrohres über dem Boden des Beckens ist wählbar,beeinflußt die Intensität der Mischung von Gas und Flüssigkeit im Becken und die Strömung darin.
Die Tiefe der Austrittsöffnung des Steigrohres unter dem Flüssigkeitsspiegel beeinflußt die Abströmgeschvindigkeit der Flüssigkeit und die Aufrauhung der Oberfläche.
Über die Gaseintrittstiefe in das Steigrohr kann die Gasmenge gesteuert werden.
Die Neigung des Steigronres zum Flüssigkeitsspiegel vereint die angesprochenen Möglichkeiten.
Durch die innige Durchmischung,die die Flüssigkeit bei der Behandlung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfährt,können auch Flockungsvorgänge in Suspensionen gefördert werden, so trägt eine möglichst innige Vermischung zwischen der Suspension und den darin enthaltenen auszufällenden Stoffen einerseits und einem zugegebenen Flockungsmittel andererseits positiv zu Flockungsvorgängen bei.
Durch die Aufnahme von molekularem Sauerstoff über die Vergröerung der Grenzflächen der Suspension aus der atmosphärischen Umgebung kann in so ausreichender Menge Sauerstoff in das Medium gegeben werden,daß zur Erreichung bestimmter Flockungsvorgänge in der Suspension beispielsweise 2-wertige Flockungshilfsmittel wie Eisensulfat oder andere zugegeben werden können,die bei den Vorgängen aufoxydiert und in dreiwertige Form übertragen werden, so daß eine erhebliche Verstärkung der Flockungswirkung bei Verwendung eines billigen Flockungsmittels erzielt wird.
Ordnet man die erfindungsgemäße Vorrichtung sogenannten Druckwasser-und Flotationsanlagen vor,so ergibt sich der Vorteil,daß Suspensionen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor Einleitung in die Flotationsanlage entweder allein oder während der Zugabe zweiwertiger Fällungsmittel bis zur Sättigung mit molekularem Sauerstoff angereichert werden können,so daß das Sauerstoffgas aus dem Druckwassererzeuger voll für den Flotationsvorgang verwendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind,veiter erläutert.In der Zeichnung zeigt Figur 1 in schematischer Darstellung im Schnitt eine in einen Behälter eingesetzte erfindungsgemäße Vorrichtung Figur 2 schematisch die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung, wobei der Flüssigkeit über die erfindungsgemäße Vorrichtung Gas zugeführt wird Figur 3 schematisch den Einsatz einer solchen erfindungsgemäßen Vorrichtung,wobei zwei oder mehrere der Vorrichtungen sinnvoll zueinander angeordnet und in der begasenden Flüssigkeit schwimmend angebracht sind.
Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung ist in einen Behälter 1 eingesetzt und dazu vorgesehen,die im Behälter befindliche Flüssigkeit 2 mit Gas anzureichern,was durch Vergrößern der Grenzfläche der Flüssigkeit gegenüber dem oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 3 befindlichen Gas,im imvorliegenden Fall Umgebungsluft ~herbeigeführt vird.Diese Vorrichtung weist ein Steigrohr 4 auf'welches eine Fördereinrichtung in Form einer Venturidüse 6 und 7 und 8 mit unterhalb des Formteiles 6 gelegener Gaseinblaseinrichtung 5 aufnimmt. Über die Zuleitung 9 wird die Gaseinblaseinrichtung 5 mit Gas versorgt.Das Steigrohr 4 ist an einem,von oben gesehen,rund ausgebildetem Schwimmer 14 befestigt,welcher durch zwei oder mehr Seile 15 gehalten wird.Durch Gewichte 13 wird das Steigrohr 4 zentrisch unter dem Schwimmer 14 gehalten.
Wird nun,wie dies der schematischen Darstellung der Figur 2 zugrunde gelegt ist,über die Gasleitung 9 das Gas eingeblasen und gelaNGT dann in Höhe der Gaseinblaseinrichtung 5 in das Steigrohr 4 wird die Flüssigkeit 2 im Steigrohr 4 in Richtung der aufsteigenden Gasblasen 10 nach oben mitgerissen und nach Austritt aus dem Steigrohr 4 am oberen Ende desselben durch den Schwimmer 14 umgelenkt.Die im Behälter 1 befindliche Flüssigkeit gerät in gerichtete Bewegung gemäß der Pfeile 12 und der gesamte Beckeninhalt wird umgewälzt.
Bei der Ausführungsform gemäß der Figur 3 sind zwei Reihen nebeneinander kreuzweise geordneter Steigrohre 4 vorgesehen. Durch diese Anordnung ist es möglich auch den Inhalt größerer Becken zu begasen und umzuwälzen.Die Pfeile 12 versinnbildlichen die Bewegung der Flüssigkeit im Behälter.Über eine sinnvolle Befestigungsvorrichtung 16 sind die Steigrohre 4 mit,von oben gesehen, quadratischen oder rechteckigen Schwimmern 14 verbunden,die ihrerseits durch Seile 15 in definiertem Abstand miteinander verbunden sind und wovon die jeweils äußeren Schwimmer am Beckenende befestigt sind. Die Schwimmer 14 tragen die Gaszufuhrleitung 9 ,von welcher aus jedem Steigrohr 4 über eine sinnvolle Verteilungsvorrichtung die erforderliche Gasmenge zugeführt wird.
L e e r s e i t e

Claims

Patent anspruch 7.Vorrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten,bei der in einem Behälter ein Steigrohr vorgesehen ist,in dem die zu begasende Flüssigkeit über eine im Steigrohr gelegene ringförmig angeordnete mit Löchern versehene Gaseinblaseinrichtung,die im Bereich eines als Mischstrecke arbeitenden, sich nach oben verjüngenden Formteiles wirkt,mit Gas beladen wird,ein anschließendes,als Beschleunigungsstrecke wirkendes,Formteil durcheilt,weiter aufwärts in den Bereich eines als Diffusors arbeitenden Formteiles gelangt und dann die noch verbleibende Strecke des Steigrohres durcheilt.

Unteransprüche 1.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,da# das Steigrohr senkrecht im zu begasenden Medium gehalten wird.
2.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daß das Steigrohr in jede Lage zwischen der Senkrechten und der waagrechten zur Flüssigkeitsoberfläche gebracht werden kann.
3.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daß das Steigrohr mit seinem unteren Ende in verschiedenen Höhen über dem Grund des Behälters stehen kann.
4.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daß das Steigrohr mit seinem oberen Ende unterhalb des Flüssigkeitsspiegel' endet.
5.Vorrichtung nach Patentanpruch,dadurch gekennzeichnet ~daß das obere Ende oberhalb des Flüssigkeitsspiegels endet.
6.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daß das obere Ende des Steigrohres in Höhe des Flüssigkeitsspiegels endet.
7.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daß im unteren Teil des Steigrohres Formteile eingebracht sind,die zusammen in Art der Venturidüse ausgebildet sind.
8.Vorrichtung nach Patentanspruch'dadurch gekennzeichnet,dar3 unterhalb des untersten Formteiles über ein ringförmig ausgebildete mit Löchern versehene Einrichtung Gas eingeblasen wird.
9.Vorrichtung nach Unteranspruch 8,dadurch gekennzeichnet,da# der Durchmesser der Löcher derart gewählt wird,da3 feinblasige Begasung möglich ist.
lo.Vorrichtung nach Unteranspruch 8,dadurch gekennzeichnet'daß der Durchmesser der Löcher derart gewählt wird'daß mittelblasige Begasung möglich ist
11 Vorrichtung nach Unteranspruch 8,dadurch gekennzeichnet,daQ der Durchmesser der Löcher derart gewählt wird,daß grobblasige Begasung möglich ist.
12.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,daS die Gaszufuhr über flexible Schläuche geschieht.
13.Vorrichtung nach Patentanspruch,dadurch gekennzeichnet,da(3 die Gaszufuhr über starre Rohre geschieht.
14Vorrichtung nach Patentanspruch'dadurch gekennzeichnet,daQ das Steigrohr durch Befestigung an einem Schwimmer in' definiertem Abstand zum Flüssigkeitsspiegel gehalten wird.
15.Vorrichtung nach Unteranspruch 14,dadurch gekennzeichnet,da# der Schwimmer vom Rand des Behälters gehalten wird.
16.Vorrichtung nach Patentanspruch'dadurch gekennzeichnet,daf3 das Steigrohr durch Auswahl und Zusammenspiel sinnvoll gewählter Materialien in der Flüssigkeit schwebt.
17.Vorrichtung nach Patentanspruch und nach Unteranspruch 16'dadurch gekennzeichnet,daß das Steigrohr durch am Rande des Behälters befestigte Seile an seinem Ort im Behälter fixiert wird.
18.Vorrichtung nach Patentanspruch und nach den Unteransprüchen Nummer 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet,daß zwei oder mehrere Steigrohre zur Begasung der Flüssigkeit im Behälter verwendet werden können.
19.Vorrichtung nach Unteranspruch 18,dadurch gekennzeichnet, daß die Steigrohre kreuzweise zueinander geordnet werden.