DE2757255A1 - Verfahren zur feinen verteilung von fluessigen stoffen in gasen und/oder von gasen in fluessigkeiten - Google Patents
Verfahren zur feinen verteilung von fluessigen stoffen in gasen und/oder von gasen in fluessigkeitenInfo
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- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
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Description
- Beschreibung
- Verfahren zur feinen Verteilung von flüssigen Stoffen in Gasen und/oder von Gasen in Flüssigkeiten Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur feinen Verteilung von flüssigen Stoffen in Gasen und/oder von Gasen in Flüssigkeiten, das verstopfungsfrei arbeitet.
- Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die bei der Verteilung von Flüssigkeiten oder Gasen über feine Poren bisher stets auftretenden Verstopfungen und die dadurch bewirkten Betriebsstörungen zu beheben. Solche Verstopfungen treten besonders leicht dann auf, wenn Schmutzpartikel enthaltende Flüssigkeiten durch feine Uffnungen gedrückt oder wenn Gase in Schmutzpartikel enthaltende Flüssigkeiten eingebracht werden sollen, in letzterem Falle besonders auch dann, wenn der Eintrag solcher Gase in solche Flüssigkeiten zeitweilig unterbrochen ist und dann die Schmutzpartikel aus der Flüssigkeit in die feinen Oeffnungen der Verteilungseinrichtungen (Düsen, Fritten usw.) von außen hineingedrückt werden. Soweit bei einer solchen Feinverteilung Luft und Wasser miteinander in Kontakt gebracht werden, wie es z.B. beim Befeuchten größe; , Luftmengen in Klimaanlagen oder bei der Zufuhr von Luft in Belebungsanlagen geschieht, können sich dabei in und an den Eintragsvorrichtungen bekannter Art auch biologische Rasen, Algen oder andere organische oder anorganische Beläge bilden, die im Dauerbetrieb äußerst störend wirken, und die deshalb zu Überholungsarbeiten und damit Stillstandszeiten zwingen.
- Diese Aufgabe der Vermeidung von Verstopfungen bei der feinen Verteilung von Gasen und/oder Flüssigkeiten wird nun erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der jeweils fein zu verteilende Stoff unter Oberdruck durch ein zentrales Leitrohr geführt wird, das vorteilhafterweise aus einem an einem Ende geschlossenen und im übrigen durch Bohrungen oder Schlitze perforiertem Rohr besteht, und das umhüllt ist von aufeinandergelegten, flexiblen Lochscheiben, die eine gewisse Oberflächenstruktur aufweisen.
- Erfindungsgemäß werden diese Lochscheiben durch eine Schraubvorrichtung zusammengedrückt, wobei der Anpreßdruck über die Spannkraft der Anzugsvorrichtung für die Schraube bemessen und derart eingestellt wird, daß die zu verteilenden Gase oder Flüssigkeiten gegenüber dem Druck an ihrer Austrittsstelle auf dem Außenrand der Lochscheiben einen bestimmten Oberdruck haben. In der Praxis hat sich gezeigt, daß dazu ein Oberdruck von 0,1 bis 0,01 bar bei der Verteilung von Gasen und von über 0,5 bar bei der Verteilung von Flüssigkeiten erforderlich ist. Dieser Oberdruck addiert sich zu dem jeweils am Außenrand der Lochscheibe bereits vorhandenem Gesamtdruck. Beim Einsprühen von Wassernebeln in einen unter Unterdruck stehenden Raum, beispielsweise einem Einspritz-Kondensator, oder beim Verteilen von Luft in eine unter hohem Flüssigkeitsdruck stehende Flüssigkeitssäule können dabei Drücke angewandt werden, die erheblich von dem normalen Atmosphärendruck in negativer oder positiver Richtung abweichen.
- Durch die Variation des Anpreßdruckes für die Lochscheiben gelingt es, mit der selben Vorrichtung verschiedene Mengen Gas oder Flüssigkeit gleichmäßig zu verteilen. Häufig aber wird man verfahrensgemäß mit einer einzigen Vorrichtung stets die gleiche Verteilungsarbeit vornehmen wollen. Dazu ist es von ganz wesentlicher Bedeutung, daß erfindungsgemäß über die Spannkraft der Anzugsvorrichtung die Lochscheiben mit einer solchen Kraft aufeinandergedrückt werden können, daß eine reproduzierbare Justierung der Verteilervorrichtung ermöglicht wird.
- Durch die Aufrauhung der Lochscheiben, z.B. durch Einprägen von Rillen, Knoten, oder einer gewebeähnlichen Oberflächenstruktur, werden beim Aufeinanderpressen der gegebenenfalls in Abständen mit metallischen Trennscheiben versehenen Lochscheibenpakete feine Mikroporen geschaffen, durch die Gase oder Flüssigkeiten sich hindurcharbeiten. Es ist evident, daß solche Lochscheibenpakete im Dauerbetrieb verstopfungsfrei arbeiten: Setzen sich von außen Partikel auf oder in die Mikroporen, so werden sie durch den inneren Oberdruck weggeblasen. Gelangen aber - im Falle der Flüssigkeit - kleinere Feststoffpartikel von innen gegen die Lochscheiben, so wird entweder das verstopfende Teilchen umgangen, oder aber es wird gegebenenfalls durch die elastischen Scheiben nach außen gepreßt. Die dem Verfahren dienende Vorrichtung arbeitet also selbstheilend.
- Das erfindungsgemäße Verfahren besticht durch seine Einfachheit. Im Gegensatz zu anderen Verteilereinrichtungen, wie Düsen oder Fritten aus Kunststoff und Keramik, arbeitet das erfindungsgemaße Verfahren zwangsläufig verstopfungsfrei. Bei seiner Anwendung ergaben sich in der Praxis einige weitere bedeutsame Vorteile: Für die Behandlung eines Luftstromes kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Mittelachse eines Hauptrohres angeordnet und dabei so betrieben werden, daß durch die Feinverteilung des Wassers auf kleinstem Raum ohne Zufuhr von Dampf entweder allein eine Befeuchtung oder auch eine gleichzeitige stärkere Abkühlung des Luftstromes bewirkt wird; das ist dann lediglich abhängig von der jeweils einzusetzenden Wassermenge.
- Wenn das Verteilungsverfahren zur Feinverteilung von Chlorgas in Wasser eingesetzt wird, so ergibt sich eine besonders einfache Vorrichtung zur Chlorung von Fluß- oder Trinkwasser. Das gleiche gilt für Anwendung des Verfahrens bei anderen chemischen Prozessen.
- Zur Einleitung von Sauerstoff in belebtschlammhaltiges Wasser eignet sich das Verfahren insbesondere deshalb, weil die Verteilung des Sauerstoffs so feinblasig erfolgt, daß dadurch seine vollständige Nutzung auch ohne Kreislaufführung des Gases und also auch ohne Verschluß des Begasungsbehälters gewährleistet ist..
- Schließlich hat sich aus gleichem Grunde auch das Verfahren für den Eintrag von Luft in belebtschlammhaltiges Wasser bewährt. Es wurde dabei festgestellt, daß dann der Sauerstoffertrag 60 % höher liegt als bei anderen, vergleichbaren Verfahren der feinblasigen Belüftung, z.B. mit Keramikrohren bei gleicher Eintauchtiefe.
- Damit besteht ein deutlicher Unterschied gegenüber dem Lufteintrag mit anderen feinporigen Körpern. Während man dort bei bekannten Vorrichtungen beobachtet, daß unter Wasser bei ihrem rohrförmigen Körper die Luftblasen nur an der Oberseite des Rohrmantels austreten, also auf der Seite des geringsten Gegendruckes, erfolgt die Verteilung der Luftblasen bei einer Vorrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren rings um den Mantel des Rohrkörpers, also auch auf der Unterseite der Eintragsvorrichtung. Das mag den höheren Nutzeffekt des erfindungsgemäßen Verfahrens begründen, das letztlich damit zu einer Einsparung an Material und Energie im laufenden Betrieb führt.
- Die bei folgenden Skizzen sollen Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutern.
- Figur 1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei ist 11 ein perforiertes Rohr (verkürzt gezeigt) mit dem Gewinde 12 und dem Endverschluß 13, sowie mit den drei Metallringen 14 und der oberen Verschlußkappe 15. Die Lochscheiben 16 werden zu Paketen vereinigt und über 11 geschoben. Dann wird die obere Verschlußkappe 15 mittels eines Schraubenspanners auf einen bestimmten Widerstand angezogen. Nach Anschluß der Wasser- oder Luftzufuhr bei 17 ist die Vorrichtung betriebsbereit. Sie kann jetzt mit klarer Flüssigkeit oder mit komprimierten Gasen eines bestimmten Vordrucks betrieben werden.
- Figur 2 zeigt den Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 in eine Rohrleitung zur Konditionierung von Luft 21 für eine Klimaanlage, wobei Wasser der eingebauten Vorrichtung 1 über 17 zugeführt und von der Vorrichtung 1 fein zerstäubt wird. Die gleiche Ausführungsform kann zur Belüftung belebtschlammhaltigen Wassers dienen, wenn durch 17 Druckluft und durch 21 das belebtschlammhaltige Wasser zugeführt wird.
- Figur 3 zeigt verschiedene Ausbildungsformen der Lochscheiben 16 aus flexiblem Material, z.B. aus Naturkautschuk oder Kunststoffen. Es haben sich jedoch auch synthetischer Kautschuk (auf Butadien-Basis) und Silikonkautschuk wegen ihrer Alterungsbeständigkeit sehr bewährt, wie in Langzeitversuchen gefunden wurde. Dabei sind die einseitig profilierten Oberflächen in einigen ihrer möglichen Ausführungsformen im Schnitt und in der Draufsicht dargestellt, bei 31 mit Welzenstümpfen, bei 32 mit Kegelstümpfen, bei 33 mit Tetraedern oder Pyramiden und bei 34 mit radial verlaufenden Rillen.
Claims (1)
- Patentansprüche Anspruch a Verfahren zur feinen Verteilung von flüssigen Stoffen in Gasen und/ oder von Gasen in Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils fein zu verteilende Stoff unter Überdruck durch ein zentrales, einseitig geschlossenes, perforiertes Leitrohr mit auf dessen Umfang angeordneten, flexiblen Lochscheiben mit Oberflächenstruktur geführt wird.Anspruch 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck des zu verteilenden Stoffes im zentralen Leitrohr bei Gasen 0,01 bis 0,1 bar und bei Flüssigkeiten mehr als 0,5 bar gegenüber der Außenseite der Verteilervorrichtung beträgt.Anspruch 3 Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des je nach Durchsatzmenge und Gegendruck erforderlichen Überdrucks die flexiblen Lochscheiben mit einem jeweils definierten Anpreßdruck aufeinander gepreßt werden.Anspruch 4 Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, bestehend aus einem perforierten Metallrohr 11, dessen eines Ende mit dem Gewinde 12 durch den Endverschluß 13 mit dem an ihm starr befestigten Tragring 14 geschlossen und über dessen Perforierung mit Rundlöchern oder Schlitzen einseitig strukturierte, flexible Lochscheiben 16 in Paketen geschoben und dann mittels der Verschlußkappe 15 mit einem definierten Anpreßdruck aufeinander gepreßt werden.Anspruch 5 Lochscheibe 16 nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Scheibe aus flexiblem und/oder elastischem Material, vorzugsweise Synthesekautschuk auf Butadienbasis und/oder Silikonkautschuk aufgebaut, auf einer Seite geglättet und auf der anderen Seite mit plastischen Strukturen, vorzugsweise Kegelstümpfen, Tetraedern und/ oder Rillen versehen wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772757255 DE2757255A1 (de) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Verfahren zur feinen verteilung von fluessigen stoffen in gasen und/oder von gasen in fluessigkeiten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19772757255 DE2757255A1 (de) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Verfahren zur feinen verteilung von fluessigen stoffen in gasen und/oder von gasen in fluessigkeiten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2757255A1 true DE2757255A1 (de) | 1979-07-05 |
Family
ID=6026870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772757255 Withdrawn DE2757255A1 (de) | 1977-12-22 | 1977-12-22 | Verfahren zur feinen verteilung von fluessigen stoffen in gasen und/oder von gasen in fluessigkeiten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2757255A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3325969A1 (de) * | 1983-07-19 | 1985-01-31 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Vorrichtung zur begasung von fluessigkeiten, insbesondere einer mit flotationsreagenzien versetzten fluessigkeits-feststoff-suspension |
EP0385198A1 (de) * | 1989-03-03 | 1990-09-05 | Passavant-Werke Ag | Vorrichtung zum Belüften von Wasser und Abwasser |
EP2420312A3 (de) * | 2010-08-16 | 2013-03-20 | Linde Aktiengesellschaft | Gasdiffusionssystem und Verfahren zum Diffundieren von Gas in ein Fluid oder eine Flüssigkeit |
DE102010025131B4 (de) * | 2010-06-25 | 2017-03-09 | Ulrich Kahle | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gewässern |
-
1977
- 1977-12-22 DE DE19772757255 patent/DE2757255A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3325969A1 (de) * | 1983-07-19 | 1985-01-31 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Vorrichtung zur begasung von fluessigkeiten, insbesondere einer mit flotationsreagenzien versetzten fluessigkeits-feststoff-suspension |
EP0385198A1 (de) * | 1989-03-03 | 1990-09-05 | Passavant-Werke Ag | Vorrichtung zum Belüften von Wasser und Abwasser |
DE102010025131B4 (de) * | 2010-06-25 | 2017-03-09 | Ulrich Kahle | Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Gewässern |
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Legal Events
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