DE3231563A1 - Verfahren und anlage zum einmischen eines gases in eine fluessigkeit - Google Patents

Verfahren und anlage zum einmischen eines gases in eine fluessigkeit

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Description

Vyzkumny ustav vodohospodärsky Prag, CSSR
Verfahren und Anlage zum Einmischen eines Gases in eine Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung der in den Ansprüchen 1 und 2 angegebenen Gattung.
Zur Sättigung von Flüssigkeiten mit Gasen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen z. B. gemäß DE-OS 26 12 255 die Wirkung von Injektoren in einer Umlaufrinne ausgenutzt werden, wobei die Wirtschaftlichkeit vom Ausnutzungsgrad des gelösten Gases abhängt. Dabei hat sich die Durchflußsättigung unter Ausnutzung von Strömungsübergangserscheinungen, insbesondere des Ringwechselsprungs, als besonders vorteilhaft zum Sättigen einer Flüssigkeit mit einem Gas, in der Regel von Luftsauerstoff in Wasser erwiesen.
Die Menge des gelösten Gases wird durch den Sättigungspunkt der Flüssigkeit bei gegebenen Bedingungen begrenzt. Der Ausnutzungsgrad des gelösten Gases, d. h. der Gas-Lösungswirkungsgrad ist definiert durch das Verhältnis der Menge des
gelösten Gases zu der Gesamtmenge an zugeführtem Gas und hängt vorwiegend von dem relativen Durchfluß der Gaskomponente, d. h. vom Verhältnis der Gaskomponente und der Flüssigkeitskomponente in der Durchflußmischung, ab und wird durch ihn begrenzt. Durch Verringern des relativen Durchflusses der Gaskomponente kann der Lösungswirkungsgrad des Gases erhöht werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Ausnutzungsgrad zu steigern, ohne den Energieverbrauch merkbar zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Einmischen eines Gases in eine Flüssigkeit durch Strömungsübergangserscheinungai, bei dem ein primäres Flüssigkeits- und Gasgemisch in eine Umlaufrinne in Längsrichtung eingeführt wird und durch seine Strömungsenergie den Flüssigkeitsumlauf in der Umlaufrinne erzeugt erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das primäre Flüssigkeits- und Gasgemisch mit der in der Rinne umlaufenden Flüssigkeit separiert gemischt wird.
Falls die gesättigte Flüssigkeit nicht direkt eingeführt wird und umgepumpt wird, geschieht der Zulauf der umgepumpten Flüssigkeit zu der Pumpe durch eine öffnung in einer hydraulisch umgeströmten Sohlenschwelle bei Erhaltung der Durchflußgeschwindigkeiten in der Umlaufrinne. Falls zum Mischen mehrere Umlaufrinnen benutzt werden, können sianach der Beschaffenheit des Sättigungsprozesses parallel oder serienweise geschaltet werden.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anlage zur Durcliführung des Verfahrens anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt der Vorrichtung Fig. 2 einen Grundriß der Vorrichtung
Die dargestellte Anlage umfaßt mehrere in Serie geschaltete Umlaufrinnen 1 in Form von langgestreckten Wannen mit abgerundeten Endteilen 10 und einer zentralen Längswand 11, die jeden Behälter in zwei Rinnen unterteilt und eine Umlaufströmung in Richtung der eingezeichneten Pfeile ermöglicht .
In jeder Umlaufrinne 1 sind zwei Durchflußmischgeräte 12 vorgesehen, von denen eines in Fig. 1 in größerem Maßstab schematisch dargestellt ist. Eine Leitung 4 führt zu einer Pumpe 5, die an einem verbreiterten Teil der Längswand 11 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ortsfest montiert ist. Die Drucköffnung der Pumpe 5 mündet in ein Verteilerrohr 13, das quer über einer der beiden Rinnen montiert ist. Von diesem Verteilerrohr 13 zweigen mehrere Knierohre 14 ab, an denen Luft-Einström-Stutzen 15 angeschlossen sind. Jedes Knierohr 14 mündet in ein Gemischrohr 16 aus, das bis in den Bodenbereich der Rinne führt und an seinem unteren Ende in einen Krümmer 17 übergeht, der mit seiner Mündung 2 in einen abgedeckten Misch- und Treibkanal 3 in der Vorwärtsstrom-Rinne hineinragt. Der Einlauf 6 in die Leitung 4 ist als Kanal in der Gegenstrom-Rinne angeordnet, und zwar in einer stromlinienförmigen Sohlenschwelle 7 mit einem in Gegenstromrichtung weisenden Formansatz 18. Wie in Fig. 2 dargestellt, zweigen von jedem Verteilerrohr 13 mehrere Knierohre 14 mit den angeschlossenen Bauteilen 14 - 17 ab, wobei die Ausflußöffnungen 2 in den gemeinsamen Kanal 3 ausmünden, der sich über die gesamte Breite der jeweiligen Rinne erstreckt und dessen Deckwand 19 an der mittleren Längswand angeschlossen ist.
Die beschriebene Anlage arbeitet wie folgt:
Die Pumpe 5 saugt gasarme Flüssigkeit über den Einlauf 6 und die Leitung 4 an und fördertsäurch das Verteilerrohr 13 zu den Gasmischern. Durch die StrömungsVerhältnisse in den Knierohren 14 und den Gemischrohren 16 wird Luft über die Stutzen 15 eingesaugt und mit der Flüssigkeit gemischt. Die Krümmer 17 an den Enden der Gemischrohre 16 in Verbindung mit den im Querkanal 3 in Strömungsrichtung weisenden Mündungsöffnungen 2 bewirkt eine in Rinnenlängsrichtung weisende intensive Ausflußströmung des Gas-Wassergemisches im Bodenbereich der jeweiligen Rinne, durch deren Strömungsenergie der gesamten Flüssigkeit in der Umlaufrinne eine Fließbewegung erteilt wird. Durch Erhöhung der von der Pumpe 5 in die Gemischrohre 16 geförderten Flüssigkeitsmengen um den Anteil des erzeugten Umlaufflusses in der Umlaufrinne wird die Durchflußmenge der Flüssigkeitskomponente im Sekundärmischkanal 3 erhöht. Dadurch ergibt sich die angestrebte Steigerung des Ausnutzungsgrades von z. B. 7,5 kg 0? ohne Sekundär-Mischkanal 3 auf 11,5 kg O2 bei Verwendung des Sekundär-Mischkanals 3, d. h. um 56 %.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung finden in der chemischen Industrie in der Wasserwirtschaft, insbesondere bei der biologischen Abwasserreinigung zur Wasseroxidation Verwendung.
Beispiel:
In einer Umlaufrinne einer Kläranlage von 760 m mit Durchflußmischgeräten von 2 χ 0,175 m /s wird das Wasser mit einer Geschwindigkeit 0,7 m/s in Bewegung gebracht, d. h. in der Rinne wird der Durchfluß von 6,7 m /s umlaufen und die zugeführte Sauerstoffmenge so wie der Oxidationswirkungsgrad werden um 56 % erhöht.
Leerseite

Claims (3)

Ansprüche
1. Verfahren zum Einmischen eines Gases in eine Flüssigkeit durch Strömungsübergangserscheinungen, bei dem ein primäres Flüssigkeits- und Gasgemisch in eine Umlaufrinne in Längsrichtung eingeführt wird und durch seine Strömungsenergie den Flüssigkeitsumlauf in der Umlaufrinne erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das primäre Flüssigkeits- und Gasgemisch mit der in der Rinne umlaufenden Flüssigkeit separiert gemischt wird.
2. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus mindestens einer Umlaufrinne und Gas-Flüssigkeits-Mischern mit einer Pumpe und in Vorwärts-Stromrichtung in die Rinne ausmündenden Gemischrohren, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Umlaufrinne (1) ein Sekundär-Misch-Kanal (3) ausgebildet ist, in den die Gemischleitung (3) des Flüssigkeits- und Gasgemisches ausmündet.
233-(S1OO95)-SdMy
_ 2 —
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Umlaufrinne (1) mindestens eine strömungsgünstig geformte Sohlenschwelle (7) angeordnet ist, in welcher die Einlauföffnung (6) eines zur Pumpe (5) führenden Saugrohrs (4) angeordnet ist.
DE3231563A 1981-08-25 1982-08-25 Verfahren und anlage zum einmischen eines gases in eine fluessigkeit Granted DE3231563A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS816345A CS223313B1 (en) 1981-08-25 1981-08-25 Method of increasing the exploitation degree of the dissolved gas in the liquid and device for executing the same method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3231563A1 true DE3231563A1 (de) 1983-03-10
DE3231563C2 DE3231563C2 (de) 1988-06-09

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ID=5410271

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DE3231563A Granted DE3231563A1 (de) 1981-08-25 1982-08-25 Verfahren und anlage zum einmischen eines gases in eine fluessigkeit

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JP (1) JPS5884032A (de)
CA (1) CA1191287A (de)
CS (1) CS223313B1 (de)
DE (1) DE3231563A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3724692A1 (de) * 1987-07-25 1989-02-02 Fred Dipl Ing Petersen Verfahren zum einbringen von sauerstoff in wasser und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2612255A1 (de) * 1975-03-25 1976-10-07 Dwars Ing Bureau Verfahren und anlage zur reinigung von abwasser nach dem belebtschlammverfahren

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Also Published As

Publication number Publication date
CA1191287A (en) 1985-07-30
CS223313B1 (en) 1983-09-15
DE3231563C2 (de) 1988-06-09
JPH0234649B2 (de) 1990-08-06
JPS5884032A (ja) 1983-05-20

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