DE323655C

DE323655C - Method and device for mixing liquids with gases or liquids with liquids or gases with gases

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Publication number: DE323655C
Application number: DE1919323655D
Authority: DE
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Priority date: 1919-08-03
Filing date: 1919-08-03
Publication date: 1920-11-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten mit Gasen oder von Flüssigkeiten mit Flüssigkeiten oder von Gasen mit Gasen.Method and device for mixing liquids with gases or of liquids with liquids or of gases with gases.

Das Vermischen von Flüssigkeiten erfolgte bis jetzt einfach dadurch, daß man eine Flüssigkeit der anderen beifügte und zur Herbeiführung einer engeren Verbindung der Teilchen der Flüssigkeiten das Gemisch durchrührte oder schüttelte. Bei längerem Stehen trennen sich aber verschiedene Flüssigkeiten bald wieder voneinander, da die Verbindung der Teilchen derselben nicht stark genug ist. Mixing liquids has so far been done simply by that one added one liquid to the other and to bring about a narrower one Compound the particles of the liquids the mixture stirred or shaken. When standing for a long time, however, different liquids soon separate from each other again, since the connection of the particles of the same is not strong enough.

Es lassen sich nur jene Flüssigkeiten mischen, zwischen denen die Adhäsion stärker ist als die Kohäsion; falls diese vorwiegt, bleiben die Flüssigkeiten voneinander getrennt und lagern sich nach ihrer Dichte übereinander. Only those liquids can be mixed between which the Adhesion is stronger than cohesion; if this predominates, the liquids remain separated from each other and stacked according to their density.

Bekanntlich werden auch gasförmige Körper von Flüssigkeiten aufgenommen oder gelöst bzw. absorbiert. It is known that gaseous bodies are also absorbed by liquids or dissolved or absorbed.

Die Mischung wird eine um so bessere, je mehr den allerkleinsten Teilchen, den Molekülen, einer Flüssigkeit Gelegenheit gegeben ist,. in recht enge Verbindung-mit den Molekülen der anderen Flüssigkeit zu treten. The more the smallest, the better the mixture Particles, molecules, a liquid are given the opportunity. in quite close Connection-to connect with the molecules of the other liquid.

Dies erreichen aber die bisher bekannt geword enen Rüttel-, Schüttel- und Mischvorrichtungen nur höchst unvollkommen. Ebenso verhält es sich, wenn Gase oder gasförmige Körper von Flüssigkeiten aufgenommen, oder wenn zwei gasförmige Körper miteinander -innigst gemischt oder gemengt werden sollen.However, this is achieved by the previously known vibration, shaking and mixing devices only highly imperfect. It is the same when gases or gaseous bodies ingested by liquids, or if two are gaseous Bodies should be mixed or mixed intimately with one another.

Je mehr es gelingt die Adhäsion der allerkleinsten Teilchen der zu mischenden oder zu vermengenden Mittel gegenseitig wirksam zu machen, desto besser und inniger und vor allem haltbarer wird die Mischung oder Vermengung.The more it succeeds the adhesion of the smallest particles to To make mixing or blending agents mutually effective, the better and the mixture or blending becomes more intimate and, above all, more durable.

Man hat schon in Vorschlag gebracht, die einzelnen zu mischenden Mittel unter Druck in kreisende Bewegung zu setzen, indem das Mittel durch eine tangentiale Zuführung in einen Behälter eintritt oder eine schraubenförmige Führungsbahn passiert und die so erzeugtes kreisenden Ströme in einem Winkel gegeneinander geleitet werden. Dadurch wird der - angestrebte Zweck nur unvollkommen erreicht. A proposal has already been made to mix the individual items To put the agent under pressure in a circular motion by passing the agent through a tangential feed enters a container or a helical guideway happens and the circulating currents generated in this way are directed towards each other at an angle will. As a result, the intended purpose is only incompletely achieved.

Hiervon unterscheidet sich die Erfindung dadurch, dag die kreisenden Ströme mit achsialem Zufluß in parallelen Ebenen übereinander durch tangentiale Austrittsdüsen gebildet und so gegeneinander geleitet werden, daß der untere kreisende Strom in der Austrittsrichtung an der-Getäßwandung hochsteigt und an der engsten Stelle des sich allmählich verjüngenden Querschnitts vom darüber befindlichen, entgegengesetzten, wieder durch tangentiale Austrittsdüsen erzeugten Strom des anderen zu vermischenden Mittels getroffen wird, wodurch die Ströme aufeinander eine sich gegenseitig zerreibende Wirkung ausüben, um so die engste Berührung der kleinsten Teilchen der zu mischenden Mittel zu sichern, worauf das Gemisch einer Beruhigungsvorrichtung zugeführt wird. Dadurch ist die zur Zeit denkbar beste Vermischung erreichbar. The invention differs from this in that the circling Currents with an axial inflow in parallel planes one above the other through tangential ones Outlet nozzles are formed and directed against each other so that the lower circling Current rises in the outlet direction at the wall of the vessel and at the narrowest Point of the gradually tapering cross-section from the opposite, again generated by tangential outlet nozzles flow of the other to be mixed Means is hit, whereby the currents on each other a mutually frictional Exert effect so as to make the closest touch of the smallest particles of the to be mixed To secure means, whereupon the mixture is fed to a calming device. As a result, the currently best possible mixing can be achieved.

Die aufnehmende Flüssigkeit tritt unter Druck in möglichst feinster Verteilung vom Hohlkörperinnem- aus tangential gerichtet in einen bauchigen Hohlkörper aus und steigt daher von selbst, in Schraubenwindungen kreisend, in diesem hoch und wird an der engsten Querschnittsstelle in wiederum vom Hohlkörperinnern aus tangentialer Gegenkreisung vom anderen Mittel wieder unter Druck getroffen, so daß der eine kreisende Druck dem anderen entgegenwirkt, daher geradezu ein gegenseitiges Zerreiben und Zerreißen der beiden Strömungen bei ununterbrochener Durcheinanderwirbelung stattfindet, und dadurch die denkbar engste Verbindung der beiden Mittel eintritt, da jetzt die allerkleinsten Teilchen in ihrer Adhäsion aufe-inander wirksam werdert. Dabei tritt teilweise durch die Reibung, teilweise durch die Mischung selbst eine Wärmeerhöhung ein, welche den Mischvorgang begünstigt; Um die so erzeugte, ungemein innige Mischung in den Stand der Ruhe überzuführen, läßt man sie unter dem, nach deni Mischen noch der Flüssigkeit innewohnendem Druck hochsteigen und dabei die Wirbelbewegung in der Flüssigkeit aufzehren. The absorbing liquid enters the finest possible under pressure Distribution from the interior of the hollow body directed tangentially into a bulbous hollow body and therefore rises up in it by itself, circling in helical turns and is at the narrowest cross-section in turn from the interior of the hollow body hit again under pressure by the other medium from a tangential countercirculation, so that one circling pressure counteracts the other, hence almost mutual Attrition and tearing of the two currents with uninterrupted turbulence takes place, and thus the closest conceivable connection between the two means occurs, because now the very smallest particles become effective in their adhesion to one another. This occurs partly due to friction, partly due to the mixture itself Heat increase, which favors the mixing process; About the one created in this way, immensely to transform intimate mixture into the state of calm, one leaves it under the, to deni mixing still the liquid's inherent pressure rise and thereby the Consume whirling motion in the liquid.

Dieser letztere Vorgang läßt sich in verschiedener Weise erreichen.This latter process can be achieved in a number of ways.

Man kann somit nach der Erfindung eine Flüssigkeit mit der anderen in unbegrenzten Mengen weit inniger vermischen, als dies bisher möglich war, z. B. eine Flüssigkeit mit Alkohol, eine Farbflüssigkeit mit einer zweiten usw, Natürlich kann man die Einrichtung auch so treffen, daß die-eine Mischfiüssigkeit hochsteigend von einer weiteren Flüssigkeit, wiederum vom Hohlkörperinnern aus tangential austretend, kreisend getroffen wird, indem eine dritte tangentiale Austrittsdüsenanordnung in einer dritten Ebene darüber befindlich ist. Thus, according to the invention, one liquid can be mixed with the other Mix in unlimited quantities far more intimately than was previously possible, e.g. B. a liquid with alcohol, a colored liquid with a second, etc., of course the device can also be made in such a way that one mixed liquid rises from another liquid, again emerging tangentially from the inside of the hollow body, circling is hit by a third tangential outlet nozzle arrangement in a third level above is located.

Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, das spezifisch schwerere Mittel in der untersten Düsenringebene tangential kreisend austreten zu lassen und die leichteren-Mittel darüber im Gegenstrom, ebenfalls von einer Düsenringebene aus tangentialkreisend, zuzuführen.It has been shown that it is advantageous to use the specifically heavier one To let means in the lowest nozzle ring level emerge tangentially in a circle and the lighter means above it in countercurrent, also from a nozzle ring level from tangential circling, to be fed.

Beim Mischen von Flüssigkeiten mit Gasen tritt die Flüssigkeit ebenfalls in der unteren Düsenringebene aus, während das Gas durch die oberen Düsen die kreisende Flüssigkeit an der engsten Ouerschnittsstelle im Gegenstrom trifft und so die Mischung oder Absorption vor sich geht. Da das Gas nunmehr auf die denkbar kleinsten Teilchen der Flüssigkeit trifft, ist die adhäsierende Wirkung bedeutend größer und vor allem andåuernder als bisher, da das Gas von den kleinsten Flüssigkeitsteilchen geradezu fest gebunden wird, weshalb sich das Verfahren der Erfindung auch mit Vorteil zur Anreicherung von Flüssigkeiten mit Gasen eignet. Man kann nicht nur beispielsweise Wasser mit Kohlensäure oder Sauerstoff oder anderen Gasen innigst mischen, sondern man kann auch beispielsweise den Kohlensäuregehalt des Bieres-wesentlich erhöhen und, was glanz besonders wichtig ist, längere Zeit erhalten als bisher, da das Gas in seinen kleinsten Teilchen viel besser und daher viel länger an den kleinsten Teilchen der Flüssigkeit haftet, als es bisher möglich war, da bisher die heftige und innige Aufeinanderwirkung der beiden Mittel im Gegenstrom fehlte. Kohlensäurebäder nach der Er-findung hergestellt werden daher wirksamer als dle bisherigen künstlichen Kohlensäurebäder, ebenso Sauerstoffbäder. Auch - das Imprägnieren alkoholfreier Getränke mit Kohlensäure wird nach der Erfindung vorteilhafter als bisher, da nunmehr die denkbar innigste Vermischung der beiden Mittel gesichert ist.When liquids are mixed with gases, the liquid will also kick in the lower nozzle ring level, while the gas is circling through the upper nozzles Liquid meets at the narrowest interface in countercurrent and so the mixture or absorption is going on. Since the gas is now on the smallest possible particle the liquid hits, the adhesive effect is significantly greater and above all more changing than before, since the gas is down to the smallest particles of liquid is firmly bound, which is why the method of the invention is also advantageous for Enrichment of liquids with gases is suitable. You can't just for example Mix water with carbonic acid or oxygen or other gases as closely as possible, but rather you can also, for example, significantly increase the carbonic acid content of the beer and, what is particularly important, to keep it longer than before, because the gas much better in its smallest particles and therefore much longer in the smallest Particles of the liquid sticks than it was previously possible, because so far the violent and there was no intimate counter-current interaction between the two remedies. Carbonic acid baths manufactured according to the invention are therefore more effective than the previous artificial ones Carbonic acid baths, as well as oxygen baths. Also - the impregnation of alcohol-free Carbonated beverages will be more advantageous according to the invention than before as now the closest conceivable mixing of the two means is assured.

Beim Vermengen von Gasen mit Gasen bzw. When mixing gases with gases or

Luft mit Gasen treten ähnliche Wirkungen auf, da die Gasmoleküle in denkbar innigste Berührung miteinander gelangen und daher in vorteilhaftester Weise adhäsierend aufeinander wirksam werden.Air with gases have similar effects because the gas molecules in get the closest conceivable contact with each other and therefore in the most advantageous manner become adhesive to one another.

Das Verfahren der Erfindung, die miteinander zu mischenden Mittel übereinander im Gegenstrom kreisend aufeinander wirken zu lassen, und hierauf in den Zustand der Ruhe überzuführen, kann durch zweckentsprechend konstruierte Einrichtung erreicht werden. The method of the invention, the agents to be mixed together on top of each other in a countercurrent circling effect, and then in The state of rest can be transferred through appropriately constructed equipment can be achieved.

Auf der Zeichnung ist in Fig. I eine beispielsweise Ausführungsform- einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung im Schnitt dargestellt. Fig. 2 zeigt den unteren Austrittskörper für sich herausgezeichnet im Schnitt, Fig. 3 in Draufsicht, -Fig. 4 den oberen Austrittskörper in Draufsicht und Fig. 5 eine andere Änsführungsform der Weiterleitung des Gemisches zur Bewirkung der Beruhigung. In the drawing, an example of an embodiment is shown in FIG. a device serving to carry out the method shown in section. Fig. 2 shows the lower outlet body drawn out for itself in section, Fig. 3 in plan view, -Fig. 4 the upper outlet body in plan view and FIG. 5 a Another form of implementation of the forwarding of the mixture to bring about the calming.

Die in Fig; I dargestellte Vorrichtung dient 'beispielsweise zum Mischen oder zur Anreicherung einer Flüssigkeit mit einem Gase. The in Fig; I device shown is used 'for example Mixing or enriching a liquid with a gas.

Die durch den Stutzen a eintretende Flüssigkeit tritt durch die tangential gerichteten Düsen b, welche gebildet sind durch entsprechende tangentiale Aussparungen im unteren Körper c, und diesem zugehörige Aussparungen im darüber passenden Deckkörper d, aus, so daß die Flüssigkeit in der bauchigen Hohl. wulst e von selbst, in Schraubenwindungen kreisend, hochsteigt, daher hier feinst verteilt wird, da sie ununterbrochen an die Wandung von e anschlägt und nach der engsten Stelle f des Ringquerschnittes getrieben wird. An dieser wird die von selbst in Schraubenwindungen nach oben kreisende Flüssigkeit im Gegenstrom unter Druck vom Gase. (von der Kohlensäure) getroffen, die durch den Stutzen in den Apparat eintritt und durchdie den unteren Austrittsdüsen b entgegengesetzt gerichteten in einer darüber befindlichen Ebene liegenden Düsen h in die Flüssigkeit übertritt. Diese Düsen entsprechen ebenfalls wieder einem aufeinanderpassenden Doppelkörper, indem i und k aufeinanderpassen und dabei die Ringnut I mit. den Austrittsdüsen h frei lassen. Bei f wird mithin die kreisend hochsteigende Flüssigkeit im ununterb-.-ochenen Wirbel von der Kohlensäure, die bei h austritt, getroffen; man kann den Mischvorgang durch das Schauglas m eines laternenartigen Aufsatzes beobachten. The liquid entering through the nozzle a passes through the tangential directed nozzles b, which are formed by corresponding tangential recesses in the lower body c, and this associated recesses in the cover body that fits over it d, out, so that the liquid is in the bulbous hollow. bulges by themselves, in screw turns circling, rises, therefore is finely distributed here, since it is continuously increasing the wall of e strikes and after the narrowest point f of the ring cross-section is driven. At this, the self-circling upwards in screw turns Liquid in countercurrent under pressure from the gases. hit (by the carbonic acid), which enters the apparatus through the nozzle and through the lower outlet nozzles b oppositely directed nozzles in an overlying plane h passes into the liquid. These nozzles also correspond to a matching one Double body in which i and k match and the ring groove I with. leave the outlet nozzles h free. At f, therefore, the ascending circling becomes Liquid in the uninterrupted vortex of the carbonic acid, which emerges at h, met; you can see the mixing process through the sight glass m of a lantern-like Observe the essay.

Um die Mischfiüssigkeit allmählich zur Ruhe zu bringen, läßt man sie gemäß Fig. I in eine Schraubennut ff eintreten, um den Beruhigungsweg zu verlängern und die Wirbelungen aufzuheben. Die Flüssigkeit nimmt ihren Weg dann weiter durch einen Siebkörper o nach außen, um durch den Stutzen p zu entweichen. Am Schauglas q erkennt man, daß die Flüssigkeit sich gegenüber dem Stande bei m vollkommen oder doch hinreichend beruhigt hat. In order to gradually bring the mixed liquid to rest, one leaves they enter according to FIG. I in a screw groove ff in order to lengthen the calming path and cancel the eddies. The liquid then continues on its way a strainer body o to the outside in order to escape through the nozzle p. At the sight glass q one recognizes that the liquid is completely or compared to the level at m but has calmed down sufficiently.

Gemäß Fig. 5 wird die Flüssigkeit von f aus durch ein Tauchrohr r geleitet; man läßt sie durch einen Siebkegel s austreten und weiter oben die Siebe t passieren und nach dem Stutzen u gelangen, um so eine Beruhigung der -Flüssigkeit zu bewirken bzw. die Wirbelung zu beheben. According to Fig. 5, the liquid is from f through a dip tube r directed; they are allowed to exit through a sieve cone and the sieves further up t pass and get after the nozzle u, so as to calm the liquid to effect or to eliminate the vortex.

Die Apparate zur Durchführung des Verfahrens zeichnen sich durch ihre große Einfachheit aus und lassen sich überall ohne weiteres aufstellen, so - daß sie in allen einschlägigen Industriezweigen Verwendung finden können. Die Anwendung ist eine sehr vielseitige, da derartige Apparate in sehr vielen Zweigen der Technik wünschenswert oder notwendig sind. The apparatus for carrying out the process are distinguished by their great simplicity and can be set up anywhere without further ado, like this - that they can be used in all relevant branches of industry. the Application is a very versatile one, since such devices are used in very many branches technology are desirable or necessary.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method of mixing liquids with Gases or liquids with liquids or gases with gases by the individual parts are set in circular motion under pressure and the parts thus formed circulating currents are led against each other, characterized in that the circulating currents with axial inflow in parallel planes one above the other through tangential ones Outlet nozzles are formed and directed against each other so that the lower circling Current rises in the exit direction at the vessel wall and at the narrowest Job. the gradually tapering cross-section from the one above opposite flow of the other, again generated by tangential outlet nozzles to be mixed agent is taken, whereupon the mixture of a tranquilizer is fed.

2. Apparatus for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the outlet of the means through superposed, with Nozzle body provided with tang ball nozzles takes place, with the lower nozzle body so is designed that its nozzles (b) the bulge of the hollow body surrounding it (e) are adapted and therefore face upwards according to this, while the nozzles (h) of the upper body at the narrowest cross-section of the liquid sleeve are directed obliquely downwards.

3. Device for eliminating the turbulence of the mixture, thereby characterized in that there is a screw path with the following on the mixer Sieve passes are connected.

4, device for canceling the turbulence of the mixture, thereby marked. that a dip tube with a strainer is connected to the mixer.