DE3340940A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung

Info

Publication number
DE3340940A1
DE3340940A1 DE19833340940 DE3340940A DE3340940A1 DE 3340940 A1 DE3340940 A1 DE 3340940A1 DE 19833340940 DE19833340940 DE 19833340940 DE 3340940 A DE3340940 A DE 3340940A DE 3340940 A1 DE3340940 A1 DE 3340940A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
foam
container
annular space
liquid
annulus
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Withdrawn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
DE19833340940
Other languages
English (en)
Inventor
Marko Prof. Dr. 5000 Köln Zlokarnik
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.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
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 Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19833340940 priority Critical patent/DE3340940A1/de
Publication of DE3340940A1 publication Critical patent/DE3340940A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/02Foam dispersion or prevention

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der
  • mechanischen Schaumzerstörung Bei vielen Operationen, bei denen eine flüssige Phase mit einem Gas in Kontakt gebracht wird, ist eine Schaumbildung nicht zu vermeiden. Zur Beherrschung des Schaumes werden häufig mechanische Schaumzerstörer eingesetzt.
  • In der DE-OS 30 08 589 ist beispielsweise ein rotierender Schaumzerstörer beschrieben, der im Gasraum von chemischen Reaktoren oder biologischen Fermentern angeordnet wird und welcher den gebildeten Schaum durch Zenfti fugalwirkung zerstört oder verdichtet. Der verdichtete Schaum bildet eine mehr oder weniger sämige Dispersion Gas/Flüssigkeit mit einer Dichte um 0,5 g/cm3, die entlang der Reaktorwand in die begaste Flüssigkeit zurückfließt.
  • Bei besonders hartnäckigen Schäumen, die insbesondere beim Belüften von biologischen Nährmedien (z.B. Baumwollsaatmehl, Sojamehl usw.) entstehen, zeigt es sich, daß das ansonsten gut fließfähige Schaumkonzentrat wegen seiner niedrigen Dichte und erhöhten Viskosität nicht in die begaste Flüssigkeit einmischen will. Der Schaum sammelt sich im Gasraum und wird dadurch vom mechanischen Schaumzerstörer immer wieder erfaßt und erneut behandelt, bis schließlich der ganze Gasraum des Behälters mit der sahnigen Flüssigkeit ausgefüllt ist und eine weitere Begasung des Reaktorinhalts unmöglich wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Vermeidung der geschilderten Mißstände; es soll die Wirkungsweise mechanischer Schaumzerstörer verbessert werden.
  • Verfahrensmäßig wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der vom rotierenden Schaumzerstörer abgeschleuderte und vom Behälterdeckel und der Innenwand ablaufende Schaum in einem an der Innenwand anliegenden, oben offenen Ringraum aufgefangen wird, und vom Ringraum aus in die Flüssigkeit eingetragen wird.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter ein oben offener Ringraum vorhanden ist, dessen Rand höher als der Flüssigkeitsspiegel liegt, und daß Rohre vom Boden des Ringraums ausgehen, die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter münden. Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das vom Schaumzerstörer ausgeschleuderte Schaumkonzentrat zunächst in einen Ringraum gelangt und dadurch von der Flüssigkeitsoberfläche separiert ist und, je nach Länge der Rohre, gezielt in die Flüssigkeit gebracht werden kann. In besonders hartnäckigen Fällen kann dazu eine Pumpe erforderlich sein.
  • Die Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im folgenden weiter erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 Längsschnitt durch einen Behälter mit Schaumzerstörer und Einspeisung des Gases in der Nähe des Rührers; Fig. 2 Querschnitt durch einen Behälter gemäß Fig. 1; Fig. 3 Einsatz in perspektivischer Ansicht, durch den ein Behälter einfach umgerüstet werden kann; Fig. 4 Diagramm über Meßergebnisse mit Mersolat~#H als intensiv schäumendes Mittel; Fig. 5 Diagramm über Meßergebnisse mit Baumwollsaatmehl.
  • Zum Beleg der Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Versuche mit stark schäumenden Stoffen beschrieben, die mit einem als effizient bekannten mechanischen Schaumzerstörer gemäß der DE-OS 3 008 589 mit und ohne Ringkanal gewonnen wurden.
  • Bei dem in diesem Beispiel eingesetzten mechanischen Schaumzerstörer wird der Schaum durch Ansaugstutzen angesaugt und auf die Steigrohre gleichmäßig verteilt. Er wird dabei in jedem Rohr der Coriolis-Kraft (Uberlagerung der Rotations- und der Zentrifugalkraft) unterworfen, dabei verdrillt, gewalkt und auf diese Weise wirkungsvoll komprimiert; er verläßt den mechanischen Schaumzerstörer als ein bis zum fließfähigen Zustand verdichtetes Gemisch Gas/Flüssigkeit. Durch die Seitenwand des Ringraumes ist er der Rührwirkung des Schaumzerstörers im Gasraum entzogen. Er kann gezielt in die Flüssigkeit eingespeist werden. Die Maße der in Fig. 1 dargestellten Laborapparatur können Richtwerte für die Ausführung einer technischen Anlage sein. Der Behälter 1 hat einen Durchmesser D = 0,4 m. Er ist mit vier Strombrechern 2, (Breite D/10) und einem Turbinenrührer 3 (Durchmesser d = D/3) ausgestattet. Der Turbinenrührer 3 befindet sich im Abstand h = d über dem Behälterboden. In die Flüssigkeit 4 wird über eine Ringdüse 5 Luft eingeblasen.
  • Der Luftdurchsatz q/m3n/h/ wird gemessen. Der Behälter 1 ist zu etwa zwei Drittel mit Flüssigkeit 4 gefüllt; im Gasraum dicht unterhalb des Deckels ist ein mechanischer Schaumzerstörer (Durchmesser D/2) angebracht, der mit der Drehzahl n (min 1) rotiert, dabei Schaum ansaugt, verdichtet und das gebildete Schaumkonzentrat im stumpfen Winkel gegen den Behälterdeckel 7 schleudert, so daß dieses an ihm umgelenkt wird und entlang der Behälterinnenwand herunterläuft. Im Gasraum des Behälters (etwa ein Drittel der Behälterhöhe H) ist der erfindungsgemäße Ringraum 8 vorhanden, dessen Höhe etwa zwei Drittel bis drei Viertel der Ga#raumhöhe und dessen Durchmesser 0,75 bis 0,90 D beträgt. Der oben offene und nach unten geschlossene Ringraum 8 bildet eine Rinne für den verdichteten Schaum, welcher diese über vier Leitrohre 9, die etwa bis in die Höhe des Rührers in die Flüssigkeit ragen, verlassen kann. Der Durchmesser eines Leitrohres 9 beträgt D/10 bis D/15.
  • Es ist zweckmäßig, diese Rohre 9 in Anströmrichtung hinter den Strombrechern 2 anzuordnen; sie enden in einer Entfernung d oberhalb des Turbinenrührers 3. Auf diese Weise gelangt das Schaumkonzentrat schnell in den Einzugsbereich des Rührers 3 und wird von ihm in die Flüssigkeit 4 eingemischt. Werden die Rohre 9 an ihren Enden in Anströmrichtung nach hinten schräg abgeschnitten (z.B. 450) und die Strombrecher in ihrer Nähe ausgespart, so entsteht infolge der Flüssigkeitsumströmung der Rohrenden ein Sog, welcher das Abfließen des Schaumes aus dem Ringraum beschleunigt. In Fig. 2 ist die Anordnung leicht zu erkennen.
  • In besonders schwierigen Fällen kann es erforderlich sein, die Leitrohre außerhalb des Behälters zu verlegen und sie in eine Verdrängerpumpe einmünden zu lassen, die das Schaumkonzentrat zurück in die Flüssigkeit drückt.
  • Mit einem Einsatz gemäß Fig. 3 kann ein Behälter sehr einfach nachgerüstet werden.
  • Die mit dieser Apparatur erzielbaren Verbesserungen sind in den Diagrammen in Fig. 4 und 5 zu erkennen. Destilliertem Wasser wurde ein intensiv schäumendes Mittel (Mersolat) in verschiedenen Konzentrationen (c = 10 bis 200 ppm) beigemischt. Bei jedem eingestellten Luftdurchsatz q (q = 0,5 bis 5 mn3/h) wurde diejenige Mindestdrehzahl n des Schaumzerstörers ermittelt, bei der der entstandene Schaum gerade noch so weit zerstört wurde, daß die Luft den Behälter ungestört über den Stutzen 10 verlassen konnte. In Einklang mit der Dimensionsanalyse dieses physikalisch-technischen Problems (vgl. M. Zlokarnik, Chem.-Ing.-Techn. 55 (1983) 5, 363-372) wurden die Versuchsergebnisse im Raum # nd³/q, q2/d5, c3 ausgewertet.
  • Fig. 4 zeigt sie in dieser Darstellung, wobei die Größe q2/d5 (mit der Dimension einer Beschleunigung) die Abszisse und die beiden dimensionslosen Ausdrücke nd³/q und c in dem empirisch gefundenen Zusammenhang die Ordinate bilden. Sieht man sich zunächst die Meßwerte bei der Anordnung ohne Ringkanal an (Abstand zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und der Unterkante Stutzen des Schaumzerstörers x = 0,5 d; Meßreiehen mit Zeichen in der Spalte A), so erkennt man, daß sich der Schaum bei c = 10 und 20 ppm problemlos zerstören läßt, wobei der höchste in der Versuchsapparatur einstellbare Luftdurchsatz q = 5,5 m3/h betrug. Bei 50 und 100 ppm 2 wird jedoch bereits bei q²/d5 = 1,6.10-2ms -2 Mersolat -H wird jedoch bereits bei q2/d5 = 1,6.10 ms der höchste noch beherrschbare Luftdurchsatz q erreicht (hier q = 2,0 m3/h). Er ist im Diagramm als höchster beherrschbarer Luftdurchsatz mit dem Zeichen r am Meßpunkt gekennzeichnet. Bei einer weiteren Steigerung von q läßt sich der Schaum nicht mehr bändigen.
  • Wird diese Apparatur mit dem erfindungsgemäßen Ringraum versehen, so läßt sich der Schaum auch bei c = 100 ppm problemlos bis zum höchsten bei den Versuchen einstellbaren Luftdurchsatz von q = 5,5 m3/h zerstören (Meßreihen mit vollen Zeichen in Spalte B). Durch einen Einbau des Ringraumes mußte der Abstand x gegenüber den Vergleichsversuchen verdreifacht werden (x = 1,5 d). Sogar 25 bei c = 200 ppm läßt sich das System bis zu einem q2/d5-Wert von 1,1.10 2 (in diesem Fall q = 1,5 m3/h) noch begasen.
  • Fig. 5 zeigt Ergebnisse entsprechender Messungen an einer biologischen Nährlösung (Baumwollsaatmehl, 60 % Protein, in einer 10 Gew.-%igen Anschlämmung in destilliertem Wasser). Vor den Versuchen, die bei 200C durchgeführt wurden, wurde diese Lösung 30 Min. lang bei 1200C sterilisiert. Dieses Stoff system läßt sich in der vorgestellten Apparatur ohne Ringraum überhaupt nicht begasen. Wie die Versuchsergebnisse in Fig. 5 zeigen, verhält es sich in bezug auf die Schaumentwicklung in etwa wie die Lösung mit 200 ppm Mersolat -~-H, deren Begasung ohne Schaumzerstörung und Ringraum ebenfalls nicht möglich gewesen wäre. Die "Sternchen" in Fig. 5 beziehen sich auf Baumwollsaatmehl, die Vierecke auf die Mersolat #LH-I;ösung. Im ersten Fall betrug der Abstand x = 2 d; im zweiten Fall war x = 1,5 d. Der Behälterdurchmesser D war wie im ersten Beispiel 0,4 m; der Durchmesser des Turbinenrührers d 200 mm.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Unterstützung mechanischer, oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in geschlossenen Behältern arbeitender Schaumzerstörer, dadurch gekennzeichnet, daß der vom rotierenden Schaumzerstörer abgeschleuderte und vom Behälterdeckel und der inneren Behälterwand ablaufende Schaum in einem an der Innenwand anliegenden, oben offenen Ringraum aufgefangen und vom Ringraum aus in die Flüssigkeit eingetragen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum vom Ringraum über ein Förderorgan in die Flüssigkeit gepumpt wird.
  3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2, enthaltend im oberen Bereich eines geschlossenen Behälters (1) einen Schaumzerstörer (6), dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) ein oben offener Ringraum (8) vorhanden ist, dessen Höhe so auf den Flüssigkeitsspiegel abgestimmt ist, daß der Ringraumrand höher als der Flüssigkeitsspiegel liegt, und Rohre (9) vom Boden des Ringraums (8) ausgehen, die unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter (1) münden.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringraum zwei Drittel bis drei Viertel der gesamten Gasraumhöhe ausfüllt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringraumbreite 5 bis 20 % des Behälterdurchmessers beträgt.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden des Ringraumes senkrecht nach unten gerade, offene Rohre ausgehen.
  7. 7 Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9) vom Ringraumboden im Bereich hoher Strömungsgeschwindigkeit (etwa Abstand d über dem Rührer (3)) enden und daß die Rohrenden so angeschrägt sind, daß deren Öffnungen entgegen der Strömungsrichtung weisen.
DE19833340940 1983-11-11 1983-11-11 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung Withdrawn DE3340940A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833340940 DE3340940A1 (de) 1983-11-11 1983-11-11 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833340940 DE3340940A1 (de) 1983-11-11 1983-11-11 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3340940A1 true DE3340940A1 (de) 1985-05-23

Family

ID=6214144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833340940 Withdrawn DE3340940A1 (de) 1983-11-11 1983-11-11 Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3340940A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3931311A1 (de) * 1989-09-20 1991-03-28 Total Feuerschutz Gmbh Verfahren und vorrichtung zum entsorgen eines feuerloeschschaumes oder anderer schaeume
EP0865811A1 (de) * 1997-03-17 1998-09-23 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur Schaumzerstörung bei der Herstellung von Polymerdispersionen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3931311A1 (de) * 1989-09-20 1991-03-28 Total Feuerschutz Gmbh Verfahren und vorrichtung zum entsorgen eines feuerloeschschaumes oder anderer schaeume
EP0865811A1 (de) * 1997-03-17 1998-09-23 Basf Aktiengesellschaft Verfahren zur Schaumzerstörung bei der Herstellung von Polymerdispersionen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0035243B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Flotation
DE2614881C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit
DE3338171C3 (de) Verfahren zum Trennen der Bestandteile von Emulsionen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2722826A1 (de) Vorrichtung zum einblasen von gas in eine fluessigkeit
DE4110907C2 (de) Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Mischung in einer Flüssigkeit und zum gleichzeitigen Abtrennen einer anderen Flüssigkeit und eines Feststoffes aus der Flüssigkeit
EP0516921A1 (de) Begasungsrührer
DE2512497A1 (de) Vorrichtung zum verteilen von gasblasen in fluessigkeiten
DE1032719B (de) Hohlruehrer zum Ruehren in Fluessigkeiten
DE2420482A1 (de) Verfahren und anlage zur flotation
DE2812105A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trennen von stoffen durch flotation
DE1642918C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Dosieren eines pulverförmigen Gutes
DE3340940A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der mechanischen schaumzerstoerung
AT517984B1 (de) Trennbehälter
DE2359655B2 (de) Vorrichtung zum Klären von feste Stoffe enthaltenden Flüssigkeiten
DE2616395A1 (de) Vorrichtung zum einleiten eines gases in eine fluessigkeit
DE2359656B2 (de) Vorrichtung zum Klaren von feste Stoffe enthaltendem Abwasser o.dgl. Flüssigkeiten
DE2741243A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur durchmischung zweier medien
DE2008646C3 (de) Vorrichtung zum Erzeugen von Agglomeraten aus einer Suspension
DE2452295B2 (de) Verfahren und vorrichtung zur biologischen reinigung von abwasser
EP0084316B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Begasen und Umwälzen von Flüssigkeiten
DE1782485A1 (de) Mischaggregat zum Einbringen von beliebigen-insbesondere von gasfoermigen-Zusatzstoffen als Sekundaer-Komponenten in Fluessigkeiten bzw. stationaere Gewaesser
DE2515667C3 (de) Vorrichtung zum Belüften von belebtem Schlamm
DD243434A5 (de) Verfahren und vorrichtung zum einfuehren eines gases oder gasgemisches in eine fluessigkeit
DE2603798B1 (de) Vorrichtung zur begasung von fluessigkeiten und/oder fluessig-feststoffgemischen
AT346255B (de) Vorrichtung zur begasung von schaumfaehigen fluessigkeiten in senk-, dunggruben od.dgl.

Legal Events

Date Code Title Description
8130 Withdrawal