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Verfahren und Vorrichtung zum Absorbieren von Gasen, wie Chlor und
Schwefligsäureanhydrid, in strömendem Wasser oder Abwasser. Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Absorbieren von Gasen, wie Chlor und
Schwefligsäureanhydrid, in strömendem Wasser oder Abwasser.
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Beim Absorbieren von Gasen in Flüssigkeiten ist es erforderlich, beide
in möglichst großen Flächen miteinander in Berührung zu bringen, uni eine schnelle
Absorption und eine gleichmäßige Verteilung des Gases in der Flüssigkeit zu erzielen.
Dies geschieht im allgemeinen entweder dadurch, daß inan das Gas in möglichst feinen
Bläschen in der Flüssigkeit aufsteigen läßt, oder dadurch, daß man die Flüssigkeit
in einem Absorptionsturm durch Herabrieseln über Füllk5rper verteilt.
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In ersterem Fall muß dein Gas eine möglichst hohe Flüssigkeitssäule
zur Verfügung stehen, damit es gelöst ist, ehe es an die Oberfläche gelangt. Im
zweiten Fall ist eine besondere Absorptionsvorrichtung (Turm oder Schacht) notwendig,
und in manchen Fällen muß auch eine besondere Flüssigkeitsquelle benutzt werden,
da inan nicht immer die gesamte Flüssigkeit zur Absorption des Gases verwenden kann.
Dies gilt z. B., iveiiii es sich'um die Sterilisation von Abwässern mittels Chlor
handelt. Läßt man in solchen Fällen das Chlor unmittelbar in die gesamte Flüssigkeit
eintreten, so werden die erwähnten besonderen Vorrichtungen (Absorptionstürme o.
d-1.) nötig, tun das Entweichen von unausgenutztem Chlor zu vermeiden. Man kann
auch nicht die zur Sterilisierung der Gesamtflüssigkeit erforderliche Chlormenge
in einem Teil des Abwassers lösen und diesen dann in der Gesamtmenge verteilen,
weil alsdann ein großer Teil des Chlors durch Reaktion mit den in den Abwässern
enthaltenen Verunreinigungen verbraucht und für rlie Sterilisierung nicht nutzbar
gemacht werden würde. Man braucht daher in solchen Fällen reines Wasser, in dem
das Chlor zunächst gelöst wird, um in dieser gelösten Form dann mit der nötigen
Geschwindigkeit in der Gesamtmenge des Abwassers verteilt zu werden.
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In vielen Fällen besteht aber keine Möglichkeit, Absorptionstürme
oder -schächte, die außerdem sehr kostspielig sind, auszuführen oder reines Wasser
in genügender Menge zu beschaffen.
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In solchen Fällen die Möglichkeit einer schnellen Absorption und gleichmäßigen
Verteilung der Gase in der Flüssigkeit zii schaffen, ist der Zweck der Erfindung.
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Gemäß der Erfindung läßt maii das Wasser oder Abwasser eine im wesentlichen
wagerechte, oben offene Leitung durchstrginen, die keine erhebliche Tiefe zu haben
braucht. In diese Leitung wird auf eine angemessene Strecke ein unten offener, oben
geschlossener, gasdichter Kasten eingesetzt, in den das Gas eingeleitet wird. Im
Innern des Kastens befinden sich Hindernisse, an denen sich die strömende Flüssigkeit
bricht. Hierdurch wird sie in eine wirbelnde Bewegung versetzt, und es werden dadurch
dein oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlichen Gas immer neue Flüssigkeitsteilchen
dargeboten. Infolgedessen wird die Berührungsfläche zwischen Flüssigkeit und Gas
außerordentlich vergrößert, und es findet eine sehr schnelle Absorption des Gases
statt, das sich infolge der Wirbelbewegung auch gleichmäßig in der 1# lüssigkeit
verteilt.
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Je nach der Strömungsgeschwindigkeit (les Wassers müssen die Hindernisse
verschiedenartig eingerichtet werden. Bei großer Geschwindigkeit genügen Vorsprünge
irgendwelcher Art, z. B. einfache Querleisten, während bei geringer Geschwindigkeit
diese Querleisten zweckmäßig mit Öffnungen, Vorsprüngen o. dgl. versehen sind.
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I@'enn sich die Flüssigkeit an diesen Stellen staut, so findet eine
besonders innige Durchinischung mit dem durch die Öffnungen oder (lie Aussparungen
-zwischen den Vorsprüngen durchtretenden Gas statt. Es kann in manchen Fällen auch
zweckmäßig sein, die Leisten auf der der Strömungsrichtung zugekehrten Seite schräg
zu stellen, so daß sie finit der Decke des Kastens einen spitzen Winkel bilden,
uni auf diese Weise ihre Wirkung zu verstärken. Die sich stauende Flüssigkeit wird
dann auf den vorderen Schrägflächen der Leisten nach oben gedrängt, fällt von dort
zurück und wird auf diese Weise mit dem Gas innig gemischt. Es können auch verschiedene
Arten von Hindernissen gleichzeitig angewendet werden.
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Es sind Z`orrichtungen bekannt, bei denen (fase und Flüssigkeit im
Gleichstrom durch eine wagerechte Leitung geführt werden. Bei diesen bekannten Vorrichtungen
findet aber keine (1e rartig wirksame Durchmischung und Verteilung wie bei der hier
beschriebenen Arbeitsweise und Vorrichtung statt.
In der Zeichnung
ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar in
Abb. r im Längsschnitt und in Abb. 2 im Querschnitt nach A-B in Abb. i. Ein von
dem Wasser durchströmter Kanal a ist auf eine gewisse Strecke mit einem unten offenen
gasdichten Kasten abgedeckt, der aus Holz, Steingut oder aus einem sonstigen gegen
die zur Verwendung gelangenden Gase widerstandsfähigen Material besteht. Holz muß
natürlich in geeigneter Weise imprägniert werden. Der Kasten hat zweckmäßig eine
im wesentlichen der des Kanals entsprechende Breite. Seine Seitenwände h reichen
unter den Wasserspiegel innerhalb des Kastens. Vorzugsweise wird dieser so angeordnet,
daß er auf der Flüssigkeit schwimmt oder noch etwas unter dem äußeren Wasserspiegel
liegt. In den Kasten wird durch ein Rohr c, das über dem Flüssigkeitsspiegel innerhalb
des Kastens mündet, Gas eingeleitet. Die Decke d des Kastens ist auf ihrer Unterseite
mit Querleisten e versehen, die die Hindernisse bilden, an denen sich das durchströmende
Wasser bricht, so daß es dem Gas, das sich in den oberhalb der Flüssigkeit durch
die Leisten e gebildeten Kammern befindet, immer neue Teilchen darbietet. Gegebenenfalls
kann die Seite der Leisten e, welche der durch den Pfeil I angedeuteten Strömungsrichtung
zugekehrt ist, schräg gestellt werden, so daß sie mit der Decke d einen spitzen
Winkel bildet, wie dies bei f angedeutet ist. Die Leisten können auch die bei g
angedeutete Form haben, und es kann zwischen ihnen und der Decke d ein Spalt h frei
bleiben. Ferner können die Leisten auch auf ihrer Unterseite mit abwechselnden Vorsprüngen
und Ausschnitten versehen sein, wie in Abb.2 ersichtlich. Durch alle diese Hilfsmittel
wird die Mischung der Flüssigkeit mit den Gasen gefördert. Erforderlichenfalls können
außer den. Leisten auch noch andere Hindernisse vorhanden sein, beispielsweise von
der Decke nach unten ragende und in die Flüssigkeit eintauchende Zapfen i.
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Die Länge des Kastens hängt von der zur Absorption bestimmten Gasmenge
und der Strömungsgeschwindigkeit ab und muß so bemessen sein, daß bis zum Ende der
bedeckten Strecke alles Gas absorbiert ist. Im allgemeinen beträgt die Länge etwa
das Vierbis Sechsfache der Breite.
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Das durch das Rohr c am Zuflußende in den Raum über der Wasseroberfläche
geleitete Gas füllt die ersten Kammern, wo durch die an den Querleisten und anderen
Hindernissen sich stauende Flüssigkeit bereits ein Teil des Gases gelöst wird. Der
Rest tritt in die nächsten Kammern, und zwar, je nach der Form der Leisten, unter
diesen hindurch (Leisten e und f ) oder durch in den Leisten
vorgesehene Öffnungen (Leiste g mit öffnung h). In der nächsten Kammer wird dann
wieder ein Teil des Gases .gelöst usf., bis vollständige Lösung eingetreten ist.