DE398640C

DE398640C - Device for the treatment of substances with different physical properties with one another

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Publication number: DE398640C
Application number: DEP44960D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1922-09-19
Filing date: 1922-09-19
Publication date: 1924-07-15

Description

Einrichtung zur Behandlungw von Stoffen verschiedener physikalischer Eigenschaften miteinander.Device for the treatment of substances of various physical Properties with each other.

Nicht gering ist die Zahl der Apparate und Einrichtungen, um Stoffe verschiedener physikalischer Eigenschaften, z B. Flüssigkeiten mit festen Körpern oder mit Gasen u. a. zur Einwirkung aufeinander zu bringen; teils sind es Rührwerke mit turbinenartig ausgestalteten Rührorganen, teils auch sogenannte Strahl apparate, in denen die Mischung durch Injektorwirkung ausgeiibt wird, und noch viele andere Mischapparate. The number of apparatuses and facilities for handling substances is not small various physical properties, e.g. liquids with solids or with gases and others. to act on each other; some are agitators with turbine-like agitators, sometimes also so-called jet devices, in which the mixture is dispensed by injector action, and many others Mixers.

Aber alle diese sind Apparate, zu denen wieder eine Reihe weiterer und anders gearteter Apparate gehören, um den -einen oder anderen Zweck zu erreichen. Keine dieser Einrichtungen erlaubt einen stetigen selbsttätigen Betrieb und macht es möglich, die Vorgänge mittels einfacher Handgriffe durch entsprechende Regelorgane beliebig zu regeln, zu unterbrechen, zu erweitern oder einzuschränunten. Derartige Einrichtungen zu einem Reihenaggregat so zusammenzuschließen, daß entweder ihre Wirkungen addiert oder Operationen im Gegenstrom oder Gleichstrom ausgeführt werden können, ist infolge ihrer I (onstruktion nicht möglich. Die I, eistungsfähigkeit solcher Einrichtungen ist beschränkt, und ihr Betrieb erfordert einen großen Aufwand an Energie. Für den Fall, daß große Leistungen erreicht werden sollen, sind entsprechend, zum Teil riesenhaft große und umfangreiche Einrichtungen dieser Art erforderlich. Die Bedienung muß unter allen Umständen für die einzelnen Prozesse geschult sein und reiche Erfahrungen besitzen, um in jedem dieser Apparate einen Prozeß zwischen verschiedenen Stoffen, so wie es sein soll, durchzuführen. Manche Erzeugnisse der chemischen Industrie hängen in ihrer Güte von den Erfahrungen und der Zuverlässigkeit der Bedienung ab.But all of these are apparatuses, to which there are a number of others and other kinds of apparatus to achieve one or another purpose. None of these facilities allows continuous automatic operation and does it is possible to control the processes by means of simple hand movements by means of appropriate control organs to regulate, interrupt, expand or restrict as required. Such To combine facilities into a series unit so that either their Effects are added or operations are carried out in countercurrent or cocurrent is not possible due to their construction such facilities are limited and laborious to operate of energy. In the event that great achievements are to be achieved, are accordingly, sometimes gigantic and extensive facilities of this kind are required. The operator must be trained for the individual processes under all circumstances and have rich experience in each of these apparatuses a process between different substances as it should be. Some products of the chemical industries depend in their goodness on the experience and reliability the operation.

Gegenstand der Erfinclung ist nun eine Einrichtung, die ebenfalls dazu dient, Stoffe verschiedener phpysikalischer Eigenschaften zur Einwirkung aufeinander zu bringen, die aber in der chemischen Technik eine fast unbeschränkte Anwendungsmöglichkeit besitzt. The subject of the invention is now a facility that also serves to allow substances of different physical properties to act on one another to bring, but in chemical engineering an almost unlimited application owns.

Sie zeichnet sich im besonderen aus durch kontinuierlichen Betrieb, sehr geringen Raumbedarf, höchste Leistungsfähigkeit, intensivste Wirksamkeit, geringen Energiebedarf, hohe Wirtschaftlichkeit, einfache Bedienung, einfache und weitgehendste Regelbarkeit und weitgehendste Unabhängigkeit von der Bedienung.It is characterized in particular by continuous operation, very little space required, highest performance, most intensive effectiveness, low Energy requirements, high economic efficiency, simple operation, simple and extensive Controllability and the greatest possible independence from operation.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist ein verhältnismäßig kleiner Apparat, in dem die zur Einwirkung aufeinander bestimmten verschiedenen Stoffe,-jeder für sich gesondert, während des Betriebes dem den Mischvorgang treibenden Körper zugesetzt werden. Für jeden der Körper ist ein besonderer I Kreislauf innerhalb des Apparates vorgesehen, so jedoch, daß alle zusammen während ihres Kreislaufes wenigstens eine gemeinsameWegstrecke aufweisen, in der sie miteinander intensiv gemischt werden, um sich nach Zurücklegung der gemeinsamen Wegstrecke wieder zu trennen, wobei Einrichtungen zur besonderen Regelung der Umläufe und zur Zu-unfl Abführung in die Kreisläufe bzw. aus ihnen heraus vorgesehen sind. A main feature of the invention is a relatively small apparatus, in which the different substances intended to act on one another, - each for separately, added to the body driving the mixing process during operation will. For each of the bodies is a special cycle within of the apparatus provided, however, so that all together during their cycle have at least one common path in which they intensely with one another be mixed up again after having covered the common distance separate, with facilities for the special regulation of the circulations and for inflow Discharge into the circuits or out of them are provided.

In der beiliegenden Zeichnung ist in den Abb. I bis 3 je ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes in schematischer Darstellung veranschaulicht. Hiermit ist indessen die Zahl der möglichen Ausführungsbeispiele nicht erschöpft. In the accompanying drawing is in Figs. I to 3 each an embodiment of the subject matter of the invention illustrated in a schematic representation. Herewith however, the number of possible exemplary embodiments is not exhausted.

Abb. I ist ein schematischer Längsschnitt eines Apparates zur Behandlung von Fliissigkeiten mit Gasen oder von Gasen mit Flüssigkeiten, wie er zum kontinuierlichen Reinigen oder Kühlen oder Waschen von Gas, z. B. zum kontinuierlichen Auswaschen von Benzol, Ammoniak, Schwefel, Naphthalin usw. aus Kokereigasen oder Abscheiden von festen Stoffen, wie Staub usw., geeignet ist. a ist eine Pumpe, die durch die Rohrleitung b Flüssigkeit (z. B. Benzolwaschöl) in die Ringstrahldüse c drückt, aus der ein Flüssigkeitsstrahl mit hoher kinetischer Energie in die Mischdüsen d und Auffangdüse e strömt. Die Düsen c, d und e zusammen mit dem umgebenden Gehäuse e' bilden eine Flüssigkeitsstrahlpumpe, in der das zu behandelnde Gas in großen Mengen durch die Injektorwirkung des durchströmenden Flüssigkeitsstrahles und dessen Stoßwirkung in den Zwischendüsen aus dem Gaszuführungsrohr f bei anfangs geschlossenem Schieber g angesaugt und innig mit der Flüssigkeit gemischt wird, so daß sich ein schaumartiges Flüssigkeits-Gas-Gemisch bildet. Die Auffangdüse e wird in ihrer Verlängerung nach oben weiter, um die Strömungsgeschwindigkeit zu verringern und die Dauer der Einwirkung zu verlängern. Fig. I is a schematic longitudinal section of an apparatus for treatment of liquids with gases or of gases with liquids, such as that used for continuous Purifying or cooling or scrubbing gas, e.g. B. for continuous washing of benzene, ammonia, sulfur, naphthalene, etc. from coke oven gases or separations of solid substances such as dust etc. is suitable. a is a pump that runs through the Pipe b presses liquid (e.g. benzene washing oil) into the ring jet nozzle c, from which a jet of liquid with high kinetic energy into the mixing nozzles d and collecting nozzle e flows. The nozzles c, d and e together with the surrounding housing e 'form a liquid jet pump, in which the gas to be treated in large Quantities due to the injector effect of the flowing liquid jet and its Impact effect in the intermediate nozzles from the gas supply pipe f when initially closed Slide g is sucked in and mixed intimately with the liquid, so that a foam-like liquid-gas mixture forms. The collecting nozzle e is in its extension up further to reduce the flow velocity and the duration of the To extend exposure.

Am oberen Ende der Auffangdüse e ist eine gelochte Platte oder ein enginaschiges Drahtgewebe h angeordnet, das den Zweck hat, beim Aufprallen des Flüssigkeitsgasgemisches auf die Platte h die Trennung von Gas und Flüssigkeit zu beschleunigen. Das Gas sammelt sich im Raum i und verteilt sich im Verhältnis der inzwischen erfolgten Einstellung des Rohrschiebers g im Umlaufrohr I und des den Gasaustritt bei m regelnden Rohrschiebers k, derart, daß ein Teil der gesamten Gasmenge im Umlauf durch Raum i, Rohr I und Strahl apparat d, e bleibt, während der andere Teil den Apparat durch Rohrleitungm verläßt. At the upper end of the collecting nozzle e there is a perforated plate or a Close-meshed wire mesh h arranged, which has the purpose of the impact of the liquid gas mixture on the plate h to accelerate the separation of gas and liquid. The gas collects in room i and is distributed in proportion to those that have taken place in the meantime Adjustment of the pipe slide g in the circulation pipe I and the one regulating the gas outlet at m Pipe slide k, such that part of the total amount of gas circulating through space i, tube I and jet apparatus d, e remains while the other part goes through the apparatus Pipelinem leaves.

Entsprechend den den Apparat verlassenden und den durch das 01 aufgenommenen Gasmengen wird durch Rohrleitungf ständig frisches Gas angesaugt. According to the ones leaving the device and those picked up by the 01 Fresh gas is constantly sucked in through the pipeline.

Von der Flüssigkeit (z. B. Waschöl), die sich bei Platte h vom Gas trennt, gelangt vom Raum i ein Teil durch das Umlaufrohr sl zur Pumpe a zurück, ein anderer Teil tritt durch den Stutzen o aus dem Apparat aus. Durch Verstellung des Rohrschiebersp im Umlaufrohr X läßt sich das Mengenverhältnis der durch das Rohr n umlaufenden und der durch Rohrleitung h, entsprechend der durch Rohr o ablaufenden, neu hinzukommenden Flüssigkeit zu der bei Rohr t neu hinzukolnmenden und der durch Rohr I umlaufenden Gasmenge regeln. From the liquid (e.g. washing oil) that differs from the gas at plate h separates, a part of the space i returns through the circulation pipe sl to the pump a, another part emerges from the apparatus through the nozzle o. By adjustment of the pipe slide sp in the circulation pipe X can be the ratio of the through the Circumferential pipe n and that through pipe h, corresponding to the one draining through pipe o, newly added liquid to the newly added liquid at pipe t and the through Pipe I regulate the amount of gas circulating.

Mit der eben beschriebenen Einrichtung ist es möglich, Flüssigkeit und Gas beliebig lang in inniger Beriihrung aufeinander einwirken zu lassen oder nur einen gewissen Teil Gas mit einem gewissen Teil Flüssigkeit unter stetigem Zusetzen oder Abnehmen gewisser Mengen neuer oder bereits bearbeiteter Stoffe im Umlauf zu halten, so daß ein stetiger Betrieb erreicht wird. With the device just described, it is possible to use liquid and to let gas act on one another in intimate contact for any length of time or only a certain part of gas with a certain part of liquid with constant clogging or the removal of certain quantities of new or already processed substances in circulation hold so that steady operation is achieved.

Mit welchem wirtschaftlichen Vorteil ein solcher Apparat z. B. zum Auswaschen von Benzol aus Gasen mit Hilfe eines Waschöles, im Vergleich zu den bisher üblichen Einrichtungen Verwendung findet, zeigt folgende Gegenüberstellung der beiden Einrichtungen. With what economic advantage such an apparatus z. B. to Washing of benzene from gases with the help of a washing oil, compared to the previous ones The following comparison of the two is shown in the following comparison Facilities.

Um Steinkohlengas zu entbenzolen, wird in der Praxis das Gas mit Teeröl behandelt, und zwar soll eine möglichst innige Berührung zwischen den beiden Stoffen stattfinden, die bisher dadurch erreicht wird, daß man in mehreren sogenannten Waschtürmen mit einer Höhe von 30 bis 6o m und einem Durchmesser von 4 bis I2 m im Gegenstromprinzip Gas und Waschöl zusammenbringt. Das Gas steigt in dem Turm von unten nach oben, während das Ö1 auf die Türme gepumpt wird, dort fein verteilt iiber im Turm eingesetzte Horden dem aufsteigenden Gas entgegenrieselt. Hierbei werden dem Gas die im Öl löslichen Bestandteile entzogen, und das Öl ist, unten angekommen, in einem gewissen Verhältnis mit Benzol angereichert. In practice, the gas is used to debenzene hard coal gas Tar oil treated, and that should be as intimate contact as possible between the two Substances take place, which has been achieved so far that one in several so-called Wash towers with a height of 30 to 60 m and a diameter of 4 to 12 m brings together gas and scrubbing oil in the counterflow principle. The gas rises in the tower from bottom to top, while the oil is pumped onto the towers, finely distributed there trickles towards the rising gas via hordes installed in the tower. Here The constituents soluble in the oil are removed from the gas, and the oil is down arrived, enriched in a certain proportion with benzene.

Die Aufgabe, eine möglichst intensive Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit herbeizuführen, erfordert hier also teure große Bauwerke. The task of the most intense contact possible between gas and Bringing in liquid, therefore, requires large, expensive structures.

Mit viel einfacherer, billigerer Eiiirichtung wird gemäß der Erfindung Besseres erreicht. With much simpler, cheaper equipment, according to the invention Better achieved.

Das Waschöl zur Behandlung des Gases auf Benzol wird mittels einer Pumpe durch den eigenartig ausgebildeten Strahlapparat mit hoher kinetischer Energie durchgedrückt, wobei das Gas in großen Mengen angesaugt und aufs innigste mit dem Öl vermischt wird, um nach Zurücklegung eines kurzen gemeinsamen Weges sich mit Hilfe von entsprechenden Einrichtungen wieder von dem Öl zu trennen.The washing oil for treating the gas on benzene is by means of a Pump through the peculiarly designed jet device with high kinetic energy pressed through, the gas being sucked in in large quantities and in the most intimate manner with the Oil is mixed around after covering a short joint Way to separate from the oil again with the help of appropriate facilities.

Das Öl läuft gesondert zur Pumpe zurück, und das ebenfalls gesonderte Gas wird zum Teil abgeleitet und zum Teil kommt es im Kreislauf wieder zum Strahlapparat zurüclc zur wiederholten Behandlung.The oil runs back to the pump separately, and that too separately Some of the gas is diverted and some of it returns to the jet device in the circuit return for repeated treatment.

Es ist klar, daß eine derartige intensive Berührung des Gases viel rascher zum gefivünschten Erfolg führt als die bloße Berührung durch Verteilung im Waschturm. Der Apparat hat bei einer unvergleichlich geringeren Größe gegenüber dem Waschturm eine bedeutend höhere Leistung mit bedeutend geringerem Energieaufwand. It is clear that such an intense touch of the gas is a lot leads to desired success more quickly than mere contact through distribution in the washing tower. The apparatus has at an incomparably smaller size compared to the washing tower a significantly higher performance with significantly lower energy consumption.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes zeigt die Abb. 2. Another embodiment of the subject invention shows Fig. 2.

Zur Erleichterung der Trennung des Gases von der Flüssigkeit im Raume ist um die Mündung der Auffangdüse e eine Sammelschale q angeordnet, in welche die iiberlaufende Flüssigkeit in scharfem Richtungswechsel herabfällt, sich dabei des Restes des mitgerissenen Gases entledigend. Diese Anordnung kann zusammen mit einer gelochten Platte oder engmaschigem Drahtnetz h (Abb. I) angewendet werden. To facilitate the separation of the gas from the liquid in the room a collecting bowl q is arranged around the mouth of the collecting nozzle e, into which the Overflowing liquid falls in a sharp change of direction, thereby becoming the Discharging the rest of the entrained gas. This arrangement can be used together with a perforated plate or close-meshed wire mesh h (Fig. I) can be applied.

Die Schale q kann natürlich auch tiefer ausgebaut werden, so daß sich dadurch ein Absatzbehälter ergibt mit entsprechenden Anschlüssen für Zu- und Ablauf, um L. B. eine Flüssigkeit, in der durch die Behandlung mit anderen Stoffen ein Reaktionsprodukt sich abscheidet, das spezifisch leichter oder schwerer ist, aufzunehmen. The shell q can of course also be expanded deeper so that this results in a sales container with corresponding connections for inlet and outlet Drain to L. B. a liquid in which by treatment with other substances a reaction product is deposited that is specifically lighter or heavier, to record.

Der Gasaustrittsstutzen en und das Gasumlaufrohr 1 sind in Abb. 2 in der Düsenachse angeordnet. The gas outlet nozzle and the gas circulation pipe 1 are shown in Fig. 2 arranged in the nozzle axis.

Abb. 3 zeigt in Ansicht an einem Ausführungsbeispiel, wie mehrere Apparate nach Abb. I zusammengebaut sind, so daß sich ihre Wirkung addiert, wobei gleichzeitig im Gegenstrom oder Gleichstrom gearbeitet werden kann. Der Weg der Flüssigkeit ist durch ausgezogene Linien, der Weg des Gases durch gestrichelte Linien angedeutet. Fig. 3 shows a view of one embodiment, like several Apparatus according to Fig. I are assembled so that their effects add up, whereby work can be carried out simultaneously in countercurrent or cocurrent. The way of Liquid is in solid lines, the path of gas in dashed lines indicated.

Statt zwei Kreisläufena, e, in iind e, h, i, l, wie an den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gezeigt wurde, können auch deren mehrere vorgesehen werden. Es können mehrere verschiedene Flüssigkeiter., feste Stoffe und Gase zur Wirkung kommen, auch dann, wenn sehr verschiedene physikalische Eigenschaften, z. B. große Verschiedenheit der Dichte der aufeinander zur Einwirkung zu bringenden Körper, im Wege stehen. Watürlich ist dann erforderlich, daß der Raum i oder die Schale q so ausgebildet wird daß eine Trennung der verschiedenen Körper möglich ist und durch entsprechende Anschlüsse eine Anzahl von Umlaufwegen entsteht. Instead of two loopsa, e, in iind e, h, i, l, as in the previous one Embodiments has been shown, several can also be provided. Several different liquids, solids and gases can have an effect come, even if very different physical properties, e.g. B. large Difference in density of the bodies to be brought into action on each other, stand in the way. Of course, it is then necessary that the space i or the shell q is designed in such a way that a separation of the different bodies is possible and appropriate connections create a number of circulation paths.

Um den ganzen Inhalt des Apparates in Bewegung zu halten und die intensive Mischung hervorzurufen, wird es im allgemei nen genügen, einen der Stoffe, zweckmäßigerweise eine Flüssigkeit mit entsprechender Gesdtwindigkeit dem Apparat zuzuführen. Man kann indessen aber auch zwei oder mehrere Stoffe antreiben und geeignete Bewegungseinrichtungen in die Umlaufwege einbauen, die dann ebenso wie die Pumpe a als Regelungsmittel für den Apparat dienen können. To keep the whole contents of the apparatus moving and the To produce an intensive mixture, it will generally be sufficient to use one of the substances expediently a liquid with a corresponding speed to the apparatus to feed. However, one can also drive two or more substances and make suitable ones Install movement devices in the circulation paths, which then as well as the pump a can serve as a control means for the apparatus.

Der Apparat nach Abb. I bis 3 kann auch wagerecht gelegt werden, wodurch seine Wirkungsweise für verschiedene Zwecke gesteigert wird. The apparatus according to Fig. I to 3 can also be placed horizontally, thereby increasing its effectiveness for various purposes.

PATENT-ANSPRÜCHE : I. Einrichtung zur Behandlung von Stoffen verschiedener physikalischer Eigene schaften miteinander, bei welcher ein Stoff den oder die anderen mitreißt und im Kreislauf umevälzt, dadurch gekennzeichnet, daß stetiger Betrieb mit stetiger Zuführung und Abführung der Stoffe oder Erzeugnisse dadurch entsteht, daß an die gemeinsam durchlaufene, der gegenseitigen Einwirkung dienende Strecke sich eine Einrichtung zur Trennung der Stoffe und des Erzeugnisses anschließt und einzelne zur gemeinsamen Strecke zurückführende Umlaufwege für die einzelnen Stoffe oder Gemische mit darin angeordneten Einrichtungen zum Einführen und Auslassen der dem Kreislauf neu zuzuführenden oder ihm zu entnehmenden Mengen vorhanden sind. PATENT CLAIMS: I. Device for the treatment of substances of various types physical properties with each other, in which one substance or the other entrains and circulates, characterized in that continuous operation with constant supply and discharge of the substances or products, that of the jointly traversed route serving mutual influence a device for separating the substances and the product is connected and individual circulation routes for the individual substances leading back to the common route or mixtures with means arranged therein for introducing and discharging the There are quantities to be added to or removed from the circuit.

Claims

2. Devices according to claim r, liquids and gases on each other to bring into action, gekemlzeichen by a separation of the gases from the Perforated baffle plate (h) that transports liquids by means of the liquid-gas mixture at the end of the common journey.

3. Device according to claim l or 2 to liquids and gases to act on each other, characterized by an overflow for the Liquid-gas mixture at the end of the common stretch from which the liquid is falls into a collecting bowl (q) with a sharp change of direction.