DE505793C

DE505793C - Method and device for mixing gases and vapors with liquids

Info

Publication number: DE505793C
Application number: DESCH86541D
Authority: DE
Inventors: Theodor Schmiedel
Original assignee: SCHUY NACHF AKT GES G
Current assignee: SCHUY NACHF AKT GES G
Priority date: 1928-05-20
Filing date: 1928-05-20
Publication date: 1930-08-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Dämpfen mit Flüssigkeiten Zum Mischen von Gasen und Dämpfen mit Flüssigkeiten zwecks Herbeiführung chemischer oder physikalischer Reaktionen sind ventilatorähnliche Vorrichtungen bekannt, die in der Weise wirken, daß das unter Benutzung der Fliehkraft angesaugte Gas in die Flüssigkeit gedrückt wird. Derartige Vorrichtungen wirken ungünstig, weil zur Uberwindung des Gegendruckes der Flüssigkeit je nach der Eintauchtiefe der Gase beträchtliche Arbeit geleistet werden muß, ohne daß die Reaktionswirkung der Eintauchtiefe entsprechend zunimmt. Die Erfindung geht von der Erfahrung aus, daß durch die Oberflächenspannung der dünnen Haut von Blasen auf die eingeschlossene Gasmenge ein außerordentlich hoher Druck ausgeübt wird und daß deshalb auch die Reaktionswfrkung zwischen beiden Teilen sehr stark ist. Demgemäß sucht die Erfindung die Flüssigkeit und die Gase möglichst in die Form von Blasen zu bringen und erreicht dies dadurch, daß mittels eines im wesentlichen im Gasraum liegenden Ventilators einerseits Gas angesaugt, andererseits Flüssigkeit in den angesaugten Gasstrom gespritzt und zugleich mit dem Gas gegen eine mitkreisende, in die Flüssigkeitsoberfläche etwas eintauchende, kegelförmige Prallplatte geschleudert wird. Durch die kreisende Prallplatte, deren Geschwindigkeit größer ist als diejenige der auftreffenden Flüssigkeitsteilchen, werden diese in eine rollende Bewegung versetzt. Feine Flüssigkeitsschichten werden in Walzenform gebracht und schließen -beim Abwälzen Gasteilchen ein. Am Rande der Prallplatte findet ein Abschleudern der Wälzgebilde statt, wobei diese in einzelne Bläschen zerreißen.Method and device for mixing gases and vapors with liquids For mixing gases and vapors with liquids to produce chemical substances or physical reactions, fan-like devices are known which act in such a way that the gas sucked in using the centrifugal force in the Liquid is pressed. Such devices work unfavorably because to overcome the back pressure of the liquid is considerable depending on the depth of immersion of the gases Work must be done without the reaction effect corresponding to the depth of immersion increases. The invention is based on experience that by the surface tension the thin skin of blisters on the amount of gas trapped an extraordinarily high pressure is exerted and that therefore also the reaction between the two Sharing is very strong. Accordingly, the invention seeks the liquid and the gases to bring as possible in the form of bubbles and achieved this by means of a fan essentially located in the gas space, on the one hand, draws in gas, on the other hand, liquid is injected into the sucked gas stream and at the same time with it the gas against a circulating, slightly immersed in the surface of the liquid, conical baffle plate is thrown. By the circling baffle plate, whose Speed is greater than that of the impacting liquid particles, these are set in a rolling motion. Fine layers of liquid become brought into roller shape and include gas particles when rolling. At the edge of Flapper, the rolling structures are thrown off, and these are separated into individual ones Rupture vesicles.

Auf der Zeichnung ist in den Abb. I und 2 im senkrechten Schnitt und im Grundriß beispielsweise eine Vorrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens veranschaulicht. Abb. 3 zeigt übersichtlich ein Anwendungsbeispiel der neuen Vorrichtung. On the drawing is in Figs. I and 2 in vertical section and in plan, for example, an apparatus for carrying out the new method illustrated. Fig. 3 clearly shows an application example of the new device.

Der Ventilator ist auf der rasch laufenden senkrechten Welle I angebracht. Er ist aus der waagerechten Kreisscheibe 2, der darüberliegenden kegelförmigen Platte 3 und den beide Teile verbindenden Ventilatorflügeln 4 zusammengesetzt. Die Platte ist um die Welle herum offen, so daß eine Einströmöffnung 5 für das Gas entsteht. Der Austritt des Gases erfolgt aus der am Rande der Kreisscheibe 2 gebildeten Ringöffnung 6. Der Rand 7 der kegelförmigen Platte 3 liegt etwas unterhalb der Kreisscheibe 2. The fan is mounted on the high-speed vertical shaft I. It is made up of the horizontal circular disk 2, the conical plate above it 3 and the fan blades 4 connecting the two parts. The plate is open around the shaft, so that an inflow opening 5 is created for the gas. The gas emerges from the ring opening formed on the edge of the circular disk 2 6. The edge 7 of the conical plate 3 lies slightly below the circular disk 2.

Der Ventilator hängt so tief in einem die Flüssigkeit enthaltenden Gefäß 8, daß der Rand 7 des Kegelmantels etwas in die Flüssigkeit eintaucht, die Kreisscheibe 2 aber etwas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels sich befindet. Es muß deshalb, damit das Gas mit strömender Flüssigkeit in Berührung treten kann, die letztere etwas gehoben werden. Zu diesem Zweck ist an der Unterseite der Kreisscheibe2 ein nach oben stärker werdender Kegelstumpf 9 vorgesehen, der auch durch eine Flügelschraube 0. dgl. ersetzt werden kann. Eine Flügelschraube IO kann auch mit dem Kegelstumpf verbunden sein, um seine Wirkung zu erhöhen und zugleich als Rührer zu dienen. The fan hangs so low in a liquid containing it Vessel 8 that the edge 7 of the cone jacket is slightly immersed in the liquid that Circular disk 2 is located slightly above the liquid level. It must therefore, so that the gas can come into contact with flowing liquid, the the latter should be raised a little. For this purpose, on the underside of the circular disc 2 one that gets stronger upwards Truncated cone 9 provided, which also Can be replaced by a wing screw 0. A wing screw IO can also be associated with the truncated cone to increase its effect and at the same time to serve as a stirrer.

Der Vorgang beim Kreisen der Welle ist folgender: Die in bekannter Weise an dem kreisenden Kegelstumpf g aufsteigende Flüssigkeit gelangt an den Umfang der Scheibe 2 und wird tangential abgeschleudert und zerstäubt. Gleichzeitig strömt das Gas und Flüssigkeitstropfen zusammen, wie durch Pfeile angedeutet ist, und werden gegen den Kegelmantel 3 geschleudert. Dieser hat eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die Scheibe 2 und als die auftreffenden Flüssigkeitstropfen. Die letzteren werden deshalb in eine rollende Bewegung gesetzt und schließen hierbei eine große Gasmenge ein. Das so entstehende Gemisch, welches aus allseits von Flüssigkeit umhüllten Gasblasen besteht, bewegt sich an den Rand des Mantels 3 und wird hier abgeschleudert. Um den Mantel 3 herum bildet sich ein Flüssigkeitswall, der ganz von Gasblasen durchsetzt ist und von dem dauernd Schaum abfließt, so daß das Gas einige Zeit lang in untergetauchtem Zustande verbleibt. The process of circling the wave is as follows: The well-known In the manner of the circling truncated cone g rising liquid reaches the circumference the disk 2 and is thrown off tangentially and atomized. Simultaneously flows the gas and liquid drop together, as indicated by arrows, and become thrown against the cone shell 3. This has a greater peripheral speed as the disc 2 and as the impinging drops of liquid. The latter will be therefore set in a rolling motion and thereby close a large amount of gas a. The resulting mixture, which was surrounded by liquid on all sides There is gas bubbles, moves to the edge of the jacket 3 and is thrown off here. A liquid wall is formed around the jacket 3, which is completely permeated by gas bubbles and from which foam continuously flows off, so that the gas is submerged for some time State remains.

Es wird Vorsorge getroffen, daß der Flüssigkeitsspiegel gegenüber dem Kegelmantel 3 in der für die Wirkung günstigsten Lage eingestellt werden kann. Das läßt sich sehr einfach beispielsweise durch ein Uberlaufrohr erzielen. Die ganze Vorrichtung steht hier in dem Gas raum, so daß das rings um den Ventilator aufsteigende Gas in einem Kreislauf immer wieder von neuem untergetaucht wird. Care is taken that the liquid level is opposite the cone shell 3 can be set in the most favorable position for the effect. This can be achieved very easily, for example by means of an overflow pipe. The whole Device is here in the gas space, so that the rising around the fan Gas is submerged again and again in a circuit.

Es kann aber auch nur eine einmalige Vermischung des Gases mit der Flüssigkeit stattfinden, wenn der Raum, aus dem das Gas angesaugt wird, von dem Raum, in den das Gas ausströmt, getrennt ist. Es läßt sich mit der Vorrichtung auch eine Flüssigkeit mit Gas vermischen und nach einmaliger Vermischung abführen. Eine für diese Zwecke geeignete Anordnung zeigt Abb. 3.But it can also only be a one-time mixing of the gas with the Liquid take place when the space from which the gas is sucked from the The space into which the gas flows out is separated. It can also be used with the device mix a liquid with gas and discharge it after mixing it once. One An arrangement suitable for this purpose is shown in Fig. 3.

Der Flüssigkeitsbehälter 8 ist durch eine Decke I; abgeschlossen, welche ein Ausströmrohr 12 trägt. In die Decke ist ein Behälter I3 eingebaut, in den das Gas durch ein Rohr 14 einströmt. Der untere Rand 15 des Behälters ist gegen die kegelförmige Platte 3 des Ventilators abgedichtet. Die Welle 1 ist durch eine Stopfbüchse I6 in den Behälter I3 hineingeführt. Die mit Gas zu mischende Flüssigkeit kann durch ein Rohr I7 gegen die Welle 1 geleitet werden und fließt an dieser entlang in den Ventilator. Durch ein (nicht gezeichnetes) Uberlaufrohr kann sie entnommen werden, während das aufsteigende Gas durch das Rohr I2 abströmt. An den Gaseintrittsöffnungen 5 sind Ventilatorflügel I8 vorgesehen, um eine lebhaftere Einströmung des Gases zu erzielen. Bei dieser Ausführung bildet der Ventilator selbst den Abschluß zwischen dem Ansaugraum und dem Raum, in den das Gas gefördert wird. The liquid container 8 is covered by a ceiling I; closed, which carries an outflow pipe 12. A container I3 is built into the ceiling, in which the gas flows in through a pipe 14. The lower edge 15 of the container is against the conical plate 3 of the fan sealed. Wave 1 is through a Stuffing box I6 inserted into container I3. The liquid to be mixed with gas can be guided through a pipe I7 against the shaft 1 and flows along it in the fan. It can be removed through an overflow pipe (not shown) while the ascending gas flows out through the pipe I2. At the gas inlet openings 5 fan blades 18 are provided to allow a livelier inflow of the gas to achieve. In this version, the fan itself forms the closure between the suction space and the space into which the gas is conveyed.

Wenn die Flüssigkeit½yon oben in den Ventilator eingeführt wirdawirkt der Ventilator als Zerstäuber oder als yernebelungsvorrichtung für die Flüssigkeit. In diesem Falle kann die Hubvorrichtung in Wegfall kommen. Der Rand des Mantels und dieser selbst kann geriffelt, gelocht oder gezahnt sein. When the liquid ½ yon is introduced into the top of the ventilator it takes effect the fan as an atomizer or as a fogging device for the liquid. In this case, the lifting device can be omitted. The edge of the coat and this itself can be corrugated, perforated or toothed.

PATENTAN srR Ü C H E : I. Verfahren zum Mischen von Gasen und Dämpfen mit Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen im wesentlichen im Gasraum liegenden Ventilator einerseits Gas angesaugt, andererseits Flüssigkeit in den angesaugten Gasstrom gespritzt und mit dem Gas zugleich gegen eine mitkreisende, in die Flüssigkeitsoberfläche etwas eintauchende kegelige Prallplatte geschleudert wird, unter deren Rand hinweg die hier gebildeten Gasblasen nach aiißen strömen. PATENTAN srR Ü C H E: I. Process for mixing gases and vapors with liquids, characterized in that by a substantially in the gas space lying fan on the one hand sucked in gas, on the other hand liquid in the sucked in Gas stream injected and at the same time with the gas against a circulating, in the liquid surface slightly immersing conical baffle plate is thrown under its edge the gas bubbles formed here flow outwards.

Claims

2. Fan for performing the method according to claim I, characterized by a conical, firmly connected to the shaft (I), at the same time as a baffle plate serving jacket (3) with an axial inlet opening (5) and through one with the jacket by means of the fan blades (9) + connected disc (2), under which a device (g) - intended for lifting the liquid.

3. Fan according to claim 2, characterized in that the Inlet openings (5) of the fan special fan blades (I8) are provided are.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim I, characterized characterized in that the space (I3) from which gas is sucked in from the space (in), into which the gas exits, is separated by the fan (3, 2) itself.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that in the Intake chamber a pipe (I7) is provided through which liquid enters the fan can be introduced.