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Vorrichtung zur Behandlung von Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Gasen oder Dämpfen mit
Flüssigkeiten. Bei derartigen Vorrichtungen ist es bekannt, das Gas in Form von
Gasblasen durch die Flüssigkeit hindurchperlen zu lassen. Bei Erreichung des Flüssigkeitsspiegels
strömt das Gas ab, ohne irgendeinen Teil der Flüssigkeit über den Flüssigkeitsspiegel
hochzunehmen.
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Weiterhin ist es bei den sogenannten Mammutpumpen bekannt, das Gewicht
einer Flüssigkeitssäule durch Einführung von Luft zu verringern, um auf diese Weise
eine Förderung der Flüssigkeitssäule zu bewirken.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, bei einer
Einrichtung zum Behandeln von Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten ein Gemisch aus
Gasen oder Dämpfen und der Flüssigkeit zu erzeugen, bei dem die Flüssigkeit dadurch
in einen fein verteilten Zustand gelangt) daß die durch die Flüssigkeit hindurchgeleiteten
Gase oder Dämpfe einen Teil der Flüssigkeit unter feinster Zerstäubung derselben
durch die lebendige Energie, welche den Gasen oder Dämpfen innewohnt, mit hochreißen.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daR das in geringer Höhe unterhalb des
Flüssig-I ; eitsspiegels mündende 7ufühnmgsrohr-des Gases oder Dampfes venturirohrartig
seinen Ouerschnitt bis zur Mündung ständig verengt. Oberhalb der Mündung des Gas
oder Dampfzuführungsrohres ist eine Mischleitung für das aus mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen
und Gas oder Dampf bestehende Gemisch vorgesehen. Durch die Ausbildung des Gas-oder
Dampfzuführungsrohres als Venturirohr erhält das Gas oder der Dampf eine Beschleunigung,
ohne daß hierbei eine erhebliche Energie aufzuwenden ist. Es wird also mit einem
ganz geringen Energieaufwand ein Hochreißen der Flüssigkeit und eine innige Mischung
mit den Gasen oder Dämpfen erzielt.
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Besonders zweckmäßig ist es, die Mischleitung oberhalb der Mündung
des Gas oder Dampfzuführrohres ebenfalls venturirohrartig mit ständig abnehmendem
Querschnitt auszubilden. Hierdurch wird erreicht, daß das aus Gas oder Dariipf und
feinst zerstäubter Flüssigkeit bestehende Gemisch in dem Mischraum eine weitere
Beschleunigung erhält, ohne daß ein erheblicher Energieverlust eintritt. Die Beschleunigung
in dem Mischrohr begünstigt weiterhin die innige Durchmischung des Gases oder Dampfes
mit der Flüssigkeit.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung lcann zu den verschiedensten
7wecken mit
Erfolg benutzt werden. So können beispielsweise mit
der Vorrichtung chemische Reaktionen zwischen Gasen oder Dämpfen einerseits und
Flüssigkeiten oder Suspensionen andererseits herbeigeführt werden.
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Die Flüssigkeiten können alkalisch, sauer oder neutral sein.
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Man kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch zur Erhitzung oder
Kühlung eines Dampfes oder Gases durch Hindurchleiten durch eine Flüssigkeit oder
Lösung von hoher oder niedriger Temperatur benutzen.
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Des weiteren kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Reinigung
eines Dampfes oder Gases durch Absorption der Verunreinigungen oder durch Ausscheidung
der mitgeführten festen oder flüssigen Bestandteile benutzt werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.
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In Fig. 1 ist eine Wascheinrichtung für Dampf oder Gas dargestellt,
die mit einem Sicherheitsraum 5 am Eingang des Apparates oberhalb des eigentlichen
als Wascheinrichtung dienenden Teiles 6 versehen ist.
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Der Dampf oder das Gas, welches durch die Rohrleitung 7 eintritt,
dehnt sich in dem Sicherheitsraum 5 aus, bevor es in die Rohrleitung 8 strömt. Die
Wirkungsweise des genannten Sicherheitsraumes wird weiter unten näher erläutert
werden. Das Rohr 8 wird durch eine Rohrleitung 9 fortgesetzt, die in einer schalltrichterförmigen
Erweiterung 10 endet. Vor dieser Erweiterung befindet sich ein Deckel II. Die gegenüberliegenden
Wandungen der Erweiterung 10 und des Deckels 11 nähern sich einander, so daß sie
eine Art Venturirohr darstellen, welches das gas- oder dampfförmige Medium ohne
merklichen Leistungsverlust beschleunigt. Zwischen den Rändern der Teile 10 und
II wird die ringförmige Austrittsöffnung 12 des Venturirohres gebildet.
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Im unteren Teil des Raumes 6 oberhalb des Bodens befindet sich die
Wasdflüssigkeit.
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Die Höhe der Flüssigkeit in dem Raum 6 ist derart bemessen, daß sie
über der kreisförmigen Öffnung 12 zwischen den Teilen I0, 1 1 steht. Die Höhe des
Flüssigkeitsspiegels über der Öffnung I2 ist zweckmäßig verhältnismäßig gering und
derart bemessen, daß ein Anheben der Flüssigkeit aus ihrer Ruhelage heraus erfolgt.
Die Mischleitung I3, I4 ist konzentrisch zu dem Rohrg angeordnet. Auch diese Mischleitung
stellt ein Venturirohr dar.
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Die durch das Gas oder den Dampf mitgerissene Flüssigkeit wird oszillierend
zwischer den Konen I3 und 14 angehoben und dabei in außerordentlich feine Tröpfchen
zerlegt.
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Am oberen Ende der Konen I3 und 14 ist eine Einrichtung 15 angeordnet,
die dazu dient, die aus Dampf oder Gas und der Waschflüssigkeit bestehende Mischung
wieder vollkommen voneinander zu trennen. Die Einrichtung kann, je nach dem vorliegenden
Fall, verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise kann diese Trenneinrichtung aus
einem Schirm bestehen, der mit Flügeln 16 (Fig. 2) versehen sein kann und welcher
bewirkt, daß die feinen Tröpfchen der Waschflüssigkeit gegen die Wandung der Wascheinrichtung
6 tangential geschleudert werden. Die gasförmigen Stoffe treten durch die Rohrleitung
I7 rein aus.
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Die Flüssigkeit sammelt sich und rinnt längs der Wandung zurück.
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Die Einrichtung kann im übrigen mit Schaugläsern, einem außen angebrachten
Flüssigkeitsstandmesser, der den Flüssigkeitsstand in den Ein- und Austrittsleitungen
der Flüssigkeit anzeigt, sowie mit Einrichtungen zur Entnahme von Proben und mit
Heizschlangen versehen sein.
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Der Raum oberhalb des Schirmes 15 bildet den Sicherheitsraum, dessen
Abmessungen den einzelnen Verwendungszwecken angepaßt werden.
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Die Einrichtung arbeitet unter der Wirkung eines schwachen Unterdruckes
zwischen dem Eintrittsrohr 7 und der Austrittsleitung I7. Dieser Unterdruck entspricht
der Höhe h des Flüssigkeitsspiegels iiber der ringförmigen Austrittsöffnung 12,
Dieser Unterdruck kann infolge von Störungen aufgehoben werden. Wenn dies geschieht,
tritt der Sicherheitsraum 5 in Wirksamkeit. Wenn ein Überdruck im Apparat entsteht,
steigt die Flüssigkeit in der der Höhe I entsprechenden Menge in dem Rohr 9 hoch
und gelangt schließlich in den Raum 5 hinein. Nachdem die Störung vorbei ist, fließt
die angehobene Flüssigkeit unter der Schwerkraft durch eine Leitung IS, die einen
üblichen hydraulichen Verschluß besitzt, wieder zurück. Selbstverständlich brauchen
die Sicherheitsräume, beispielsweise der Sicherheitsraum 5, nicht unmittelbar mit
dem eigentlichen Waschraum verbunden zu sein, sondern der Sicherheitsraum 5 kann
auch gesondert von der Wascheinrichtung angeordnet sein. Das gleiche gilt auch von
dem Austrittssicherheitsraum 17 In manchen Fällen, in denen es sich darum handelt,
eine Reaktion zwischen Gasen oder Dämpfen einerseits und in einer Suspension, beispielsweise
Kalkmilch, andererseits auszuüben, kann der Apparat mit einer Einrichtung versehen
werden, welche die Bildung von Niederschlägen
verhindert. In der
Zuclierfabrikation handelt es sich beispielsweise darum, den in der Zuckerlösung
befindlichen freien Kalk mit Hilfe von C O2 zu neutralisieren. Dies geschieht vorteilhaft
dadurch, daß man C O2-Gas durch die Lösung mit einem Apparat gemäß der Erfindung
hindurchschickt, wobei sich das CO mit dem Kalk verbindet.
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Man kann auch mit der Einrichtung die Zuckerlösung zum Zweck ihrer
Neutralisierung mit SO2 behandeln.
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Bei diesen beiden Anwendungsgebieten, bei denen eine Zuclterlösung
mit Kohlensäure oder Schwefelsäure behandelt wird, ist es zweckmäßig, nicht nur
eine Rühreinrichtung 3I (s. Fig. I) vorzusehen, welche die Bildung von Niederschlägen
verhindert, sondern man setzt auch den Bodenteil II der Trompete 10 mittels einer
vertikalen Welle, welche gleichzeitig die Rührarme 31 trägt, in Drehung. Der Boden
II wird mit einem oder mehreren Kratzern versehen, welche dazu bestimmt sind, selbsttätig
diejenigen Niederschläge abzukratzen, die sich an der Austrittsöffnung der Gase
bilden.
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Der Apparat kann kontinuierlich und diskontinuierlich arbeiten. Bei
der kontinuierlichen Arbeitsweise ist die Höhe der Konen I3 und 14 zwecks Regelung
der Dauer des Kontaktes zwischen Gas und Flüssigkeit zweckmäßigerweise regelbar.
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Es ist häufig zweckmäßig, mehrere Einrichtungen gemäß der Erfindung
hintereinanderzuschalten, um auf diese Weise mehrere verschiedene Afbeitsprozesse,
z. B. einen Reinigungsprozeß und einen Neutralisierungsprozeß, hintereinander durchzuführen.