DE629296C - Vorrichtung zum Zerstaeuben von Fluessigkeiten und Gemischen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, Lösungen, Emulsionen, Gemischen oder breiartigen Massen, bei welcher das zu zerstäubende Material zunächst mit Luft oder einem anderen Gas oder Dampf innig gemischt wird. Sie kennzeichnet sich durch eine Düse oder eine andere geeignete Mischvorrichtung, ein Hohlgefäß mit einem Boden und seitlichen Öffnungen sowie ein die Mischvorrichtung und das Hohlgefäß verbindendes Rohr, welches auf dem Boden des Hohlgefäßes senkrecht oder annähernd senkrecht steht.
Zum Zerstäuben von Flüssigkeiten und mehr oder weniger breiartigen Massen und Gemischen, wobei dieselben in fein verteiltem Zustand in einen Reaktionsraum gebracht werden, sind verschiedene Vorrichtungen bekannt. Dieses Zerstäuben hat meistens.den Zweck, die zu be-

ao handelnde Masse zu trocknen, auskristallisieren zu lassen, mehr oder weniger einzudampfen oder sie bestimmten chemischen Reaktionen zu unterwerfen.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird die

25· zu behandelnde Flüssigkeit, z. B. Milch, Blut, Eiweiß usw., durch ein Zuführungsrohr in ein oben offenes Gefäß mit engen seitlichen Öffnungen gebracht, welches äußerst schnell mit etwa 10 000 Umdrehungen pro Minute gedreht wird. Durch diese große Geschwindigkeit und die dadurch entstehende Zentrifugalkraft wird die Flüssigkeit fein in dem Verdampfungs- oder Reaktionsraum zerstäubt.

Zur Herstellung von Seifenpulver z. B. ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei welcher die flüssige Masse unter hohem Druck durch eine enge Düse frei in einen hohen Turm oder Reaktionsraum zerstäubt wird, um die gelöste Substanz beim Herunterfallen auskristallisieren zu lassen oder zu trocknen. Vielfach sind die Düsen derart ausgebildet, daß ζ. B. seitlich noch ein kräftiger Luftstrom gegen die zu zerstäubende Masse anbläst und dieselbe in einen fein verteilten Zustand überführt.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weicht in mehrfacher Hinsicht von den bekannten Systemen ab und bietet ihnen gegenüber viele Vorteile. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung läßt sich besonders beim Trocknen und Auskristallisieren von verschiedenen Flüssigkeiten und Massen in großem Maßstab ein bemerkenswerter Erfolg dadurch erzielen, daß das zu zerstäubende Material nach einer intensiven Vormischung mit Luft oder einem anderen Gas oder Dampf unter Druck gegen den Boden eines Hohlgefäßes geschleudert wird, aus dem es durch seitliche Öffnungen in den Reaktionsraum austritt. Beispielsweise kann man das zu zerstäubende Material in einem Injektor oder einer mechanischen Vorrichtung zunächst mit einem

Überschuß von Luft oder einem anderen Gas oder Dampf innig mischen. Darauf wird die Mischung gegen den Boden des Hohlgefäßes geschleudert und durch den Druck gezwungen, das Hohlgefäß durch die vorgesehenen engen seitlichen Öffnungen zu verlassen. Auf diese ' Weise wird unter der Einwirkung des Druckes die Flüssigkeit als feiner Nebel in den Reaktionsraum ausgeblasen. Besonders günstige Ergeb- nisse lassen sich erzielen, wenn das Hohlgefäß drehbar ausgebildet wird, so daß es unter dem Druck des austretenden GasfLüssigkeitsgemisches mit dem Überschuß an Luft oder Gas von selbst rotieren kann. Dadurch entsteht eine besonders gleichmäßige Verteilung des Nebels im Reaktionsraum.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Durch eine Druck- oder Saugstrahlpumpe ι in Abb. ι wird unter mehr oder weniger hohem Druck bei 2 Luft oder ein bestimmtes Gas geblasen, während durch die andere Öffnung 3 der Druckstrahlpumpe die zu ■ behandelnde Flüssigkeit oder Masse der Druckluftpumpe unter einigem Druck (z. B\ durch die Fallhöhe, durch eine kleine Pumpe oder in anderer Weise) zugeführt wird. Auch kann das zu behandelnde Material bei 2 eingeführt werden und die Luft oder das Gas bei 3. Das Verhältnis der zugeführten Luft- oder Gasmenge in bezug auf das Quantum der Flüssigkeit oder Masse ist im allgemeinen groß. Mit der feststehenden Druckoder Saugstrahlpumpe ist ein hohler Zerstäubungskörper4 verbunden, welcher möglichst gasdicht ein Ganzes mit derselben bildet. Das drehbare Gefäß 4 hat seitliche öffnungen oder Röhrchen 5 mit verhältnismäßig engen Düsen, durch welche das Gemisch von Luft oder Gas mit der zu behandelnden Flüssigkeit oder Masse geblasen wird und entweichen soll. Die Austrittsrichtung des Gemisches₍ kreuzt die Achse des drehbaren Gefäßes, wobei dasselbe durch den Druck des austretenden Materials wie das bekannte Segnersche Wasserrad (Gartenbrause) wirkt und in rotierende Bewegung gelangt (Abb. 2 stellt einen Durchschnitt' des Zerstäubungsgefäßes 4 aus Abb. ι dar). Hierbei ist es wohl hauptsächlich der Luft- oder Gasdruck, welcher das Zerstäubungsgefäß in drehende Bewegung versetzt.

Auf diese Weise werden verschiedene Vorteile erhalten. Im Apparat selber wird bereits die zu behandelnde Masse durch das in den Injektor oder die andere Mischvorrichtung zugeführte g^roße Übermaß an Druckluft oder Gas innig mit dieser Luft oder dem Gas gemischt. Darauf wird die Mischung gegen den Boden des rotierenden Gefäßes geschleudert. "Das Gasflüssigkeitsgemisch verläßt mit besonders großer Oberfläehenentwicklung das Gefäß durch die seitlichen Öffnungen. Dabei wird das Gemisch in Form eines äußerst feinen Nebels in den Verdampfungs- oder Reaktionsraum 6 geschleudert. Durch den Druck im Zerstäubungsgefäß versetzt sich dieses ohne besonderen mechanischen Antrieb wie ein Segnersches Wasserrad in mehr oder weniger schnelle Umdrehung, worauf eine gleichmäßige Verteilung des Nebels- in der Reaktionskammer 6 hervorgerufen wird. Überdies wird durch diese Drehung die Zerstäubung weiterhin gefördert. Auf diese neue Art kann man mit der bereits im Apparat vorbehandelten Masse eine schnellere Trocknung, Verdampfung, Auskristallisation oder Reaktion erhalten, als wenn die zu behandelnde Flüssigkeit oder Masse als solche frei in den Reaktionsraum zerstäubt wird.

Den bekannten Systemen mit schnell rotierenden Zerstäubungskörpern gegenüber hat die neue Vorrichtung weiter den Vorteil, daß der vielfach kostspielige mechanische Antrieb derselben mittels einer Dampfturbine oder eines Elektromotors fortfällt. Weil die Zerstäubung in verschiedenen Stufen erfolgt, braucht sich das Zerstäubungsgefäß im allgemeinen auch nur mit einer mäßigen Geschwindigkeit zu drehen, um einen erheblichen Effekt zu ergeben. Hierdurch wird der Kraftverbrauch viel geringer als z. B. bei dem mechanischen Antrieb eines offenen Zerstäubungsgefäßes, welches für eine günstige Wirkung äußerst schnell rotieren muß. Beim Trocknen, Eindampfen und Auskristallisieren wird im allgemeinen mit Druckluft gearbeitet werden, wozu meistens ein verhältnismäßig kleiner Luftkompressor mit einigen Atmosphären Druck schon genügt. Es hat sich gezeigt, daß es mit einem derartigen Kompressor möglich ist, z. B. 1 500 bis 2 000 kg Seifenpulvermasse pro Stunde mit großer Feinheit und einem niedrigen spezifischen Gewicht zu zerstäuben.

Im allgemeinen wird, wie in der Technik üblich, in den Reaktions- oder Verdampfungsraum 6 noch Luft von unten bei 8 zugeführt werden zum weiteren Trocknen, Verdampfen oder Auskristallisieren der zerstäubten Masse. Diese Luft kann auch vorerhitzt sein.

Unter bestimmten Umständen mag es wünschenswert sein, die Vorzerstäubung im Apparat no selbst⁰nicht mit Luft, sondern mit anderen Gasen oder Dämpfen vorzunehmen. In besonderen Fällen wird es sich als vorteilhaft erweisen, die zu benutzende Druckluft oder das Druckgas vorher besonders zu erwärmen oder abzukühlen.

Gleichzeitig ist es möglich, eine bestimmte zerstäubte Masse in dem Reaktionsraum 6 chemisch · reagieren zu lassen mit einem bestimmten zugeführten Gas, um eine Umwandlung zu erhalten. Im allgemeinen wird man in diesem Falle -auch die Vorzerstäubung- im

Apparat selber mit demselben Gas vornehmen. Hierbei kann es vorteilhaft sein, das aus 7 kommende Gas in einem geschlossenen Kreislauf wieder nach 2 und 8 zurückzuführen.
In der Zeichnung ist der Apparat so dargestellt, daß der Injektor oder die primäre Mischvorrichtung oben und das eigentliche Zerstäubungsgefäß unten liegen. Der Apparat kann jedoch auch eine andere Lage bekommen und z. B. ganz umgedreht werden, wobei dann der Boden des Zerstäubungsgefäßes oben ist. Auch kann der Injektor außerhalb des Reaktionsraumes 6 angeordnet werden und z. B. mittels einer geraden oder gebogenen Rohrleitung mit dem Zerstäubungsgefäß verbunden sein. Statt eines Injektors kann eine willkürliche andere Mischvorrichtung angewandt werden, in welcher die zu behandelnde Flüssigkeit oder Masse intensiv mit Luft, Gas oder Dampf gemischt wird.

Ferner kann es in bestimmten Fällen möglich sein, mit der Vorzerstäubung bereits befriedigende Ergebnisse zu erzielen, ohne daß das Zerstäubungsgefäß rotiert. Durch Anordnung einer geeigneten Anzahl Düsen an diesem Gefäß kann dann eine genügende Verteilung der vorbehandelten zerstäubten Masse im Reaktionsraum erzielt werden. In diesem Falle brauchen die Düsen oder öffnungen am stillstehenden Zerstäubungsgefäß nicht derart angeordnet zu sein, daß die Richtung des austretenden zer stäubten Gemisches die Achse des Zerstäubungsgefäßes kreuzt. ' ~

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zerstäuben von Flüssigkeiten, Lösungen, Emulsionen, Gemischen oder breiartigen Massen, bei welcher das zu zerstäubende Material zunächst mit Luft oder einem anderen Gas oder Dampf innig gemischt wird, gekennzeichnet durch eine Düse oder eine ähnliche, die Mischung bewirkende Einrichtung, ein Hohlgefäß mit einem Boden und seitlichen öffnungen, in welches das Gasflüssigkeitsgemisch eingedrückt wird, und ein die Mischeinrichtung mit dem Hohlgefäß verbindendes Rohr, welches senkrecht oder annähernd senkrecht zu dem Boden des Hohlgefäßes gerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlgefäß drehbar und gasdicht mit dem Verbindungsrohr ' durch die Zuführung des Gasflüssigkeitsgemisches verbunden ist und die Austrittsöffnungen derart angeordnet sind, daß die Richtung, in welcher das Gemisch ausgeblasen wird, die Achse des Hohlgefäßes kreuzt, so daß das Zerstäubungsgefäß selbst tätig in Umdrehungen versetzt werden kann

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen