-
Verfahren zur Erhöhung des Dispersitätsgrades von in Flüssigkeiten
zerteilten Gasen Das vorliegende Verfahren bezieht sich auf die Herstellung- sehr
seiner Zerteilungen von Gasen in Flüssigkeiten, -wobei man derartige Systeme, die
zunächst nach an sich bekannten Verfahren hergestellt sind, zwecks Erhöhung ihres
Dispersitätsgrades einer -zweiben oder noch weiteren nachträglichen Zerteilungsbehandlung
unterzieht, während derer erfindungsgemäß das System unter verminderten Druck gestellt
wird.
-
Behandelt man nämlich ein derartiges disperses - System zwecks weiterer
Verfeinerung in einem zweiten Arbeitsgang mit einem Rührwerk, Desintegratoren, Turbomischern
oder anderen, so stellt sich bald ein stationärer Zustand in bezug auf den - -erreichten
Dispersitäts,grad ein, der durch noch solange, weiter andauernde Behandlung zu keiner
nennenswerten Verbesserung führt. Der Grund liegt darin, daß alle derartigen mechanischen
Zerteiler eine sMindestteilchengröße voraussetzen, damit sie überhaupt wirksam angreifen
können. Wird dieseserreicht bzw. unterschrittühf so verhält sich das ganze wie ein
homogenes System, das praktisch keinerlei Veränderungen mehr unterliegt.
-
Wendet man jedoch während des Zerteilmzgsvorganges in der zweiten
oder gegebenenfalls den noclt folgenden Stufen erfindungsgemäß Unterdruck an, so
kann man die Teilchengr,öße des dispersen Gases dadurch willkürlich so weit steigern,
- daß der jeweilig zur Anwendung gelangende Zerteiler wieder wirksam wird. Indem
man den Unterdruck entweder bei nicht kontinuierlicher Arbeitsweise zeitlich steigert
oder bei kontinuierlichem Arbeiben in mehreren Stufen denselben von Stufe zu Stufe
steigert, kann man Gaszuerteilungen herstellen, die bis zu kolloiden Dimensionen
gehen, selbst dann, wen man keine Stabilisatoren, wie Seifen, Saponin u. dgl., oder
Schutzkolloide, wie Gelatine u. dgl., anwendet. Deren Anwesenheit steigert jedoch
noch Displersitätsgrad~ und H,altbarkeit in bekannter Weise.
-
Im folgenden sind Ausführungsbeispiel,e für das vorliegende Verfahren
angegeblen. Was zunächst die primäre Zerteilung anlangt, die vorliegt, ehe man die
Verfeinenmg gemäß vorliegender Erfindung anwenden kann, so können hierfür alle an
sich bekannten Veifahren zur Anwendung gelangen. So kann man mittels poröser Filterkerzen,
Rührwerke, Strahlpumpen, Turbomischern und anderen zunächst eine Zerteilung von
Gasen in Flüssigkeiten herstellen. Insbesondere kann auch das
-in
dem Patent 649 415 beschriebene Verfahren zur- Herstellung des- dispersen Gases
dienen.
-
Als Zerteilungsmechanismus für die zweite und evtl. folgenden Stufen
können ebenfalls Rührwerke, Desintegratoren u. dgl. zur. der wendung gelangen. Eine
derartige Anordnung ist in Abb. 1 schematisch dargestellt: Im Behälter a befindet
sich eine Gasdisplersion, z. B. Luft in Wasser. Dieses System wird durch den Zerteilerc
weiter verfeinert, der sich im Behälters befindet. Das disperse System fließt dabei,
von a kommend, über das Drosselventil b durch den Behälter d in den Vorratsbehälter
g. Die Förderpumpe Z und die Vakuumpumpe e sorgen für den gewünschten Unterdruck.
Zweckmäßigenveise wird die Förderpumpe 1 möglichst unterhalb (mehrere Meter) von
d angebracht, damit diese in ihrer Saugleistung tunlichst entlastet wird. Man kann
auch die homogenisierte Gasdisplersíon anstatt in den Behälter g wieder zurück in
den Behälter a pumpen, d. h. man kann das disperse System im Kreislauf fördern und
dabei z. B. das in d herrschende Vakuum allmählich steigern.
-
An Stelle der beschriebenen Herstellung eines statischen Vakuums
kann man letzteres auch kinetisch sich einstellen lassen. Strahlpumpen und Venturirohre,
Querschnittsverengungen und anderes sind Anordnungen, die einen kinetischen Unterdruck
erzeugen. Insbesondere stellt ein Venturirohr oder ähnliche, mit Querschnittsverringerung
versehene Rohre, falls sie nur genügend intensiv durchströmt werden, gleichzeitig
auch gute Zerteiler dar.
-
Das Gcschwindigkeitsgefälle der Strömung wirkt dabei etwa in gleichem
Sinne wie ein Rührwerk.
-
Abb. 2 zeigt eine derartige Anordnung schematisch. In dem Behälterh
befindet sich die Gasdispersion, welche weiter homogenisiert werden soll. Sie wird
vor" der F,örderpiu,mpe i durch das V enturirohr k in den Vorratsbehälter I gepumpt.
In k erfolgt dabei durch das dort herrschende Strömungsgefälle die weitere Zerteilung
des Gases, welcher Vorgang durch den sich dort einstellenden kinetischen Unterdruck
in dem dargelegten Sinne verbessert wird.
-
Der kinetische Unterdruck hängt im wesentlichen von der Dimensionierung
des Venturirohres und von der Leistung der FördJerpumpe ab.
-
D-ie Anwendung des vorliegenden Verfahrens erstreckt sich auf alle
diejenigen Fälle, wo Gase sehr fein in Flüssigkeiten zerteilt sein müssen, z B.
beim Gaswaschen, bei chemischen Reaktionen, z. B. Oxydationen und Reduktionen bzw.
Hydrierungen, zur Wasserbelüftung usw.