DE861996C

DE861996C - Method and device for the treatment of liquids by means of ultrasound and ultraviolet rays

Info

Publication number: DE861996C
Application number: DES5837D
Authority: DE
Inventors: Ludwig Schirmer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-10-08
Filing date: 1942-10-08
Publication date: 1953-01-08

Description

Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Flüssigekeiten mittels Ultraschall und ultravioletten Strahlen Es ist bekannt, Flüssigkeiten zu verschiedene Zwecken mit Ultraviolettstrahlen zu behandeln, Man hat auch schon Stoffe der versschiedensten Art, z. B. auch Flüssigkeiten, der Einwirkung von Ultraschallschwingungen ausgesetzt,um bei diesen Stoffen bestimmte Wirkungen eintreeten zu lassen.Method and device for the treatment of liquids by means of Ultrasound and Ultraviolet Rays are known to be different from liquids To treat purposes with ultraviolet rays, one also has substances of the most diverse Kind, e.g. B. also liquids, exposed to the action of ultrasonic vibrations to to allow certain effects to occur with these substances.

So ist es beispielsweise bekannt, Gase aus flüssigen Stoffen durch Ultrachall ausczuscheiden, oder Flüssigkeiten durch Ultrabeschallung miteinander in innigste Berührung zu bringen, wie etwa zu emulgiere.For example, it is known to carry gases from liquid substances Separate ultrasound, or liquids through ultrasound with each other to bring into intimate contact, such as emulsifying.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Einwirkung ultravioletter Strahlen auf Flüssigkeit in besonders intensiver Weise erfolgt, wenn das flüssige Gut während der Bestrahlung in turbulente Bewegung gebracht wird, d. h. wenn in ihm trubulente Strömungen erzeugt werden. So hat sich z. B. gezeigt, daß Flüssigkeiten der verschiedensten Art, im Zustand einer turbulenten Strömung mit ultraviolettem Licht bestrahlt, in weitestgehendem Maße entkeimt werden können.The invention is based on the knowledge that the action of ultraviolet Blasting on liquid takes place in a particularly intense manner when the liquid Well brought into turbulent motion during the irradiation, d. H. if in turbulent currents are generated. So has z. B. shown that liquids of various kinds, in a state of turbulent flow with ultraviolet Irradiated light, can be sterilized to the greatest possible extent.

Eine geleiche günstige Wirkung der Ultraviolettstrahlen kann auch angenommen werden, wenn es sich darum handelt, entsprechende Flüssigkeiten durch Ultraviolettbestrahlung besispielsweise zu vitaminisieren oder etwa sie in ihrem äußeren Ausschen zu veränern, z. B. zu entrfärben.The same beneficial effect of the ultraviolet rays can also be accepted when it comes to appropriate liquids through Ultraviolet radiation, for example, to vitaminize or about them in theirs to change external extinction, e.g. B. to decolorize.

Das erfindungsgemäße Verfahren, mit dem diese vorgenannten Vorteile erreicht werden, zeichnet sich dadurch aus, daß die zu beehandelnde Flüssigkeit während der Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen der Einwirkung von Ultraschallwellen ausgesetzt wird. Die besondere Wirkung des ultravioletten Lichtes bei der nach dem neuen Verfahren behandelten Flüssigkeit kann etwa damit erklärt weden, daß durch die Ultrabeschallung des Gutes, d. h. durch die mechanische Beanspruchung der einzelnen Teilchen, deren Aufnahmefähigkeit für die ultravioletten Strahlen erhöht wird, bzw. daß durch die turbulenten Bewegungen, die die Teilchen wähend der Behandlung gemäß der Erfindung ausführen und die inbesondere durch den Eintritt der Kavitation inforlge der Ultrabeschallung hervorgerufen bzw. noch verstärkt werden, die günstigsten voraussetzungen für die Ultraviolettbestrahlung geschaffen werden. Zur Ausführung des neuen Verfahrens eignen sich insbesondere Durchflußgeräte, bei denen das Gut beispielsweise durch eine Rohrleitunghindruchgeführt wird, wobei eine gleichzeitige Einwirkung von ULtraviolettstrahlen und Ultraschallschwingungen auf das Gut erfolgt.The inventive method with which these aforementioned advantages are achieved, is characterized in that the liquid to be treated while the exposure to ultraviolet rays the action of ultrasonic waves is exposed. The special effect of the ultraviolet light in the after new process treated liquid can be explained by the fact that by the ultrasound of the goods, d. H. due to the mechanical stress on the individual Particles whose ability to absorb ultraviolet rays is increased or that by the turbulent movements which the particles during the treatment according to carry out the invention and inforlge in particular by the occurrence of cavitation the ultrasound caused or reinforced, the most favorable conditions for ultraviolet irradiation. To carry out the new procedure are particularly suitable through-flow devices in which the good, for example, through a pipe is passed through, with simultaneous exposure to ultraviolet rays and ultrasonic vibrations are carried out on the property.

Es steht natürlichnichts im Wege, die Flüssigkeit auch im ruhenden Zustand nach dem neuen Verfahren zu behandeln. In beiden Fällen kann so vorgegangenwerden, daß die Ultraviolettstrahlenerzeuger in an sich bekannter Weise innerhlab des Gutes selbst oder, sofen das Behandlungsgefäß aus einem für Ultraviolettstrahlen durchlässigen Werkstoff besteht, außerhalb dieses angeordnet sind.Of course, nothing stands in the way of the liquid, even when it is at rest Treat condition according to the new procedure. In both cases the procedure can be that the ultraviolet radiation generator in a known manner within the goods itself or if the treatment vessel is made of one that is transparent to ultraviolet rays Material consists, are arranged outside this.

Das gleiche glit in bezug auf die anordnung des Ultrasdchlallschwingungswerzeugers. Dieser kann sowohl innerhlab als auch außerhalb des Behanldungsraumes liegen. Besteht beispielsweise das Behandlungsgerät aus einem wendlelförmig ausgebildeten Durchflußgerät mit einer aus Quarzglas bestehenden Rohrleitung mit verhältnismßig geringem lichten Durchmesser, so werden die Ultraviolettlampen in geeigneter Weise außerhalb der Rohrleitung angebracht, während die Wendel selbst wieder in einem mit einer die Ultraschallschwingungen übertragenden Flüssigkeit, z. b. Öl, angefüllten Behäter liegt, in dem der oder die Ultrachallerzeuger angeordnet sind. Es steht auch nichts im Wege, die Ultraviolettlampen außerhalb dieser Flüssigkeit unterzubringen, sofern diese die Wirksamkeit der Ultraviolettstrahlen auf das zu behandelnde Gut nicht zu weit vermindet.The same applies to the arrangement of the ultrasonic vibration generator. This can be either inside or outside the treatment room. Consists for example the treatment device from a helically designed flow device with a pipeline made of quartz glass with a relatively low clearance Diameter, the ultraviolet lamps are suitably outside the Pipeline attached, while the helix itself is back in one with a die Ultrasonic vibrations transmitting liquid, e.g. b. Oil, filled container lies in which the ultrasonic generator or generators are arranged. There is also nothing in the way of accommodating the ultraviolet lamps outside this liquid, provided this does not affect the effectiveness of the ultraviolet rays on the material to be treated diminished too far.

Man kann auch die Einwirkung der Ultraschallschwingungen auf das Gut in der Weise vor sich gehen lassen, daß diese an mehreren Stellen des Wegen, den die Flüssigkeit während der Ultraviolettbestrahlung zurücklegt, erfolgt. Auf dieses Weise wird der in dem lichten Querschnitt der Rohrleitung fließenden, an sich eine gewisse Stabilität aufweisende Flüssigkeitsstrom oder -faden in weitestgehendem maße in seiner Strömungsrichtung und in der Art seiner Ausbildung gestört und die Teilchen der Filüssigkeit in turbulente Bewegungen gebracht, die sich insbesondere in Strömungsrichtung auf eine vergleichsweise wwiete Strecke auswieken. Die Ultrabeschallung der Flüssigkeit kann ind iesem Fall so erfolgen, daß z. B. die Rohrleitung, durch. die das Gut während der Behandlunghindurchfließt, an mehreren Stellen etwa tangential oder auch senkrecht zur Strömungsrichtung des Gutes angezapft is und durch die angezapften Stellen die Ultrabeschallung des Gutes erfolgt.One can also see the effect of the ultrasonic vibrations on the property let it go on in such a way that this happens in several places along the way the liquid travels during the ultraviolet irradiation takes place. On this Way becomes the flowing in the clear cross-section of the pipeline, in itself one Liquid stream or thread exhibiting a certain degree of stability to the greatest possible extent measure disturbed in its flow direction and in the nature of its formation and the Particles of the Filüssigkeit brought into turbulent movements, which are in particular in the direction of flow over a comparatively wide distance. The ultrasound the liquid can be done in this case so that, for. B. the pipeline through. which the material flows through during the treatment, roughly tangentially at several points or is tapped perpendicular to the direction of flow of the goods and through the tapped Make the ultrasound of the goods takes place.

Eine weitere Möglichkeit der Anordnung des Ultraschlallerzeugers bzw. der die Ultraschallschwingeungen übertragenden Teile bei einer für die Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Einrichtung besteht darin, innerhalb der Rohrleitung Übertragungselemente für die Ultraschallenergie vorzusehen, die von der flüssigkeit während der Ultraviolettbestrahlung bespült werden und von denen auf diese die Ultraschallschwingeungen abgestahlt werden. Das Übertragungselement kann z. B. stab- oder drahtfrörmig ausgebildet sein oder aus einem mit die Ultraschallschwingeungen übertragenden flüssigkeit gefüllten Rohr bestehen.Another possibility of arranging the ultrasonic generator or of the parts transmitting the ultrasonic vibrations in one for the implementation The appropriate facility of the new method is within the pipeline Provide transmission elements for the ultrasonic energy carried by the liquid are rinsed during the ultraviolet irradiation and from which the ultrasound oscillations act on this to be stolen. The transmission element can, for. B. rod-shaped or wire-shaped or from a liquid filled with the ultrasonic vibrations Pipe.

Zur Erzeugeung der Ultraviolettstrahlen eingen sich alle bisher bekannten und verwendeten Ultravioltettstrahlenerzeuger, die beispielsweise zweckmäßig in Stab- bzw. rohrform ausgebildet sind.All known hitherto are used to generate the ultraviolet rays and used ultraviolet ray generators, which are useful in, for example Rod or tubular shape are formed.

Für die Ultrabeschallung können die für diese Zwecke zur Verfügung stehenden magnetostriktiven, piezoelektrischen oder mechanischen Ultraschallgeber verwendet werden.For ultrasound, those can be used for these purposes standing magnetostrictive, piezoelectric or mechanical ultrasonic transducer be used.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the treatment of liquids with ultraviolet rays, characterized in that in the material to be treated during the irradiation with ultra-violet light with the help of ultrasonic vibrations turbulent movements caused. will.

2. device for performing the method according to claim 1, characterized. characterized in that the treatment vessel for the material and the ultraviolet radiation generator arranged together with the ultrasound generating device in a liquid are.

3. device for performing the method according to claim 1 below Use an ultravilet ray permeable.

Flow device, characterized in that the during the ultraviolet irradiation the part of the device leading to the good is tapped at one or more points via these taps with one or more ultrasonic vibration generators in connection stands.

4. Device according to claim 3, characterized in that the tap designed in such a way that the action of the ultrasonic vibrations on the Well done tangentially or perpendicular to the direction of flow of the goods.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized thereby, that in the material to be treated transmission elements for the ultrasonic vibrations are arranged.