DE888995C

DE888995C - Verfahren zur Behandlung von stroemenden Medien

Info

Publication number: DE888995C
Application number: DEW4891A
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl-Ing Kemmetmueller
Original assignee: Waagner Biro AG
Current assignee: Waagner Biro AG
Priority date: 1950-01-11
Filing date: 1951-01-05
Publication date: 1953-09-07
Also published as: GB694130A; FR1030855A

Description

Verfahren zur Behandlung von strömenden Medien Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung strömen der Medien, von denen mindestens eines gasförmig ist, durch wechselseitiges Ein wiilen er Medien aufeinander in Strömungsfeldern, wobei nach Aufteilung des gasförmigen Mediums in Teilströme jeder Teilstrom auf hohe Turbulenz gel)racht wird, an tder Stelle der hohen Turbulenz das zur Behandlung notwendige andere Medium beigemengt und Idas so entstandene Gemisch durch entsprechende Wahl der Strömungsquerschnitte, StrömungsgeschwindigkeitSen u. dgl. im nachgeschalteten Strömungsfeld, das auch Fliehkraftfel.der mit abgestimmten Rotationsgeschwindigkeiten enthält, bew.egungsmäßig derart und zeitlich so lange geführt wird, bis die gewünschte gegenseitige Behandlung erfolgt ist.
Die gewünschte Behandlung ist dann erfollgt, wenn der angestrebte Endzweck erreicht, also z. B. staubbeladenes Industriegas gereinigt, der physikalische Zustand eines Mediums geändert, eine chemische Umsetzung durchgeführt ist usw. In an sich bekannter Weise kann in dem Fliehkraftfeld die Trennung der behandelten Medien nach spezifischen Geutichten vorgenommen werden. Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung werden zur wechselseitigen Behandlung Flüssigkeiten oder feste Stoffe mit großen Oberflächen als P,eimenigungen verwendet, die chemische Umsetzungen oder Änlderungen des physikalischen Zustandes der Medien durch Menge, Verteilung, Verwirbelung und Einwirkungsdauer im Strömungsfeld im gewünschten Sinne bewirken und nach vollzogener Behandlung vom Medium wieder getrennt werden.
Das Verfahren nach der Erfindung sei in einer Ausführungsform mehr schematisch und beispielsweise wie folgt erklärt: Strömendes Medium nach Art eines mit .Staubteilchen verunreinigten Gases wird zur Vergrößerung der wirksamen Oberflächen in Teilströme unterteilt. Die Teilströme werden durch Einbauten, wie Siebe, P-rallplatten u. dgl., an denen ein Abreißen, Aufprallen undVerwirbeln der Strömung auftritt, auf hohe Turbulenz gebracht.
An der Stelle dieser hohen Turbulenz wird nun das zur Behandlung notwendige andere Medium, z. B.
Wasser, beigemengt. Es entsteht so infolge der hohen Turbulenz an der genannten Stelle ein äußerst inniges Gemisch der Medien, wobei den einzelnen Gemischteilchen durch die Wirbelbewegungen großeRelativgesehwinditC,dkeiten gegeneinander aufgezwungen werden. Dieses turbulente Gemisch wird dann einem Fliehkraftfeld zugeführt und Idort zur Rotation veranlaßt. Es wirken hier also nicht allein die hohe Turbulenz der Strömung, sondern auch radiale Bewegungen der Beimengungen zur innigen Berührung und Vermischung mit. Je nach der konstruktiven Bemessung der Strömungsherandungen und Fliehkraftfelder, wie der Wahl der Wirbelbeweguntgen, der Strömungsquerschnitte, der Strömungs- und Rotationsgeschwindigkeiten u. dgl., wird das Gemisch zeitlich und bewegungsmätßig verschieden geführt. Dieses Gemisch kann auf einem längeren oder kürzeren Wege bzw. mit größerer oder kleinerer Geschwindir eist und mit größeren oder kleineren Relativgeschwindigkeiten der einzelnen Gemischteilchen gegeneinanderströmen gelassen werden. Man hat es durch diese ,konstruktiven und betrieblichen Maßnahmen somit vorausbesti-mmbar voll in der Hand, durch das gegenseitige Einwirken der Medien aufeinander Änderungen des physikalischen Zustandes der Medien, z. B. Kühlung, Kondensation, Reinigung, Troeknung oder chemische Umsetzungen, in ganz bestimmten Reaktionszeiten durchzuführen. Das Gas wird dann von den spezifisch schwereren Beimengungen im FliehkraftfeLd, z. B. in einem Zyklon, wieder getrennt. Aus dem Zyklon treten also einerseits das gewünschte gereinigte Gas und andererseits zusammen mit dem Wasser die spezifisch schwereren Staubteilchen durch verschiedene Abströmstutzen aus.
Es sei insbesondere darauf hingewiesen, daß hier unter Turbulenz eine zielbewußte Verwirbelung verstanden wird und nicht bloß hohe Geschwindigkeiten der strömenden Medien. Die beschriebene Zuführung der Beimengung erfolgt gemäß der Erfindung zielbewußt an der Stelle der hohen Turbulenz, so daß sich ein inniges Gemisch von Teilchen mit verhältnismäßig großen Relativgeschwindigkeiten gegeneinander ergibt.
Die Erfindung ist auf das besehriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. So können turbulente Wirbellbewegun,gen an mehreren Stellen im Strömungsfeld hintereinander vorgesehen spin, oder es können an einer einzigen turbulenten Stelle mehrere Medien zugeführt werden. Konstruktiv kann das turbulente Feld auch innerhalb des Fliehkraftfeides liegen. Selbstverständlich kann auch die Beimengung, also im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das Wasser, das zu behandelnde Medium sein. In Idiesem Fall wird die zu behandelnde Flüssigkeit dem strömenden gasförmigen Medium wiederum bei hohenTuribulenzen zugeführt, mit dem Gas . innig vermengt, wonach die Behandlung, wie bereits beschrieben, weiter ausgeführt wird. Durch die Kombination von hochturbulenten Strombändern mit besonders ausgebildeten Fliehkraftfeldern können somit die schon Igenannten Kiihlvorgänge, Kondens ationen, Kondensatasbsclheidungen, Gas reinigungen sowie Trocknung von Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemischen und deren spezifische Trennung einzeln und in Verbindung in einfacher und wirksamer Weise durchgeführt werden. Es kann z. B. auch zur Trocknung vontuft mit diesem Verf ahren der Luft an möglichst turibulenter Stelle ein an sich bekanntes Trocll:nungs-niittel zugeführt werden, das der Luft auf dem vorgeschriebenen Strömungsweg die Feuchtigkeit entzieht und dann wieder von ihr getrennt wird. Damit werden z. B. Idie hohenDurchflußwiderstände von Lufttrocknungsanlagen wesentlich verringert. - Zusammenfassend sei nochmals darauf hingewiesen, daß das beschriebene Behandlungsverfahren in der Technik vorzugsweise zur Reinigung von staubbeladenen Industriegasen aller Art, Herstellung von- Gemischen strömender Medien, Herstellung von Emulsionen, für chemische Umsetzungen, Änderungen des physikalischen Zustandes, wie Erwärmung oder Abkühlung von Medien usw., Verwendung finden kann.
PATENTANSPRSCHE: I. Verfahren zur Behandlung strömender Medien, von Idenen mindestens eines gasförmig ist, durch wechselseitiges Einwirken der Medien aufeinander in Strömungsfeldern, dadurch gekennzeichnet, daß nach Aufteilen des gasförmigen Mediums in Teilströme jeder Teilstrom auf hohe Turbulenz gebracht wird, daß an der Stelle der hohen Turbulenz das zur Behandlung notwendige andere Medium beigemengt wird und daß das so entstandene Gemisch durch entsprechende Wahl der Strömungsquerschnitte, Strömungsgeschwindigkeiten u. dgl. im nachgeschalteten Strömunlgsfeld, das auch Fliehkraftfelder mit abgestimmten Rotationsgeschwindigkeiten enthält, bewegungsmäßig Iderart und zeitlich so lange geführt wird, bis die gewünschte Behandlung erfolgt ist, wobei das Fliehkraftfeld in an sich bekannter Weise auch zur Trennung der Medien Verwendung findet.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur wechselseitigen Behandlung Flüssigkeiten oder feste Stoffe mit großen Oberflächen als Beimengungen verwendet werden, tdie chemische Umsetzungen oder Anderungen des physikalischen Zustandes der Medien im Strömungsfeld im gewünschten Sinn bewirken und nach vollzogener Behandlung vom Medium wieder - getrennt werden.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß einem strömenden Aerosol Beimengungen, die in allen Aggregatzuständen vorkommen können, zugeführt werden, die sich durch die hohe Turbulenz der Strömung mit dem Aerosol innig mischen sowie mit den im Aerosol befindlichen festen oder flüssigen Teilchen chemisch oder physikalisch in Reaktion treten und durch Einwirkung der Fliehkraft im Rotationsfeld vom Gas mit den im Zuge der Reaktion gebundenen Teilchen getrennt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen I bis.3, dadurch gekennzeichnet, daß dem strömenden gasförmigen Medium feste oder tropfbarflüssige Stoffe in der Schwebe beigemengt werden, die in bestimmten, durch die Strömungsbedingungen genau festgesetzten Reaktionszeiten das Gas oder seine Beimengungen oder beide gleichzeitig auf den für eine Weiterverarbeitung nötigen chemischen oder physikalischen Zustand bringen, wobei das Gas und die spezifisch schwereren Beimengungen nach der Behandlung getrennt abgeführt werden.

5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis +, dadurch gekennzeichnet daß nach erfolgterGasbehandlung die ausgeschiedenen Bestandteile im Fliehkraftfeid abgesondert und von dort abgeführt werden.