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Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten
Auf verschiedenen Gebieten
der industriellen Erzeugung kommt der Rückgewinnung wertvoller, in aus der Fabrikation
anfallenden Flüssigkeiten vorhandener Stoffe und damit der Entgasung dieser Flüssigkeiten
hohe wirtschaftliche Bedeutung zu. Es sind bereits verschiedene der Entgasung dienende
Verfahren und Einrichtungen bekannt.
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Bei einem Teil der bekannten Verfahren und Einrichtungen werden Rieselorgane
in Form von Blechen oder Überlaufschalen benutzt, um eine teilweise Entgasung zu
erzielen, und es wird vor oder nach dem Rieselvorgang noch Wärme zur Anwendung gebracht,
um die Entgasung einzuleiten oder zu vervollständigen.
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Andere Verfahren und Vorrichtungen zum Entgasen beruhen darauf, die
Flüssigkeit zu zerstäuben, wieder zu sammeln und weiterrieseln zu lassen.
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Man hat auch schon Prallschüsseln zur Zerstäubung und teilweisen
Entgasung und Dampf zur weiteren Entgasung benutzt.
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Bei allen diesen Verfahren kommen die entweichenden Gase immer wieder
mehr oder weniger mit bereits entgaster Flüssigkeit in Berührung und reichern sie
wieder an.
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Daneben sind bereits Verfahren und Vorrichtungen bekannt, in denen
die Flüssigkeit stufenweise durch Prallwirkung auf Scheiben zerstäubt und die frei
werdenden Gase durch zugeführte Luft in jeder Stufe sofort entfernt werden. Hierbei
sind aber besondere Luftzufuhreinrichtungen notwendig.
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Ein weiteres Verfahren, welches zur Entgasung der bei der Zellstofferzeugung
anfallenden Sulfitablage dient, besteht darin, daß nach Beendigung des Kochprozesses
der heiße Kocherinhalt in einer Bütte übergetrieben wird, die sich in der Bütte
bildenden Schwaden und Dämpfe in einen Oberflächenkondensator geleitet werden und
das im Kondensat enthaltene SO2 in einem Absorber gewonnen wird.
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Das Verfahren hat den Nachteil, daß es wohl die sich über dem heißen
Kocherinhalt bildenden Dämpfe und Schwaden erfaßt, nicht mehr aber die erkaltende
Ablauge, und daß es nur gestattet, einen Teil des im Kocherinhalt enthaltenen Schwefels
zurückzugewinnen.
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Bekannt ist auch eine mit Unterdruck im Entgasergefäß arbeitende
Einrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten. Durch die Entgasung der Flüssigkeit
sollen die in ihr suspendierten Teilchen von ihnen anhaftenden und ihre Schwimmfähigkeit
erhöhenden Gasbläschen befreit werden, damit ihre durch die Schwerkraft erfolgende
Abscheidung aus der Flüssigkeit rascher vor sich geht.
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Die Entgasung wird hierbei dadurch angestrebt, daß die langsam durch
den Entgaser geleitete Flüssigkeit durch mechanisch angetriebene Schleuderscheiben
zur Abgabe der in ihr enthaltenen Gase veranlaßt wird, die dann aus dem Entgasergefäß
abgesaugt werden.
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Mit einem langsam in filmartig dünner Schicht über eine Reihe von
übereinander angeordneten Scheiben geleiteten Flüssigkeitsstrom arbeitet ein Entgaser,
der zur Entgasung einer zu destillierenden Flüssigkeit vor ihrem Eintritt in die
Destillierblase dient. Das Entgasergefäß ist mit Heizmantel versehen und arbeitet
mit Unterdruck, die entzogenen Gase werden in einer eigenen Apparatur gekühlt.
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Diese Einrichtung ist, wie erwähnt, für Destillierzwecke bestimmt
und für die Entgasung stoßweise anfallender Flüssigkeitsmengen, wie z. B. bei der
Zellstoffherstellung, nicht geeignet.
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Durch die Erfindung ist eine Vorrichtung geschaffen, die es ermöglicht,
Flüssigkeiten in einfacher und wirksamer Weise zu entgasen, indem die Flüssigkeit
in raschem, turbulentem und mit wiederholter Versprühung verbundenem Strom durch
ein Entgasergefäß geleitet wird, wobei das der Flüssigkeit einmal entzogene Gas
weitgehend außer Berührung mit ihr gebracht wird und schon im Entgaser selbst gekühlt
werden kann.
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Die Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten nach der Erfindung
ist durch zentrisch und übereinander angeordnete ringförmige Prallteller. und Prallschüsseln
gekennzeichnet, die so ausgebildet sind, daß die die Vorrichtung durchströmende
Flüssigkeit die einzelnen Flächen im wesentlichen senkrecht trifft.
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Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen äußeren Kühlmantel und ein
zentral angeordnetes Kühlrohr auf.
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Zum Zuführen der Flüssigkeit dient im allgemeinen eine Ringschlitzdüse.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung hervor, die ein Ausführungsbeispiel erläutern.
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Abb. I ist ein Längsschnitt durch den Entgaser und Abb. 2 ein Längsschnitt
lediglich durch das Entgasergefäß, derart, daß der die Entgasung bewirkende Einbau
in Ansicht erscheint.
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I ist das zylindrische, mit einem konischen Aufsatz versehene und
einen Kühlwassermantel besitzende Entgasergefäß, 2 ein in dieses zentrisch eingesetztes,
sich von oben nach unten verjüngendes Rohr mit einem zentrisch angeordneten rohrförmigen
Einsatz 4 für Kühlwasser.
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Rohr 2 trägt an seiner Außenseite die Prallteller 3, auf die sich
die Prallschüsseln 5 stützen; Formgebung und gegenseitige Lage von Pralltellern
3 und Prallschüsseln 5 sind hierbei so gewählt, daß die Flüssigkeit auf ihrem Wege
von oben nach unten stets unter einem annähernd rechten Winkel aufprallt.
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Rohr 2 durchdringt den Krümmer6, durch den die zu entgasende Flüssigkeit
dem Entgaser zugeleitet wird und dessen in den Entgaserraum gerichtete Öffnung als
Ringdüse ausgebildet ist, um die Flüssigkeit mit höchstmöglicher Vehemenz austreten
zu lassen.
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In der Zeichnung sind auch die Wege und Bewegungsrichtungen von FlüssigkeitF,
entzogenem Gas G und Kühlwasser W eingetragen und durch Pfeile bezeichnet.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Entgasers wird an Hand der
Zeichnung wie folgt erläutert: Die zu entgasende Flüssigkeit tritt aus der Ringdüse
des Krümmers 6 mit großer Geschwindigkeit aus und prallt in senkrechtem Fall auf
den obersten Prallteller, von diesem auf die oberste Schüssel und so fort auf die
untereinander angeordneten Prallteller und Prallschüsseln und tritt in entgastem
Zustande durch eine im Boden des Entgasergefäßes angeordnete Öffnung aus dem Entgaser
wieder aus.
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Der Entgasungsprozeß wird durch das Stürzen der Flüssigkeit von Stufe
zu Stufe und die dabei erfolgende wiederholte Versprühung bewirkt; das frei werdende
Gas steigt im Raume zwischen den Außenwänden der Prallschüsseln und der Wandung
des Entgasergefäßes sowie innerhalb des Rohres 2, wohin es durch hierfür vorgesehene
Öffnungen gelangt, hoch, wird dadurch weitgehend außer Berührung mit der Flüssigkeit
gebracht und streicht nach dem Gegenstromprinzip längs der wassergekühlten Flächen
von I und 4 nach oben ab.
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Als mit dem erfindungsgemäßen Entgaser erzielter Effekt wird von
einem Zellstoffwerk auf Grund von Versuchen die Rückgewinnung von rund 457 kg Schwefel
je IOO t Zellstoff gegenüber rund 280 kg
Schwefel je 100 t Zellstoff
mit der bisherigen Einrichtung angegeben; dies entspricht einer Steigerung des Rückgewinnes
um rund 70 O/o, die auch eine Ersparnis ungefähr gleichen Ausmaßes an Chemikalien
und Löhnen für die Neutralisation der Ablauge mit sich bringt.
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PATENTANSPROCHE: 1. Vorrichtung zum Entgasen von Flüssigkeiten, gekennzeichnet
durch zentrisch und übereinander angeordnete ringförmige Prallteller (3) und Prallschüsseln
(5), die so ausgebildet sind, daß die die Vorrichtung durchströmende Flüssigkeit
die einzelnen Flächen im wesentlichen senkrecht trifft.