EP1055450B1

EP1055450B1 - Rührwerk

Info

Publication number: EP1055450B1
Application number: EP00111186A
Authority: EP
Inventors: Peter Forschner; Günter Greiner; Werner Himmelsbach
Original assignee: EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Current assignee: EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2020-05-24
Also published as: DE50010802D1; EP1055450A2; ATE300350T1; KR20010049418A; JP4828013B2; DE29909312U1; JP2001000851A; EP1055450A3; KR100472620B1; US6439756B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Rührwerk zum Rühren von Flüssigkeiten in einem Rührbehälter, wobei der Flüssigkeit ein Gas zugeführt wird, insbesondere zum Suspendievon von Feststoffen und Dispergieren von Gas in der Flüssigkeit bei Rauchgasentschwefelungsanlagen, mit einer Rührwelle und einem auf dieser sitzenden Rührpropeller.

Für die Begasung von Absorbern von Rauchgasentschwefelungsanlagen werden bisher Begasungsrohre oder Begasungslanzen eingesetzt. Dabei handelt es sich um einfache, horizontale Rohre mit Bohrungen oder um vertikale Rohre, durch welche das Gas, in der Regel Luft, eingeblasen wird. Hohe Gasraten können mit solchen Rohren oder Lanzen nicht mehr effizient verteilt werden.

US 3,400,918 offenbart einen Abwasserbelüfter zum Verteilen von Luft in sich in einem Abwasserbehälter befindlichen Abwasser. Der Abwasserbelüfter ist oberhalb der Oberfläche des Abwassers angeordnet und umfasst einen Motor, der zum Spritzwasserschutz in einem Mantel angeordnet ist, eine vom Motor mit hoher Geschwindigkeit drehend angetriebene und innen hohl ausgebildete Rührwelle, die aus dem Mantel heraus nach unten und bis unterhalb der Oberfläche des Abwassers ragt. Das obere offene Ende der hohlen Rührwelle befindet sich im Mantel oberhalb des Motors in einem freien Raum, der über ein auf einem Deckel des Mantels angeordneten Durchlass mit der Atmosphärenluft in Verbindung steht. Das herausragende Ende der Rührwelle ist verschlossen, und in dessen Nähe sind drehfest mit der Welle und hintereinander ein erster Schraubenpropeller, zwei sich quer von der Welle weg erstreckende und diametral gegenüberliegend angeordnete Belüftungsrohre mit außen offenen Enden und ein zweiter Schraubenpropeller angeordnet. Durch die mit hoher Geschwindigkeit im Abwasser zirkulierenden offenen Enden der Belüftungsrohre wird in der hohlen Welle ein Unterdruck erzeugt, durch den Atmosphärenluft durch den Durchlass im Deckel, den freien Raum und das offene obere Ende in die Rührwelle und die Belüftungsrohre und durch deren offene Enden hindurch in das Abwasser hineingesogen und in großen Luftblasen eingebracht wird. Die Luftblasen werden durch den vom ersten Schraubenpropeller erzeugten Strahl mitgenommen zum zweiten Schraubenpropeller und vom letzteren dispergiert.

Im deutschen Gebrauchsmuster DE-U-92 01 820 wird ein Begasungsrührwerk vorgeschlagen mit einer von oben in eine Flüssigkeit eintauchbaren und durch einen Motor angetriebenen Kernwelle; einem Diffusor und einem mit Flügelblättern versehenen Propeller, die beide am eingetauchten äußeren Ende der Kernwelle angebracht sind; und einem Mantelrohr, das die Kernwelle umgibt und sich von einem oberen, nicht eingetauchten Bereich der Kernwelle bis zu dem Diffusor heran erstreckt und einen die Kernwelle umgebenden ringförmigen und oben zur Atmosphäre hin ringförmig offenen Mantelraum außenseitig begrenzt. Jedes Flügelblatt des Propellers weist einen sich durch dasselbe radial erstreckenden Leitkanal und eine Vielzahl von an der Unterseite des Flügelblatts entlang des Leitkanals vorgesehenen Düsen zum Ausblasen von Luft.

Der Diffusor verbindet den Mantelraum mit den Leitkanälen in den Flügelblättern. Wenn das Begasungswerk in Drehung angetrieben wird, bildet sich eine Strömung, die Atmosphärenluft durch die obere ringförmige Öffnung ansaugt, axial durch den Mantelraum entlang der Welle, durch den Diffusor, die Luftkanäle und die Düsen in die Flüssigkeit hinein saugt, wo sie durch den von den Flügelblättern erzeugten Flüssigkeitsstrom verteilt und verwirbelt wird.

EP 754 489 offenbart eine Vorrichtung zur Dispersion von Gas in einem Rührbehälter enthaltenen Flüssigkeit. Die Vorrichtung umfasst ein Antriebsaggregat und ein davon angetriebenes Rührwerk mit einer mit ihrem äußeren Ende von oben in die Flüssigkeit eintauchbaren massiven Rührwelle; mehrere um die Rührwelle herum an dieser drehfest befestigte, L-förmig gebogene Rohre; und mehrere am äußeren Ende der Rührwelle angebrachte und sich in einer radialen Ebene erstreckende Rührblätter. Der lange Schenkel jedes L-förmig gebogenen Rohrs erstreckt sich entlang der Rührwelle von einem nicht eingetauchten Bereich zum äußeren, eingetauchten Ende der Rührwelle, und der kurze Schenkel jedes Rohrs erstreckt sich radial entlang eines Rührblatts auf der bezüglich der Drehrichtung rückwärtigen Seite (Unterdruckseite). Dabei befindet sich das äußere offene Ende des kurzen Schenkels jedes Rohres radial weiter auswärts als der äußere Rand des entsprechenden Rührblatts weist eine zur Unterdruckseite hin ausgerichtete Öffnung zum Auslassen des Gases in die Flüssigkeit auf. Wenn das Rührwerk angetrieben wird, wird durch den an diesen Öffnungen entstehende Unterdruck Atmosphärenluft an den nicht eingetauchten Enden der langen Schenkel der Rohre angesaugt, und durch die langen Schenkel der Rohre unter die Flüssigkeitsoberfläche, die kurzen Schenkel radial auswärts und durch die Öffnungen in die Flüssigkeit hinein geleitet.

GB 2 052 278 offenbart ein Rührwerk mit einem in eine Flüssigkeit eintauchbaren Arm und einer sich daraus noch weiter erstreckenden Antriebswelle. Die innen hohl ausgebildete Antriebswelle ist in dem Arm spritzwassergeschützt drehbar gelagert. In der Nähe ihres in die Flüssigkeit ragenden äußeren Endes der Antriebswelle ist ein Schraubenpropeller und auf dessen Druckseite ein T-förmiges, herkömmliches Ventilationsmittel angebracht. Das T-förmige Ventila tionsmittel umfasst zwei auf der Antriebswelle diametral angebrachte und sich radial auswärts erstreckende Rohre mit einer luftpermeablen Rohrwand. Die Rohrwand ist zusammengesetzt aus einzelnen ringförmigen Lamellen aus Gummi, die durch einen sich durch die beiden auswärts erstreckenden Rohre erstreckenden Spannerstab radial zusammengehalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Rührer so weiterzubilden, dass auch höhere Gasraten effizient in der Flüssigkeit im Rührbehälter verteilt werden können, und das eingeführte Gas durch das Rührwerk vordispergiert wird.

Es wird hierzu nach der Erfindung gemäß Anspruch 1 ein Rührwerk zum Rühren von Flüssigkeiten in einem Rührbehälter angegeben, wobei der Flüssigkeit ein Gas zugeführt wird, insbesondere zum Suspendieren von Feststoffen und Dispergieren von Gas in der Flüssigkeit bei Gasentschwefelungsanlagen, welches eine ins Innere des Rührbehälters ragende Rührwelle, einen auf dieser Rührwelle sitzenden Rührpropeller und eine Begasungseinrichtung zum Einleiten des Gases in den Rührbehälter umfaßt. Dabei ist entweder (i) die Rührwelle hohl ausgebildet oder (ii) das Rührwerk umfasst eine Mehrzahl von um den Außenumfang der Rührwelle angeordneten und mit ihr verbundenen und in ihrer Längsrichtung verlaufenden Rohre oder (iii) eine drehfest mit der Rührwelle verbundene, hohl ausgebildete Nabe. Die Begasungseinrichtung ist (i, ii) an dem in den Rührbehälter hineinragenden Ende der Rührwelle bzw. (iii) dem in den Rührbehälter hineinragenden Ende der hohlen Nabe angebracht und drehfest verbunden.

Nach der Erfindung weist sich das Rührwerk ferner auf, daß die Begasungseinrichtung in der Form einer Kammer, welche die Rührwelle bzw. die Nabe (34) umgibt, ausgebildet ist und mit dem Innenraum (i) der Rührwelle bzw. (ii) der Rohre bzw. (iii) der hohlen Nabe (34) derart in Verbindung steht, dass das Gas durch diesen Innenraum und durch die Kammer in den Rührbehälter einführbar ist.

Die Kammer der Begasungseinrichtung kann im Querschnitt eine dreieckförmige oder rechteckige Form aufweisen.

Zweckmäßigerweise sind die hohle Rührwelle und die hohle Nabe im Bereich ihrer behälterseitigen Enden mit Querbohrungen zur Einführung des Gases in die Kammer und den Rührbehälter versehen.

Vorzugsweise liegen die Austrittsöffnungen der Kammer, durch welche das Gas in den Rührbehälter einströmt, auf einem Durchmesser, der etwa 35 bis 75 % des Durchmessers des Rührpropellers beträgt.

Es ist ferner vorteilhaft, die Austrittsöffnungen der Kammer auf der, bezogen auf die Drehrichtung der Begasungseinrichtung, Rückseite, das heißt der Unterdruckseite der Kammer auszubilden.

Um ein Zurückschlagen von Gas zum Rührpropeller zu vermeiden, beträgt der axiale Abstand der Begasungseinrichtung zum Rührpropeller zweckmäßigerweise etwa 25 % bis 75 % des Rührpropellers.

Die Austrittsöffnungen der Begasungseinrichtung zum Einführen des Gases in den Rührbehälter sind vorzugsweise auf der Druckseite des Rührpropellers angeordnet

Für die Zuführung des Gases ist in einer Ausführungsform vorteilhafterweise ein ortsfester Verteilerkopf vorgesehen.

Im Fall (iii) kann schließlich vorteilhafterweise die Nabe nur im Bereich des inneren Endes der massiven Rührwelle ausgebildet sein, wobei das Gas der hohlen Nabe über ein durch die Wand des Rührbehältes durchgeführtes Rohr direkt zugeführt werden kann.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1: schematisch eine erste illustrative Ausführungsform eines Rührwerks zeigt;
Fig. 2, 3, 4 und 6: zeigen weitere illustrative Ausführungsformen des Rührwerkes;
Fig. 5: zeigt schematisch in Stirnansicht eine erfindungsgemäße Begasungseinrichtung zur Einleitung des Gases in den Rührbehälter.

Figur 1 zeigt schematisch ein illustrativer Rührwerk 10, das im Innern eines Rührbehälters 12 eingebaut ist.

Der Rührbehälter 12 kann der Absorber einer Rauchgasentschwefelungsanlage sein.

Bei solchen Absorbern wurden bisher horizontale Begasungsrohre oder Begasungslanzen eingesetzt, mit diesen können jedoch höhere Gasraten nicht mehr effizient verteilt werden. Es ist daher zweckmäßig eine Vordispergierung des in die Flüssigkeit des Absorbers eingeführten Gases durch ein Rührwerk vorzunehmen.

Das Rührwerk 10 umfaßt eine Rührwelle 14, die von außen durch die Wand des Rührbehälters 12 hindurch ins Innere des letzteren hineinragt. Die Längsachse der Rührwelle 14 verläuft in Einbaulage im wesentlichen horizontal oder auch bis zu etwa 15° nach unten geneigt. Die Rührwelle 14 kann durch einen nicht dargestellten äußeren Antrieb in Drehung versetzt werden.

Auf der Rührwelle 14 sitzt im Inneren des Rührbehälters 12 ein Axialförderer in Form eines Propellers 16, der drehfest mit der Rührwelle 14 verbunden ist und das Rührgut in Richtung des Pfeiles P fördert.

Die Rührwelle 14 kann, wie die Figur zeigt, hohl ausgebildet und außerhalb des Rührbehälters 12 gekoppelt mit einem ortsfesten Verteilerkopf 18, dem das Gas, zum Beispiel Luft, über eine Rohrzuführung 20 und mittels eines nicht dargestellten Gebläses zuführbar ist.

Die Rührwelle 14 hat im Bereich des Verteilerkopfes 18 radiale Bohrungen 22, durch welche das Gas aus dem Verteilerkopf 18 ins Innere der Rührwelle 14 eintreten kann.

Zwischen dem ortsfesten Verteilerkopf 18 und der drehbaren Rührwelle 14 sind geeignete Dichtungen 24 (zum Beispiel Lippendichtungen, Labyrinthdichtungen oder Spaltdichtungen) eingebaut, ebenso zwischen der Rührwelle 14 und der Wand des Rührbehälters 12.

Das Innere d.h. das in den Rührbehälter hineinragende Ende 36 der Rührwelle 14 ist stirnseitig geschlossen, sie ist jedoch im Bereich dieses inneren Endes mit quer zu ihrer Längsachse verlaufenden in der Zylinderwand ausgebildeten Durchgangsöffnungen 26 versehen.

In einer illustrativen Ausführungsform wird das Gas, wie Figur 4 schematisch zeigt, aus vier radial verlaufenden Rohren 30, die an ihren äußeren Enden je eine Austrittsöffnung 32 für das Gas aufweisen, in den Rührbehälter 12 eingeführt.

In Figur 4 sind vier solche Rohre 30 dargestellt, es können aber auch mehr oder weniger dieser Rohre 30 vorgesehen sein. Im dargestellten illustativen Beispiel sind die Rohre 30 an ihren äußeren Enden schräg, zum Beispiel in einem Winkel von 45° zu ihrer Längsachse, abgeschnitten, wodurch die Austrittsöffnungen 32 gebildet werden.

Die Rohre 30 können aber auch an ihren Stirnseiten geschlossen sein und die Austrittsöffnungen 30 können in der Zylinderwand des jeweiligen Rohres ausgebildet sein, wobei nur eine, aber auch mehrere, Austrittsöffnungen je Rohr vorgesehen sein können.

Die Austrittsöffnungen 32 der Rohre 30 liegen, bezogen auf die Drehrichtung R der Begasungseinrichtung 28, auf der Rückseite der Rohre 30, das heißt auf der Unterdruckseite der Gaskanäle bzw. der Rohre 30, wodurch ein dem Staudruck vor den Rohren entsprechender Unterdruck erzeugt wird, der einen etwaigen Druckverlust in der Gaszufuhr reduziert oder der bei kleinen Flüssigkeitsüberdeckungen der Austrittsöffnung 32 auch zur Selbstansaugung (ohne externes Gebläse) genutzt werden kann.

Der axiale Abstand A zwischen der Mittelebene des Propellers 16 und der Mittelebene der Begasungseinrichtung 28 beträgt zweckmäßigerweise etwa 25 bis 75% des Propellerdurchmessers, damit ein etwaiges Zurückschlagen von Gas die Wirkung des Axialförderers, das heißt des Propellers 16, nicht beeinträchtigen kann.

Die Austrittsöffnungen 32 liegen auf einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Rührwelle 14 bzw. der Nabe 34 (Figur 2), wobei vorzugsweise der Durchmesser des Kreises, auf dem die Mitten der Austrittsöffnungen 32 liegen, etwa 35 % bis 75 % des Propellerdurchmessers beträgt.

Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform mit einer Begasungseinrichtung 28.

Auf dem inneren Ende 36 der Rührwelle 14 sitzt erfindungsgemäß eine beispielsweise in Figur 5 gezeigte, drehfest mit ihr verbundene Begasungseinrichtung 28 zur Einleitung des über die hohle Rührwelle 14 zugeführten Gases in die Flüssigkeit im Rührbehälter 12.

Diese Begasungseinrichtung hat die Form einer zum Beispiel dreieckförmigen Kammer 48, welche, wie Figur 5 zeigt, das behälterseitige Ende der hohlen Rührwelle 14 bzw. der massiven Rührwelle 15 von Figur 2 (siehe unter) der hohlen Nabe 34 umgibt und die drehfest mit der Welle 14 bzw. der Nabe 34 verbunden ist.

Die axiale Breite der Kammer 48 in Richtung der Längsachse der Rührwelle 14 bzw. der Nabe 34 ist so gewählt, daß die Kammer 48 mindestens die radialen Bohrungen 26 in der Rührwelle 14 bzw. die radialen Bohrungen 38 in der Nabe 34 überdeckt. Zweckmäßigerweise ist die Breite der Kammer 48 jedoch etwas größer als der Durchmesser dieser Bohrungen 26 bzw. 38.

Die Kammer 48 hat in der dargestellten Ausführungsform drei Auslaßöffnungen 32, durch welche das über die Welle 14 oder die Nabe 34 zugeführte und durch die Bohrungen 26 bzw. 38 in die Kammer 48 eintretende Gas in den Rührbehälter 12 eingeblasen wird. Die Auslaßöffnungen können sich über die gesamte axiale Breite der Kammer 48 erstrecken.

Wie bei den Rohren 30 nach Figur 4 liegen auch bei der erfindungsgemäßen Kammer 48 nach Figur 5 die Austrittsöffnungen 32 bezogen auf die Drehrichtung R der Begasungseinrichtung 28 auf der Rückseite der Kammer 48, wodurch der bereits oben beschriebene Unterdruck erzeugt wird.

Ebenso wie bei den Austrittsöffnungen 32 der Rohre nach Figur 4 liegt der axiale Abstand zwischen der Mittelebene des Propellers 16 und der axialen Mittelebene der erfindungsgemäßen Kammer 48 bei etwa 25% bis 75% des Propellerdurchmessers. Auch liegen die Mitten der Austrittsöffnungen 32 der Kammer 48 auf einem Durchmesser, der etwa 35% bis 75% des Propellerdurchmessers beträgt.

Figur 2 zeigt eine weitere illustrative Ausführungsform des Rührwerkes 10.

Bei dieser Ausführungsform ist der ortsfeste, außerhalb des Rührbehälters 12 angeordnete Verteilerkopf 18 mit der hier massiven Rührwelle 15 gekoppelt, wobei die Rührwelle 15 durch den Verteilerkopf 18 hindurchgeführt ist und zwischen dem letzteren und der Rührwelle 15 Dichtungen 24 eingebaut sind. Auf dem inneren Ende der Rührwelle 15 sitzt der Axialförderer in Form des Propellers 16. Mit der Rührwelle 15 und dem Propeller 16 ist aber bei dieser Ausführungsform eine hohle Nabe 34 drehfest verbunden, in welche von der Rohrzuführung 20 her und über einen Ringraum 40 zwischen der Rührwelle 15 und dem Verteilerkopf 18 das Gas einführbar ist.

Die Nabe 34 verläuft konzentrisch zur Rührwelle 15 und ihr äußeres Ende 42 übergreift das innere Ende 44 des Verteilerkopfes 18, das bei dieser Ausführungsform durch die Wand des Rührbehälters 12 hindurch etwas in den letzteren hineinragt.

Zwischen dem Ende 42 der Nabe 34 und dem Ende 44 des Verteilerkopfes 18 ist eine geeignete Dichtung 24 eingebaut.

Das innere Ende 46 der Nabe 34 ist stirnseitig geschlossen, aber im Bereich dieses inneren Endes 46 ist die hohle Nabe 34 mit radialen, in ihrer zylindrischen Wand ausgebildeten Bohrungen 38 ausgestattet.

Auf dem inneren Ende 46 der Nabe 34 sitzen wie bei der Ausführungsform nach Figur 1, radial verlaufende Rohre 30 mit Austrittsöffnungen, wie sie in das illustrativen Ausführungsform an Hand der Figur 4 beschrieben wurden, oder eine Begasungseinrichtung 28, wie sie an Hand der Figur 5 bereits beschrieben wurde. Über die radialen Bohrungen 38 tritt das durch die hohle Nabe 34 zugeführte Gas in die Begasungseinrichtung 28 ein, und durch die Austrittsöffnungen 32 der letzteren wird das Gas in die Flüssigkeit im Rührbehälter 12 eingeblasen.

Wie bei der Ausführungsform nach Figur 1 fördert der Propeller 16 die Flüssigkeit in Richtung des Pfeiles P.

Die Begasungseinrichtung 28 ist drehfest mit der Rührwelle 14 bzw. der Nabe 34 verbunden und dreht sich somit zusammen mit der Rührwelle 14 bzw. der Nabe 34 und dem Propeller 16 als Einheit.

Bei der Ausführungsform nach Figur 1 wird somit das Gas von einem nicht gezeigten Gebläse über die Rohrzuführung 20, den Verteilerkopf 18, die radialen Bohrungen 22, die hohle Rührwelle 14, und die radialen Bohrungen 26 in der letzteren in die Rohre 30 oder erfindungsgemäß in die Kammer 48 der Begasungseinrichtung 28 zugeführt und durch deren Austrittsöffnungen 32 in die Flüssigkeit im Rührbehälter 12 eingeblasen.

Bei der Ausführungsform nach Figur 2 wird das Gas mittels eines nicht gezeigten Gebläses über die Rohrzuführung 20, den Ringraum 40 zwischen der Rührwelle 15 und dem Verteilerkopf 18, die hohle Nabe 34 und die radialen Bohrungen 38 in der letzteren, in die Rohre 30 oder erfindungsgëmaß in die Kammer 48 der Begasungseinrichtung 28 eingeführt und durch deren Austrittsöffnungen 32 in die Flüssigkeit im Rührbehälter 12 eingeblasen.

Die erfindungsgemäße Begasungseinrichtung 28, die den axialen Abstand A vom Propeller 16 hat, liegt bezogen auf die Umfangswand des Rührbehälters einwärts vom Propeller 16 und auf der Druckseite des letzteren.

Das Gas wird somit von außen her durch die hohle Rührwelle 14 bzw. die hohle Nabe 34 in den Rührbehälter 12 eingeleitet und mittels der Begasungseinrichtung 28 auf der Druckseite des Propellers 16 der im Rührbehälter 12 befindlichen Flüssigkeit zugeführt.

Der Propeller 16 erzeugt einen ausreichend starken Flüssigkeitsstrahl, um gleichzeitig Feststoffe in der Flüssigkeit zu suspendieren und das Gas in der Flüssigkeit zu dispergieren.

Figur 3 zeigt schematisch in Seitenansicht noch eine illustrative Ausführungsform des Rührwerks.

Bei dieser Ausführungsform nach Figur 3 ist die Rührwelle 15 massiv ausgebildet wie bei der Ausführungsform nach Figur 2. Auf der Rührwelle 15 sitzt, wie bei den bisherigen Ausführungsformen, der drehfest mit ihr verbundene Axialförderer in Form des Rührpropellers 16. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Figur 2 ragt das innere Ende 44 des ortsfesten Verteilerkopfes 18 etwas ins Innere des Rührbehälters 12 hinein.

Die innere Stirnseite des Verteilerkopfes 18 ist durch eine Wand 58 geschlossen, welche das innere Ende 44 des Verteilerkopfes 18 axial übergreift, wobei zwischen der Wand 58 und dem inneren Ende 44 des Verteilerkopfes 18 eine geeignete Dichtung 24 eingebaut ist.

Die Stirnwand 58 ist drehfest mit der Rührwelle 15 verbunden.

Am Außenumfang der Rührwelle 15 sind mehrere, zum Beispiel vier, Rohre 52 angeordnet und fest mit der Rührwelle 15 verbunden, die praktisch parallel zur Rührwelle 15 verlaufen und deren äußeres Ende 60 durch die Wand 58 hindurch in den Ringraum 40 des ortsfesten Verteilerkopfes 18 hineinragen. (Zwischen dem letzteren und der Welle 15 ist ebenfalls eine geeignete Dichtung 24 angeordnet.)

Die Rohre 52 sind im Bereich des inneren, behälterseitigen Endes 54 der Rührwelle 15 radial nach außen (im wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse der Welle 15) abgebogen und bilden somit radiale Rohrabschnitte 56, an deren freien Enden die Austrittsöffnungen 32 für die Einleitung des Gases in den Rührbehälter 12 ausgebildet sind.

Die Ausbildung dieser Austrittsöffnungen 32 und ihre Lage ist dieselbe wie bei den Austrittsöffnungen 32 der Rohre 30 nach Figur 1 oder Figur 2. Ebenso hat die Mittelebene der Rohrabschnitte 56 von der Mittelebene des Rührpropellers 16 den axialen Abstand A.

Bei der illustrativen Ausführungsform nach Figur 3 kann alternativ zu den Rohrabschnitten 56 erfindungsgemäß auch die Begasungseinrichtung 28 vorgesehen werden zur erfindungsgemäßen Einleitung des Gases in den Rührbehälter 12.

Figur 6 zeigt noch eine illustrative Ausführungsform des Rührwerks.

Bei dieser Ausführungsform ist die Nabe 34 nur im Bereich des inneren Endes 54 der massiven Rührwelle 15 ausgebildet und sie ist in geeigneter Weise zum Beispiel durch Schweißen oder mittels Schrauben mit diesem inneren Ende 54 der Rührwelle 15 verbunden.

Das behälterseitige Ende 46 der hohlen Nabe 34 ist offen und in dieses Ende 46 mündet die Rohrzuführung 20, wobei zwischen der rotierenden Nabe 34 und der ortsfesten Rohrzuführung 20 eine geeignete Dichtung 24, zum Beispiel eine Lippendichtung oder eine Labyrinthdichtung oder dergleichen, eingebaut ist.

Es kann aber auch eine Abdichtung mittels eines definierten Spaltes erreicht werden, wodurch eine besondere Dichtung entfallen kann.

Anders als bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist bei der Ausführungsform nach Figur 6 das Rohr 20 von außen her durch die Wand des Rührbehälters 12 hindurchgeführt. Das Rohr 20 verläuft dann zweckmäßigerweise radial in den Rührbehälter 12 hinein, ist dann umgebogen derart, daß sein Endabschnitt 21 wieder nach außen zur Wand des Rührbehälters hin gerichtet ist und damit von innen her in die hohle Nabe 34 einmündet.

Auf diese Weise kann das Gas über die Rohrzuführung 20, 21 direkt in die hohle Nabe 34 eingeleitet und eingeblasen werden.

Die Nabe 34 ist in illustrativen Beispiel nach Figur 6 mit den Rohren 30 (Figur 4) versehen. Erfindungsgemäß ist sie jedoch mit der bereits beschriebenen Begasungseinrichtung 28 versehen, die ihrerseits aus der Kammer 48 (Figur 5) gebildet ist.

Die Rohre 30, 52 und 56 können einen Kreisquerschnitt, Rechteckquerschnitt oder einen anderen beliebigen, geeigneten Querschnitt haben.

Die erfindungsgemäße Kammer 48 nach Figur 5 kann im Querschnitt auch rechteckförmig ausgebildet sein oder einen anderen geeigneten Querschnitt haben.

In Verbindung mit der vom Propeller 16 erzeugten Strömung wird bereits eine Dispergierung des Gases erreicht, die durch die erfindungsgemäße Begasungseinrichtung 28 deutlich verbessert wird.

Der Verteilerkopf 18 kann auch in die Wand des Rührwerks 12 integriert oder ganz im Inneren des Rührbehälters 12 eingebaut sein. In diesem Fall wird die Rohrzuführung 20 durch die Wand des Rührbehälters 12 hindurchgeführt und an den Verteilerkopf 18 angeschlossen.

Mit dem erfindungsgemäßen Rührwerk können höhere Stoffübergangsraten und höhere Gasdurchsätze erzielt werden als dies mit den bisher üblichen Begasungsvorrichtungen möglich war.

Claims

Rührwerk (10) zum Rühren von Flüssigkeiten in einem Rührbehälter (12), wobei der Flüssigkeit ein Gas zugeführt wird, insbesondere zum Suspendieren von Feststoffen und Dispergieren von Gas in der Flüssigkeit bei Rauchgasentschwefelungsanlagen umfassend eine ins Innere des Rührbehälters (12) ragende Rührwelle (14, 15), einen auf dieser Rührwelle sitzenden Rührpropeller (16) und eine Begasungseinrichtung (28) zum Einleiten des Gases in den Rührbehälter (12), wobei entweder (i) die Rührwelle (14) hohl ausgebildet ist oder (ii) das Rührwerk eine Mehrzahl von um den Außenumfang der Rührwelle (15) angeordneten und mit ihr verbundenen und in ihrer Längsrichtung verlaufenden Rohren (52) oder (iii) eine drehfest mit der Rührwelle (15) verbundene, hohl ausgebildete Nabe (34) umfasst, wobei die Begasungseinrichtung (28) bei (i, ii) an dem in den Rührbehälter (12) hineinragenden Ende (36) der Rührwelle (14 bzw. 15) bzw. bei (iii) an dem in den Rührbehälter (12) hineinragenden Ende (46) der hohlen Nabe (34) angebracht und drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinrichtung (28) in der Form einer Kammer (48), welche die Rührwelle (14 bzw. 15) bzw. die Nabe (34) umgibt, ausgebildet ist und mit dem Innenraum (i) der Rührwelle (14) bzw. (ii) der Rohre (52) bzw. (iii) der hohlen Nabe (34) derart in Verbindung steht, dass das Gas durch diesen Innenraum und durch die Kammer (48) in den Rührbehälter (12) einführbar ist.
Rührwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (48) der Begasungseinrichtung (28) im Querschnitt eine dreieckförmige oder rechteckige Form aufweist.
Rührwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall (iii) die Nabe (34) im Bereich des inneren Endes (54) der Rührwelle (15) ausgebildet ist und das Gas der hohlen Nabe (34) über ein durch die Wand des Rührbehälters (12) hindurch geführtes Rohr (20/21) direkt zuführbar ist.
Rührwerk nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Rührwelle (14) bzw. die hohle Nabe (34) im Bereich ihrer inneren Enden (36 bzw. 46) mit radialen Bohrungen (26 bzw. 38) versehen sind zur Einleitung des Gases in die Kammern (48) und in den Rührbehälter (12).
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (32) der Kammer (48) auf einem Durchmesser liegen, der etwa 35% bis 75% des Durchmessers des Rührpropellers (16) beträgt.
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (32) der Kammer (48) auf der, bezogen auf die Drehrichtung der Begasungseinrichtung (28), Rückseite Unterdruckseite der Kammer (48) ausgebildet sind.
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand A der Mitteleben der Begasungseinrichtung (28) und der Mittelebene des Rührpropellers (16) etwa 25% bis 75% des Durchmessers des Rührpropellers (16) beträgt.
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Begasungseinrichtung (28) zum Einblasen des Gases in den Rührbehälter (12) auf der Druckseite des Rührpropellers (16) angeordnet ist.
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem ortsfesten Verteilerkopf (18) ausgerüstet ist zur Zuführung des Gases zur hohlen Rührwelle (14) bzw. zur hohlen Nabe (34) bzw. zu den Rohren (52).
Rührwerk nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall (i) die hohle Rührwelle (14) mit radialen Bohrungen (22) versehen ist, durch welche das Gas vom Verteilerkopf (18) in die Rührwelle (14) einführbar ist.
Rührwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fällen (ii) und (iii) das Gas vom Verteilerkopf (18) über einen Ringraum (40) zwischen dem letzteren und der Rührwelle (15) in die Rohre (52) bzw. die hohle Nabe (34) einführbar ist.