EP2101899A2 - Rühranordnung mit einem rührorgan und einer begasungseinrichtung - Google Patents

Rühranordnung mit einem rührorgan und einer begasungseinrichtung

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EP2101899A2
EP2101899A2 EP08706735A EP08706735A EP2101899A2 EP 2101899 A2 EP2101899 A2 EP 2101899A2 EP 08706735 A EP08706735 A EP 08706735A EP 08706735 A EP08706735 A EP 08706735A EP 2101899 A2 EP2101899 A2 EP 2101899A2
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EP
European Patent Office
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gas
stirring
range
gassing device
stirrer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08706735A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Himmelsbach
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EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Original Assignee
EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH filed Critical EKATO Ruehr und Mischtechnik GmbH
Publication of EP2101899A2 publication Critical patent/EP2101899A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01F23/23365—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced at the radial periphery of the stirrer
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    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/111—Centrifugal stirrers, i.e. stirrers with radial outlets; Stirrers of the turbine type, e.g. with means to guide the flow

Definitions

  • the invention relates to a Rlickanordnuhg with a stirrer for stirring liquid and a gassing device which supplies a gas, such as air, below the agitator or side of the stirring member and which is to be dispersed by means of the stirring member.
  • a gas such as air
  • EP 0 847 799 A1 discloses a stirring element which is used in particular as a gasification stirring element for stirring liquids.
  • the liquids a gas, for example air, fed.
  • a gas supply via a feed pipe whose mouth is below the stirring axis of the stirrer takes place
  • annular gas distributor a so-called ring shower
  • the ring shower has a plurality of openings distributed over the circumference, via which the gas to be supplied to the stirring element can exit.
  • the gassing device can be designed such that the gas is supplied from a location laterally and radially outside of the stirring member.
  • a lateral gas supply one or more tubes are arranged in the circumferential direction or a ring shower is arranged radially outside the stirring element.
  • the invention therefore aims to provide a stirring arrangement with a stirrer and a gassing, with which both flooding can be avoided with large amounts of gas and can be achieved at the same time optimal Stoffübergangsver conceptionhisse.
  • a stirring arrangement is provided with an agitation system for stirring liquid and a gassing device, which feeds a gas, such as air, below the agitation system or laterally of the agitation system and which is to be dispersed by means of the agitation system, whereby the agitating arrangement is characterized, that the gassing device is designed such that, until a critical gas quantity value determining the flood point is reached, the gassing device supplies the gas to the agitating device from below and at the same time as the gushing device is exceeded, the gassing device simultaneously supplies the gas quantity exceeding the tipping point.
  • a gas such as air
  • the gassing device thus operates in such a way that controls the amount of gas supplied in response to the flood threshold in such a way that when working below the flood limit, the amount of gas through the gassing below the agitator this is fed, and that at If the flood limit exceeds the amount of gas exceeding the flood limit, the gassing device is additionally supplied laterally to the stirring element.
  • the inventive design of the stirring arrangement allows a dependent of the Ffutalia or the flood point or flood limit control of the gas supply to the agitator.
  • the stirring arrangement according to the invention thus permits a separate or divided gas supply by means of the gassing device, specifically as a function of the gas quantities to be supplied and to be dispersed.
  • the gassing device for the gas supply is formed from below and to the side of the stirring member in each case by at least one or more tubes.
  • the gas is supplied via the gassing by means of one or more axially and radially spaced from the stirrer tubes.
  • the gassing device for the gas supply can be formed from below and to the side of the stirring element in each case by a ring shower.
  • annular gas distributors are radially and axially spaced from the agitator used, which have correspondingly suitable openings, which supply the gas to the rotating stirrer.
  • combinations of one or more tubes and ring showers are also advantageous as further embodiments, wherein the aeration device as a whole is designed in such a way that one or more tubes are axially spaced from the stirring element for supplying gas from below the stirring element or a ring spray is provided axially spaced, while for the lateral gas supply by means of the gassing either one or more tubes radially spaced from the stirrer or a ring shower radially spaced from the stirring member is provided.
  • the axial and / or radial positions of the tube or tubes and / or the ring showerhead (s) may vary within certain limits. This is specified with reference to the outer diameter of the stirrer and the center axis in claims 5 and 6 in more detail.
  • the gassing device depending on the amount of gas to be supplied, subdivide in such a manner that part of the total amount of gas, namely that which lies below the flood limit, is supplied to the agitating device from below the remaining amount of gas is supplied laterally to the pipe member to effectively avoid flooding of the stirring member of the stirring assembly and to ensure optimum mass transfer of gas to the liquid during dispersion.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a stirring arrangement with a stirrer and a gassing device according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic side view of a stirring arrangement with a
  • Fig. 3 serves to explain preferred range information concerning the assignment of stirrer and gassing in the embodiment of Figure 1, and
  • FIG. 4 serves to explain preferred range specifications concerning the allocation of stirring element and gassing device in the embodiment according to FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a stirring arrangement, designated overall by 1.
  • the stirring arrangement 1 comprises a schematically illustrated stirring device which is designated as a whole by 2 and which is designed closer, for example, to the manner described in EP 0 847 799 A1.
  • the stirring arrangement 1 comprises a gassing device, generally designated 3, which in the example shown in FIG. 1 is designed in such a way that via one or more tubes 4, of which only one is shown in FIG. 1, the gas to be dispersed by means of the stirring element 2 the stirring member 2 axially spaced from below is supplied.
  • one or more tubes 5 are schematically indicated, by means of which the gassing device 3 supplies at least part of the gas flow to be supplied radially laterally to the stirring element 2. Then, the direction of rotation of the stirring element 2 is schematically indicated by an arrow, while the discharge direction of the stirring element 2 is schematically indicated by a double arrow.
  • the agitator arrangement shown in FIG. 1 is designed in such a way that the gassing device 3 reaches, via the pipe (s), until a critical amount of gas, which represents the flood point or the flood limit at which the supplied gas quantity participates in the mass transfer in the dispersing region of the agitation system. 4 a gas, such as air, axially spaced from the bottom of the stirring member 2 is supplied.
  • the amount of gas supplied exceeds the flooding limit of the stirring element 2
  • the amount of gas exceeding the flood limit is additionally supplied to the side of it by means of one or more tubes 5 radially spaced from the stirring element 2, so that flooding occurs effectively in the stirring arrangement shown in FIG of the stirring element 2 is avoided and at the same time an excess of the flood line amount of gas in an optimized manner for dispersing the liquid is supplied to the agitator 2.
  • FIG. 1 shows a stirrer assembly, designated as a whole by 1 ", which has an agitating element 2 as in FIG 1.
  • a gassing device 3 ' is provided in the embodiment according to FIG. 2 such that the gas supply from below the agitating element 2 and also the Gas supply takes place laterally of the stirring element 2 via an annular gas distributor 6 and an annular gas distributor 7, which comprises openings, via which the gas can be supplied to the rotating stirring element 2.
  • These annular gas distributors 6, 7 are also referred to as ring showers
  • FIG. 1 as in FIG. 2, the direction of rotation of the stirring element 2 is indicated by an arrow, while the outflow direction of the stirring element 2 is represented by a double arrow.
  • This gassing device 3 ' according to FIG.
  • the gas quantity through the ring shower 6 is supplied axially spaced to the stirring element 2 up to the flood limit, and that the gas quantity exceeding the flood limit is additionally laterally and radially spaced by the ring shower 7 from the stirring element 2 is supplied.
  • a pipe 4 can supply the gas from below, and several laterally arranged tubes 5 distributed over the circumference can be assigned to the stirring element 2 for the gas supply from the side.
  • the gassing device 3 or 3 ' can also be designed so that the gas is supplied via a ring shower 6 partially from below and the lateral gas supply via one or more tubes 5, which are distributed over the circumference.
  • one or more tubes are distributed over the circumference.
  • D is the outer diameter of the stirring element 2
  • h refers to the axial height of the stirring element 2
  • d R ⁇ h r denotes a diameter of the tube 4 in Figure 1, for example.
  • FIG. 4 serves to explain the geometrical assignment ratios of the gassing device 3 'to the stirring element 2 in an example according to FIG. 2.
  • h again denotes the axial height of the stirring element 2 in FIG.
  • d is schematically referred to the outer diameter of the stirring element.
  • Essential in the stirring assembly 1 and V according to the invention is the way the gas supply from below and to the side of the stirring member 2 in such a way that up to about the flood limit of the stirring member 2, the gas supply from the bottom of the stirring member 2, and that the flood limit exceeding gas quantity is additionally supplied laterally via the gassing device 3 or 3 'the agitator 2.

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Abstract

Es wird eine Rühranordnung mit einem Rührorgan (2) zum Rühren von Flüssigkeit und einer Begasungseinrichtung (3 bzw. 3') angegeben, welche ein Gas, wie Luft, unterhalb des Rührorgans (2) und seitlich des Rührorgans (2) zuführt, und das mittels des Rührorgans (2) zu dispergieren ist. Die Begasungseinrichtung (3; 3') ist derart ausgelegt, dass bis zum Erreichen eines den Flutpunkt bestimmenden, kritischen Gasmengenwertes die Begasungseinrichtung (3; 3') das Gas dem Rührorgan (2) von unten zuführt und bei Überschreiten des Flutpunktes die Begasungseinrichtung (3; 31) zugleich die den Flutpunkt überschreitende Gasmenge seitlich dem Rührorgan (2) zuführt. Zur Vermeidung einer Überflutung des Rührorgans (2) und gleichzeitig zur Verbesserung der Dispergierwirkung von Flüssigkeit und Gas wird bei dieser Rühranordnung in Abhängigkeit von der zuzuführenden Gasmenge eine Aufteilung der Gaszufuhr von unten und seitlich bezogen auf das Rührorgan (2) vorgenommen.

Description

Rühranordnυng mit einem Rührorgan und einer Begasungseinrichtung
Beschreibung
Die Erfindung befasst sich mit einer Rühranordnuhg mit einem Rührorgan zum Rühren von Flüssigkeit und einer Begasungseinrichtung, welche ein Gas, wie Luft, unterhalb des Rührorgans oder seitlich des Rührorgans zuführt und das mittels des Rührorgans zu dispergieren ist.
Aus EP 0 847 799 A1 ist ein Rührorgan bekannt, welches insbesondere als Be- gasungs-Rührorgan zum Rühren von Flüssigkeiten eingesetzt wird. Den Flüssigkeiten wird ein Gas, beispielsweise Luft, zugeführt. Bei diesem Begasungs- Rührorgan erfolgt eine Gaszufuhr über ein Zufuhrrohr, dessen Mündung unterhalb der Rührachse des Rührorgans liegt
Alternativ zu einem solchen Gaszufuhrrohr kann ein ringförmiger Gasverteiler, eine so genannte Ringbrause, unterhalb des Rührorgans angeordnet werden, wobei die Ringbrause über den Umfang verteilt mehrere Öffnungen hat, über die das dem Rührorgan zuzuführende Gas austreten kann.
Bei einem derartigen Begasungs-Rührorgan hat sich gezeigt, dass das Rührorgan nicht mehr das gesamte zugeführt Gas dispergieren kann, wenn ein kritischer Gasmengenwert überschritten wird, welcher auch als Flutpunkt bezeichnet wird. Wenn dieser Flutpunkt überschritten wird, steigt ein Teil des über die Begasungseinrichtung zugeführten Gases in Form von großen Blasen zur O- berfläche und nimmt nicht mehr am Stoffübergang zur Flüssigkeit teil. Auch kann in diesem Falle das Rührorgan keine ausreichende Pumpwirkung mehr erzeugen, so dass sich die Durchmischung von Flüssigkeit und Gas verschlechtert. Insbesondere bei kontinuierlich betriebenen Reaktoren mit einem solchen Begasungs-Rührorgan ist dies nachteilig, und falls Feststoffe vorliegen, so können sich diese zum Teil insbesondere am Boden absetzen.
Um diesen Schwierigkeiten beim Überschreiten des Flutpunkts entgegenzuwirken, kann die Begasungseinrichtung derart ausgelegt werden, dass das Gas von einer Stelle seitlich und radial außerhalb des Rührorgans zugeführt wird. Für eine solche seitliche Gaszufuhr werden ein oder mehrere Rohre in Um- fangsrichtung angeordnet oder eine Ringbrause radial außerhalb des Rührorgans angeordnet. Auf diese Weise kann zwar eine Überflutung der Rühranordnung vermieden werden, und die Misch- und Suspendierwirkung lassen sich aufrechterhalten, aber man erhält eine ungünstigere Dispergierwirkung mit einem geringeren Stoffübergang als bei einer Gaszufuhr von unterhalb des Rührorgans, wenn eine solche Rühranordnung unterhalb des Flutpunkts betrieben wird.
Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine Rühranordnung mit einem Rührorgan und einer Begasungseinrichtung bereitzustellen, mit der sich sowohl eine Überflutung bei großen Gasmengen vermeiden lässt als auch sich zugleich optimale Stoffübergangsverhälthisse erzielen lassen.
Nach der Erfindung wird hierzu eine Rühranordnung mit einem Rührorgan zum Rühren von Flüssigkeit und einer Begasungseinrichtung bereitgestellt, welche ein Gas, wie Luft, unterhalb des Rührorgans oder seitlich des Rührorgans zuführt und das mittels des Rührorgans zu dispergieren ist, wobei sich die Rühranordnung dadurch auszeichnet, dass die Begasungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass bis zum Erreichen eines den Flutpunkt bestimmenden kritischen Gasmengenwerts die Begasungseinrichtung das Gas dem Rührorgan von unten zuführt und beim Überschreiten des Flutpunkts die Begasungseinrichtung zugleich die den Flutpunkt überschreitende Gasmenge seitlich zuführt.
Bei der erfindungsgemäßen Auslegung der Rühranordnung arbeitet die Begasungseinrichtung also derart, dass man in gezielter Weise die zugeführte Gasmenge in Abhängigkeit von dem Flutgrenzwert derart steuert, dass bei einem Arbeiten unterhalb des Flutgrenzwertes die Gasmenge über die Begasungseinrichtung unterhalb des Rührorgans diesem zugeleitet wird, und dass beim Ü- berschreiten der Flutgrenze die die Flutgrenze übersteigende Gasmenge über die Begasungseinrichtung zusätzlich seitlich dem Rührorgan zugeführt wird. Somit gestattet die erfindungsgemäße Auslegung der Rühranordnung eine von der Ffutgrenze oder dem Flutpunkt bzw. Flutgrenzwert abhängige Steuerung der Gaszufuhr zum Rührorgan. Auf diese Weise lässt sich einerseits eine Überflutung des Rührorgans und auch die hiermit in Verbindung stehenden Nachteile und Schwierigkeiten vermeiden und andererseits erhält man insgesamt gesehen eine optimierte Dispergierwirkung auch bei großen Gasmengen, d.h. solchen Gasmengen, die den kritischen Gasmengenwert des Flutpunkts überschreiten. Die erfindungsgemäße Rühranordnung gestattet somit eine getrennte oder aufgeteilte Gaszufuhr mittels der Begasungseinrichtung, und zwar in Abhängigkeit von den zuzuführenden und zu dispergierenden Gasmengen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird die Begasungseinrichtung für die Gaszufuhr von unterhalb und seitlich des Rührorgans jeweils von wenigstens einem oder mehreren Rohren gebildet. Bei dieser Ausgestaltungsform erfolgt die Gaszufuhr über die Begasungseinrichtung mittels einem oder mehreren axial und radial zum Rührorgan beabstandeten Rohren.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsform der Rühranordnung kann die Begasungseinrichtung für die Gaszufuhr von unterhalb und seitlich des Rührorgans jeweils von einer Ringbrause gebildet werden. Bei dieser Ausgestaltungsform werden ringförmige Gasverteiler radial und axial beabstandet vom Rührorgan eingesetzt, welche entsprechend geeignete Öffnungen besitzen, die das Gas dem sich drehenden Rührorgan zuführen.
Bei einer weiteren Ausgestaltungsform nach der Erfindung sind auch Kombinationen von einem oder mehreren Rohren und Ringbrausen als weitere Ausgestaltungsformen von Vorteil, wobei die Begasungseinrichtung insgesamt gesehen jeweils derart ausgelegt ist, dass für die Gaszufuhr von unterhalb des Rührorgans ein oder mehrere Rohre axial beabstandet zu dem Rührorgan oder eine Ringbrause axial beabstandet vorgesehen ist, während für die seitliche Gaszufuhr mittels der Begasungseinrichtung entweder ein oder mehrere Rohre radial beabstandet vom Rührorgan oder eine Ringbrause radial beabstandet vom Rührorgan vorgesehen ist. Die axialen und/oder radialen Positionen des oder der Rohre und/oder der Ringbrause(n) können innerhalb gewisser Grenzen variieren. Dies ist unter Bezugnahme auf den Außendurchmesser des Rührorgans sowie dessen Mittelachse in den Ansprüchen 5 und 6 näher angegeben.
Zusammenfassend ist es bei der erfindungsgemäßen Rühranordnung wesentlich, dass die Begasungseinrichtung in Abhängigkeit von der zuzuführenden Gasmenge eine Aufteilung in der Weise vornimmt, dass ein Teil der gesamten Gasmenge, und zwar jener, welcher unterhalb der Flutgrenze liegt, dem Rührorgan von unten zugeführt wird, während die restliche Gasmenge dem Rohrorgan seitlich zugeführt wird, um in wirksamer Weise eine Überflutung des Rührorgans der Rühranordnung zu vermeiden und einen optimalen Stoffübergang von Gas zur Flüssigkeit beim Dispergieren sicherzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung lediglich als Beispiel ohne beschränkenden Charakter näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig.1 in einer schematischen Seitenansicht eine Rühranordnung mit einem Rührorgan und einer Begasungseinrichtung nach der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Rühranordnung mit einem
Rührorgan und einer Begasungseinrichtung nach der Erfindung gemäß einer Ausführungsvariante,
Fig. 3 dient zur Erläuterung von bevorzugten Bereichsangaben betreffend die Zuordnung von Rührorgan und Begasungseinrichtung bei der Ausführungsform nach Figur 1 , und
Fig. 4 dient zur Erläuterung von bevorzugten Bereichsangaben betreffend die Zuordnung von Rührorgan und Begasungseinrichtung bei der Ausführungsform nach Figur 2.
In der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sind gleiche und ähnliche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer insgesamt mit 1 bezeichneten Rühranordnung gezeigt. Die Rühranordnung 1 umfasst ein schematisch dargestelltes und insgesamt mit 2 bezeichnetes Rührorgan, welches beispielsweise auf die in EP 0 847 799 A1 beschriebene Weise näher ausgelegt ist. Ferner umfasst die Rühranordnung 1 eine insgesamt mit 3 bezeichnete Begasungseinrichtung, welche bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel derart ausgelegt ist, dass über ein oder mehrere Rohre 4, von denen in Figur 1 nur eines dargestellt ist, das mittels des Rührorgans 2 zu dispergierende Gas dem Rührorgan 2 axial beabstandet von unten zugeführt wird. Ferner sind schematisch ein oder mehrere Rohre 5 angedeutet, mittels welchen die Begasungseinrichtung 3 wenigstens einen Teil des zuzuführenden Gasstroms radial beabstandet seitlich dem Rührorgan 2 zuführt. Dann ist schematisch mit einem Pfeil die Drehrichtung des Rührorgans 2 angedeutet, während mit einem Doppelpfeil die Abströmrichtung von dem Rührorgan 2 schematisch angedeutet ist.
Die in Figur 1 gezeigte Rühranordnung ist derart ausgelegt, dass die Begasungseinrichtung 3 bis zum Erreichen einer kritischen Gasmenge, welche den Flutpunkt oder die Flutgrenze darstellt, bei der die zugeführte Gasmenge am Stoffübergang im Dispergierbereich des Rührorgans teilnimmt, über das oder die Rohr(e) 4 ein Gas, wie Luft, axial beabstandet von der Unterseite des Rührorgans 2 zugeführt wird. Wenn die zugeführte Gasmenge die Flutgrenze des Rührorgans 2 überschreitet, wird die die Flutgrenze überschreitende Gasmenge zusätzlich über ein oder mehrere Rohr(e) 5 radial beabstandet von dem Rührorgan 2 seitlich von demselben zugeführt, so dass bei der in Figur 1 gezeigten Rühranordnung wirksam eine Überflutung des Rührorgans 2 vermieden und zugleich auch eine die Flutgrenze überschreitende Gasmenge in optimierter Weise zum Dispergieren der Flüssigkeit dem Rührorgan 2 zugeleitet wird.
In Figur 2 ist eine insgesamt mit 1" bezeichnete Rühranordnung gezeigt, die wie in Figur 1 ein Rührorgan 2 aufweist. Als Begasungseinrichtung 3' ist bei der Ausführungsform nach Figur 2 eine solche Auslegung vorgesehen, dass die Gaszufuhr von unterhalb des Rührorgans 2 und auch die Gaszufuhr seitlich des Rührorgans 2 über einen ringförmigen Gasverteiler 6 und einen ringförmigen Gasverteiler 7 erfolgt, welcher Öffnungen umfasst, über die das Gas dem rotierenden Rührorgan 2 zugeführt werden kann. Diese ringförmigen Gasverteiler 6, 7 werden auch als Ringbrausen bezeichnet In Figur 1 ist auch wie in Figur 2 die Drehrichtung des Rührorgans 2 mit einem Pfeil angedeutet, während die Abströmrichtung des Rührorgans 2 mit einem Doppelpfeil dargestellt ist. Diese Begasungseinrichtung 3' nach Figur 2 ist e- benfalls derart ausgelegt, dass bis zur Flutgrenze die Gasmenge über die Ringbrause 6 dem Rührorgan 2 axial beabstandet zugeführt wird, und dass die die Flutgrenze überschreitende Gasmenge über die Ringbrause 7 zusätzlich seitlich und radial beabstandet dem Rührorgan 2 zugeführt wird.
Obgleich nicht näher dargestellt ist, sind auch Kombinationen von Rohren 4 und 5 sowie von Ringbrausen 6 und 7 bei der Auslegung der Begasungseinrichtung
3 bzw. 31 möglich. So kann beispielsweise ein Rohr 4 das Gas von unten her zuführen, und mehrer über den Umfang verteilte seitlich angeordnete Rohre 5 können für die Gaszufuhr von der Seite her dem Rührorgan 2 zugeordnet sein. Alternativ kann die Begasungseinrichtung 3 bzw. 3' auch derart ausgelegt werden, dass das Gas über eine Ringbrause 6 teilweise von unten zugeführt wird und die seitliche Gaszufuhr über ein oder mehrere Rohre 5 erfolgt, welche über den Umfang verteilt angeordnet sind. Alternativ können ein oder mehrere Rohre
4 das Gas dem Rührorgan 2 von unten zuführen, während für die seitliche Gaszufuhr der Begasungseinrichtung 3 bzw. 3' ein ringförmiger Gasverteiler bzw. eine Ringbrause 7 vorgesehen ist. Die jeweils spezifischen Auslegungen der Begasungseinrichtung 3, 3' sowie der entsprechenden Zuführeinrichtungen von unten und seitlich können in Abhängigkeit von den jeweils vorhandenen Gegebenheiten und den spezifischen Arbeitsbedingungen in abgestimmter Weise gewählt werden.
Unter Bezugnahme auf Figur 3 werden bevorzugte Zuordnungsverhältnisse der Auslegungsform der Begasungseinrichtung 3 nach Figur 1 bei der Rühranordnung 1 nach Figur 1 näher erläutert. Mit d ist der Außendurchmesser des Rührorgans 2 bezeichnet, h bezieht sich auf die axiale Höhe des Rührorgans 2, während dRθhr einen Durchmesser des Rohrs 4 in Figur 1 beispielsweise bezeichnet. Ein axialer Abstand x von der Mittelachse des Rührorgans 2 liegt in einem Bereich von x =( 0,1 - 5) dROfir und ein bevorzugter Bereich beläuft sich auf x = (0,2 - 1 ) dRohr . Ein radialer Abstand y gemessen von der Mittelachse des Rohrs 5 und bezogen auf die Außenkontur des Rührorgans 2 für die seitliche Gaszufuhr der Begasungseinrichtung 3 in Figur 1 liegt in einem Bereich von y = (0,03 - 0,5) d und bevorzugt in einem Bereich von y = (0,05 - 0,2) d liegen. Ein axialer Abstand z von der Mittelachse des Rührorgans 2 am Öffnungsende des Rohrs 5 und der seitlichen Gaszufuhr liegt vorzugsweise in einem Bereich von z = ±(0 - 1 )h und vorzugsweise in einem Bereich von z = ±(0 - 0,75)h.
Figur 4 dient zur Erläuterung der geometrischen Zuordnungsverhältnisse der Begasungseinrichtung 3' zu dem Rührorgan 2 in einem Beispiel nach Figur 2. Mit h ist wiederum die axiale Höhe des Rührorgans 2 in Figur 4 bezeichnet. Mit d ist schematisch der Außendurchmesser des Rührorgans bezeichnet. Ein mittlerer Durchmesser dm der Ringbrause 6 für die untere Gaszufuhr liegt vorzugsweise in einem Bereich von dRi = (0,3 - 1,2)d und vorzugsweise Üegt dm bevorzugt in einem Bereich von (0,5 - 1)d. Ein axialer Abstand x an der Unterseite des Rührorgans 2 kann in einem Bereich von x = (0,03 - 0,5)d und vorzugsweise in einem Bereich von x = (0,05 - 0,2)d liegen. Ein mittlerer Durchmesser dR2 für die Ringbrause 7, welche für die seitliche Gaszufuhr der Begasungseinrichtung 3' in Figur 2 bestimmt ist, kann innerhalb eines Bereiches von C!R2 = ("1.05 - 2)d und bevorzugt in einem Bereich von OR2 = (1,1 - 1 ,5)d liegen. Mit z ist ein radialer Abstand von der Mittelachse der Ringbrause 7 in Figur 2, und der radialen Mittelachse des Rührorgans 2 bezeichnet. Dieser axiale Abstand z kann in einem Bereich von z = ±(0 - 1)h und in bevorzugter Weise in einem Bereich von z = +(0 - 0,75)h liegen.
Natürlich handelt es sich bei diesen Beispielen und den Bereichsangaben um Näherungswerte und nicht um absolute Größenangaben.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen und anhand der bevorzugten Ausführungsformen dargestellten Beispiele und Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, welche im Bedarfsfall und im speziellen Anwendungsfali durch entsprechend geeignete Versuche ermittelt werden können. Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Rühranordnung 1 bzw. V ist die Art und Weise der Gaszufuhr von unten und seitlich des Rührorgans 2 in der Weise, dass bis etwa zur Flutgrenze des Rührorgans 2 die Gaszufuhr von der Unterseite des Rührorgans 2 erfolgt, und dass die die Flutgrenze überschreitende Gasmenge zusätzlich seitlich über die Begasungseinrichtung 3 bzw. 3' dem Rührorgan 2 zugeleitet wird.

Claims

Patentansprüche
1. Rühranordnung mit einem Rohrorgan (2) zum Rühren von Flüssigkeit in einer Begasungseinrichtung (3 bzw. 3'), welche ein Gas, wie Luft, unterhalb des Rührorgans (2) oder seitlich des Rührorgans (2) zuführt und das mittels des Rührorgans (2) zu dispergieren ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinrichtung (3; 3') derart ausgelegt ist, dass bis zum Erreichen eines den Flutpunkt bestimmenden, kritischen Gasmengenwertes die Begasungseinrichtung (3; 3') das Gas dem Rührorgan (2) von unten zuführt und bei Überschreiten des Flutpunktes die Begasungseinrichtung (3; 31) zugleich die den Flutpunkt überschreitenden Gasmenge seitlich zuführt.
2. Rühranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinrichtung (3) für die Gaszufuhr unterhalb und seitlich des Rührorgans (2) jeweils von wenigstens einem oder mehrere Rohren (4, 5) gebildet wird.
3. Rühranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinrichtung (31) für die Gaszufuhr unterhalb und seitlich des Rührorgans (2) jeweils von einem ringförmigen Gasverteiler bzw. einer Ringbrause (6, 7) gebildet wird.
4. Rühranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Begasungseinrichtung (3; 31) für die Gaszufuhr unterhalb des Rührorgans (2) entweder von einem oder mehreren Rohren (4) oder einer Ringbrause (6) gebildet wird und die Gaszufuhr seitlich des Rührorgans entweder durch eine Ringbrause (7) oder ein oder mehrere Rohre (5) erfolgt.
5. Rühranordnung nach Anspruch 2, bei der der Außendurchmesser des Rührorgans (2) mit d, die axiale Höhe des Rührorgans (2) mit h bezeichnet ist sowie der Durchmesser des Rohrs (4) mit dRθhr bezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Abstand x der Mündungsöffnung des Rohrs (4) von der Mittelachse des Rührorgans (2) in einem Bereich von x = (0,1 - 5)dRohr , bevorzugt in einem Bereich von x = (0,2 - 1)dRohr liegt, ein radialer Abstand y der Mittelachse des Rohrs (5) von der Außenkontur des Rührorgans (2) in einem Bereich von y = (0,03 - 0,5)d und bevorzugt in einem Bereich von y = (0,05 - 0,2)d liegt, und ein axialer Abstand z zu der radialen Mittelachse des Rührorgans (2) an der Mündungsöffnung des Rohrs (5) in einem Bereich von z = +(0 - 1)h, vorzugsweise in einem Bereich von z = ±(0 - 0,75)h liegt.
6. Rühranordnung nach Anspruch 3, bei der der Außendurchmesser des Rührorgans (2) mit d bezeichnet ist, und die axiale Abmessung des Rührorgans mit h bezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser dpn der Ringbrause (6) für die untere Gaszufuhr der Begasungseinrichtung (3') in einem Bereich von dm = (0,3 - 1,2)d und bevorzugt in einem Bereich von dpu = (0,5 - 1)d liegt, der axiale Abstand x von der Unterseite des Rührorgans (2) der Begasungseinrichtung (3) in einem Bereich von x = (0,03 - 0,5)d, vorzugsweise in einem Bereich von x = (0,05 - 0,2)d liegt, der mittlere Durchmesser dR2 der Ringbrause (7) für die seitliche Gaszufuhr der Begasungseinrichtung (31) in einem Bereich von dR2 = (1,05 - 2)d, bevorzugt in einem Bereich von dR2 = (1 ,1 - 1 ,5)d liegt, und dass der axiale Abstand z von der Mittelachse des Rührorgans (2) und der Mittelachse der Ringbrause (7) in einem Bereich von z = ±(0 - 1)h, bevorzugt in einem Bereich von z = ±(0 - 0,75)h liegt.
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