NO115468B - - Google Patents

Description

Apparat for kontakt mellem en væske og en gass.

Denne oppfinnelse vedrører et apparat for å

tilveiebringe kontakt mellom en væske og en gass ved at væsken suspenderes i dråpeform i en i hovedsaken loddrett nedenfra og oppad strøm-mende gass. Kontakten mellom væsken og gassen kan ha til formål eksempelvis å fordampe væsken, å kjøle gassen eller å tilveiebringe ab-sorpsjon i væsken av bestanddeler i gassen.

Et tidligere foreslått apparat for å tilveiebringe en lignende kontakt innbefatter en beholder anordnet til å romme en væskemengde og forsynt med et gassinnløp således anordnet, at gassen bringes til å strømme i hovedsaken vinkelrett ned mot væskeoverflaten i beholderen, og en mot væskeoverflaten i hovedsaken vinkelrett rettet behandlingskanal, gjennom hvilken gassen strømmer i hovedsaken lineært bort fra væskeoverflaten under medtagelse av væskedråper fra denne, idet denne kanal er utført med i den største del av sin lengde oppad økende tverrsnitt.

De væskedråper som i et apparat av denne art rives med av gassen, har selvfølgelig varierende størrelse. Ved at behandlingskanalen, hvorigjennom blandingen av gass og væskedråper strømmer oppad fra væskemengden, er ut-formet med oppad økende tverrsnitt som en diffusør, får gassen oppad avtagende strøm-ningshastighet, hvorved dråper av forskjellig størrelse holdes svevende på forskjellige nivåer i diffusøren. Den aktive kontaktflate mellom gassen og væsken dannes da av de svevende væskedråpers overflater hvorfor kontakttiden blir lang.

I diffusøren (behandlingskanalen) skjer en stadig væskeombytning ved at dråper agglomere-res og danner større dråper, som da synker til et nivå som tilsvarer den større svevehastighet hos disse større dråper, eller, hvis deres størrelse blir tilstrekkelig, faller ned i væskemengden på nytt. Samtidig slåes visse dråper i stykker til mindre dråper, som følger med gassen til et høyere nivå, eller i den grad deres størrelse blir så liten at svevehastigheten er lavere enn gasshastigheten ved diffusørens øvre ende, følger med den av-gående gass. For gjeninnføring av sådanne dråper i væskemengden ved behandlingskanalens nedre ende anordner man ved dens øvre ende hensiktsmessig en dråpefraskiller, f. eks. av cyklontypen, hvis væskeutløp fører tilbake til væskemengden.

Prosessen kan reguleres ved innstilling av væskenivået i beholderen i forhold til diffusørens nedre ende, da dråpestørrelsen i høy grad er avhengig av avstanden fra væskenivået til dif-fusørens nedre ende. Det har imidlertid vist seg at prosessen er meget følsom for variasjoner i denne avstand, således at for en gitt tilført gassmengde per tidsenhet oppnåes en virkelig effektiv virkning bare innen et meget snevert intervall for denne avstand. Prosessen blir der-for vanskelig å styre på ønsket måte. Videre har det vist seg, at et apparat av gitte dimensjoner fungerer best innen et ganske lite intervall for gasstilførselen.

Foreliggende oppfinnelse tilsikter å gjøre apparatet lettere regulerbart og samtidig bedre egnet til å anvendes for sterkt varierende gass-tilførsel. Dette oppnåes ved at der i den diffusør-formede behandlingskanal nær dens nedre ende anordnes en ringformet spalte i en sådan høyde over det normale væskenivå, at en vesentlig væskefri delgass-strøm trenger inn gjennom spalten. Denne ringformede gass-strøm har den virkning at den i behandlingskanalen utsetter væskedrå-pene for en bearbeidelse som oppdeler dem i be-tydelig mindre dråper, hvorved den væskemengde som i dråpeform foreligger i behandlingskanalen, vesentlig øker. Apparatet blir her-ved mindre følsomt for variasjoner i væskenivået og fungerer samtidig godt også for mere varierende gasstilførsel.

En ytterligere forbedring oppnåes hvis den nedenfor spalten beliggende del av utløpskana-len utføres som en i høyderetningen bevegelig rørstuss, hvis stilling i høyderetningen kan innstilles. Rørstussen kan derved gjøres fritt bevegelig således at den under virkning av gassflommen automatisk stiller inn spaltens bredde.

En utførelsesform av oppfinnelsen vises på tegningen hvor fig. 1 viser et vertikalt lengde-snitt av et apparat ifølge oppfinnelsen og fig. 2 viser på lignende måte apparatets nedre del i større skala.

Det viste apparat innbefatter en beholder med en stort sett sylindrisk øvre del 1 og en konisk underdel 2. En gassinnløpskanal 3 er anordnet ved beholderens øvre del 1, således at gassen strømmer i hovedsaken jevnt fordelt inn i beholderen 1 og vinkelrett ned mot væskemengden 4 i samme. Væsken kan innføres i apparatet gjennom et innløp 5 og dens nivå be-stemmes av et ikke vist overløp. Et nedre utløp 6 tillater uttømning av væsken når så ønskes.

I beholderen 1, 2 rager ned den nedre ende åv en med beholderen koaksial diffusørformet behandlingskanal 7, som utvider seg konisk fra den nedre ende. Kanalens 7 høyde er flere ganger større enn dens innløpsdiameter og diameteren ved dens øvre ende er minst 2 ganger innløps-diameteren. Kanalen avsluttes med en oppad lukket sylindrisk overdel 8.

I den sylindriske overdel 8 er innsatt en dråpefraskiller 9 i form av en med kanalen 8 koaksial, oventil sylindrisk og nedentil konisk mantel, hvortil er forbundet et med diffusøren (behandlingskanalen) koaksialt væskeavløpsrør 10, hvis nedre ende befinner seg under væskeoverflaten i beholderen 1, 2. Dråpefraskillerens 9 overkant befinner seg i en avstand fra over-delens 8 øvre vegg for å danne en periferien inn-løpsspalte i hvilken er innsatt ledeskinner 11, som bibringer den fra diffusøren til dråpefra-skilleren strømmende gass en roterende beve-gelse. Et gassutløp 12 er anordnet i mantelen 9.

Behandlingskanalen 7 avsluttes nederst med en skrått innadbøyet flens 13, som danner sete for en utadbøyet flens 14 ved den øvre ende av en kort, i hovedsaken sylindrisk rørstuss 15, som danner gassutløpskanalens nedre del. Denne er forsynt med radielle vinger 16, som. støter mot den nedre delen av røret 10, og er bevegelig oppad fra den stilling, hvori flensen 14 hviler mot flensen 13.

Når gassen tilføres gjennom innløpet 3, strømmer den ned mot vannoverflaten og der-etter opp gjennom behandlingskanalen 7 under medtagelse av væskedråper som kommer til å .sveve i forskjellig høyde i denne, således at kanalen holdes fylt med en blanding av gass og væske. Samtidig løftes stussen 15, således at en spalte a åpnes mellom flensene 13 og 14. Gjennom denne spalte strømmer det inn en del-gass-strøm vesentlig fri for væske, som på den ovenfor antydede måte effektiviserer apparatets arbeide. Når gassflommen øker, løftes stussen ytterligere således, at spalten a automatisk øker. På denne måte blir apparatet selvregu-lerende.

Vingene 16 tjener foruten som styringer og-

så til å bremse gassrotasjonen som ville kunne oppstå ved gassens innstrømning i den sentrale åpning.

I den viste utførelsesform anvendes således en automatisk innstillbar spalte a. Spalten kan imidlertid også være fast eller kan være anordnet til å innstilles utenfra ved passende midler.

Claims (4)

1. Apparat for kontakt mellom en væske og en gass innbefattende en beholder anordnet til å romme en væskemengde og forsynt med et gassinnløp, således anordnet, at gassen bringes til å strømme i hovedsaken vinkelrett ned mot væskeoverflaten i beholderen, og en mot væskeoverflaten vinkelrett rettet behandlingskanal, gjennom hvilken gassen strømmer i hovedsaken lineært bort fra væskeoverflaten under medtagelse av væskedråper fra denne, karakterisert ved at der i behandlingskanalen (7) nær dens nedre ende inne i beholderen (1) er anordnet en ringformet spalte (a) i sådan høyde over væskenivået, at vesentlig væskefri gass

strømmer inn gjennom spalten og inn i behandlingskanalen (7).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at spaltens (a) bredde er regulerbar.

3. Apparat ifølge krav 2, karakterisert ved at den under spalten (a) beliggende del (15) av kanalen er fritt bevegelig i vertikalretningen, således at spaltens bredde reguleres automatisk ved varierende gassflom.

4. Apparat ifølge krav 3, karakterisert ved at den bevegelige del (15) av kanalen er forsynt med radielle vinger (16), som ligger an mot en vertikal aksel (10) for styring av den bevegelige del.