NO127169B

NO127169B -

Info

Publication number: NO127169B
Application number: NO122469A
Authority: NO
Inventors: Karl Nurmse
Original assignee: Abu Ab
Priority date: 1968-04-09
Filing date: 1969-03-24
Publication date: 1973-05-21
Also published as: DE1913661A1; SE330286B; GB1218143A; FR2005822A1

Description

Fremgangsmåte til oppløsning av gass i væske. Procedure for dissolving gas in liquid.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte til med lite energifor-bruk hurtig og effektivt å oppløse gasser kontinuerlig i væsker opp til eller nær mettingspunktet. Den apparatur som skal til for gjennomførelse av fremgangsmåten, behøver bare liten plass, og fremgangsmåten egner seg derfor til kontinuerlig behandling av store væskemengder pr. tidsenhet. Videre kan de nødvendige apparater få enkel konstruksjon uten bevege-lige deler, så de ikke er ømfindtlige for forurensninger og man uten ulempe kan behandle væsker som i vesentlig grad inneholder faste forurensninger, som slam, fiber etc. På grunn av apparatets enkle konstruksjon er det lett å holde rent og til og med sterilt. The present invention concerns a method for quickly and efficiently dissolving gases continuously in liquids up to or close to the saturation point with little energy consumption. The equipment required to carry out the method requires only a small amount of space, and the method is therefore suitable for continuous treatment of large quantities of liquid per unit of time. Furthermore, the necessary devices can have a simple construction without moving parts, so that they are not susceptible to contamination and liquids that contain a significant amount of solid contamination, such as sludge, fibers etc., can be treated without inconvenience. Due to the simple construction of the device, it is easy to keep clean and even sterile.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan med godt resultat anvendes ved behandling av større eller mindre væske-masser eller væskemengder pr. tidsenhet. F. eks. når det gjelder oppløsning av luft resp. surstoff, kan oppfinnelsen med fordel anvendes ved gjenvinning av fibre fra bak-vann i papirfabrikker, for oksydasjons-dammer, luftningsbassenger for aktivt slam eller lignende eller for penicillin- og gjærfremstilling. Ved den førstnevnte anvendelse tar man sikte på en oppløsning av luft for senere frigjøring av denne i form av tilstrekkelig små blærer for flotasjons-formål, mens der ved den sistnevnte anvendelse behandles en bestemt væskemasse eller en relativt konstant strøm av væske, slik at den gjennomgår en prosess som er en viss surstofftilførsel. The method according to the invention can be used with good results when treating larger or smaller liquid masses or liquid quantities per unit of time. For example when it comes to the dissolution of air or oxygen, the invention can be advantageously used for the recovery of fibers from waste water in paper mills, for oxidation ponds, aeration basins for activated sludge or the like or for penicillin and yeast production. In the first-mentioned application, the aim is to dissolve air for later release of this in the form of sufficiently small bubbles for flotation purposes, while in the latter application, a specific mass of liquid or a relatively constant flow of liquid is treated, so that it undergoes a process which is a certain oxygen supply.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen The method according to the invention

kan med samme fordel gjennomføres under atmosfæriske trykkforhold eller overtrykk, alt etter de øvrige betingelser som ønskes for prosessen. can with the same advantage be carried out under atmospheric pressure conditions or overpressure, depending on the other conditions desired for the process.

Ved oppløsning av gass i væsker inn-virker følgende faktorer: Temperatur, trykk, tid, berøringsflate mellom gass og væske samt diffusjon. Ved behandling av større væskemengder kan en temperatur-endring komme i betraktning av økono-miske grunner. En trykkøkning som øker oppløseligheten, er mer energiøkonomisk. Økes tiden, vokser apparatets størrelse og dermed anleggsomkostningene. Berørings-flaten mellom gass og væske kan økes på forskjellig måte. Diffusjon av gass skjer meget hurtig i et skikt av den omgivende væske på noen molekylers tykkelse, men fra dette overflateskikt fortsetter diffu-sjonen meget langsomt, hvorfor der må iakttas særskilte forholdsregler for å gjøre oppløsningsprosessen uavhengig av diffu-sjonens langsomt forløpende senere fase. The following factors affect the dissolution of gas in liquids: Temperature, pressure, time, contact surface between gas and liquid and diffusion. When treating larger quantities of liquid, a temperature change can be taken into account for economic reasons. An increase in pressure that increases solubility is more energy efficient. If the time is increased, the size of the device increases and thus the installation costs. The contact surface between gas and liquid can be increased in different ways. Diffusion of gas occurs very quickly in a layer of the surrounding liquid a few molecules thick, but from this surface layer the diffusion continues very slowly, which is why special precautions must be taken to make the dissolution process independent of the slowly progressing later phase of diffusion.

Det er kjent apparater for oppløsning av gasser i væske, men disse lider av forskjellige mangder som begrenser deres an-vendelsesmuligheter. Således har man inn-ført gassen i form av bobler ved bunden av en beholder eller lignende, samt dessuten eventuelt sørget for en omrøring i væskemassen ad mekanisk vei ved hjelp av roterende organer, men fremgangsmåten er lite effektiv med hensyn til gassopptagelse, da kontaktflaten mellom gass og væske stadig er altfor liten, og da en liten del av de relativt stabile blærer går i oppløs-ning i de tynne væskeskikt ved kontaktflaten mellom gass og væske. There are known devices for dissolving gases in liquid, but these suffer from different quantities which limit their possibilities of use. Thus, the gas has been introduced in the form of bubbles at the bottom of a container or the like, as well as possibly providing for a stirring of the liquid mass by mechanical means with the help of rotating bodies, but the method is not very effective with regard to gas uptake, as the contact surface between gas and liquid is still far too small, and as a small part of the relatively stable bubbles dissolve in the thin liquid layers at the contact surface between gas and liquid.

Man har også anvendt børster som ro-terer i overflaten av væskemassen og «pisker inn» luft i væsken. Denne metode har f. eks. være forsøkt for kloakkvann, men anordningen er vanskelig å holde ren og kan ikke komme på tale når det må kunne skje sterilisering av apparaturen. Brushes have also been used which rotate on the surface of the liquid mass and "whip" air into the liquid. This method has e.g. have been tried for sewage water, but the device is difficult to keep clean and cannot be considered when sterilization of the equipment must be possible.

Videre er det kjent for kontinuerlig behandling å anvende en ofte finfordelt væskestråle som treffer en fri væskeflate i et åpen smalt rør og hovedsakelig i rett vinkel til dette og i et symmetriplan til flaten. Herunder blir ga.ssbobler fra atmos-færen omkring strålen ført et stykke ned under overflaten i form av blærer. Disse apparater har imidlertid ikke kunnet anvendes for annet enn relativt små væskemengder pr. tidsenhet og for spesielle an-vendelsesområder. Furthermore, it is known for continuous treatment to use an often finely divided liquid jet which hits a free liquid surface in an open narrow tube and mainly at right angles to this and in a plane of symmetry to the surface. Below this, gas bubbles from the atmosphere around the jet are carried a short distance below the surface in the form of blisters. However, these devices have not been able to be used for anything other than relatively small amounts of liquid per unit of time and for special areas of application.

Grunntanken for den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en så stor kontakt-flate som mulig gassen og væsken og stadig å sønderslå og fornye disse kontaktflater, slik at væskens tynne overflateskikt, som raskt mettes av gass, stadig sønderslå.s og der hurtig blir bragt nydannede, umettede væskepartier i berøring med gassen. The basic idea for the present invention is to provide as large a contact surface as possible between the gas and the liquid and to constantly break down and renew these contact surfaces, so that the liquid's thin surface layer, which is quickly saturated with gas, is constantly broken down and newly formed ones are quickly brought there , unsaturated liquid parts in contact with the gas.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsens kjen-netegn på den måte at væsken bringes til å strømme inn i en sylindrisk oppløsnings-beholder i relativt liten vinkel til et plan vinkelrett på beholderens akse, og på avstand fra denne, slik at den innkommende væske tillike med medført gass, som blir trukket med ved direkte berøring av den innkommenude væske med det omgivende gassrom og/eller er tilsatt den innkommende væske tidligere, blir sønderslått og pisker et øvre parti av væskemassen i opp-løsningsbeholderen til skum, samt bringer væsken til å rotere omkring beholderens akse, samtidig som en mengde væske med oppløst gass, svarende til den innkommende væskemengde, føres bort fra en laverelig-gende del av beholderen, slik at væskepartiklene i væskemassen, som stadig fornyes av den innkommende væske, beveger seg skrueformet nedover i oppløsningsbe-holderen, og i det nevnte øvre parti, under sin bevegelse, gjentatte ganger blir utsatt for den piskende virkning av den innkommende væske. This is achieved according to the characteristics of the invention in the way that the liquid is caused to flow into a cylindrical solution container at a relatively small angle to a plane perpendicular to the axis of the container, and at a distance from this, so that the incoming liquid together with entrained gas , which is drawn along by direct contact of the incoming liquid with the surrounding gas space and/or has been added to the incoming liquid previously, is broken up and whips an upper part of the liquid mass in the solution container into foam, and causes the liquid to rotate around the container axis, at the same time as a quantity of liquid with dissolved gas, corresponding to the incoming liquid quantity, is led away from a lower-lying part of the container, so that the liquid particles in the liquid mass, which are constantly renewed by the incoming liquid, move in a spiral downwards in the solution container , and in the said upper part, during its movement, is repeatedly exposed to the whipping action of the incoming liquid.

Herunder blir der uavladelig skapt store berøringsflater mellom gass og væske, hvor oppløsningen finner sted med stor hurtighet, og de nærmeste væskeskikt blir hovedsakelig mettet med gass. Disse væske-flater blir kort etter sin dannelse sønder-slått, hvoretter der umiddelbart bygger seg opp nye væskelameller mellom gassblærer og væske. Den vaskemasse som befinner seg i oppløsningsbeholderen, får dessuten en rotasjon hovedsakelig i form av en potensialhvirvel, slik at frie blærer av gass vandrer inn mot rotasjonsaksen, hvor de flyter sammen og stiger oppover til den mer eller mindre utpregede flate. Dette er av betydning for å hindre uoppløst gass i å forlate oppløsningsbeholderen med væsken. Den innkommende væske har fortrinnsvis form av stråler som går ut fra et «sprederorgan» i oppløsningsbeholderen, slik at strålene selv og også det nevnte øverste skikt av væskemassen blir pisket til et grovt skum, som såledees, hvor gang det passerer under et munnstykke, påny blir sønderslått og danner nytt skum. Væs-kestrålene skal som nevnt ovenfor nå så langt ned i væskemassen at også de nær-mest underliggende lag av den skrueformet nedadstrømmende væskemasse blir berørt og påny får tilført gass. I denne forbindelse har splintrende flate stråler vist seg særlig hensiktsmessige. Below this, large contact surfaces between gas and liquid are uncontrollably created, where dissolution takes place with great speed, and the nearest liquid layers are mainly saturated with gas. These liquid surfaces are broken up shortly after their formation, after which new liquid lamellae immediately build up between gas bubbles and liquid. The washing mass which is in the solution container also gets a rotation mainly in the form of a potential vortex, so that free bubbles of gas migrate towards the axis of rotation, where they flow together and rise up to the more or less pronounced surface. This is important to prevent undissolved gas from leaving the dissolution vessel with the liquid. The incoming liquid is preferably in the form of jets that go out from a "spreader" in the solution container, so that the jets themselves and also the aforementioned upper layer of the liquid mass are whipped into a coarse foam, which thus, every time it passes under a nozzle, again is broken down and forms new foam. As mentioned above, the liquid jets must reach so far down into the liquid mass that the closest underlying layers of the spiral downward flowing liquid mass are also touched and gas is supplied again. In this connection, splintering flat beams have proven particularly appropriate.

I visse tilfeller har det også vist seg å være av betydning at strålene treffer relativt nær væskemassens rotasjonssentrum, fortrinnsvis innenfor et område av av diameteren og hensiktsmessig på ca. Va av radien regnet fra sentrum. In certain cases, it has also been found to be important that the jets strike relatively close to the center of rotation of the liquid mass, preferably within a range of the diameter and suitably of approx. Va of the radius counted from the center.

Ved anordning av et stillestående eller roterbart, steilt legeme i væskemassens rotasjonssentrum forhindres dannelsen av en gassfylt hvirvelspiss som strekker seg helt eller nesten ned til oppløsningsbehol-derens bunn, hvorved der eventuelt kan bli ført gassblærer til utløpet på ikke ønsket måte. By arranging a stationary or rotatable, steep body in the center of rotation of the liquid mass, the formation of a gas-filled vortex tip that extends completely or almost down to the bottom of the solution container is prevented, whereby gas bubbles can possibly be led to the outlet in an undesired way.

Skjønt der for tilførsel og bortføring av væske og/eller gass kan anvendes konvensjonelle automatiske reguleringsanord-ninger, har det også vist seg mulig ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse på enkel måte å skaffe en hovedsakelig automatisk regulering av forløpet i en lukket beholder. Hvis nemlig det mer eller mindre utpregede væskenivå holdes omtrent på høyde med de innkommende stråler fra sprederanordningen, oppnås en optimal oppløsningseffekt, som avtar til begge sider fra nevnte nivå. Hvis man går ut fra en viss normal gassoppløsningshastighet og innstiller gasstilførselen konstant, slik at det mer eller mindre utpregede skumfor-mede skikt normalt befinner seg mellom de innkommende stråler og taket i oppløs-ningsbeholderen, så vil væskeoverflaten ved øket oppløsning stige og suksessivt minske oppløsningsevnen inntil der inn-trer likevekt. Ved minsket gassoppløsning vil overflaten derimot synke nærmere de innkommende stråler og øke oppløsnings-effekten inntil de igjen innstiller seg en likevektstilstand. På denne måte vil man således innenfor visse grenser av variasjo-ner i væskens gassoppløsningstilstand eller strømningshastighet automatisk kunne holde en ønsket gassoppløsningshastighet uten fare for at væskeinnholdet i oppløs-ningsbeholderen blir for lite, slik at denne tømmes, eller for at gass blir ført uoppløst gjennom avløpet. Although conventional automatic regulation devices can be used for the supply and removal of liquid and/or gas, it has also been shown to be possible with the help of the present invention in a simple way to obtain a mainly automatic regulation of the flow in a closed container. Namely, if the more or less pronounced liquid level is kept approximately at the height of the incoming jets from the spreader device, an optimal dissolution effect is achieved, which decreases on both sides from said level. If one starts from a certain normal gas dissolution rate and sets the gas supply constant, so that the more or less distinct foam-shaped layer is normally located between the incoming jets and the roof of the dissolution container, then the liquid surface will rise with increased dissolution and successively reduce the dissolution capacity until equilibrium is reached. With reduced gas resolution, on the other hand, the surface will sink closer to the incoming rays and increase the resolution effect until they return to an equilibrium state. In this way, within certain limits of variations in the liquid's gas dissolution state or flow rate, it will automatically be possible to maintain a desired gas dissolution rate without the risk of the liquid content in the dissolution container becoming too small, so that it is emptied, or of gas being passed undissolved through the drain.

Oppløsningskaret eller -beholderen kan være lukket eller åpent og kan befinne seg innenfor eller utenfor hoveddelen av væskemassen som skal behandles, og det kan stå under hovedsakelig samme trykk som det der hersker i væskemassens hoveddel, og som naturligvis kan være høyere enn normalt lufttrykk. The dissolution vessel or container can be closed or open and can be inside or outside the main part of the liquid mass to be treated, and it can be under essentially the same pressure as that which prevails in the main part of the liquid mass, and which can of course be higher than normal air pressure.

Den sprederanordning som anvendes for å bringe væsken til å strømme inn i oppløsningskaret ved fremgangsmåten iføl-ge oppfinnelsen kan være utført på forskjellig måte, som det fremgår av den føl-gende beskrivelse av endel utførelsesformer ifølge oppfinnelsen under henvisning til den skjematiske tegning. The spreader device used to cause the liquid to flow into the dissolution vessel in the method according to the invention can be made in different ways, as is evident from the following description of some embodiments according to the invention with reference to the schematic drawing.

På tegningen viser fig. 1 skjematisk en utførelsesform i aksialsnitt av et lukket oppløsningskar ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser den samme anordning i tverrsnitt. Fig. 3 og 4 er skjematiske riss av en modifisert utførelsesform i aksial- resp. tverrsnitt. Fig. 5 viser et oppløsningskar ifølge oppfinnelsen, anordnet i et sirkulasjonssystem. Fig. 6 viser et sirkulasjonssystem med et åpent oppløsningskar anbragt i en lukket beholder. Fig. 7 viser en anordning med et lukket oppløsningskar tilsluttet en åpen beholder som inneholder den væske som skal behandles, slik at der fås et sirkulasjonssystem. Fig. 8 viser en anording ifølge oppfinnelsen bestemt for større oksydasjons-dammer o. 1. Fig. 9 er et skjematisk detalj riss av et munnstykke med anslagsplate, som inngår i en sprederanordning for innkommende væske, og In the drawing, fig. 1 schematically shows an embodiment in axial section of a closed dissolution vessel according to the invention. Fig. 2 shows the same device in cross-section. Fig. 3 and 4 are schematic views of a modified embodiment in axial and resp. cross section. Fig. 5 shows a solution vessel according to the invention, arranged in a circulation system. Fig. 6 shows a circulation system with an open solution vessel placed in a closed container. Fig. 7 shows a device with a closed dissolution vessel connected to an open container containing the liquid to be treated, so that a circulation system is obtained. Fig. 8 shows a device according to the invention intended for larger oxidation ponds etc. 1. Fig. 9 is a schematic detail view of a nozzle with a stop plate, which forms part of a spreading device for incoming liquid, and

fig. 10 er et sideriss av en modifisert utførelsesform av sprederanordningen med munnstykkeanordninger parvis plasert i forskjellig høyde. fig. 10 is a side view of a modified embodiment of the spreader device with nozzle devices placed in pairs at different heights.

På fig. 1—4 vises en lukket sylindrisk In fig. 1-4 shows a closed cylindrical

beholder 1 med gavler 2 og 3. Beholderen 1 bæres av ben 4. container 1 with ends 2 and 3. Container 1 is supported by legs 4.

Tangensialt til en sirkel med en radius av ca. <y>3 av den sylindriske beholders er der anordnet tilløpsrør 5 med munnstykker 6. Munnstykkene 6 er flattrykt for å gi flate stråler av relativt liten tykkelse, slik at et relativt stort areal av overflaten tref-fes av strålene. Som det fremgår av figurene, helder innløpsmunnstykket 6 svakt nedad, slik at væskestrålen fra munnstyk-Ket ankommer hovedsakelig parallelt med den mot sentrum nedadkrummede flate av den roterende vannmasse 8. Det skal bemerkes at det bare er for å forenkle be-skrivelsen at overflaten er vist så utpreget som på figurene 1 og 3, idet den i virkelig-heten er meget diffus og hele eller største-parten av det frie rom over den er fyllt med tykt skum. Under strålens anslag mot væskemassen blir et relativt tykt overflateskikt splintret til en homogen væske-gassdispersjon. På grunn av trykkforhol-dene i væskehvirvelen vil gassblærene ved dispersjonens bevegelse nedover hurtig vandre inn mot sentrum, slik at de perife-riske skikt suksessivt befris for gassblærer. Ved den nedre omkretskant av karet 1 er der anordnet et tangentialt utløp 9. Mån kan også uten ulempe i mange tilfeller anordne et sentralt utløp 9'. Tangential to a circle with a radius of approx. <y>3 of the cylindrical container is arranged inflow pipe 5 with nozzles 6. The nozzles 6 are flattened to give flat jets of relatively small thickness, so that a relatively large area of the surface is hit by the jets. As can be seen from the figures, the inlet nozzle 6 shines slightly downwards, so that the liquid jet from the nozzle Ket arrives mainly parallel to the downwardly curved surface of the rotating water mass 8 towards the center. It should be noted that it is only to simplify the description that the surface is shown as distinctly as in Figures 1 and 3, as it is in reality very diffuse and all or most of the free space above it is filled with thick foam. During the impact of the jet against the liquid mass, a relatively thick surface layer is splintered into a homogeneous liquid-gas dispersion. Due to the pressure conditions in the liquid vortex, the gas bubbles will quickly migrate towards the center during the downward movement of the dispersion, so that the peripheral layers are successively freed of gas bubbles. A tangential outlet 9 is arranged at the lower circumferential edge of the tub 1. Moon can also arrange a central outlet 9' without inconvenience in many cases.

For å hindre at der dannes en dyp, gassfyllt hvirvelspiss i sentrum, kan der være anordnet en søyle 10, som kan strek-ke seg gjennom hele eller en del av karets væskefyllte del og f. eks. slutte på det nivå væsken inntar i hvilestilling i karet. In order to prevent the formation of a deep, gas-filled vortex tip in the centre, a column 10 can be arranged, which can extend through all or part of the liquid-filled part of the vessel and e.g. stop at the level the liquid takes at rest in the vessel.

Fig. 3 og 4 viser en modifisert utførel-sesform med et sentralt tilløpsrør 11 med utragende armer 12, som har samme funk-sjon som munnstykkene 6. Fig. 3 and 4 show a modified embodiment with a central inlet pipe 11 with projecting arms 12, which have the same function as the nozzles 6.

Tilskuddet til ga.ssputen i oppløsnings-karets øvre del kan hensiktsmessig bringes inn sammen med den innkomende væske, men kan også skaffes på annen måte. Måten hvorpå gassen blir innført, har ikke betydning for gassoppløsningen, idet den overraskende raske oppløsning av gassen i væsken praktisk talt til mettningspunktet turde bero på den intensive sønderpiskning av væskeoverflaten. The addition to the gas nozzle in the upper part of the dissolution vessel can conveniently be brought in together with the incoming liquid, but can also be obtained in another way. The way in which the gas is introduced has no effect on the gas dissolution, as the surprisingly rapid dissolution of the gas in the liquid practically to the point of saturation must be due to the intensive whipping of the liquid surface.

Videre er det å merke at munnstyk-kenes antall kan varieres, og at det også er mulig bare å anvende et eneste munnstykke. Furthermore, it should be noted that the number of nozzles can be varied, and that it is also possible to use only one nozzle.

Strålens form har en vesentlig betydning, og den bør ha stor utbredelse og relativt liten tykkelse, slik at den lett splin-tres til enkelte dråper. The shape of the jet is of significant importance, and it should have a large spread and relatively small thickness, so that it easily splinters into individual drops.

For å bibeholde et bestemt væskenivå To maintain a certain fluid level

i karet 1, kan som nevnt ovenfor anvendes konvensjonelle nivåregulatorer som regu-lerer tilførsel resp. avløp av gass. På fig. in vessel 1, as mentioned above, conventional level regulators can be used which regulate supply or discharge of gas. In fig.

3 er imidlertid vist en enkel anordning med en strupt kanal 16 på høyde med den frie væskeoverflate, hvor man tillater en viss, konstant væskelekkasje. Skulle væskeoverflaten synke under kanalen 16, vil denne tillate en hurtig unnvikelse av overskudds-gass, slik at væskenivået hurtig gjenopp-rettes. Ved behandling av forurensede væsker kan der anvendes en anordning ifølge fig. 1, hvor et væskestandsrør 17 ved sin øvre ende er tilsluttet karet 1 på stor avstand fra væskeoverflaten og ved sin 3, however, shows a simple device with a choked channel 16 at the level of the free liquid surface, where a certain, constant liquid leakage is allowed. Should the liquid surface sink below the channel 16, this will allow a rapid escape of excess gas, so that the liquid level is quickly restored. When treating contaminated liquids, a device according to fig. 1, where a liquid level pipe 17 is connected at its upper end to the vessel 1 at a great distance from the liquid surface and at its

nedre ende til den nedre omkrets av karet 1. Et tilløp 18 for rent vann er koblet til væskestandsrøret 17, slik at "dette stadig bare vil inneholde rent vann, og en strupt utløpskanal 19 er anordnet på høyde med det ønskede væskenivå og virker på den ovenfor beskrevne måte. lower end to the lower circumference of the tub 1. An inlet 18 for clean water is connected to the liquid level pipe 17, so that this will always only contain clean water, and a choked outlet channel 19 is arranged at the level of the desired liquid level and acts on it method described above.

På fig. 5 betegner 20 en væskebeholder hvori der er anbragt en sentral sylinder l<1 >som er åpen i begge ender, og som er bestemt til å danne et oppløsningskar. Sylinderen l<1> strekker seg et stykke opp over væskeoverflaten i beholderen 20. Til den øvre del av sylinderen l<1> fører et rør 21, hvis inntak strekker seg ned i væskemassen. Ledningen 21 er forsynt med en pumpe 22, og dennes utløpsende er tilsluttet en sprederanordning 23 anbragt i den øvre del av sylinderen l<1>. Som tydeligere vist på fig. 10 består anordningen 23 av skrått nedadrettede rør 24 hvis nedre ender er anbragt skålformede organer 25 på en slik måte at en stråle som går ut fra røret 24 treffer innerveggen av skålen 25 nedentil og kastes tilbake i avflatet, mer eller mindre splintret form, fortrinnsvis tilnærmel-sesvis horisontalt og hoversakelig tangentialt til en med sylinderen konsentrisk sirkel, hvorved væsken i sylinderen bringes til å rotere. De skålformede organer 25 kan være anordnet i forskjellig høyde for å gi en jevnere oppløsningshastighet ved varierende væskenivå. In fig. 5 designates 20 a liquid container in which a central cylinder 1<1 > is placed which is open at both ends, and which is intended to form a dissolution vessel. The cylinder l<1> extends a little way up above the liquid surface in the container 20. A pipe 21 leads to the upper part of the cylinder l<1>, the intake of which extends down into the liquid mass. The line 21 is provided with a pump 22, and its outlet end is connected to a spreading device 23 placed in the upper part of the cylinder l<1>. As more clearly shown in fig. 10, the device 23 consists of obliquely downward-directed tubes 24, the lower ends of which are placed bowl-shaped bodies 25 in such a way that a jet emanating from the tube 24 hits the inner wall of the bowl 25 below and is thrown back in a flattened, more or less splintered form, preferably approximately -seswise horizontally and mostly tangentially to a circle concentric with the cylinder, whereby the liquid in the cylinder is caused to rotate. The bowl-shaped members 25 can be arranged at different heights to give a more uniform dissolution rate at varying liquid levels.

Fig. 9 viser som eksempel et annet munnstykke 41 som har samme formål, og som retter sin stråle mot en anslagsplate 42, som fortrinnsvis har form som et seg-ment av en væskehvirvels frie flate. Den forreste kant av an.slagsplaten 42 kan hensiktsmessig være bøyet noe opp. Fig. 9 shows, as an example, another nozzle 41 which has the same purpose, and which directs its beam towards a stop plate 42, which preferably has the shape of a segment of the free surface of a fluid vortex. The front edge of the abutment plate 42 can suitably be slightly bent upwards.

Står oppløsningskaret oventil i åpen forbindelse med gassatmosfæren, ofte luft, som på fig. 5 og 8, behøves ingen særskilt tilførselsanordning for luft eller reguler-ingsanordning for bibehold av et ønjsket væskenivå i oppløsningskaret. If the dissolution vessel is in open connection with the gas atmosphere, often air, as in fig. 5 and 8, no special supply device for air or regulation device is needed for maintaining a desired liquid level in the dissolution vessel.

Et skållignende organ 26 er anordnet under inntaket av røret 21 for å danne et sirkulært overløp hvor bare overflateskiktet strømmer over i væskemassen. A bowl-like member 26 is arranged below the intake of the pipe 21 to form a circular overflow where only the surface layer flows into the liquid mass.

Det skal bemerkes at sylinderen I<1> kan plaseres på forskjellig måte i væskemassen, alt etter dennes egenskaper, som også kan bestemme den spesielle utformning av sylinderen l<1>. Formen av sylinderen l<1> kan også være forskjellig, f. eks. for å skaffe en passende strømning i beholderen 20, f. eks. konisk utvidet eller avsmalnende nedad. It should be noted that the cylinder I<1> can be placed in different ways in the liquid mass, depending on its properties, which can also determine the special design of the cylinder l<1>. The shape of the cylinder l<1> can also be different, e.g. to provide a suitable flow in the container 20, e.g. conically widened or tapering downwards.

Videre kan sprederanordningen 23, som også tidligere nevnt, være utført på annen hensiktsmessig måte. Furthermore, the spreader device 23, as also previously mentioned, can be designed in another appropriate way.

På fig. 6 betegner 27 en lukket beholder, hvori en sylinder 1" er anordnet stå-ende og på tidligere angitt måte rager opp over væskeoverflaten 28 i beholderen. Sir kulas jonssystemet er på den tidligere angitte måte forsynt med et rør 29 som leder til en sprederanordning 23 i den øvre del av sylinderen 1". Røret 29 går i denne utførelsesform fra en pumpe 30, anbragt like under det normale væskenivå 28. Pumpen 30 drives f. eks. av en motor 31 utenfor beholderen 27. Skjønt sylinderen I11 er vist i eksentrisk stilling i beholderen 27, kan den naturligvis også være plasert sentralt. In fig. 6 designates 27 a closed container, in which a cylinder 1" is arranged upright and in the previously indicated manner protrudes above the liquid surface 28 in the container. The circulation ion system is provided in the previously indicated manner with a pipe 29 which leads to a spreading device 23 in the upper part of the cylinder 1". In this embodiment, the pipe 29 runs from a pump 30, located just below the normal liquid level 28. The pump 30 is driven, e.g. of a motor 31 outside the container 27. Although the cylinder I11 is shown in an eccentric position in the container 27, it can of course also be placed centrally.

Ved anordningen ifølge fig. 6 kan der på grunn av den lukkede utførelse anvendes en hvilkensomhelst gass, som f. eks. til-føres gjennom gasstilløpet 32, og prosessen kan gjennomføres under ønsket trykk. In the device according to fig. 6, because of the closed design, any gas can be used, such as e.g. is supplied through the gas inlet 32, and the process can be carried out under the desired pressure.

Ved anvendelse av en sammensatt gass, f eks. luft, hvorav forskjellige deler opp-løses og/eller forbrukes i forskjellig ut-strekning, vil der skje en suksessiv økning av den ene bestanddel i gassen i det lukkede rum ovenfor væskeoverflaten 28. Her-ved kan prosessens effektivitet bli nedsatt dersom der ikke skjer en suksessiv utbyt-ning av gassen i dette rum, noe som imidlertid i denne lukkede utførelse lett kan oppnås med eller uten forhøyet trykk. When using a compound gas, e.g. air, of which different parts are dissolved and/or consumed to different extents, there will be a successive increase of one component in the gas in the closed space above the liquid surface 28. Hereby, the efficiency of the process can be reduced if this does not occur a successive exchange of the gas in this space, which, however, in this closed design can easily be achieved with or without elevated pressure.

I visse tilfeller kan det være hensiktsmessig, under anvendelse av en lukket ppp-løsningsbeholder i likhet med den på fig. In certain cases, it may be appropriate, using a closed ppp solution container similar to the one in fig.

1 og 3, å anordne beholderen utenfor hoveddelen av den behandlede væske; som vist ved lm på fig. 7. Beholderen lm er nedentil, ved hjelp av et rør 33, tilsluttet den beholder eller det basseng som inneholder væskemassen. En rørledning 35 med et inntak 36 i væskemassen, f. eks. ved dennes overflate, går over en pumpe 37 til en sprederanordning 23 i den øvre del av opp-løsningskaret lm. Bassenget 34 som inneholder væskemassen, kan være lukket eller åpent, alt etter om man ønsker å gjen-nomføre prosessen ved forhøyet trykk eller ikke. 1 and 3, to arrange the container outside the body of the treated liquid; as shown by ch in fig. 7. The container lm is connected below, by means of a pipe 33, to the container or the pool containing the liquid mass. A pipeline 35 with an intake 36 in the liquid mass, e.g. at its surface, passes over a pump 37 to a spreading device 23 in the upper part of the solution vessel lm. The basin 34 which contains the liquid mass can be closed or open, depending on whether one wishes to carry out the process at elevated pressure or not.

Tilløpsrøret 33 kan ved bunden av beholderen 34 være tilsluttet en passende for-delingsanordning 38. The inlet pipe 33 can be connected to a suitable distribution device 38 at the bottom of the container 34.

For tilførsel av gass til oppløsnings-karets øvre parti kan der enten anvendes en gassledning 39 som munner ut i karet, eller gassen kan tilføres væsken f. eks. gjennom en snøfteventil eller lignende på pumpen. For the supply of gas to the upper part of the dissolution vessel, either a gas line 39 which opens into the vessel can be used, or the gas can be supplied to the liquid, e.g. through a blow valve or similar on the pump.

Skjønt de viste anordninger danner sirkulasjonssystemer, slik at væsken som undergår behandling, kan bringes til å gjennomløpe systemet flere ganger, kan de også utføres for engangsgjennomstrøm-ning, slik at væske fra en beholder, f. eks. bakvanntrauet i en papirmaskin, tilføres en annen beholder, f. eks. et flotasjonsbasseng for fibergjenvinning, f. eks. ved hjelp av en anordning i likhet med 38 på fig. 7. Although the devices shown form circulation systems, so that the liquid undergoing treatment can be made to flow through the system several times, they can also be designed for one-time flow-through, so that liquid from a container, e.g. the waste water trough in a paper machine, is fed into another container, e.g. a flotation basin for fiber recovery, e.g. by means of a device similar to 38 in fig. 7.

Det skal bemerkes at anordningen også med fordel kan anvendes som skrubber med den sirkulerende væske som vaskemid-del. It should be noted that the device can also be advantageously used as a scrubber with the circulating liquid as detergent.

Med anordningen på fig. 7 kan denne prosess gjennomføres f. eks. ved at den gass som skal vaskes) tilføres f. eks. gjennom rørstussen 39 eller eventuelt på annen hensiktsmessig måte med sikte på ønsket effektivitet, og den vaskede gass tas ut gjennom rørstussen 40. With the device in fig. 7, this process can be carried out e.g. in that the gas to be washed) is supplied, e.g. through the pipe connection 39 or possibly in another appropriate way with a view to the desired efficiency, and the washed gas is taken out through the pipe connection 40.

Utførelsen blir således analog med hva som er beskrevet ovenfor, fråsett at den vaskede gass eller det uvaskede stoff utgjør det produkt man tilstreber. The execution is thus analogous to what is described above, provided that the washed gas or the unwashed material constitutes the product that is being sought.

Sluttelig er der på fig. 8 vist en anordning til behandling av kloakkvann i ok-sydasjonsbassenger eller lignende. Anordningen består her av et i begge ender åpent, sylindrisk oppløsningskar 1IV, som kan senkes ned i væskemassen med en øvre del ragende opp over væskemassens overflate 44. En ledning 45 fra en pumpe 46 er tilsluttet en sprederanordning 23 i oppløs-ningskarets øvre del. Til pumpen 46 går hensiktsmessig en slangeledning 47, som kan flyttes til et ønsket sted i bassenget. Oppløsningskaret og tilhørende deler kan bæres av flottører 48, hvorved anordningen ikke bare holdes i riktig stilling uansett vannstanden, men også lett kan flyttes, f. eks. under suksessiv behandling av et område. Fremgangsmåten kan også benyttes for behandling av lokale steder i vassdrag, som sjøer og viker, og i rennende vannløp kan lignende anordninger f. eks. være plasert på forskjellige steder langs vannløpet. Finally, in fig. 8 shows a device for treating sewage in oxidation pools or the like. The device here consists of a cylindrical dissolution vessel 1IV open at both ends, which can be lowered into the liquid mass with an upper part projecting above the surface 44 of the liquid mass. A line 45 from a pump 46 is connected to a spreader device 23 in the upper part of the dissolution vessel. A hose line 47 conveniently goes to the pump 46, which can be moved to a desired location in the pool. The dissolution vessel and associated parts can be carried by floats 48, whereby the device is not only held in the correct position regardless of the water level, but can also be easily moved, e.g. during successive treatment of an area. The method can also be used for treating local places in waterways, such as lakes and coves, and in running watercourses, similar devices can, e.g. be placed in different places along the watercourse.

Claims

1. Method for dissolving gases in liquids in a continuous work process, characterized in that the liquid in the form of one or more jets is caused to continuously flow into a cylindrical solution container at a relatively small angle to a plane perpendicular to the axis of the container , and at a distance from this, so that the incoming liquid together with the gas entrained by it, which is dragged along by means of the incoming liquid's direct contact with the surrounding gas space and/or has been added to the incoming liquid previously, is broken up and whips a upper part of the liquid mass in the dissolution container into a foam and causes the liquid to rotate around the axis of the container, during which a quantity of liquid with dissolved gas, corresponding to the incoming liquid quantity, is carried away at a lower part of the container, so that the liquid particles in the liquid mass, which constantly renewed by the incoming liquid, moves helically downwards in the solution container and in the aforementioned upper part, during its movement see, is repeatedly exposed to the whipping effect of the incoming liquid, whereby extremely large contact surfaces between gas and liquid are formed in this part, which are irresistibly broken down and renewed.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the cylindrical solution container has a downwardly decreasing cross-section.

3. Method as stated in claim 1, characterized in that the process is carried out while both the solution container and the liquid to be treated are exposed to essentially the same excess pressure.

4. Method as stated in claim 2 or 3, characterized in that the solution container is located essentially within the amount of liquid to be treated, and the top vent is open and extends above the surface of the amount of liquid to be treated.

5. Method as stated in claim 4, characterized in that the solution container is liquid in the liquid mass.

6. Procedure as stated in one of claims 1-5, characterized in that the liquid to be treated is mainly sucked in from the surface layer of the liquid mass to be treated.

7. Method as stated in claims 5 and 6, characterized in that the liquid intake for the liquid mass to be treated is movable in relation to the solution container.

8. Method as stated in claim 1, characterized in that in order to prevent the formation of a gas-filled vortex tip in the central part of the vortex formed by the rotating liquid mass, this part is filled with a fixed or rotatable rigid body.

9. Method sorrv indicated in claim 1, characterized in that the liquid jet or jets are deflected in their path at a small angle to a plane perpendicular to the axis of the container, when impacting against a bowl-like body or an body that exhibits a double-curved shape corresponding to the free surface of a fluid vortex.

10. Method as stated in claim 1, characterized in that the liquid is supplied to the container at a distance of approx. <y>3 of its radius, counted from the center.