NO137813B - Anlegg for behandling av v{sker, s{rlig fermentasjonsv{sker, med gasser - Google Patents
Anlegg for behandling av v{sker, s{rlig fermentasjonsv{sker, med gasser Download PDFInfo
- Publication number
- NO137813B NO137813B NO4909/73A NO490973A NO137813B NO 137813 B NO137813 B NO 137813B NO 4909/73 A NO4909/73 A NO 4909/73A NO 490973 A NO490973 A NO 490973A NO 137813 B NO137813 B NO 137813B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- gas
- line
- liquid
- reaction vessel
- transport
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 135
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims description 128
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title description 7
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 62
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 25
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 22
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 16
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 6
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 5
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/234—Surface aerating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/234—Surface aerating
- B01F23/2341—Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere
- B01F23/23413—Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere using nozzles for projecting the liquid into the gas atmosphere
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/80—After-treatment of the mixture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/80—After-treatment of the mixture
- B01F23/803—Venting, degassing or ventilating of gases, fumes or toxic vapours from the mixture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/20—Jet mixers, i.e. mixers using high-speed fluid streams
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
- B01F25/52—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle with a rotary stirrer in the recirculation tube
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
- B01F25/53—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle in which the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle through a recirculation tube, into which an additional component is introduced
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/06—Nozzles; Sprayers; Spargers; Diffusers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
- C12M29/20—Degassing; Venting; Bubble traps
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår et anlegg for behandling av væsker med gasser,spesielt for intens gassing av sterkt emulgerende fermentasjonsvæsker.
Det er kjent et anlegg som består av en reaksjonsbeholder, en sentrifuge og en gassingsanordning som i den angitte rekkefølge står i forbindelse med hverandre via rørledninger og som anvendes for en prosess basert på omhvirvlingsgassing. Væsken som inne-
holder de ved omsetningen dannede gasser, avgasses i sentrifugen.
Den avgassede væske føres ved hjelp av sentrifugen gjennom en vannstrålepumpe, hvor væsken suger opp friskluft, og til reaksjonsbeholderen. Gassen som frigjøres i sentrifugen, slippes ut i atmosfæren .
En anvendelse av dette kjente anlegg i teknisk målestokk
krever stor apparaturinnsats da det ved denne omhvirvlingsgassing er nødvendig å transportere store væskemengder på fra flere hundrede til flere tusen kubikkmeter pr. time og da de kjente transport-sentrifuger bare har begrenset transportkapasitet. En sentrifuge sikrer en god avgassing av den omhvirvlende væske, men energibe-
hovet ved transport av væske ved hjelp av en sentrifuge er imidler-
tid meget høyt sammenlignet med energibehovet ved anvendelse av sentrifugalpumpe.
Ifølge en annen kjent luftingsanordning hvor væske transporteres gjennom et utvendig kjølekretsløp ved hjelp av sentrifugal-pumper, er en dekanteringsbeholder anordnet i hhv. utenfor reaktoren. Sentrifugalpumpene suger delvis avgasset væske ut av dekanterings-beholderen hvorved fås en forbedring av den hydrauliske virknings-
grad. Denne kjente tekniske løsning er imidlertid ikke økonomisk
gjennomførbar i forbindelse med en intens gassing da fordelen ved de høye rom/tidsutbytter i det aktive reaksjonsrom motvirkes av den nødvendige dekanteringsbeholders store volum.
Ifølge en ytterligere anordning for omhvirvlingsgassing anvendes såkalte sjaktoverløp for erholdelse av sterkt turbulente, gassholdige væskestråler og som byr på den fordel at de muliggjør en anordning av reaksjonsrommene i flere etasjer. Den beregnede enkle, sentrale åpning for gassinnføringen ved innløpet i sjakt-røret sikrer imidlertid ikke at de gunstigste forutsetninger vil oppnås for erholdelse av en homogen stråle med meget ■■ findelt gass-dispergering ved sjaktens utløp, som nødvendig for erholdelse av en optimal gassinnføring. For det annet er strømningsforholdene ved reaksjonsrom anordnet i flere etasjer forskjellige i den nederste etasje' i forhold til i de overliggende reaksjonsrom. I den nederste etasje strømmer omhvirvlingsstrømmen bort fra reaktorens bunn, mens det gassbehandlede medium i de øvre etasjer bare strømmer fra overflaten inn i sjaktoverløpene slik at for den av de små gassblærer bevirkede oppdriftsbevegelse ennuen ytterligere strømningskomponent oppstår som fører til nedsatt oppholdstid for de små gassblærer i væsken. Derved blir homogeniteten og også forutsetningen for en optimal gassinnføring i de øvre etasjer dårligere enn i den nederste etasje.
Det tas ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe et anlegg for gassing av væsker som ikke er beheftet med de ulemper som kjente anlegg er beheftet med og som muliggjør høye materialover-føringshastigheter med lavt energiforbruk også i forbindelse med sterkt emulgerende væsker.
Det tas således ved oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe
et anlegg for gassing av væsker, spesielt for intens gassing av sterkt emulgerende fermentasjonsvæsker, hvori den omhvirvlende væske før gassingen vidtgående avgasses med minimal energi- og apparatinnsats og derved optimalt øker drivkraften for material-overføringen, forbedrer sentrifugalpumpenes virkningsgrad ved transport av sterkt emulgerende væsker, om nødvendig sikrer
en intens materialutveksling i hele det disponible reaksjonsrom, muliggjør en med minimal energiinnsats best mulig utnyttelse av i gassblandinger forekommende gasskomponenter som skal innføres i væsken, og tilveiebringer bedre forutsetninger for en med fin-delte gassblærer homogen gassing av hele reaksjonsrommet.
Denne oppgave løses ifølge oppfinnelsen ved at væsker, spesielt sterkt emulgerende fermentasjonsvæsker, behandles med gasser i et anlegg bestående av en reaksjonsbeholder med én eller flere etasjer og ved hvis nedre del en sugeledning. for resirkuler-ingssystemet begynner som omfatter en transportinnretning som samtidig tjener til avgassing av den omhvirvlede væske og hvis transportledning står i forbindelse med en gassingsinnretning
som er.anordnet i reaksjonsbeholderens øvre del, og anlegget er særpreget ved at en gasseparator med en skumavløpsledning som er forsynt med en ventilinnretning/er anordnet sentralt over sugeledningen som begynner ved bunnen av reaksjonsbeholderen, at den avgassende transportinnretning utgjøres av en sentrifugalpumpe som er forsynt med en avgassingsledning som via boringer nær navet i sentrifugalpumpeløpehjulet står i forbindelse med løpe-, hjulkanalene for sentrifugalpumpeløpehjulet og i forbindelse med en væskeseparator som ved sin øvre del er forsynt med en avgassledning og ved hvis nedre del én eller flere væsketransportinnretninger er anordnet som via en tilbakeføringsledning står i forbindelse med reaksjonsbeholderen, og at gassingsinnretningene ut-gjøres av i og for seg kjente gass/væske-stråledannende innretninger som er anordnet, over væskenivået i reaksjonsbeholderen.
De i den omhvirvlede væske forekommende større gassblærer separeres i gasseparatoren■under utnyttelse av tyngekraften. Disse gassblærer tilbakeføres via skumavløpsledningen. Ventilanordningen i skumavløpsledningen anvendes for optimal arbeidsregulering av gasseparatoren. Den Då forhånd avgassede væske strømmer via suge-' ledningen til rotasjohspumpene for avgassing. I disse sentrifugal-pumper forekommer en ytterligere avgassing av den omhvirvlede væske ved utnyttelse av sentrifugalkreftene i løpehjulet eller skovl-' hjulet. Derved utskilles de små, allerede sterkt utnyttede gassblærer som hindrer gassutvekslingsprosessen, i sentrifugalpumpe-løpeh julets kanaler i nærheten av navet.
., Gassen _ s.om inneholder de små væskedråper; tilfores fra<:>sentri-fugalpumpeskovlhjulets; kanaler til. væskeseparatoren -via avgassingsledningen, .idet væskeseparatoren er -forsynt med en'avgasslednihg.'
Den væske som se<p>areres, i væskeseparatoren, transporteres ved hjelp
av de efterstilte transportinnretninger igjen inn i' férttientatoren via resirkulasjonsledningen. Væske som under utnyttelse av tyngdekraften og sentrifugalkreftene i sentrifugalputnpenes skovlhjul er blitt vidtgående avgasset, tilfores for gassing ay ..reaktorinnholdet vedhjelp av sentrifugalpumpene til de i, og for seg kjente gass/.væske-stråledannende gassingsinnretninger via transportledningen. ■ Ved hjelp av denne losning ifolge oppfinnelsen oppnås det at findelt gass med et vesentlig nedsatt innhold av gasskomponenter, sqm ,f...eks.. for-brukes for fermenteringsprose.ssen, og som er sterkt anriket .med den gass som f.eks. dannes ved fermenteringen, 1 meget -sterk grad fjernes fra væsken uten ytterligere energitilførsel og slik at partialtrykk-forskjellen for materialovergangen. oker og-,forholdene for at væsken skal ta opp meget' fine blærer av ny gass,forbedres. Dessuten - forbedres 'den hydrauliske virkningsgrad betraktelig ved hjelp av de avgassende, sentrif.ugalpumper. Energibehovet for.pumpen for tilbake-føring av væske skilt ut i væskeseparatoren og som er meget liten i forhold til hovedomhvirvling-spumpen, er ubetydelig lavt sammenlignet med de energibesparelser som oppnåes.på grunn av. hovedomhvirvlings-pumpens hoyere hydrauliske virkningsgrad.
Gasseparatoren består ifolge oppfinnelsen av vekselvis anordnede skiveformige ledeinnretninger og med hull eller spalter forsynte kjegleformige ledeinnretninger som vekselvis utvendig og innvendig er forbundet med sylindriske mellomstykker. Den i reaktoren gassede væske strdmmer derved utenfra og inn gjennom ledeinnre.tningenes mellom-rom. Stromningshastigheten reguleres da slik at de storre gassblærer på grunn av tyngdekraften separeres oppad fra den gassholdige væske. Disse gassblærer strommer gjennom de med hull eller spalter forsynte kjegleformige ledeinnretninger og henimot skumavlopsledningen som sentralt står i forbindelse med ledeinnretningene. Den på forhånd •. avgassede væske strommer over de skiveformige ledeinnretninger. og =. gjennom radialt anordnede oppsamlingskanaler til. en. oppsamlingsledning som er sentralt anordnet i reaks jonsbeholder.en og som står-i-' forbindelse med sentrifugalpumpens . sugeledning.
Ifolge. en ytterligere utforelsesform av det foreliggende apparat består gasseparatoren av kjegleformige ledeinnretninger som er sammensatt av enkeltsegmenter. Stromningshastigheten mellom ledeinnretningenereguleres likeledes slik at' de storre gassblærer på grunn av tyngdekraften kan,separeres oppad fra den gassholdige væske. De storre'gassblærer som er blitt separert fra den gassholdige væske, strommer i den ovre del av mellomrommene som er dannet ved hjelp av ledeinnretningene, radialt innad henimot skumavlbps-ledningen som sentralt står i forbindelse med den overste kjegleformige ledeinnretning. Den på forhånd avgassede væske strommer på grunn av de kjegleformige ledeinnretninger og tyngdekraften mot innlops-stromningsretningen radialt innenifra og utad, oppfanges i oppsamlingslommer og strommer derfra gjennom åpninger inn i hulrommene som er dannet på grunn av ledeinnretningenes enkeltsegmenter. Den på forhånd avgassede væske strommer fra disse hulrom mellom den nederste kjegleformige ledeinnretning og beholderbunnen til s.entrifugal-avgassingspumpens sugeledning.
Den i væskeseparatoren separerte væske fores ifolge oppfinnelsen fortrinnsvis tilbake til reaksjonsbeholderen ved hjelp av en vannstrålepumpe hvis drivstromtilkobling er forbundet med sentrifugal-avgassingspumpens transportledning via en forbindelsesledning. Derved er det for det foreliggende anlegg ikke nodvendig med en ytterligere drivanordning med bevegelige deler.
Ifolge oppfinnelsen kan en forgassingsinnretning være anordnet i transportledningen efter sentrifugalavgassingspumpen. Ved hjelp av denne"gassing forbehandles det sirkulerte materialvolum igjen for en intens gassutvekslingsprosess. Til den samlede væskemengde tilfores således i reaksjonsbeholderen og i omhvirvlingsstrommen stadig ny gass slik at en maksimal gassovergang sikres. Tilforselen av gass efter sentrifugalavgassingspumpen senker på grunn av egen-vektsnedsettelsen av den omhvirvlede strom også det nodvendige transporttrykk for sentrifugalavgassingspumpen. Derved blir energibehovet for omhvirvlingen av en bestemt væskemengde .lavere. Ifolge oppfinnelsen kan foran forgassingsinnretningen et stråleapparat være anordnet som har en drivstromtilkobling med en tilkoblet drivgass-ledningog en;sugestuss med'en tilkoblet gasstilforselsledning og en trykkstuss som står i forbindelse med forgassingsinnretningen slik. at energien for en gass som står under trykk, kan utnyttes. For bortledning,av de ofte betraktelige reaksjonsvarmemengder som fri-gjøres ,ved gassingen av væsker, kan ifolge'oppfinnelsen en varmeveksler være anordnet i transportledningen.
Væskeseparatorens avgassledning kan ifolge oppfinnelsen stå i
forbindelse med reaksjonsbeholderens sentrale avgassledning.
Dersom en hoyest mulig gassutnyttelse er nødvendig, forbindes ifølge oppfinnelsen reaksjonsbeholderens sentrale avgassledning med gassingsinnretningens ledning for tilførsel av ny gass. Dette mulig-gjør at gass som unnviker ved væskeoverflaten i reaksjonsbeholderen eller gass som separeres i.gasseparatoren, påny fullstendig eller delvis kan anvendes for gassing av væsken r reaksjonsbeholderen ved selybevirken.de innsuging gjennom gassingsinnretningene.. Ifølge en ytterligere utførelsesform av anlegget ifølge oppfinnelsen kan for oppnåelse av. en hoy gassutnyttelse reaksjonsbeholderens" sentrale avgassledning stå i forbindelse med gassingsinnretningens tilførelsels-ledning for ny gass, hvorved væskeseparatorens avgassledning fører separat ut av anleggssystemet. Gassen som fores bor/t gjennom den sentrale-avgassledning, kan påny helt eller delvis på grunn av selv-bevirkende innsugning gjennom gassingsinnretningen anvendes for gassing av væsken i reaksjonsbeholderen. Ny.gass tilføres helt eller delvis i forgassingsinnretningen eller i gassingsinnretningen.....Av-gassen fores bort bare fra sentrifugalavgassingspumpen. Denne avgass er best mulig utnyttet.
Som gassingsinnretninger anvendes fortrinnsvis sjaktoverløp..
Disse består av et fortrinnsvis vertikalt sjaktrør og et sjakthode. En gassfordelingsanordning i form av flere sirkelformige, ovale, dråpeformigé eller trekantformige,gasstilførselskanaler er anordnet ved sjaktrørets innløp. Disse gasstilførselskanaler er. jevnt fordelt over sjaktrørets samlede innløpstverrsnitt.- Derved kan kontaktflaten mellom væsken og den innsugde gass ved sjaktrorets innløp økes efter ønske. Sjaktrørets samlede lengde er således dispon-ibel for dispergering av gassene i væsken, og det fåes en fullstendig homogen gass/væskestråle ved sjaktrørets utløp.
Hvis reaksjonsrommene er anordnet i flere etasjer, ér de nedre sjaktoverløp ifølge oppfinnelsen utstyrt med en sylindrisk mantel for tilførsel av den overveiende del av den omhvirvlede væske fra bunnen av reaksjonsbeholderen og med en innløpstrakt for avled-ning av skum og dessuten med reguleringsmuligheter for innløps-tverrsnittets storrelse. På grunn av tilførselen av den overveiende del av den omhvirvlede væske fra bunnen av reaksjonsbeholderen vil strømningsforholdene i de ovre etasjer tilnærmes til strømningsforhold-ene i den nederste etasje, hvorved sentrifugalavgassingspumpen vil suge opp væsken fra beholderbunnen. Det fåes derved både en bedre homogenitet i reaksjonsbeholderen og en lengere oppholdstid for gassblærene i væsken. Innlbpstrakten sikrer at skum som dannes, kan avledes til den nedenfor liggende etasje. Ved hjelp av regulerings-muligheten for størrelsen av innløpstverrsnittere ved innløpstrakten kan på den ene side den bortstrømmende skummengde reguleres, og på
den annen side sikres det at ingen bruktgass som befinner seg over den gassede væske, blir suget opp, men at gass bare via tilforsels-ledningen for ny gass vil innfores i den nedenfor liggende etasje fra sjaktoverløpet.
Ved hjelp av det foreliggende anlegg er det mulig betraktelig
å øke det midlere partialtrykk for de gasskomponenter som skal inn-føres i væsken, og dermed drivkraften for gassovergangen. Dessuten forhøyes sentrifugalpumpenes hydrauliske virkningsgrad vesentlig. Videre muliggjøres ved hjelp av det foreliggende aniogg en intens utnyttelse av det sirkulerte materialvolum ved hjelp av en forhånds-gassing av den omhvirvlede strbm. Da volumet av det omhvirvlede sirkulerte materiale kan utgjore inntil 2^% av roaksjonsbeholderens volum, fåes derved en vesentlig bkning av den samlede innførte gass-mengde. For det annet forbedres på grunn av de ifolge oppfinnelsen foretatte forholdsregler i forbindelse med de kjente sjaktoverlbp
betingelsene for en findelt dispergering av gassene i utløps-strålen og for homogeniteten i det samlede arbeidsvolum i reaktorer med flere etasjer betraktelig. Ved hjelp av det foreliggende anlegg muliggjøres derfor i forhold til teknikkens stand en oppnåelse av vesentlig hbyere spesifikke gassovergangshastigheter med lavere spesifikke energi- og investeringsomkpstninger for gassovergangen. Den nedenstående.sammenligning av spesifikke ytelsesstørrelsér for de viktigste gassingsinnretninger ved omhvirvling f.eks. ved anvendelse av slike anlegg for forgjæring av kullhydrater i teknisk målestokk, tilkjennegir dette tydelig:
Dessuten er det ved hjelp av den foreliggende sirkulasjons-mulig metode/for de gasser som skal innfores, ved behov å oppnå en hby gassutnyttelse på enkel og ,meget økonomisk måte.
Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet 1 forbindelse med to utførelseseksempler og under henvisning til tegningene, hvorav
Fig. 1 viser et sideriss av en utfbrelsesform av et anlegg
ifolge oppfinnelsen,
Fig. 2 et sideriss av en ytterligere utfbrelsesform av et
anlegg Ifolge oppfinnelsen, og
Fig. 3 et snitt tatt langs linjen A-A ifolge Fig. 2.
Ifolge den på Fig. 1 viste utfbrelsesform av et anlegg ifolge oppfinnelsen strommer den sterkt emulgerte væske fra reaktorbehold-eren 1 til en gasseparator 2 som er anordnet i den nedre.del og sentralt over bunnen, og fores utenfra og inn gjennom mellomrommene mellom flere over hverandre anordnede kjegleformige og skiveformige ledeinnretninger 3 og h som er forbundet med hverandre ved hjelp av sylindriske mellomstykker 5 og 6..Denne sterkt emulgerte væske skilles i en emulsjon med hbyt gassinnhold og i en på forhånd avgasset væske. Emulsjonen med hbyt gassinnhold strommer gjennom de med åpninger forsynte kjegleformige ledeinnretninger h til skumavløps-ledningen 7 som ved sin øvre ende er forsynt med en ventilinnretning 8. Ventilinnretningen 8 kan være forsynt med en reguleringsinnretning for å forandre utløpstverrsnittet. Emulsjonen med høyt gassinnhold som under overtrykk forårsaket av egenvektsforskjellene i reaksjonsbeholderen 1 og i skumavløpsledningen 7, strømmer ut fra ventilinnretningen eller spjeldet 8, støter skrått mot overflaten av. den gassede væske i reaksjonsbeholderen 1. Den således på overflaten ytterligere bevirkede turbulens fører sammen med de'forekommende støt-krefter til en skumødeleggelse ved overflaten av den gassede væske.
Den på forhånd avgassede væske strommer over radialt anordnede oppsamlingskanaler 9 til en oppsamlingsledning 10 som er sentralt anordnet i reaks jonsbeholderen 1, og via stigeledningen 11 til sentrifugalavgassingspumpen 12. Sentrifugalpumpen 12 transporterer væsken via transportledningen 13 og varmeutveksleren lk til væske/gass-stråleapparatet 15. Samtidig fåes i sentrifugalpumpen 12 en ytterligere avgassing av den omhvirvlede væske under utnyttelse av de i sentrifugalpumpens skovlhjul forekommende sentrifugalkrefter. Gassen som inneholder væskedråper og som separeres i sentrifugalpumpens 12 skovlhjul, tilfores via avgassingsledningen 16 som begynner i sentri-fugalpumpeskovlhjulets kanal i nærheten av navet, til en væskeseparator 17. Den i væskeseparatoren 17 separerte væske blir ved hjelp av vannstrålepumpen 18 som drives med væske fra transportledningen 13 via forbindelsesledningen 19^tilbake til reaksjonsbeholderen 1 via tilbakefdringsledningen 20. Den i væskeseparatoren 17 separerte gass avledes via avgassledningen 21 til atmosfæren eller via forbindelsesledningen 22 til den sentrale avgassledning 23. Væsken i sirkulasjonskretsen gasses i forgassingsinnretningen 2'+ mellom sentrifugalpumpen 12 og varmeutveksleren l^f. Dette finner sted ved hjelp av stråleapparatet 25 som drives med en via drivgass-ledningen 26 tilfort drivgass med hbyt trykk og som via gasstilfdrs-elsledningen 27 oppsuger gass som står under et lavt trykk.
Gassingen av væsken i reaksjonsbeholderen 1 oppnås ved hjelp av væske/gass-stråleapparatet 15 som er vertikalt anordnet ved reaksjonsbeholderens 1 ovre del og som munner ut over væske-overflaten i reaksjonsbeholderen 1. Dette væske/gass-stråleapparat 15 drives ved hjelp av den sirkulerte væske og suger opp gass via tilfdrsels-ledningen 28 for ny gass eller delvis hhv. fullstendig via forbindelsesledningen 29 fra den sentrale avgassledning 23. Gassen og den omhvirvlede væske blandes intimt i væske/gass-stråleapparatet 15 og fores med stor kraft i form av en homogen væske/gass-stråle inn i den væske som skal gasses i reaksjonsbeholderen. Derved fores de små gassblærer i væskestrålen dypt ned i væsken i reaksjonsbeholderen 1 og må i det av strålen forårsakede turbulensområde stige opp til overflaten gjennom den samlede væskehdyde. Dette medfdrer gunstige forhold for materialovergangen mellom gass og væske. Gassen som unnviker ved væskeoverflaten i reaksjonsbeholderen 1 og via skum-avldpsledningen 17 fra gasseparatoren 2, overfores til atmosfæren via den sentrale' avgassledning 23. Denne gass kan imidlertid også helt eller delvis via forbindelsesledningen 29 oppsuges av væske/gass-stråleapparatet 15 og påny anvendes for gassing av væsken- i reaksjonsbeholderen 1. Væsken som skal gasses, kan kontinuerlig eller dis-kontinuerlig tilfores til reaksjonsbeholderen .1. Dessuten er det mulig å gasse væsken under overtrykk i reaksjonsbeholderen 1.
På fig. 2 og 3 er vist en toetasjers reaksjonsbeholder 1 med sjaktoverlop 3'-+ og 39 og som ifolge en ytterligere utforelsesform av oppfinnelsen kan anvendes som gassingsanlegg. Den sterkt emulgerte væske strommer fra reaksjonsbeholderens 1 nederste' etasje utenfra radialt henimot en gasseparator 2 som er anordnet på "lign-ende måte som ifolge det på fig. 1 viste utforelseseksempel. Denne sterkt emulgerte væske skilles i en emulsjon ■■ med hoyt ■ gassinnhold og i en på forhånd avgasset væske. Emulsjonen med hbyt gassinnhold strommer utenfra innad gjennom mellomrommene mellom de av enkeltsegmenter bestående kjegleformige ledeinnretninger 30 til den i reaksjonsbeholderen 1 sentralt anordnede skumavlbpsledning 7 som munner ut over væskeoverflaten i en av reaksjonsbeholderens 1 etasjer og er forsynt med en ventilinnretning 8. Den på forhånd avgassede væske strommer mot innlbpsretningen og til de utenpå de kjegleformige ledeinnretninger 30 anordnede krageformige oppsamlingslommer 31 °g derfra videre gjennom åpningene 32 og inn i de mellom de enkelte segmenter av de kjegleformige ledeinnretninger 30 dannede hulrom 33» Fra disse strommer den på forhånd avgassede væske under den nederste kjegleformige ledeinnretning 30 til sentrifugalavgassingspumpen 12 via sugeledningen 11. Sentrifugalpumpen 12 transporterer via transportledningen 13 og varmeutveksleren l^t- væsken til den bverste overlopssjakt 3^- Samtidig foregår den ytterligere avgassing av væske i sentrifugalpumpen 12 under utnyttelse av de i pumpens skovlhjul forekommende sentrifugalkrefter.. Gassen som inneholder yæskedråper og som skilles ut i sentrifugalpumpens 12 skovlhjul,. tilfores via avgassledningen 16 til en væskeseparator 17. Den i væskeseparatoren 17 separerte væske transporteres ved hjelp av den volummessig lille pumpe 35 via tilbakefbringsledningen 20 tilbake til reaksjonsbeholderen 1.
Den i væskeseparatoren 17 separerte gass avledes via avgassledningen 21 til den sentrale avgassledning 23. Den i reaksjonsbeholderens 1 to etasjer dannede avgass avledes også via den sentrale avgassledning 23 til atmosfæren.
Væsken gasses i■reaksjonsbeholderens 1 overste etasje ved hjelp av den ovre overlopssjakt 3'+« Den omhvirvlede væske kommer via transportledningen 13 inn i den ovre overlopsjakts 3U- sjakthode 36. Derfra styrter væsken under fritt fall og uten å utsettes for stot ned i sjaktroret 37 og tar derved opp gassen som under atmosfære-trykk forekommer i sjakthodet 36 eller som under overtrykk kommer fra gasstilforselskanalene 38- Den oppsugede gass og den omhvirvlede væske blandes intimt i sjaktoret 37 og innfores som en homogen væske/gass-stråle.med stor kraft i væsken i reaksjonsbeholderens 1 overste etasje.
Væsken gasses i reaksjonsbeholderens 1 nederste etasje ved hjelp av den nederste overlopsjakt 39. Hdvedmengden av væsken strommer fra bekkenbunnen i reaksjonsbeholderens 1 overste etasje og mellom sjaktroret 37 og den sylindriske mantel ho til sjaktrorets 37 innlop. Derfra styrter væsken under fritt fall og uten stotpåvirk-ning ned i sjaktroret 37 og tar derved opp ny gass tilfort via til-forselsledningen 28 for ny gass og via gasstilforselskanalen 38, og dessuten skum fra innlopstrakten hl. Denne kan være utstyrt med reguleringsmuligheter for regulering av innlopstverrsnittets stør-relse. Den oppsugde gass og væsken blandes intimt i sjaktroret 37 og innfores i form av en homogen væske/gass-stråle med stor kraft i væsken i reaksjonsbeholderens 1 nederste etasje.
Claims (6)
1. Anlegg for behandling av væsker med gasser ved gassutveksling med et væskeresirkuleringssystem anordnet utenfor en reaksjonsbeholder, bestående av en reaksjonsbeholder med én eller flere etasjer og ved hvis nedre del en sugeledning for resirkulerings-systemet begynner som omfatter en transportinnretning som samtidig tjener til avgassing av den omhvirvlede væske, og hvis transportledning står i forbindelse med en gassingsinnretning som er anordnet i rekasjonsbeholderens øvre del, karakterisert ved at en gasseparator (2) med en skumavløpsledning (7) som er forsynt med en ventilinnretning (8)/ er anordnet sentralt over sugeledningen (11) som begynner ved bunnen av reaksjonsbeholderen (1), at den avgassende transportinnretning utgjøres av en sentrifugalpumpe (12) som er forsynt med en avgassingsledning (16) som via boringer nær navet i sentrifugalpumpeløpehjulet står i forbindelse med løpehjulkanalene for sentrifugalpumpeløpehjulet og i forbindelse med en væskeseparator (17) som ved sin øvre del er forsynt med en avgassledning (21) og ved hvis nedre del én eller flere væsketransportinnretninger (18,35) er anordnet som via en tilbake-føringsledning (20) står i forbindelse med reaksjonsbeholderen (1), og at gassingsinnretningene utgjøres av i og for seg kjente gass/ væske-stråledannende innretninger (15,34) som er anordnet over væskenivået i reaksjonsbeholderen (1).
2. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at gasseparatoren (2) består av vekselvis anordnede skiveformige ledeinnretninger (3) og med hull eller spalter forsynte kjegleformige ledeinnretninger (4) som er forbundet med hverandre ved hjelp av innvendige og utvendige sylindriske mellomstykker (5,6),
at radialt anordnede oppsamlingskanaler (9) fører fra de indre sylindriske mellomstykker (5) til en i reaksjonsbeholderen (1) sentralt anordnet oppsamlingsledning (10) som sugeledningen (11) står i forbindelse med, og at skumavløpsledningen (7) er sentralt tilkoblet til den øverste skiveformige ledning (3) .
3. Anlegg ifølge krav 1,karakterisert ved at gasseparatoren (2) består av kjegleformige og av enkeltsegmenter sammensatte ledeinnretninger (30) , hvorved det mellom de enkelte segmenter forekommer hulrom (33) som via åpninger (32) står i forbindelse med kraveformige oppsamlingslommer (31) som er anordnet utenpå de kjegleformige ledeinnretninger (30), og med sugeledningen (11) under den nederste kjegleformige ledeinnretning (30), og at skumavløpsledningen (7) er sentralt anordnet over den øverste kjegleformige ledeinnretning (30).
4. Anlegg ifølge krav 1, karakterisert ved at transportinnretningen anordnet ved væskeseparatoren (17) utgjøres av en vannstrålepumpe (18) som har en drivstrømtilkobling som via en forbindelsesledning (19) står i forbindelse med sentrifugalav-gassingspumpens (12) transportledning (13), at en for-gassingsinnretning (24) er anordnet i transportledningen (13) hvori en varmeveksler (14) er anordnet, efter sentrifugalavgassingspumpen (12) for gassing av det sirkulerte væskevolum, og at et stråleapparat (25) er anordnet foran for-gassingsinnretningen (24) med en drivgassledning (26) koblet til stråleapparatets drivstrømtil-kobling og en gasstilførselsledning (27) koblet til stråleapparatets sugerørstuss og med for-gassingsinnretningen (24) koblet til stråleapparatets trykkrørstuss, hvorved høytrykksdrivgassens energi utnyttes .
5. Anlegg ifølge krav 1,karakterisert ved at reaksjonsbeholderens (1) sentrale avgassledning (23) står i forbindelse med gassingsinnretningens (15,34) tilførselsledning (28) for ny gass, og at væskeseparatorens (17) avgassledning (21) fører separat ut av anleggssystemet for bortledning av den sterkets utnyttede avgass.
6. Anlegg ifølge krav 1,karakterisert ved at gassingsinnretningen består av overløpssjakter (34,39) som består av et sjaktrør (37) og et sjakthode (36), idet gassingsinnretningen ved sjaktrørets (37) innløp er forsynt med en gassfordelingsinn-retning i form av flere sirkelformige, ovale, dråpeformige eller trekantformige gasstilførselskanaler (38) som er jevnt fordelt over sjaktrørets (37) samlede innløpstverrsnitt,og at ved anordning av reaksjonsrommene i flere etasjer er de nedre overløpssjakter (39) forsynt med en sylindrisk mantel (40), med en innløpstrakt (41) og med innretninger for regulering av størrelsen av innløps-tverrsnittene.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD168022*A DD111144A3 (no) | 1972-12-28 | 1972-12-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO137813B true NO137813B (no) | 1978-01-23 |
NO137813C NO137813C (no) | 1978-05-03 |
Family
ID=5489616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO4909/73A NO137813C (no) | 1972-12-28 | 1973-12-21 | Anlegg for behandling av vaesker, saerlig fermentasjonsvaesker, med gasser |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5220192B2 (no) |
AT (1) | AT326594B (no) |
BE (1) | BE809112A (no) |
BG (1) | BG27786A1 (no) |
CH (1) | CH581492A5 (no) |
CS (1) | CS185307B1 (no) |
DD (1) | DD111144A3 (no) |
ES (1) | ES421860A1 (no) |
FI (1) | FI55616C (no) |
FR (1) | FR2212172B1 (no) |
GB (1) | GB1449889A (no) |
HU (1) | HU169837B (no) |
NO (1) | NO137813C (no) |
PL (1) | PL89647B1 (no) |
SE (1) | SE397923B (no) |
SU (1) | SU634772A1 (no) |
YU (1) | YU36867B (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2484447A1 (fr) * | 1980-06-13 | 1981-12-18 | Saps Anticorrosion | Procede et dispositif de biotransformation aerobie |
GB8811114D0 (en) * | 1988-05-11 | 1988-06-15 | Ici Plc | Fermentation process & apparatus |
WO2011127456A2 (en) | 2010-04-09 | 2011-10-13 | Pacira Pharmaceuticals, Inc. | Method for formulating large diameter synthetic membrane vesicles |
CN109553153A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-02 | 嘉园环保有限公司 | 一种垃圾渗滤液生化池用消泡装置 |
CN114345184A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 河南派莫机械设备有限公司 | 一种纤维用气流搅拌装置及其使用方法 |
FR3142747A1 (fr) | 2022-12-01 | 2024-06-07 | Latecoere | Interface entre un mécanisme principal d’ouverture de porte d’aéronef et un système de détection et d’enregistrement d’une ouverture de porte par l’extérieur |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE718801C (de) * | 1939-10-15 | 1942-03-20 | Wilhelm Vogelbusch | Schaumzerstörer, insbesondere für gärende flüssigkeiten |
DE738961C (de) * | 1940-11-11 | 1943-09-06 | Wilhelm Vogelbusch | Verfahren und Vorrichtung zur Feinstbelueftung von Fluessigkeiten, insbesondere von Gaerfluessigkeiten |
US3476366A (en) * | 1966-12-29 | 1969-11-04 | Pfizer & Co C | Gas liquid transfer apparatus |
-
1972
- 1972-12-28 DD DD168022*A patent/DD111144A3/xx unknown
-
1973
- 1973-12-12 AT AT1041773A patent/AT326594B/de not_active IP Right Cessation
- 1973-12-17 HU HUCE976A patent/HU169837B/hu not_active IP Right Cessation
- 1973-12-20 SE SE7317258A patent/SE397923B/xx unknown
- 1973-12-20 BG BG7325297A patent/BG27786A1/xx unknown
- 1973-12-21 FI FI3953/73A patent/FI55616C/fi active
- 1973-12-21 NO NO4909/73A patent/NO137813C/no unknown
- 1973-12-26 YU YU3358/73A patent/YU36867B/xx unknown
- 1973-12-27 BE BE139273A patent/BE809112A/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-27 GB GB5986073A patent/GB1449889A/en not_active Expired
- 1973-12-27 SU SU731989715A patent/SU634772A1/ru active
- 1973-12-27 JP JP48144606A patent/JPS5220192B2/ja not_active Expired
- 1973-12-27 CH CH1817773A patent/CH581492A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-12-28 CS CS7300009062A patent/CS185307B1/cs unknown
- 1973-12-28 PL PL1973167685A patent/PL89647B1/pl unknown
- 1973-12-28 ES ES421860A patent/ES421860A1/es not_active Expired
- 1973-12-28 FR FR7347070A patent/FR2212172B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ES421860A1 (es) | 1976-04-16 |
GB1449889A (en) | 1976-09-15 |
NO137813C (no) | 1978-05-03 |
BE809112A (fr) | 1974-04-16 |
SE397923B (sv) | 1977-11-28 |
FI55616B (fi) | 1979-05-31 |
AT326594B (de) | 1975-12-29 |
JPS506585A (no) | 1975-01-23 |
DD111144A3 (no) | 1975-02-05 |
HU169837B (no) | 1977-02-28 |
YU36867B (en) | 1984-08-31 |
FR2212172A1 (no) | 1974-07-26 |
CH581492A5 (no) | 1976-11-15 |
BG27786A1 (en) | 1980-01-15 |
FR2212172B1 (no) | 1978-11-10 |
JPS5220192B2 (no) | 1977-06-01 |
ATA1041773A (de) | 1975-03-15 |
FI55616C (fi) | 1979-09-10 |
CS185307B1 (en) | 1978-09-15 |
YU335873A (en) | 1982-02-25 |
SU634772A1 (ru) | 1978-11-30 |
PL89647B1 (en) | 1976-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4259267A (en) | Aeration apparatus by means of vortex action | |
CN103423205B (zh) | 一种离心式脱气输送泵 | |
US2061564A (en) | Diffusion impeller deflector | |
JPH07289868A (ja) | 変動液体水準用エダクタ/羽根式気液混合装置及び方法 | |
SE465808B (sv) | Foerfarande och anordning foer att minska gashalten i en vaetska | |
US4044079A (en) | Drop line devices | |
US4680119A (en) | Apparatus for introducing a gas into a liquid | |
US5484534A (en) | Energy conserving method of water treatment | |
US3945922A (en) | Installation for charging liquids, particularly fermentation liquids, with gas | |
WO2020220585A1 (zh) | 一种强制循环快速浮选分离装置及方法 | |
EP0027912A1 (en) | Apparatus for contacting liquid with a gas | |
US7744679B2 (en) | Liquid—foam system | |
NO137813B (no) | Anlegg for behandling av v{sker, s{rlig fermentasjonsv{sker, med gasser | |
US2072944A (en) | Aerator | |
GB1382445A (en) | Method and apparatus for dissolving a gas in a liquid | |
US3559964A (en) | Device for mechanical gasification of liquids | |
US3536305A (en) | Apparatus for stirring and circulating liquid masses | |
US5324166A (en) | Apparatus and method for pumping a liquid | |
FI107237B (fi) | Reaktori | |
Raidoo et al. | Improvements in gas inducing impeller design | |
US4292259A (en) | Arrangement for sucking-off gases | |
CN116603481A (zh) | 一种三层自吸搅拌式反应器 | |
US5051213A (en) | Method and apparatus for mixing fluids | |
EP0027911A1 (en) | Apparatus for contacting liquid with a gas | |
CN212003693U (zh) | 离心泵除气装置及纸浆输送系统 |