Vorrichtung zum Imprägnieren von Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Imprägnieren, d. h. zum Miseben von Flüssigkeiten, z. B. Genu¯- oder Lebensmitteln, mit Gasen oder Dämpfen, und ist gekennzeichnet durch eine Expansionsdüse, welche das Gas bezw. den Dampf in einem Diffuser auf den Druck der Flüssigkeit entspannt, ehe das Gas bezw. der Dampf mit der Flüssigkeit in Berührung kommt. Die Vorrichtung kann noch mit einer zweiten Düse versehen sein, die durch die Flüssigkeit beaufschlagt Gase oder DÏmpfe ansaugt.
Endlich kann eine dritte Düse angeordnet sein. welche die angesaugten Gase oder DÏmpfe unter Gesohwindigkeitsumsetzung in den Ansaugtrichterder Fliissigkeitsdiise hinein lenken.
Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung vereinfacht dargestellt.
Durch die Leitung 1 wird der Vorrich- tung die zu imprägnierende bezw. zu mischende Flüssigkeit und durch die Leitung 2 das frn- prägniergas oder der Imprägnierdampf zugeführt. Durch die Leitung 3 str¯mt die impräg- nierte Fliissigkeit an ihren Bestimmungsort.
Soll die Flüssigkeit auch noch mit Gasen oder Dämpfen imprägniert bezw. gemischt werden, die einen geringeren Druck als das durch die Leitung 2 zugeführte Gas aufweisen, so können diese durch die Leitung 4 zugeführt werden. ZweckmäBig weisen die durch die Leitung 4 zugefiihrten Gase den gleichen oder einen etwas geringeren Druck als die zu imprägnierende Fl ssigkeit auf ; der Druck in der Leitung 4 kann unter Um- ständen aber auch gruger oder wesentlich kleiner sein als der Druck der zu imprägnie- renden Flüssigkeit. Bei geringerem Druck kann zur Verdichtung der Gase, unter Verwendung geeigneter Pumpen, die Energie der stromenden Flüssigkeit herangezogen werden.
Die Leitung 2 führt zu einer Expansionsdüse 5, die nach Art einer Laval-D se ausgeführt ist. Der Diffusor dieser Düse ist so bemessen, da¯ der Druck des durch die Leitung 2 zugefübrten Dampfes oder Gases beim Austritt 6 unter Geschwindigkeitsumsetzung auf die Hohe des Druckes der durch die Leitung 1 zugeführten Fl ssigkeit sich gesenkt hat. In der Flüssigkeit kann dann keine Ent sparinung und Ausdehnung der Gase mehr stattfinden, so dass eine rasche Auflösung der Gase in der Flüssigkeit gesichert ist.
Eine zweite D se 7, welche durch die noch weiter zu imprägnierende Flüssigkeit beaufschlagt wird, ist im DurchBussquerschnitt derart verjüngt, dass im engsten Querschnitt, Auatrittsoffnung 8, ein Druck entsteht, der geringer ist als der Druck des durch die Leitung 4, zum Beispiel aus dem Lagertank der imprÏgnierten Fl ssigkeit zugef hrten Im prägniermittels, so daB dieses vom Fl ssigkeitsstrahl angesaugt, in den Diffusor mithin- eingerissen und darin mit der Fl ssigkeit innig gemischt bezw. die Fl ssigkeit noch weiter imprägniert wird.
Die aus der Leitung 4 angesaugten Gase oder Dämpfe werden in der D se 9 so beschleunigt und gegen den Einlauftriehter 10 gerichtet, dass die Aufnahme des Imprägnier- mittels durch die Flüssigkeit erleichtert wird.
Es können je nach der Menge des durch die Leitung 4 zugeführten Imprägniermittels im Umfang mehrere D sen 9 angeordnet sein.
Zweckdienlich wird das durch die Leitung 2 zugeführte Imprägniermittel vor der Entspannung so hoch erhitzt, dass es nach der Entspanunng am Austritt 6 aus der D se 5 einen Zustand aufweist, bei welchem sein spezifisches Volumen angenähert demjenigen entspricht, welches sich später im Beharrungszustand der mit Gasen oder Dämpfen gesät tigten Flüssigkeit im Lagertank selbsttÏtig einstellt.
Die den Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung kann zum Imprägnieren von Fruehtsäften mittels Gasen bezw. Dämp- fen, zum Beispiel mit Kohlensäure verwendet werden. Sie kann beispielsweise weiter auch zur ImprÏgnierung von Milch mit Sauerstoff oder andern, die Verderbnis der Milch ver hütenden bezw. die Abt¯tung der in der Milch enthaltenen Mikroorganismen bewirkenden Gasen oder Dämpfen verwendet werden.
Auch in der chemischen Industrie zum Beispiel können irgendwelche Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser mit Ammoniak, Laugen oder ParbfRotten m ! t Hilfe der Vorrichtung nach der Erfindung mit irgendwelchen Gasen oder Dämpfen gemiseht bezw. imprÏgniert werden.
Die Vorrichtung nach der Erfindung hat den Vorteil, da¯ die zur Imprägnierung verwendeten Gase oder Dämpfe in einen) solchen Zustand in die zu imprägnierende Flüssigkeit eingeführt werden, in welchem eine Ausdehnung der Gase oder Dämpfe in der Düssig- keit selber und damit eine Blasenbildung nicht mehr möglich ist. Wenn notwendig kann das ImprÏgniermittel, welches durch die D se 9 angesaugt wird, durch besondere Mittel, zum Beispiel durch Gaspumpen auf den Druck der zu imprägnierenden Flüssig- keit gebracht werden.
Das durch die D se 9 und die Leitung 4 zugef hrte Imprägniermit- tel kann zum Beispiel dem Lagertank fiir die imprägnierte Flüssigkeit entnommen werden, wenn in demselben ein Teil des in der Flüssigkeit gelösten ImprÏgniermittels ausfallen sollte.
Wenn eine Fl ssigkeitsd se 7 vorhanden ist, so kann nicht nur ein Imprägniermittel verwendet werden, welches unter höherem Druck als dem Druck der zu imprägnieren- den Flüssigkeit in der Diise 7 gelagert ist, sondern es k¯nnen auch ImprÏgniermittel verwendet werden, welche einen geringeren Druck aufweisen, beispielsweise ein Imprägniermittel, welches aus bereits schon zum Verbrauch bestimmter, imprägnierter Flüssigkeit ausfällt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung kann zur DirektimprÏgnierung verwendet werden, bei welcher dieFlüssigkeit mittels einerPumpe aus einem Vorratsbehälter entnommen, auf den Imprägnierdruck gepresst und in einen Imprä- gniertank eingelagert wird. Sie kann aber auch zur Umwälzimprägnierung verwendet werden, wobei die bereits unter Druck befindliche Flüssigkeit aus dem Lagertank entnommen, imprägniert und wieder in denselben Tank eingeführt wird.
Weiter kann die Vorrich- tung nach der Erfindung dazu ben tzt werden, das Imprägniermittel tber die Entspan nungsdüse ohne Flüssigkeit in einen Lager tank einzuf hren, denselben mit dem Imprä- gniermittel bis auf den zur Dauerlagerung ver langea Enddruck und dem f r den Betrieb g nstigcten spezifischen Volumen des Imprä- gniermittels aufzufüllen. Dieses spezifische Volumen kann insbesondere dann annähernd genou erreicht werden, wenn das Imprägnier- mittel, bevor es in die D se eingef hrt wird, genügend hoch berhitzt wird.
Device for impregnating liquids with gases or vapors.
The invention relates to a device for impregnation, i. H. for mixing liquids, e.g. B. Genū- or food, with gases or vapors, and is characterized by an expansion nozzle, which BEZW the gas. the vapor is relaxed in a diffuser to the pressure of the liquid before the gas BEZW. the vapor comes into contact with the liquid. The device can also be provided with a second nozzle which, when acted upon by the liquid, sucks in gases or vapors.
Finally a third nozzle can be arranged. which direct the sucked in gases or vapors into the suction funnel of the liquid nozzle while converting the velocity.
An example of the subject matter of the invention is shown in simplified form on the drawing.
The device to be impregnated resp. Liquid to be mixed and the impregnation gas or the impregnation steam supplied through the line 2. The impregnated liquid flows through the line 3 to its destination.
Should the liquid also be impregnated with gases or vapors. are mixed which have a lower pressure than the gas supplied through line 2, they can be supplied through line 4. The gases supplied through the line 4 expediently have the same pressure or a slightly lower pressure than the liquid to be impregnated; the pressure in the line 4 can, however, under certain circumstances also be higher or significantly lower than the pressure of the liquid to be impregnated. At a lower pressure, the energy of the flowing liquid can be used to compress the gases using suitable pumps.
The line 2 leads to an expansion nozzle 5, which is designed in the manner of a Laval nozzle. The diffuser of this nozzle is dimensioned in such a way that the pressure of the steam or gas fed in through the line 2 has decreased at the outlet 6 with speed conversion to the level of the pressure of the liquid fed in through the line 1. The gases can then no longer be removed or expanded in the liquid, so that rapid dissolution of the gases in the liquid is ensured.
A second nozzle 7, which is acted upon by the liquid to be further impregnated, is tapered in the through-bus cross-section in such a way that a pressure arises in the narrowest cross-section, outlet opening 8, which is lower than the pressure of the line 4, for example from The impregnating agent supplied to the storage tank of the impregnated liquid so that it is sucked in by the liquid jet, torn into the diffuser and intimately mixed with the liquid. the liquid is further impregnated.
The gases or vapors sucked in from the line 4 are accelerated in the nozzle 9 and directed towards the inlet pipe 10 so that the absorption of the impregnating agent by the liquid is facilitated.
Depending on the amount of the impregnating agent supplied through the line 4, several nozzles 9 can be arranged in the circumference.
Appropriately, the impregnating agent supplied through the line 2 is heated so high before the relaxation that after the relaxation at the outlet 6 from the nozzle 5 it has a state in which its specific volume approximates that which is later in the steady state of gases or steaming the saturated liquid in the storage tank.
The device forming the subject of the invention can bezw for impregnating early juices by means of gases. Steam can be used, for example with carbonic acid. You can, for example, continue to impregnate milk with oxygen or others, the spoilage of the milk ver preventive. the gases or vapors that cause microorganisms in the milk to be destroyed.
Also in the chemical industry, for example, any liquids, such as B. water with ammonia, alkalis or paraffin m! t using the device according to the invention with any gases or vapors gemiseht BEZW. are impregnated.
The device according to the invention has the advantage that the gases or vapors used for the impregnation are introduced into the liquid to be impregnated in a state in which the gases or vapors themselves do not expand and thus no bubbles form more is possible. If necessary, the impregnating agent, which is sucked in through the nozzle 9, can be brought to the pressure of the liquid to be impregnated by special means, for example by gas pumps.
The impregnating agent supplied through the nozzle 9 and the line 4 can, for example, be taken from the storage tank for the impregnated liquid if part of the impregnating agent dissolved in the liquid should precipitate in the same.
If a liquid nozzle 7 is present, not only can an impregnating agent be used, which is stored in the nozzle 7 under higher pressure than the pressure of the liquid to be impregnated, but impregnating agents can also be used which have a have lower pressure, for example an impregnating agent which precipitates from an impregnated liquid already intended for consumption.
The device according to the invention can be used for direct impregnation, in which the liquid is taken from a storage container by means of a pump, pressed to the impregnation pressure and stored in an impregnation tank. However, it can also be used for circulating impregnation, the liquid already under pressure being removed from the storage tank, impregnated and then reintroduced into the same tank.
Furthermore, the device according to the invention can be used to introduce the impregnating agent via the expansion nozzle without liquid into a storage tank, the same with the impregnating agent except for the final pressure required for permanent storage and the one favorable for operation fill up the specific volume of the impregnating agent. This specific volume can be achieved almost exactly if the impregnating agent is sufficiently overheated before it is introduced into the nozzle.