Verfahren zur Beeinflussung der Blasengröße und/oder -frequenz von
in Flüssigkeiten, insbesondere hochviskosen Flüssigkeiten, mittels feststehender
Düsen eingeleiteten Gasen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regulierung der
Häufigkeit und Größe der lXlasenbildung beim Einleiten von Gasen in Flüssigkeiten,
das besonders für Flüssigkeiten mit hoher Viskosität, z. B. für zähflüssige Schmelzen,
geeignet ist. Method for influencing the bubble size and / or frequency of
in liquids, especially highly viscous liquids, by means of fixed
Nozzles introduced gases The invention relates to a method for regulating the
Frequency and size of the formation of bubbles when introducing gases into liquids,
especially for liquids with high viscosity, e.g. B. for viscous melts,
suitable is.
Das Einführen von Gasen in Flüssigkeiten oder Schmelzen ist eine
Aufgabe, die der Technik häufig gestellt wird, wenn es sich beispielsweise darum
handelt, Gase und Flüssigkeiten miteinander in Reaktion zu bringen oder Lösungs-
oder Auswaschvorgänge durchzuführen und schließlich Schaum oder feinporige Massen
zu bilden. Dabei ist in den meisten Fällen Vorbedingung, daß die Einführung des
Gases, was zeitliche Folge der Gasblasien und ihre Größe betrifft, möglichst gleichmäßig
erfolgt. Die bisher bekannten Mittel zur Einleitung bzw. Verteilung von Gasen erfüllen
diese Forderung nicht oder nur in begrenztem Maße. Bedient man sich poröser Plattlen,
so pflegen meist nur bevorzugte Stellen zu gasen, abgesehen davon, daß der Druckverlust
in der Platte erheblich ist und daß insbesondere bei aggressiven Flüssigkeiten oder
Schmelzen auch die chemische Beständigkeit des Materials nicht immer ausreicht.
Läßt man die Gase aus einer Düse in die Flüssigkeit austreten, so sind die Regul
i erungsmöglichkeiten nur beschränkt, da letztlich stets der Auftrieb für die Ablösung
der Blase aus dem Mundstück der Düse maßgebend ist. Introducing gases into liquids or melts is one
Task that technology is often given, for example when it comes to this
is about bringing gases and liquids into reaction with one another or solving
or to carry out washing processes and finally foam or fine-pored masses
to build. In most cases it is a prerequisite that the introduction of the
Gas, as regards the time sequence of the gas bubbles and their size, as evenly as possible
he follows. Meet the previously known means for introducing or distributing gases
this requirement not or only to a limited extent. If you use porous plates,
so usually only preferential places to gas, apart from the fact that the pressure loss
in the plate is significant and that especially with aggressive liquids or
Also, the chemical resistance of the material is not always sufficient when it melts.
If the gases are let out of a nozzle into the liquid, the rules are
There are only limited possibilities for making a change, since ultimately there is always the buoyancy for the detachment
the bubble from the mouthpiece of the nozzle is decisive.
Es ist weiter schon bekannt, unter Anwendung von Ultraschall Gas
in Flüssigkeiten, Gellen oder Schmelzen zu lösen, indem diese Gase durch einen Gasstromsclowingglen,erator
in das Lösungsmittel eingeleitet werden. Die Zielsetzung dieser Methode ist eine
praktisch molekulare Verteilung der eingeleiteten Gase dadurch, daß die Gasmoleküle
in die Schwingungsbäuche der Ultraschallwellen gedrückt werden. Auch hat man vor
Gaseinleitungsrohren in Flüssigkeiten Netze angeordnet, die in Vibration versetzt
werden und auf diese Weise anhaftende Gasblasen gewissermaßen los schütteln. Schließheh
wurden auch schon die Einleitungsorgane selbst in mechanischle Schwingingen versetzt
bzw. Schwingungsimpulse der umgebendlen Flüssigkeit mitgeteilt in der Hoffnung,
hierdurch eine Verbesserung der Verteilung des eingeleiteten Gasstroms zu erreichen. It is also known to use ultrasonic gas
to dissolve in liquids, gels or melts by passing these gases through a gas flow clowingglen, erator
are introduced into the solvent. The objective of this method is one
practically molecular distribution of the gases introduced by the fact that the gas molecules
are pressed into the antinodes of the ultrasonic waves. One also has plans
Gas inlet pipes arranged in liquid networks, which are set in vibration
and in this way, to a certain extent, shake off adhering gas bubbles. Closing heh
the introductory organs themselves have already been set in mechanical oscillations
or vibration impulses communicated to the surrounding liquid in the hope,
in this way to achieve an improvement in the distribution of the gas flow introduced.
Nah allen diesen Verfahren läßt sich besonders in viskosen Flüssigkeiten
und zähflüssigen Schmelzen keine definierte Regulierung hinsichtlich Anzahl und
Blasengröße eines eingeleiteten Gases erreichen, da die verschiedenen Mittel z.B.
durch die hohe Dämpfung viskoser Flüssigkeiten nahezu wirkungslos werden und darüber
hinaus für eine wirksame Regulierung im erfindungsgemäßlen Sinne kaum geeignet sind. Nearly all of these methods can be used especially in viscous liquids
and viscous melts no defined regulation in terms of number and
Achieve bubble size of an introduced gas, since the various means e.g.
almost ineffective due to the high damping of viscous liquids and beyond
are also hardly suitable for effective regulation in the sense of the invention.
Es wurde nun gefunden, daß eine willkürliche
Beeinflussung von Blasengröße
und/oder Blasenfrequenz beim Einleiten von Gasen in Flüssigkeiten mittels feststehender
Düsen mit Erfolg gelingt, wenn der Strom des eingeleiteten Gases durch periodisches
Anstauen bewirkten Druckschwankungen unterworfen wird, d. h. also, daß mit periodischlen
Druckimpulsen gearbeitet wird. Auf diese Weise erhält man, wie es sich gezeigt hat,
auch in hochviskosen Flüssigkeiten kleine Blasen bei der erwünschten raschen Blas
enfolge. Bl asenfrequenz und Impulsfrequenz sind dabei praktisch identisch, und
der periodisch wechselnde Druck bewirkt die Bildung und Abschnürung der Gasblasen
an der Austrittsstelle im Rhythmus der Druckimpulse, wobei die Blasengröße eine
Funktion der Stärke dileser Druckimpulse ist. It has now been found that an arbitrary
Influencing bubble size
and / or bubble frequency when introducing gases into liquids by means of fixed
Nozzles succeed if the flow of the gas introduced by periodic
Damming is subjected to pressure fluctuations caused, d. H. so that with periodic
Pressure pulses is worked. In this way one obtains, as it has been shown,
even in highly viscous liquids small bubbles with the desired rapid blowing
successes. Bubble frequency and pulse frequency are practically identical, and
the periodically changing pressure causes the gas bubbles to form and constrict
at the exit point in the rhythm of the pressure pulses, the bubble size being a
Function of the strength of dileser pressure impulses is.
Nach einer besonders vorteilhaften Aulsführungsform des Verfahrens
der Erfindung wird mit zwei Gas strömen gearbeitet, die durch eine gemeinsame Düse
in die Flüssigkeit bzw. Schmlelzle eingeleitet werden und von denen der eine mit
Gleichdruck in die Schmelze eintritt, während im anderen periodische Druckwechsel
induziert werden, so daß also insgesamt ein mit wechselndem Druck überlagerter Gasdruck
die Blasenbildung in der Flüssigkeit oder Schmelze bewirken kann. According to a particularly advantageous embodiment of the method
the invention works with two gas flows that flow through a common nozzle
are introduced into the liquid or melt and one of them with
Equal pressure enters the melt, while in the other periodic pressure changes
are induced, so that a total of a gas pressure superimposed with changing pressure
can cause bubbles to form in the liquid or melt.
Für die praktische Durchführung des Verfahrens kann man sich verschiedener,
an sich bekannter Mittel
bedienen, die die Erzeugung eines periodisch
wechselnden Druckes gestatten. Besonders günstig hat sich die Benutzung eines elektrisch
gesteuerten, relativ großen Kolbenventils erwiesen, bei dem durch die Dimensionierung
eine vorübergehende Absperrwirkung der Gaszuleitung vorhanden ist, die dem Effekt
eines Kompressors ohne Druckventil entspricht. Man kann dabei sowohl den Absolutdruck
wie auch die Frequenz der Druckänderung auf elektrischem Wege leicht variieren.
Weiterhin können auch zwei getrennt regelbare Gasströme zusammengeleitet werden,
von denen der eine durch ein Absperrorgan, wie vorstehend beschrieben, regelmäßig
und periodisch unterbrochen wird. Eine ähnliche Wirkung wird auch erreicht, wenn
man nur einen Gas strom anwendet, der rhythmisch durch ein Absperrorgan unterbrnchen
wird. For the practical implementation of the procedure one can choose from different,
means known per se
operate that generate a periodic
allow alternating pressure. The use of an electric one has proven particularly favorable
controlled, relatively large piston valve proved, in which by the dimensioning
a temporary shut-off effect of the gas supply line is present, which reduces the effect
corresponds to a compressor without a pressure valve. You can use both the absolute pressure
as well as the frequency of the pressure change vary slightly by electrical means.
Furthermore, two separately controllable gas flows can be brought together,
one of which by a shut-off device, as described above, regularly
and is periodically interrupted. A similar effect is also achieved when
only one gas flow is used, which is interrupted rhythmically by a shut-off device
will.
Auch diese Absperrorgane können elektrisch oder mechanisch gesteuert
werden. Als Absperrorgan können beispielsweise auch in der Zuleitung befindliche
elastische Elemente, wie Membranen oder Schläuche, Anwendung finden, die dann im
Rhythmus der ge-
wünschten Druckschwankung durch Verformung geschlossen und geöffnet
werden.These shut-off devices can also be controlled electrically or mechanically
will. As a shut-off device, for example, those located in the supply line can also be used
elastic elements, such as membranes or tubes, are used, which are then used in the
Rhythm of the
desired pressure fluctuation by deformation closed and open
will.
PATENTANSPRUCRE: 1. Verfahren zur Beeinflussung der Blasengröße und/oder
-frequenz ron in Flüssigkeiten, insbesondere hochviskosen Flüssigkeiten, mittels
feststehender Düsen eingeleiteten Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom des
eingeleiteten Gases durch periodisches Anstauen bewirkten Druckschwankungen unterworfen
wird. PATENT CLAIM: 1. Method for influencing the bubble size and / or
-frequency ron in liquids, especially highly viscous liquids, by means of
fixed nozzles introduced gases, characterized in that the flow of the
Introduced gas subjected to pressure fluctuations caused by periodic damming
will.