DE1253241B

DE1253241B - Device for separating gas from liquid mixtures

Info

Publication number: DE1253241B
Application number: DEH48603A
Authority: DE
Inventors: Dr Josef Heyes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-03-23
Filing date: 1963-03-23
Publication date: 1967-11-02

Description

Vorrichtung zur Trennung von Gas von Flüssigkeitsgemischen Zusatz zum Patent: 1 181 674 In dem Patent 1 181 674 ist eine Vorrichtung geschützt zur Trennung von Gas- oder Flüssigkeitsgemischen durch Anwendung von Adsorbentien oder Ionenaustauschern. Sie besteht im wesentlichen aus einer drehbaren Ringtrommel mit einer an deren Umfang im Kreis angeordneten Vielzahl von die Feststoffe aufnehmenden Zellen mit radialen Trennwänden und radialen Zu- und Abführungen für das aufzubereitende Gut und die Behandlungsmittel.Device for separating gas from liquid mixtures Additive to the patent: 1 181 674 In the patent 1 181 674 a device is protected for Separation of gas or liquid mixtures through the use of adsorbents or Ion exchangers. It essentially consists of a rotatable ring drum with a plurality of the solids arranged on its circumference in a circle Cells with radial partitions and radial feed and discharge for the material to be processed Well and the means of treatment.

Mehrere Zellen sind zu einer Zellengruppe zusammengefaßt, die gegen jede benachbarte Zellengruppe oder Einzelzelle abgesperrt ist. Sie sind so geschaltet, daß ein Durchströmen des aufzubereitenden Gutes oder der Behandlungsmittel durch die einzelnen Zellen einer Gruppe in Umfangsrichtung der Ringtrommel ermöglicht wird. Das wesentliche Kennzeichen dieses Austauschers besteht darin, daß jede Zelle zu den beiden benachbarten Zellen je ein Absperrorgan enthaltende Verbindungswege besitzt, so daß nach einem jeweils aufgestellten Schaltplan nebeneinanderliegende Zellen entweder voneinander getrennt oder zur Führung des aufzubereitenden Gutes oder des Behandlungsmittels in Umfangrichtung miteinander verbunden werden können.Several cells are combined to form a group of cells that oppose every neighboring cell group or individual cell is cordoned off. They are switched so that the material to be processed or the treatment agent flows through allows the individual cells of a group in the circumferential direction of the ring drum will. The main characteristic of this exchanger is that every cell connecting paths to the two neighboring cells each containing a shut-off device possesses, so that adjacent to each other according to a circuit diagram Cells either separated from one another or to guide the goods to be processed or the treatment agent can be connected to one another in the circumferential direction.

Grundsätzlich kann die Vorrichtung nach dem Füllen der Zellen mit einem Festhaltestoff, insbesondere einem Adsorbens oder lonenaustauschmittel so betrieben werden, daß das aufzuarbeitende Gut in eine der Zellen eingeführt, durch diese und mindestens eine weitere benachbarte Zelle hindurchgeleitet und nach Abgabe des oder der festzuhaltenden Bestandteile der Rest aus dem Zellensystem herausgeleitet wird, worauf das System gedreht und eine Wiederabtrennung der an den Feststoffen festgehaltenen Bestandteile vorgenommen wird. Vorteilhaft erfolgt die Drehung in Gegenstromrichtung zu der Bewegung, die der Stofffluß auf dem Umfang durch die Zellen macht. In principle, after the cells have been filled, the device can with a retaining substance, in particular an adsorbent or ion exchange agent be operated that the material to be processed is introduced into one of the cells by this and at least one other neighboring cell passed through and after delivery of the constituent or constituents to be retained, the remainder is passed out of the cell system whereupon the system is turned and a re-separation of the solids recorded components is made. The rotation is advantageously carried out in Countercurrent to the movement that the flow of matter on the circumference through the cells power.

Es können auch mehrere Bestandteile, vorzugsweise von unterschiedlichem Haftvermögen, an dem Absorbens oder Ionenaustauscher im aufzubereitenden Gut enthalten sein oder auch Gasgemische aufbereitet werden. There can also be several components, preferably different ones Adhesion on the absorbent or ion exchanger contained in the material to be reprocessed or gas mixtures are processed.

Die vorliegende Erfindung geht von der Vorrichtung des Hauptpatentes aus. Sie soll diese Vorrichtung dadurch verbessern, daß es vermieden wird, die Zellen des Systems zugleich mit dem drehbaren Teil des Steuerkopfes, mit dem die Zellen starr verbunden sind, zu bewegen. Eine solche Drehbewegung kann insbesondere bei großen Zellen unerwünscht sein, weil die Drehung erheblicher Massen um eine zentrale Achse aufwendig ist und technisch schwierig sein kann. The present invention is based on the device of the main patent the end. It is said to improve this device by avoiding the cells of the system at the same time as the rotatable part of the control head with which the cells are rigidly connected to move. Such a rotary movement can in particular with large cells are undesirable because the rotation of considerable masses around a central Axis is complex and can be technically difficult.

Es wurde nun gefunden, daß man die Zellen und den mit ihnen verbundenen Teil des Steuerkopfes stillstehen lassen kann. Dazu ist es jedoch erforderlich, daß der diesem Teil des Steuerkopfes anliegende, bisher stillstehende Teil des Steuerkopfes drehbar ist und ein weiterer, dem bisherigen stillstehenden Teil entsprechender dritter Teil sich an den drehbaren Teil anschließt. It has now been found that the cells and those associated with them Can let part of the control head stand still. To do this, however, it is necessary that the part of the control head that has been resting so far in contact with this part of the control head is rotatable and another, corresponding to the previous stationary part third part adjoins the rotatable part.

Der Austauscher besteht nunmehr aus einem dreiteiligen Steuerkopf, dessen beide äußere Teile stillstehen, während der mittlere Teil drehbar ist, und aus stillstehenden Zellen. Einer der feststehenden Teile des Steuerkopfes ist zweckmäßig auf seiner dem mittleren drehbaren Teil anliegenden Seite mit konzentrischen Nuten versehen, welche zusammen mit der Fläche des mittleren Teiles konzentrische Kanäle bilden. Im drehbaren Teil sind gerade und schräg von einer zur anderen Seite des drehbaren Mittelteiles verlaufende Bohrungen vorgesehen. The exchanger now consists of a three-part control head, the two outer parts of which stand still, while the middle part is rotatable, and from stationary cells. One of the fixed parts of the control head is useful on its side lying against the central rotatable part with concentric grooves provided, which together with the surface of the central part concentric channels form. In the rotatable part are straight and oblique from one side to the other of the rotatable central part extending bores provided.

Die Betätigung der zwischen den Zellen angeordneten Absperrorgane kann nach dem jeweiligen Schaltplan automatisch von dem drehbaren Steuerkopfmittelteil gesteuert werden. The actuation of the shut-off devices arranged between the cells can automatically from the rotatable control head center part according to the respective circuit diagram being controlled.

An sich ist die Verwendung von Drehschiebern zum Steuern von Flüssigkeits- oder Gasströmen bekannt. In itself, the use of rotary valves to control fluid or gas flows known.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung können die Zellen im Kreis angeordnet sein. Nach,einer Ausführungsform der Erfindung genügt es jedoch bereits, eine kreisförmige Schaltung für die Zellen vorzusehen, so daß die räumliche Anordnung der Zellen selbst auch von der Kreisform abweichen kann. Dann brauchen die seitlichen Zellenwände selbstverständlich nicht mehr radial zu verlaufen. In a device according to the invention, the cells can in a circle be arranged. According to one embodiment of the invention, however, it is already sufficient to provide a circular circuit for the cells, so that the spatial arrangement the Cells themselves can also deviate from the circular shape. Then need the side cell walls of course no longer run radially.

Für die Zeichnung wurde als Beispiel die Reinigung eines chromsäurehaltigen Spülwassers gewählt, wobei der Schaltplan in Fig. 1 dargestellt und erläutert ist. Die F i g. 2 bis 9 stellen schematisch einen Austauscher gemäß der Erfindung dar, bei dem die Zellen in einer Reihe aufgestellt und der dreiteilige Steuerkopf im mittleren drehbaren Teil auch Schrägbohrungen aufweist. For the drawing, the cleaning of a chromic acid was used as an example Rinse water selected, the circuit diagram in Fig. 1 is shown and explained. The F i g. 2 to 9 schematically represent an exchanger according to the invention, in which the cells are placed in a row and the three-part control head in the middle rotatable part also has inclined bores.

Die Bezugszeichen sind möglichst so gewählt worden, daß entsprechende Teile dieselben Bezugszeichen tragen wie in der Zeichnung des Hauptpatentes. Im einzelnen betrifft Fig. 2 die Zellen und ihre absperrbaren Verbindungswege, F i g. 3 den dreiteiligen Steuerkopf, F i g. 4 und 5 den feststehenden äußeren Teil des Steuerkopfes, Fig.6 und 7 den mittleren drehbaren Teil des Steuerkopfes, Fig. 8 und 9 den anderen feststehenden äußeren Teil des Steuerkopfes. The reference numerals have been chosen as far as possible so that corresponding Parts bear the same reference numerals as in the drawing of the main patent. in the FIG. 2 relates individually to the cells and their closable connecting paths, F i G. 3 the three-part control head, F i g. 4 and 5 the fixed outer part of the control head, Fig. 6 and 7 the central rotatable part of the control head, Fig. 8 and 9 the other fixed outer part of the control head.

Der Schaltplan nach Fig. 1 stellt den Stofffluß durch die gemäß F i g. 2 im Kreis schaltbaren Zellen dar. Die als Beispiel gewählte Reinigung eines chromsäurehaltigen Wassers geht nun wie folgt vor sich: Nach F i g. 4 tritt die vom Behälter 91 kommende Lösung (chromsäurellakiges Spülwasser) über die Leitung 51 in die Bohrung 61 des feststehenden Steuerkopfteiles 25 ein. Am Ende der Bohrung 61 ist in die Innenseite des Teiles 25 eine kreisförmige Nut 44 eingearbeitet. Der Nut 44 gegenüber befindet sich im mittleren drehbaren Steuerkopfteil 26 (F i g. 6 und 7) eine Bohrung 62, durch welche die Lösung sodann fließt. Sie tritt bei 63 aus der Bohrung 62 aus, um eine Winkelbohrung64 des anderen feststehenden Teiles 45 (F i g. 8) des Steuerkopfes zu durchfließen. Diese Bohrung 64 ist durch eine Leitung 51' mit der Zelle 18 (F i g. 2) verbunden. Hier gibt die Flüssigkeit die Chromsäure zum größten Teil an den in der Zelle befindlichen Ionenaustauscher ab. Durch das geöffnete Ventil 32 erreicht die Flüssigkeit sodann die Zelle 2, darauf bei geöffnetem Ventil 32' die Zelle 3 und schließlich bei geöffnetem Ventil 32" die Zelle 4. Bei geschlossenem Ventil 32"' wird die Flüssigkeit über einen Anschlußstutzen 51" in den anderen feststehenden Teil 45 des Steuerkopfes (Fig. 8 und 9) geleitet. Das inzwischen von Chromsäure völlig gereinigte Wasser wird nun durch die Winkelbohrung 65 und die Öffnung 66 in die drehbare Scheibe 26 (Fig.6 und 7) geleitet. Eine etwas schräge Bohrung 67 leitet die Flüssigkeit sodann über die Öffnung 68 in die im Teil25 befindliche Nut 69, welche über Bohrung 70 mit der Abflußleitung 51"' verbunden ist. The circuit diagram of FIG. 1 represents the flow of matter through the according to F. i g. 2 cells that can be switched in a circle. The cleaning of a Chromic acid-containing water now proceeds as follows: According to FIG. 4 enters the from the container 91 coming solution (chromic acid lacquered rinsing water) via the line 51 into the bore 61 of the fixed control head part 25. At the end of the hole 61 a circular groove 44 is worked into the inside of the part 25. Of the The groove 44 opposite is located in the central rotatable control head part 26 (FIG. 6 and 7) a bore 62 through which the solution then flows. She joins 63 from the bore 62 to an angle bore 64 of the other fixed part 45 (Fig. 8) of the control head to flow through. This hole 64 is through a Line 51 'connected to cell 18 (Fig. 2). Here the liquid gives the Most of the chromic acid is transferred to the ion exchanger in the cell. The liquid then reaches cell 2 through the opened valve 32 cell 3 when valve 32 'is open and finally when valve 32 "is open the cell 4. When the valve 32 '' 'is closed, the liquid is supplied via a connecting piece 51 "in the other fixed part 45 of the control head (Fig. 8 and 9). The water, which has now been completely purified from chromic acid, is now fed through the angled hole 65 and the opening 66 in the rotatable disc 26 (Fig. 6 and 7). A something Inclined bore 67 then guides the liquid through the opening 68 into the part 25 located groove 69, which via bore 70 with the drainage line 51 '' 'connected is.

Inzwischen wird auf analoge Weise durch die Zellen 16 und 16 a, welche mit dem bereits beladenen Austauscher gefüllt sind, Wasser zum Spülen hindurchgeleitet. Der Weg, den dieses Spülwasser nimmt, sei ebenfalls kurz geschildert: Vom Behälter 92 (F i g. 4) kommend tritt es durch die Leitung 52 bei 71 in die Scheibe 25 ein, gelangt durch die Bohrung 72 in die Nut 73 und fließt hierauf von 74 an durch die schräge Bohrung 75 (in F i g. 7) der mittleren drehbaren Scheibe 26 der Öffnung 76 zu. Sie trittt dann durch die öffnung 76 und Bohrung 77 in die Leitung 52 ein und gelangt über die Zelle 16, das geöffnete Ventil 32"" und die Kammerloa durch die Leitung 52" zurück zum Steuerkopfteil 45, durch Öffnung 78 (F i g. 9), Schrägbohrung 79 und Öffnung 80 in die Nut 81 der feststehenden Scheibe 25 (F i g. 5), von wo sie durch die Bohrung 82 abfließt. In the meantime, cells 16 and 16 a, which are filled with the already loaded exchanger, water passed through for rinsing. The route that this rinsing water takes is also briefly described: From the container 92 (Fig. 4), it enters disk 25 through line 52 at 71, passes through the bore 72 into the groove 73 and then flows from 74 through the inclined bore 75 (in Fig. 7) of the central rotatable disc 26 of the opening 76 to. It then enters through opening 76 and bore 77 line 52 on and passes through the cell 16, the opened valve 32 "" and the chamber loa the line 52 ″ back to the control head part 45, through opening 78 (FIG. 9), inclined bore 79 and opening 80 in the groove 81 of the fixed disc 25 (Fig. 5), from where it flows through the bore 82.

In ähnlicher Weise erfolgt der Ablauf des noch in der Zelle 6 befindlichen Restwassers, die Regenerierung des chromsäurehaltigen Austauschers mit Natronlauge in den Zellen 9, 10, 11 und 13, der Ab lauf der Restlauge aus Zelle 5 und die Spülung in den Zellen 7 und 7a.The process which is still in cell 6 is carried out in a similar manner Residual water, the regeneration of the chromic acid-containing exchanger with caustic soda in cells 9, 10, 11 and 13, the run of the residual liquor from cell 5 and the rinse in cells 7 and 7a.

In nicht näher gekennzeichneter Weise erfolgt entweder über mit der mittleren drehbaren Scheibe verbundene Nocken, Vorsprünge oder ähnliche Elemente auf mechanischem Wege ein Verschluß der zwischen den Zellen befindlichen Ventile 32, oder diese Betätigung geschieht durch elektrische Schaltelemente, welche mit der mittleren Scheibe 26 fest verbunden sind und durch Ein- bzw. Ausschalten eines Stromes zwischen den Zellen sitzende Magnetventile betätigen. Die Drehung der mittleren Scheibe wird über einen Antriebsmotor gesteuert von dem Auftreten kleinster Mengen von Chromsäure im Ab fluß. Hierzu werden chemische, optische und elektrische Verfahren eingesetzt. In a manner not specifically identified, either with the central rotatable disc connected cams, projections or similar elements a mechanical closure of the valves located between the cells 32, or this operation is done by electrical switching elements, which with the middle disk 26 are firmly connected and by switching on or off a Actuate solenoid valves located between the cells. The rotation of the middle The disc is controlled by a drive motor to prevent the occurrence of the smallest amounts of chromic acid in the drain. Chemical, optical and electrical processes are used for this purpose used.

Auch der Zufluß der Natronlauge zu den Zellen, welche regeneriert werden sollen, kann von dem Vorhandensein einer bestimmten Menge freier Natronlauge in der abfließenden Regenerierflüssigkeit durch öffnen oder Schließen eines Ventils beeinflußt werden. In gleicher Weise werden auch die zufließenden Spülwassermengen reguliert. Also the influx of caustic soda to the cells, which regenerates can depend on the presence of a certain amount of free sodium hydroxide solution in the outflowing regeneration liquid by opening or closing a valve to be influenced. The flushing water flows in are also in the same way regulated.

Claims

Claims: 1. Device for separating gas or liquid mixtures by using adsorbents or ion exchangers with a variety of die Cells arranged in a circle with radial partitions and absorbing solids radial feed and discharge for the material to be processed and the treatment agent, taking multiple cells into a cell group that oppose each adjacent cell group or single cell is locked, combined and switched so that a Flow through the material to be processed or the treatment agent through the individual Allows cells of a group in the circumferential direction of the circle formed from the cells is, and according to patent 1,181,674 each cell to the two adjacent cells each has a shut-off containing connection paths, so that after each adjacent cells either separated from each other or for guiding the material to be processed or the treatment agent in the circumferential direction can be connected to each other, d u r c h marked that at stationary Arrangement of the cells connected in this way divides the circuit via a three-part Control head takes place, the middle rotatable part (26) with - corresponding to the circuit diagram - Holes for connecting the two outer fixed parts (25, 45) the control head existing channels is provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that one of the fixed parts of the steering head on its middle one rotatable part (26) adjacent side is provided with concentric grooves, which together with the surface of the central part form concentric channels

3. Device according to claim 2, characterized in that the central rotatable part (26) of the Has control head inclined bores from one side to the other.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the shut-off devices (32, 32 ') arranged between the cells from the middle part (26) of the control head can be controlled.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the cells are not set up in a circle, but switched in a circle.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1002174, 1 014 402, 1023939, 1107468.