DE2115978A1 - Mixing device for gases - Google Patents
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Description
Priorität: 3. April I97o Nr. 15 9k i/7ο , EnglandPriority: April 3, 1997o No. 15 9k i / 7ο , England
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum innigen Vermischen zweier Gasströme, insbesondere zum Vermischen eines Sauerstoff enthaltenden Gasstromes mit einem einen oder mehrere Kohlenwasserstoffe enthaltenden Gasstrom, bestehend aus -· einem mit Ein- und Auslassen für die Gasströme versehenen Gehäuse. The invention relates to a device for the intimate mixing of two gas streams, in particular for mixing one Oxygen-containing gas stream with a gas stream containing one or more hydrocarbons, consisting of - · a housing provided with inlets and outlets for the gas flows.
Die Mischung derartiger Gasströme ist für die Gewinnung von Acetaldehyd aus Methan, Äthylen und Äthylalkohol, für die Gewinnung von Acetaldehyd und Essigsäure aus Äthan, für die Gewinnung von Isopropanol und Aceton aus Propan, für die Gewinnung von Methylalkohol, Formaldehyd und Acetaldehyd aus Butan, für die Gewinnung von Äthylenoxyd aus Äthylen und für die Gewinnung von Phthalsäureanhydrid aus Naphthalin oder Ox-thoxylol erforderlich, wobei die Gewinnung in einem Reaktor durchThe mixture of such gas streams is for the production of acetaldehyde from methane, ethylene and ethyl alcohol, for the production of acetaldehyde and acetic acid from ethane, for the production of isopropanol and acetone from propane, for the production of methyl alcohol, formaldehyde and acetaldehyde from butane, for the extraction of ethylene oxide from ethylene and for the extraction of phthalic anhydride from naphthalene or ox-thoxylene required, the extraction being carried out in a reactor
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katalytische oder thermische Umsetzung erfolgt, dem die vermischten Gasströme zugeführt werden.catalytic or thermal conversion takes place, which the mixed Gas flows are supplied.
Derartige Gemische haben bekanntlich die Neigung zur Bildung explosiver oder entflammbarer Zusammensetzungen. Um die Bildung derartiger Zusammensetzungen zu vermeiden, wird bei einer bekannten Vorrichtung zum Mischen großer Gasvolumenströme das eine, aus Rohrbündeln austretende Gas in den Strom eines zweiten Gases eingestrahlt, wodurch man infolge der auftretenden Turbulenzen ein gutes Vermischen in einer stromab von den Rohren gelegenen Kammer erhält. Es läßt sieh jedoch nicht vermeiden, daß sich in einer solchen Mischkammer örtlich oder zeitlich Gemische bilden, die innerhalb der explosionsgefährdeten Grenzen liegen, wobei das übrige Gasgemisch eine Zusammensetzung hat, die außerhalb des Gefahrenbereiches liegt.Such mixtures are known to have a tendency to form explosive or flammable compositions. About education To avoid such compositions is in a known device for mixing large gas volume flows a gas emerging from tube bundles is injected into the flow of a second gas, whereby one as a result of the occurring Turbulence gets good mixing in a chamber downstream of the tubes. However, it cannot be avoided that in such a mixing chamber locally or temporally mixtures form within the potentially explosive There are limits, with the remaining gas mixture having a composition that lies outside the danger area.
Außerdem können bei instationären Zuständen, beispielsweise am Anfang, am Ende oder infolge einer Störung oder Unterbrer· chung des Verfahrensablaufes, unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen auftreten oder erforderlich sein, wodurch eine Rückdiffusion der zu oxydierenden organischen Verbindungen durch die Rohre und somit eine Bildung von explosiven Gemischen eintreten kann. Zur Vermeidung der Rückdiffusion läßt man bekanntermaßen die Gase durch di'e Rohre entsprechend schnell strömen und setzt außerdem Inertgas, beispielsweise Stickstoff, Argon, Kohlendioxyd oder Inertgasgemische zu. Dies hat jedoch den Nachteil, daß dadurch teilweise enorm große Inertgasmengen bereitgestellt werden müssen.In addition, in the case of unsteady states, for example at the beginning, at the end or as a result of a fault or interruption determination of the process sequence, different oxygen concentrations occur or be necessary, which causes a back diffusion of the organic compounds to be oxidized through the pipes and thus the formation of explosive mixtures can occur. To avoid back diffusion leaves it is known that the gases through the pipes accordingly flow rapidly and also add inert gas, for example nitrogen, argon, carbon dioxide or inert gas mixtures. However, this has the disadvantage that in some cases enormously large amounts of inert gas have to be made available.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher sich die Gasströme so mischen lassen, daß keine explosiven Zusammensetzungen entstehen, wobei die Inertgaszusätze auf ein Minimum beschränkt werden sollen.The object of the present invention is therefore to create a device of the type mentioned at the outset, with which the gas streams can be mixed so that no explosive Compositions arise in which the inert gas additives should be kept to a minimum.
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Diese Aufgabe wird bei der Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Einlaß für den ersten Gasstrom an einem Gehäuseende, der Einlaß für den zweiten Gasstrom in der Gehäuseseitenwand stromab vom Einlaß für den ersten Gasstrom, der Auslaß für das Gemisch stromab vom Einlaß für den zweiten Gasstrom, im Gehäuse zwischen dem Einlaß für den ersten und den zweiten Gasstrom eine Trennwand, zwischen dem Einlaß für den zweiten Gasstrom und dem Auslaß für das Gemisch wenigstens eine Lochplatte und von einer Trennwand an einem Ende gehalterte und durch sie hindurchgehende Rohre, die durch die Lochplatte bzw. die Lochplatten hindurchgehen, angeordnet 'iii,This object is achieved in the device of the type described at the outset in that the inlet for the first gas stream at one end of the housing, the inlet for the second gas stream in the housing side wall downstream of the inlet for the first gas stream, the outlet for the mixture downstream of the inlet for the second gas stream, a partition in the housing between the inlet for the first and second gas stream, between the inlet for the second gas stream and the outlet for the mixture has at least one perforated plate and supported by a partition at one end and passing through it Pipes that pass through the perforated plate or plates, arranged 'iii,
Ohne die Lochplatten wäre die Geschwindigkeitsverteilung des quer zum ersten Gasstrom eintretenden zweiten Gasstromes infolge seiner rechtwinkligen Ablenkung beim Eintreten am Gehäuseauslaß ungleichförmig. Die Lochplatten sorgen für die Ausbildung eines gleichmäßigen Geschwindigkeitsprofils, Während des axialen Vorbeiströmens des zweiten Gasstromes an den Rohrenden, durch welche der erste Gasstrom austritt, wird an diesen Rohrenden ein Saugdruck erzeugt, was eine Rückdiffusion von Gasen des zweiten Gasstromes durch die Rohre unmöglich werden läßt. Dadurch, daß die Geschwindigkeit des zweiten Gasstromes gleichmäßig ist, ist auch der an den Rohrenden auftretende Saugdruck gleichmäßig verteilt. Da dadurch die Gefahr einer Rückdiffusion und der Bildung von Detonationsgemischen beseitigt ist, entfällt auch das Zusetzen von Inertgas .Without the perforated plates, the velocity distribution of the second gas flow entering transversely to the first gas flow would be non-uniform as a result of its right-angled deflection when entering the housing outlet. The perforated plates ensure the formation of a uniform velocity profile.While the second gas stream flows axially past the pipe ends through which the first gas stream exits, a suction pressure is generated at these pipe ends, which makes a back diffusion of gases of the second gas stream through the pipes impossible . Because the speed of the second gas flow is uniform, the suction pressure occurring at the pipe ends is evenly distributed. Since this eliminates the risk of back diffusion and the formation of detonation mixtures, there is also no need to add inert gas.
Soll ein Sauerstoff enthaltender Gasstrom, der im wesentlichen aus reinem Sauerstoff, Luft oder mit einem Inertgas verdünnten Sauerstoff besteht, mit einem Wasserstoff enthaltenden Gasstrom vermischt werden, so tritt der den Sauerstoff enthaltende Gasstrom in Längsrichtung in das Gehäuse ein, während man den Gasstrom mit dem V.'asserstoff quer zuführt.Is an oxygen-containing gas stream, which is essentially pure oxygen, air or diluted with an inert gas Oxygen is mixed with a gas stream containing hydrogen, the one containing the oxygen occurs Gas flow in the longitudinal direction into the housing, while the Gas flow with the V.'asserstoff transversely feeds.
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Durch die gleichmäßigen Geschwindigkeitsprofile der zu vermischenden Gasströme gesehen über dem Gehäusequerschnitt im Vermischungsbereich erhält man eine örtlich und zeitlich gleichmäßige Gemischbildung. Die Gleichmäßigkeit der Profile bzw« der Gemischbildung läßt sich dadurch noch verbessern, daß die Löcher in den Lochplatten alle die gleiche Größe haben. Vorzugsweise sind die Löcher in der oder den Loch/platten gleichmäßig verteilt und die Fläche eines Lochquerschnittes überschreitet 5^ % der Querschnittsfläche eines Rohres nicht. Die Gesamtfläche der Löcher in der bzw. den Lochplatten soll wenigstens 57 % der Gesamtfläche der zugehörigen Lochplatte betragen. Die Querschnittsform der Löcher kann beispielsweise dreieckig, quadratisch oder kreisförmig sein. Werden Löcher mit geraden, gebohrten bzw. gestanzten Rändern verwendet, so ist zweekmäßigerweise die Gesamtfläche der Löcher als Prozentsatz der Querschnittsfläche des Gehäuses größer als die Gesamtfläche der Löcher, die auf der stromauf gelegenen Seite abgerundete Kanten haben.The uniform velocity profiles of the gas flows to be mixed, seen over the housing cross-section in the mixing area, result in a spatially and temporally uniform mixture formation. The uniformity of the profiles or the formation of the mixture can be further improved if the holes in the perforated plates are all the same size. The holes are preferably evenly distributed in the perforated plate or plates and the area of a hole cross-section does not exceed 5 ^% of the cross-sectional area of a pipe. The total area of the holes in the perforated plate or plates should be at least 57 % of the total area of the associated perforated plate. The cross-sectional shape of the holes can be triangular, square or circular, for example. If holes with straight, drilled or punched edges are used, the total area of the holes as a percentage of the cross-sectional area of the housing is advantageously greater than the total area of the holes which have rounded edges on the upstream side.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, daß die Rohre um wenigstens das Zehnfache eines Lochdurchmessers über die am weitesten stromab liegende Lochplatte in den Auslaß hinausragen. Vorzugsweise beträgt diese Entfernung das Zwanzigfache eines Lochdurchmessers. Bei Löchern, deren Querschnitt nicht kreisförmig ist, verwendet man als Bezugsgröße den "äquivalenten Durchmesser", der sich aus dem Quotienten vierfache Querschnittsfläche geteilt durch den Umfang der Querschnittsflache ermitteln läßt. Durch dieses Hinausragen der Rohre über die letzte Lochplatte werden Pulsationen bzw. Schwankungen in den Geschwindigkeits- und Durchsatzverteilungen zum Verschwinden gebracht, die durch die aus den Löchern hervortretenden Gasströme hervorgerufen werden, wobei diese Schwankungen beseitigt sind, ehe der- Kohlenwasserstoff enthaltende Gasstrom die Mündungen der Rohre erreicht.It has been found to be advantageous that the tubes by at least ten times a hole diameter protrude beyond the most downstream perforated plate into the outlet. Preferably this distance is twenty times the diameter of a hole. In the case of holes whose cross-section is not circular, the "equivalent diameter" is used as a reference value, which can be determined from the quotient of four times the cross-sectional area divided by the circumference of the cross-sectional area leaves. This protrusion of the tubes over the last perforated plate causes pulsations or fluctuations in the Speed and throughput distributions to disappear brought about by the gas streams emerging from the holes, eliminating these fluctuations are before the hydrocarbon-containing gas stream Mouths of the pipes reached.
-1 0 9 8 4 37 1 9 6 5 - gAD OfWMNAl.-1 0 9 8 4 37 1 9 6 5 - gAD OfWMNAl.
Die Gleichmäßigkeit des Geschwindigkeits- und Durchsatzprofils des zweiten Gasstromes wird noch dadurch verbessert, daß zwei Lochplatten vorgesehen werden, deren Abstand zueinander vorzugsweise wenigstens das Zehnfache des Durchmessers eines Loches beträgt. In dem Gehäuse können selbstverständlich auch mehrere Lochplatten angeordnet werden; um jedoch einen zu hohen Druckabfall zu vermeiden, sollte die Gesamtquerschnittsfläche aller Löcher in einer Lochplatte dann größer sein als die Gesamtquerschnittsflache, wenn nur eine oder zwei Lochplatten in der Mischvorrichtung angeordnet sind. The evenness of the speed and throughput profile of the second gas stream is further improved in that two perforated plates are provided, the distance between them is preferably at least ten times the diameter of a hole. In the housing can of course also several perforated plates are arranged; however, in order to avoid too high a pressure drop, the total cross-sectional area of all holes in a perforated plate must then be larger than the total cross-sectional area if only one or two perforated plates are arranged in the mixing device.
Die Rohre können sich durch die Lochplatten so hindurcherstrecken, daß um jedes Rohr ein freier Ringraum verbleibt. Dies hat den Vorteil, daß die von dem Kohlenwasserstoff enthaltenden Gasstrom an den Enden der Rohre ausgeübte Saugwirkung durch die Strahlwirkung des Gasstromes aus den Ringräumen noch begünstigt wird. Dabei kann es jedoch wiederum passieren, daß die Strahlwirkung an den einzelnen Rohren lokal unterschiedlich ist, wodurch die Gefahr der Rückdiffusion in bestimmten Fällen wieder erhöht wird. Im allgemeinen läßt man deshalb diese Ringräume weg oder dichtet sie ab.The tubes can extend through the perforated plates in such a way that that a free annular space remains around each tube. This has the advantage that the hydrocarbon containing Gas flow suction effect exerted at the ends of the tubes by the jet effect of the gas flow from the annulus is still favored. In this case, however, it can again happen that the jet effect on the individual tubes differs locally is, whereby the risk of back diffusion is increased again in certain cases. Generally one leaves therefore remove or seal these annular spaces.
Die Möglichkeit, daß sich ein Rückstrom ausbildet bzw. eine Rückdiffusion einsetzt, wird weiterhin dadurch verringert, daß der Druckabfall des in Axialrichtung des Gehäuses eintretenden Gases nicht zu klein ist. Dieser Druckabfall kann dadurch erhöht werden, daß sich die Rohre um wenigstens das Zehnfache eines Rohrdurchmessers stromauf von der Trennwand, also der Wand, in welcher die Rohre befestigt sind, erstrecken. Wahlweise oder zusätzlich dazu kann der Druckabfall unmittelbar stromauf von dieser Trennwand auch dadurch erhöht werden, daß zwischen dem Einlaß für den ersten Gasstrom und der Trennwand eine Zwischenplatte mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Öffnungen vorgesehen ist. Zusätzlich zur gleichförmigen Verteilung des ersten Gasstromes über dem Gehäxtsequer-The possibility that a back flow develops or a back diffusion sets in is further reduced by the fact that the pressure drop of the gas entering in the axial direction of the housing is not too small. This pressure drop can be increased as a result be that the pipes are at least ten times a pipe diameter upstream of the partition, so the Wall in which the tubes are attached, extend. Optionally or in addition to this, the pressure drop can be immediate upstream of this partition can also be increased in that between the inlet for the first gas stream and the partition wall an intermediate plate with a plurality of evenly distributed Openings is provided. In addition to the uniform distribution of the first gas flow over the Gehäxtsequer-
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schnitt führt der Druckabfall an diesen Öffnungen in der Zwischenplatte zu einer erhöhten Gasgeschwindigkeit, was wiederum dem Entstehen eines Rückstromes von Teilen des zweiten Gasstromes entgegenwirkt.cut leads to the pressure drop at these openings in the Intermediate plate to an increased gas velocity what in turn counteracts the occurrence of a return flow of parts of the second gas flow.
Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung eignet sich besonders zum Mischen von zwei Beschickungsströmen eines Uniwälzsystems, das herkömmlicherweise in dem sogenannten direkten Oxydationsprozeß bei der Herstellung von Athylenoxyd verwendet wird. The mixing device according to the invention is particularly suitable for mixing two feed streams of a uni-rolling system conventionally used in the so-called direct oxidation process in the manufacture of ethylene oxide.
Anhand der beiliegenden Zeichnung wird eine beispielsweise Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nKlirvr erläutert.Using the accompanying drawing, an example Embodiment of the present invention nKlirvr explained.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten.Fig. 1 shows the device according to the invention in a side view partially cut.
Fig. 2 zeigt in einem Axialschnitt einen Teil des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Innenanordnung.Fig. 2 shows in an axial section part of the housing of the device according to the invention with the internal arrangement.
Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2.FIG. 3 is a section taken along line 3-3 of FIG. 2.
Der erste Gasstrom 1 tritt in die in den Figuren gezeigte Mischvorrichtung in Längsrichtung durch einen Einlaßstutzen in ein Kopfteil 2o ein, dessen Querschnitt der Form einer Halbellipse entspricht, wobei an dem dem Einlaßstutzen gegenüberliegenden Ende des Kopfteils 2o Flansche 5° sitzen, die sich in Richtung der großen Ellipsenachse erstrecken. In dem Kopfteil 2o ist eine Zwischenwand 4o vorgesehen, die mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Öffnungen versehen ist. Der erste Gasstrom 1 strömt durch diese Löcher 4o hindurch in eine Kammer 45, wo er infolge der Löcher 4o gleichmäßig verteilt und ein Druckabfall aufgetreten ist. Dieser Druckabfall führt zu einer Geschwindigkeitserhöh\mg des durch die Kammer 45, die von dem Kopfteil 2o begrenzt ist, strömenden Gases.The first gas stream 1 enters that shown in the figures Mixing device in the longitudinal direction through an inlet port in a head part 2o, the cross section of which has the shape of a Half-ellipse corresponds, with the opposite end of the head part 2o flanges 5 ° from the inlet port, which extend in the direction of the major axis of the ellipse. In the head part 2o an intermediate wall 4o is provided with a A plurality of evenly distributed openings is provided. The first gas stream 1 flows through these holes 4o in a chamber 45 where it is evenly distributed due to the holes 4o and a pressure drop has occurred. This pressure drop leads to an increase in the velocity of the through the chamber 45, which is limited by the head part 2o, flowing gas.
1098 A3/196 51098 A3 / 196 5
In die Kammer k$ ragt eine Probeentiiahmevqrrichtung 3o, mit der ein eventuell auftretender Rückstrom von Gasen des zweiten Gasstromes in den Kopf 2o feststellbar ist.In the chamber k $ a Probeentiiahmevqrrichtung 3o, with a possibly occurring backflow of gases of the second gas stream is 2o detected in the head protrudes.
Dem am Kopfteil 2o sitzenden Flansch 5o gegenüber ist der Plansch 7o des stromauf gelegenen Gehäuseteils 80 angeordnet. Zwischen den Flanschen 5o und 70 ist eine Trennwand 60 angeordnet, durch welche Rohre 9o hindurchtreten, die gleichzeitig in der Trennwand 60 gehaltert sind. Die Rohre 9o sind gleichmäßig über dem Querschnitt des Gehäuses 80 verteilt, wobei die Rohre des Rohrbündels durch Abstützträger loo zusätzlich gehalten sein können. Der die Kammer 45 durchströmende erste Gasstrom tritt in die Rohre 9o ein und strömt in diesen Rohren bis zu deren Austritt stromab von den Lochplatten l4o, durch welche die Rohre in dem stromab gelegenen Gehäuseteil 12o hindurchgehen. Die Lochplatten sind an ihrem Außenumfang durch Absteifringe I30 verstärkt und durch Zentrieransätze I50 zentriert, wodurch gleichzeitig die Rohre 9o im Gehäuseteil 12o ausgerichtet werden.The flange 5o sitting on the head part 2o is opposite Plansch 7o of the upstream housing part 80 is arranged. A partition 60 is arranged between the flanges 5o and 70, through which tubes 9o pass, which at the same time are held in the partition wall 60. The tubes 9o are evenly distributed over the cross section of the housing 80, the The tubes of the tube bundle are additionally held by support beams loo could be. The first gas stream flowing through the chamber 45 enters the tubes 9o and flows in these tubes up to their exit downstream of the perforated plates l4o, through which the tubes in the downstream housing part 12o go through. The perforated plates are reinforced on their outer circumference by stiffening rings I30 and centered by centering lugs I50, whereby at the same time the tubes 9o in the housing part 12o be aligned.
Der zweite Gasstrom 2 tritt in die Mischvorrichtung durch einen Einlaßstutzen I60 ein, der in der Seitenwand des Gehäuseteils 80 angeordnet ist. Das Gas des zweiten Gasstromes wird in Axialrichtung des Gehäuses umgelenkt und strömt um die Außenseite der Rohre 9o durch die beiden in dem Gehäuseteil 12o angeordneten Lochplatten lAo, wodurch der zweite Gasstrom ein über dem Querschnitt gleichmäßiges Geschwindigkeitsprofil erhält. Der- aus den Enden der Rohre 9° austretende erste Gasstrom vermischt sich mit dem um die Rohre 9o strömenden zweiten Gasstrom, wobei aus Fig. 2 ,deutlich zu sehen ist, daß zwischen den zu vermischenden Gasströnien keinerlei Kontakt bis zu dem stromab gelegenen Ende der Rohre 9o möglich ist. Die so vermischten Gase strömen durch das Gehäuseteil 12o und treten aus dem Gehäuse durch den Auslaß 3 (Fig. l) aus.The second gas stream 2 enters the mixing device through an inlet port I60, which is in the side wall of the housing part 80 is arranged. The gas of the second gas flow is deflected in the axial direction of the housing and flows around the outside of the tubes 9o through the two perforated plates lAo arranged in the housing part 12o, whereby the second gas flow enters maintains a uniform velocity profile over the cross-section. The first gas flow emerging from the ends of the tubes 9 ° mixes with the second flowing around the tubes 9o Gas flow, FIG. 2 clearly showing that there is no contact whatsoever between the gas flows to be mixed up to the downstream end of the tubes 9o is possible. The gases mixed in this way flow through the housing part 12o and emerge from the housing through the outlet 3 (Fig. 1).
1Q98A3/19651Q98A3 / 1965
In Fig. 3 ist eine Lochplatte l^ö gezeigt, die an ihrem Außenumfang einen Absteifring I30 aufweist. Die Lochplatte l4o ist durch Zentrieransätze I50 zentriert gehalten. Durch die Lochplatte l4o ragen die Rohre 9o in den stromab gelegenen Gehäuseteil 12o vor. Die bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 gezeigten Löcher sind quadratisch, können jedoch, wie bereits erwähnt, kreisförmig, dreieckig oder anders geformt sein, wobei nur auf eine gleichmäßige Verteilung Wert.zu legen ist.In Fig. 3, a perforated plate l ^ ö is shown on its outer circumference has a stripping ring I30. The perforated plate is l4o kept centered by centering lugs I50. Through the perforated plate l4o the tubes 9o protrude into the downstream housing part 12o before. Those shown in the embodiment of FIG Holes are square, but as mentioned earlier, they can be circular, triangular or otherwise shaped, where only an even distribution is important.
Anhand der nachstehenden Beispiele wird die vorliegende Erfindung weiter erläutert.The present invention is illustrated by the following examples further explained.
Es sollen eine erfindungsgemäße und eine herkömmliche Mischvorrichtung verglichen werden, wobei jede der Vorrichtungen einen Durchmesser von etwa 5° cm hat und die gleiche Anzahl von Rohren enthält. Bei der herkömmlichen Vorrichtung ist eine einzige Trennwand vorgesehen, welche den stromauf gelegenen Gehäuseteil 80 von dem Auslaß 3 trennt. Das durch den zweiten Einlaßstutzen 160 eintretende Gas strömt zum Auslaß 3 durch die die Rohre umgebenden Ringräume.A mixing device according to the invention and a conventional mixing device are intended are compared, each of the devices being about 5 ° cm in diameter and the same number of pipes contains. In the conventional device, a single partition wall is provided, which the upstream Housing part 80 separates from the outlet 3. The gas entering through the second inlet port 160 flows through to the outlet 3 the annular spaces surrounding the pipes.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind zwei Lochplatten vorgesehen, deren Löcher gleichmäßig verteilt sind und einen Durchmesser von etwa 12 mm haben. Die Lochplatten sind in einem Abstand von 12 cm voneinander angeordnet.In the device according to the invention there are two perforated plates provided, the holes of which are evenly distributed and have a diameter of about 12 mm. The perforated plates are in arranged at a distance of 12 cm from each other.
Um bei der-herkömmlichen Vorrichtung das Auftreten von explosiven Zusammensetzungen in' dor Kammer zu vermeiden, war es erforderlich, I.900 nm'/h Stickstoff zuzusetzen. Bei sonst gleichen Bedingungen waren bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur 600 11m /h Stickstoff erforderlich. Abhängig vom Durchsatz hat sich herausgestellt, daß bei der erfindungs-In order to prevent the occurrence of explosive in the conventional device To avoid compositions in the chamber, it was necessary to add 1,900 nm '/ h of nitrogen. Otherwise The same conditions were in the device according to the invention only 600 11m / h nitrogen required. Depending on Throughput has been found that with the invention
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gemäßen Mischvorrichtung nur 1/3 bis 1/2 der bei der herkömmlichen Vorrichtung zuzusetzenden Inertgasmenge zur Vermeidung von Detonationsgemischen in der Kammer k^ erforderlich ist.According to the mixing device, only 1/3 to 1/2 of the amount of inert gas to be added in the conventional device is required to avoid detonation mixtures in the chamber k ^.
Mit Hilfe eines Pitot-Rohres werden die Geschwindigkeitsprofile 5 cm stromab von den Mündungen der Rohre in dem stromab gelegenen Gehäuseteil 12o der in Beispiel 1 beschriebenen Vorrichtungen untersucht. Bei gleichen Gasdurchsätzen durch jede der Vorrichtungen ergibt sich eine theoretische Gasgeschwindigkeit von etwa 7o m/s. Bei der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung liegt die gemessene Geschwindigkeit in einem Bereich zwischen 63 und 76 m/s. Das Geschwindigkeitsprofil bei der herkömmlichen Vorrichtung ist wesentlich unregelmäßiger, die Geschwindigkeit schwankt zwischen 38 und Io7 m/s.With the help of a pitot tube, the speed profiles 5 cm downstream from the mouths of the tubes in the downstream housing part 12o of the devices described in Example 1 examined. With the same gas throughputs through each of the devices, a theoretical gas velocity results of about 7o m / s. In the mixing device according to the invention the measured speed lies in a range between 63 and 76 m / s. The speed profile at the conventional device is much more irregular, the speed fluctuates between 38 and Io7 m / s.
PatentansprücheClaims
10 9 8 4 3/196510 9 8 4 3/1965
Claims (1)
Lochdurchmessers über die letzte Lochplatte (ldo)
hinausragen.5 · Device according to claim 4, characterized in that the tubes (9 °) by about twenty times one
Hole diameter over the last perforated plate (ldo)
protrude.
für den ersten Gasstrom und der Trennwand (60) angeordnete, mit einer Vielzahl von gleichmäßig verteilten Öffnungen versehenen Zwischenplatte (ko). 8. Device according to one of the previous claims, characterized by one between the inlet (Io)
intermediate plate (ko) arranged for the first gas flow and the partition wall (60) and provided with a multiplicity of evenly distributed openings.
wenigstens das Zehnfache eines Rohrdurchmessers stromauf von der Trennwand (60) erstrecken.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the tubes (9o) around
extend at least ten times a pipe diameter upstream of the partition wall (60).
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