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DE2224569A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit

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Publication number
DE2224569A1
DE2224569A1 DE19722224569 DE2224569A DE2224569A1 DE 2224569 A1 DE2224569 A1 DE 2224569A1 DE 19722224569 DE19722224569 DE 19722224569 DE 2224569 A DE2224569 A DE 2224569A DE 2224569 A1 DE2224569 A1 DE 2224569A1
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DE
Germany
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gas
liquid
cylinder
cylinders
chamber
Prior art date
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Application number
DE19722224569
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English (en)
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der Anmelder. P ist
Original Assignee
Hori, Shoichiro, Tokio
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Publication date
Application filed by Hori, Shoichiro, Tokio filed Critical Hori, Shoichiro, Tokio
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Description

  • Vorrichtung und Verfahren zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit, insbesondere durch Zerstäuben des Gases in der Flüssigkeit in feine Bläschen.
  • Der Erfinder der anmeldungsgemäßen Vorrichtung hat eine Vorrichtung zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit erfunden, und zwar mit einem die Flüssigkeit enthaltenden Behälter, einem sich vertikal im Behälter erstreckenden, in der Flüssigkeit drehbaren Zylinder, und einem Einlaßrohr zum Zuführen von Gas in die Flüssigkeit, wobei die Anordnung dergestalt ist, daß das Gas den rotierenden Zylinder aufgzmnd der Umdrehungsgeschwindiglat in Form einer Schicht umkreist und die Schicht dann in Bläschen zerstäubt, welche in die Flüssigkeit gelangen und Kontakt mit ihr aufnehmen (US-Patentschrift Nr. 761 Oc)).
  • Die vorliegende Erfindung ist eine vorteilhafte Weiterbildung der obigen Vorrichtung und erzielt einen wirksameren Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Zerstäuben von Gas in der Flüssigkeit in feine Bläschen vorzusehen, um das Gas in intimeren Kontakt mit der Flüssigkeit zu bringen.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, welche einen wirksameren Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit bewirken.
  • Erfindungsgemäß wird es dadurch erreicht, daß folgende Teile vorgesehen sind: ein die Flüssigkeit enthaltender Behälter mit einer Vielzahl von Zylindern, die in vertikalen regelmäßigen Abständen an einer vertikalen drehbaren Welle im Behälter angeordnet und befestigt sind, und mit abgeteilten Kammern, die je einen Zylinder pro Kammer enthalten und mittels Teilungswänden von gleicher Anzahl wie die Zylinder abgeteilt und mit bffnungen versehen sind, die Gas von der unteren Kammer zum Boden des Zylinders. in der oberen Kammer leiten; ein Zuführungsrohr zum Zuleiten von Gas in die Flüssigkeit in der untersten Kammer; Verbindungsrohre, die eine Verbindung mit der Flüssigkeit in der angrenzenden Kammer herstellen; wobei die Anordnung dergestalt ist, daß das in die unterste Kammer zugeleitete Gas aufgrund der Umdrehungsgeschwindigkeit die Außenseite des rotierenden Zylinders in Form einer Schicht umringt und die Gasschicht dann in feine Bläschen zerstäubt, a in die Flüssigkeit und in Kontakt mit dieser gelangen, und daß nach Vereinigung der Bläschen über dem Flüssigkeitsspiegel der Kammer das Gas zu dem Boden des darüber angeordneten Zylinders gelangt und in Bläschen zerstäubt, die Kontakt mit der Flüssigkeit in der nächsthöheren Kammer aufnehmen und den Weg wie oben beschrieben wiederholend in Richtung zur nächsthöheren Kammer fortsetzen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist.
  • Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch die mit mehreren rotierenden hohlen Zylindern versehene Vorrichtung, wobei die Zylinder in vertikalen Abständen voneinander an einer vertikalen Drehwelle angeordnet und angebracht und in einem Flüssigkeitsbehälter eingesetzt sind.
  • Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die mit mehreren rotierenden Zylindern versehene Vorrichtung, wobei die Zylinder in vertikalen Abständen an einer vertikalen Drehwelle angeordnet und in einem Flüssigteitsbehälter eingesetzt sind.
  • Fig. ) und 4 sind Teilschnitte durch zwei Abwandlungen des rotierenden Zylinders.
  • In Fig. 1 ist eine Flüssigkeit enthaltender Behälter 1 gezeigt, in welchem rotierende hohle Zylinder 2', 2", 2"' mit offenen unteren Enden in vertikalen regelmäßigen Abständen an einer vertikalen Drehwelle ) befestigt sind.
  • Die vertikale Drehwelle 3 rotiert rasch, angetrieben durch eine kraftgetriebene Antriebswelle 4. Der Innenraum des Behälters 1 ist in drei Kammern a, b und c durch Teilungswände 6', 6" eingeteilt, welche jeweils zwischen Zylinder 2' und 2" und Zylinder 2" und 2"' angeordnet und an ihren oberen Enden jeweils mit oeffnungen 5' und 5" versehen sind.
  • Diese Oeffnungen 5', 5" sind so gelegen, daß die durch die Flüssigkeit nach oben gelangenden Bläschen sich über der Flüssigkeit vereinigen und das Gas durch diese öffnungen in Richtung der Bodenbereiche der rotierenden Zylinder 2", 2"' geführt und von diesen Zylindern aufgefangen wird.
  • Wenn das Gas durch Rohr 7 von unterhalb des untersten Zylinders 2' in die in der Kammer a enthaltene Flüssigkeit eingeführt ist, wird es durch eine Leitplatte 8 geleitet und umlreist die Außenseite des rotierenden Zylinders aufgrund der Drehung des Zylinders 2' in Form einer dünnen Schicht. Diese dünne Gasschicht wird dann durch die von der raschen Umdrehung des Zylinders 2' erzeugte Brechungskraft in zahlreiche feine Bläschen zerstäubt und verteilt sich innerhalb des gesamten Gefäßes. Beim Aufsteigen durch die Flüssigkeit nehmen die Gasbläschen Kontakt mit ihr auf und vereinigen sich im Abschnitt a oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Dann wird das Gas in den rotierenden Zylinder 2" durch die oeffnung 5' der Teilungswand 6' zwischen den Abschnitten a und b geleitet. Die Gasbläschen werden weiterhin wie oben beschrieben in zahlreiche feine Bläschen zerstäubt, und die auf diese Weise gebildeten feinen Gasbläschen nehmen Kontakt mit der Flüssigkeit auf, während sie durch dieselbe aufsteigen. Die Gasbläschen vereinigen sich dann und werden durch die Öffnung 5" in die Kammer. c eingeführt. Dann werden die Gasbläschen wie oben beschrieben in feine Bläschen zerstäubt und nehmen beim Aufsteigen durch die Flüssigkeit Kontakt mit dieser auf. Schließlich wird das Gas durch die Ausgangsöffnung 1) aus dem Behälter entlassen. Die in den Kammern a, b und c enthaltenen Flüssigkeitsmassen sind durch die Verbindungsrohre 9' und 9"- in Verbindung miteinander gehalten, so daß die Flüssigkeiten aller Abschnitte gleich zusammengesetzt sein können.
  • Die Bezugszahl 10 bezeichnet eine Leitstange zum Halten des oberen Endteils der Welle 7, die Bezugszahl 11 eine Flüssigkeitseinlaßöffnung, die Bezugszahl 12 eine Flüssigkeitsauslaßöffnung und 13 eine Gasaustrittsöffnung.
  • In Fig. 2 sind die Zylinder 2', 2" und 2"' anstelle der rotierenden hohlen Zylinder 2', 2" und 2111 von Fig. 1 im Flüssigkeitsbehälter vorgesehen. In Fig. 2 wird das durch das Rohr 7 eingeblasene Gas durch das offene Ende des Zylinders 2' in Richtung der Mitte dieses Zylinders geleitet, wie durch die Leitplatte 8 geführt. Durch die rasche Umdrehung des Zylinders 2' tritt es wiederum aus dem offenen unteren Ende des Zylinders 2' aus und umringt die Außenseite des Zylinders in Form einer dünnen Schicht. Die Gasschicht wird dann durch die Brechungskraft des rotierenden Zylinders in zahlreiche feine Bläschen zerstäubt. Die Gasbläschen nehmen Kontakt mit der Flüssigkeit auf, während sie durch die Flüssigkeit nach oben gelangen, vereinigen sich und werden durch Öffnung 5' zum Boden des Zylinders 2" im Abschnitt b geführt.
  • Die Gasbläschen werden wie oben beschrieben weiterhin in feine Bläsclic~tn zerteilt und in Kontakt mit der Flüssigkeit gebracht.
  • Der oben erwähnte Vorgang wird wiederholt, bis das Gas schließlich durch die Ausgangsöffnung 15 austritt.
  • Wenn der Zylinder horizontal angeordnet ist und sein unteres Ende eine glatte Oberfläche gemäß Fig. 1 aufweist, kann es vorl:ommen, daß das Gas sich ungleichmäßig verteilt und die erzeugten Bläschen nicht gleich groß sind. In diesem Fall werden Zylinder gemäß Fig. 7 und 4 bevorzugt. In Fig. 4 ist das offene Ende 14 des Zylinders in Form von Sägezähnen gezackt, während in Fig. 5 das offene Ende des Zylinders mit einem Rand 15 verstärkt ist.
  • Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 hat das Ziel, eine gleichmäßige Gasverteilung bei der Zerstäubung in zahlreiche feine Bläschen sicherzustellen, auch wenn die Geschwindigkeit des Gasstromes Änderungen unterworfen ist, während die Vorrichtung gemäß Fig. 4 die Bildung einer Gasschicht fördern und die Entstehung feiner Bläschen anregen soll.
  • In Fig. 1 und 2 sind drei Zylinder 2', 211 und 2"' an der Welle 5 fest angebracht, aber es können auch zwei oder mehr als diese drei Zylinder vorgesehen sein und gleiche oder verschiedene Durchmesser aufweisen. Über diese Bedingungen wird je nach der geWunschten Kontaktzeit zwischen Gas und Flüssigkeit entschieden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ändert sich die Größe der erzeugten Bläschen als Funktion des Durchmessers und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Zylinder und wird infolgedessen in beträchtlichem Maße beeinflußt durch die lineare Geschwindigkeit der äußeren Oberflächen der Zylinder. Daher kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Zylinder nicht bedingungslos festgelegt werden. Zum Beispiel weist bei einem sich mit .350 U/Min. drehenden Zylinder von 60 mm Durch messer und 250 mm Höhe das erzeugte Bläschen eine Größe auf, die ungefähr derjenigen eines aus einer 20ji großen Pore ausgehenden Bläschens entspricht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders effektiv, wenn sie dafür verwendet wird, eine Reaktion zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit mit langsamerer Reaktionsgesci-iuindigkeit zu bewirken, da durch diese Vorrichtung ein intimerer Kontakt und eine längere Kontaktzeit zwischen Gas und Flüssiglreit zu erzielen ist.

Claims (1)

  1. Paten tansprüche
    ½) Vorrichtung zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß folgende Teile vorgesehen sind: ein die Flüssigkeit enthaltender Behälter (1) mit einer Vielzahl von Zylindern (2', 2", 2'), die in vertikalen regelmäßigen Abständen an einer vertikalen drehbaren Welle (3) im Behälter (1) angeordnet und befestigt sind, und mit abgeteilten Kammern (a, h, c), die je einen Zylinder pro Kammer enthalten und mittels Teilungswänden (6) von gleicher Anzahl wie die Zylinder abgeteilt und mit Öffnungen versehen sind, die Gas von der unteren Kammer (a) zum Boden des Zylinders in der oberen Kammer (b) leiten; ein Zuführungsrohr" (7) zum Zuleiten von Gas in die Flüssigkeit in der untersten Kammer (a); Verbindungsrohre (9), die eine Verbindung mit der Flüssigkeit in der angrenzenden Kammer herstellen; wobei die Anordnung dergestalt ist, daß das in die unterste Kammer (a) zugeleitete Gas aufgrund. der UmdrehungsgeschvFindigkeit die Außenseite des rotierenden Zylinders (2') in Form einer Schicht umringt und die Gasschicht dann in feine Bläschen zerstäubt, die in die Flüssit eit und in Kontakt mit dieser gelangen, und daß nach Vereinigung der Bläschen über dem Flüssigkeitsspiegel der Kammer das Gas zu dem Boden des darüber angeordneten Zylinders (2, 2t) gelangt und in Bläschen zerstäubt, die Kontakt mit der Flüssigkeit in der nächsthöheren Kammer (b) aufnehmen und den Weg wie oben beschrieben wiederholend in Richtung zur nächsthöheren Kammer fortsetzen.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Leiteinrichtung (&) unter den Zylindern (2', 2", 2"') angeordnet ist und das Gas von den Einlaßrohren (7) in Richtung der Zylinder leitet.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Zylinder (2', 2", 2"') hohl sind und an ihrem unteren Ende eine Öffnung (5) aufweisen und an ihrem oberen Ende geschlossen sind, und daß das Einlaßrohr (7) das Gas in die Zylinder hineinleitet.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das offene Ende (5) der Zylinder in Form von Sägezähnen (14) gezackt ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das offene Ende (5) der Zylinder mit einem sich radial erstreckenden Rand (15) verstärkt ist.
    6. Verfahren zum Bewirken von Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß folgende Schritte vorgesehen sind: Drehen einer Vielzahl von Zylindern, die in vertikalen, regelmäßigen Abständen an einer vertikalen Drehwelle in der Flüssigkeit von Kammern angeordnet und befestigt sind, welche pro Kammer einen Zylinder enthalten und mittels TelungswSnden von gleicher Anzahl wie die Zylinder geteilt sind, Zuführen von Gas zum Boden des untersten rotierenden Zylinders, Zerstäuben des Gases in Bläschen aufgrund der Drehgeschwindigkeit und, nach Kontaktaufnahme des zerstäubten Gases mit der Flüssigkeit und Vereinigung des Gases oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, Zuführten des Gases zum Boden des nächsthöheren Zylinders und Wiederholen des Zerstäubens der Bläschen wie oben beschrieben.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMC20110040A1 (it) * 2011-07-22 2013-01-23 Ecoverde Srl Dispositivo per il trattamento acque in vasca
ITPD20120123A1 (it) * 2012-04-20 2013-10-21 Serichim S R L Reattore chimico multifunzionale

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