DE296297C - - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 85 b. GRUPPE

HEINRICH WEHNER in FRANKFURT a. M.

von Wässern.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. November 1913 ab.

Vom Wasser absorbierte Gase wirken zum

: Teil zerstörend auf Metalle und kalkhaltigen Mörtel, wie z. B. Kohlensäure auf beides, Sauerstoff auf erstere; zum Teil verleihen sie dem Wasser; Abwasser, Fab'rikabwasser störende Gerüche und andere üble Eigenschaften, wie z. B. Schwefelwasserstoff, Ammoniak, schweflige Säure. Vielfach ist es nützlich und wünschenswert, die betreffenden Gase zu entfernen.

ίο ^Bei manchen gelingt das bekanntlich durch Regnen oder Rieseln des Wassers an freier Luft, und ausgiebiger, wenn das Regnen oder Rieseln unter vermindertem Luftdrucke in allseitig von der Atmosphäre abgeschlossenen Kammern oder Kesseln durchgeführt wird. Absorbierter Sauerstoff läßt sich ausschließlich bei Anwendung verminderten Luftdrucks beseitigen.

Vielfach tritt auch das Bedürfnis hervor,

ao Wasser, namentlich für Genußzwecke bestimmtes, nicht nur zu entgasen, sondern es auch von gelöstem Eisen oder Mangan zu befreien. . Außerdem ist es meistens von großem praktischen Werte, wenn aus Wassersorten, welche

as hohe Karbonathärte besitzen, mit einfachen Mitteln und'soweit physikalisch erreichbar ist, also ohne chemische Zuschläge, "die Mineralien ausgefällt werden, welche namentlich in Dampfbereitungsanlagen die sehr schädlich wirkende Karbonathärte verursachen.

Die industriell wichtige Wasserentgasuhg gelingt bekanntlich in ausreichendem Maße nur dann, wenn das die Gase absorbiert enthaltende Wasser unter sehr hohem Vakuum entweder wie beim Regnen in sehr kleine Teile (Tropfen). zerteilt oder wie beim Rieseln im Verhältnis zu seiner Menge mit sehr großer Oberfläche versehen wird. Die Durchführung des Regnens oder der Rieselüng des Wassers unter hohem Vakuum zum Zwecke einer für die Erfordernisse der Praxis genügenden Entgasung bedingt sehr große Kessel, und ist daher teuer.

Der nämliche Zweck in gleichem und höherem Grade, nur weit bequemer, billiger und mit geringerem Platzaufwande wird erreicht durch die im folgenden beschriebene neue Einrichtung der. Wasserentgasung, die sich außerdem ebenso zur gleichzeitigen Entgasung und Enteisenung wie auch zur gleichzeitigen Entgäsüng, Enteisenung und Enthärtung und zur Beseitigung von Magan eignet, die angestrebten Zwecke durch unter höchstem Vakuum vorgenommene Zerschleuderung und Verschäumung von Wasser und Gasen mit mehr oder weniger großen Mengen zu Hilfe genommener Auswaschluft erreicht und sich zur Enthärtung und Mahganentfernung katalytisch wirkender, unter äußerst niedrigem Luftdruck arbeitender Filter bedient. .

Aus einem Rohwasserbehälter, Brünnen oder sonstigen Vorratsorte 1 soll das gas- bzw, eisen-, mangan- oder kalkhaltige Wasser entgast, enteisent, entmangant und zum Teil enthärtet in einen Reiriwasserbebälter 2 gefördert werden. Ein Vorsaugrohr 3 führt in einen mit fünf Stutzen 4, 5, 6, 7 und 8 versehenen Fördermechanismus, der aus einem sich unter Minder

es; Auflage, autgegeben an» 27. Dezember 1930.)

druck bewegenden Zentrifugalzerstreuer und einer Schleuderpumpe besteht. Eine Luftsaugpumpe 9j deren Saugstutzen ίο mittels einer Rohrleitung bei ii mit einem hochgelegenen, allseitig geschlossenen Wasserbehälter 12 verbunden ist, und deren Mündung' mit einem Schwimmer 13 ausgerüstet ist, saugt im Betriebe die Luft aus dem Behälter 12 und setzt das Innere des den Zerstreuer 14 aufnehmenden Gehäuseteiles unter Vakuum, hierbei das Rohwasser durch 4 ansaugend.

Durch den Stutzen 5 wird zugleich in bekannter Weise eine begrenzte kleine Menge atmosphärischer Luft (»Waschluft«) ins Innere des Zerstreuers eingelassen; man kann sie durch ein Luftfilter 15 vorher von Staub und Keimen befreien. Durch die Durchbohrung der Welle 16 gelangt die Waschluft ins Innere des drehbaren Zerstreuerkörpers 14, der im Betriebe in geeigneter Weise, z. B. durch einen Elektromotor, in rasche Drehung versetzt wird, und verläßt diesen durch die an der Peripherie des Zerstreuerkörpers in bekannter Weise in großer Zahl angeordneten, sehr kleinen Löcher 17, worauf sie sich mit dem durch den Stutzen 4 in das Zerstreuergehäuse eintretenden, zwischen zweckmäßig z. B. radial angeordneten Leitrippen 18 geführten Rohwasser bei 19 mischt. Unter besonderen Umständen,.

z. B. bei sehr luftreichen (stickstoff- und sauerstoffreichen), dagegen an Kohlensäure sehr armen Wassersorten wird die Waschluftmenge sehr klein werden können, und in einzelnen Fällen wird es sogar möglich werden, sie annähernd oder ganz auszuschalten. Um von dem Punkte 19 aus in den, wie beschrieben, unter Minderdruck gesetzten Behälter zu gelangen, sind Wasser und Waschluft gezwungen, gemeinsam die engen Zwischenräume zwischen den in der Nähe des Punktes 19 peripherisch in bekannter Weise in sehr großer Anzahl angeordneten Zähnen oder Kämmen 20 bis 23 zu durchlaufen. Gemäß der Zeichnung gehören die Kammpaare 21 und 23 dem Gehäuse an und bewegen sich nicht, während die Kammpaare 20 und 22 dem drehbaren Zerstreuerkörper angehören und während dessen Drehung zwischen den ersteren hindurchlaufen. Beim Passieren der Zwischenräume der Kämme erhält Wasser und Waschluft beziehentlich das unter dem herrschenden Vakuum aus dem Wasser entbundene Gas von jedem einzelnen Kamme einen je nach der Zahl der Umdrehungen mehr oder weniger energischen, immer sehr harten Schlag, wodurch, die in der Praxis üblichen Umdrehungszahlen eines Elektromotors vorausgesetzt, Wasser wie Luft bekanntlich in sehr kleine Teilchen, weit kleiner als Wassertropfen, zertrümmert und auf diese Weise miteinander innig gemengt werden. In solchem Zustande gelangt das. Gemisch sogleich in den ganz außen am, Zerstreuergehäuse angeordneten, verhältnismäßig engen ringförmigen Kanal 24, 25 und an dessen oberem und weitestem Teile bei 25 in den schon erwähnten Stutzen 6 und durch ihn in den Behälter 12. Die Luftsaugpumpe 9 kann das Gemisch nur so weit ansaugen, als es der bei 11 angeordnete Schwimmer 13 zuläßt, der bei genügendem Hochstande des Gemisches durch das Stopfventil 26 die Mündung des Luftsaugrohres abschließt. In diesem Zustande, unter beliebig hohem Vakuum, das man je nach den Erfordernissen durch geeignete Höhenlage des Behälters 12 über dem Wasserspiegel des Rohwasservorrats 1 und durch geeignete Anordnung von Widerständen, durch Drosselventile und Leitungen, bis fast zur absoluten Höhe treiben kann, entbindet sich nun der Erfahrung nach der praktisch erheblichste Teil der vom rohen Wasser absorbierten Gasmengen und mischt sich mit der Waschluft, welche hier im geräumigen Behälter, im Zustande größerer Ruhe, sich vom Wasser zu scheiden vermag, so daß das Wasser selbst hier äußerst arm an gelösten Gasen wird.

In der Zeichnung sind bei 27 einige Siebe angedeutet, welche das Wasser durchdringen lassen, zwischen denen, wenn es sich ,ausschließlich um die Abscheidung von Gasen, nicht um Enteisenung, Entmanganung oder Enthärtung handelt, grobes scharfes Filtermaterial, wie Schlacke u. dgl., eingefüllt werden kann. Das in der Abteilung 28 angesammelte Wasser kann durch das Pumpensaugrohr.29 in den Pumpensaugstutzen 7 und zu jener Abteilung des kombinierten FÖrdermechariismus gelängen, der nach Art einer Schleuderpumpe ausgebildet ist und aus den feststehenden Gehäuseteilen 30, 31 und 32 und dem mit der Welle 16 drehbaren Schleuderrade 33 besteht. Die zum Gehäuseteile 30 gehörende, das Schleuderrad von dem Zerstreuer trennende Zwischenwand kann auch in Fortfall kommen, und Schleuderrad und Zerstreuer können an ihren Hinterseiten vereinigt ausgeführt werden; denn das Schleuderrad ist beiderseits von geschlossenen Seitenwänden begrenzt, und die Wasseraustrittsöffnungen sind ebenso wie der peripherische Sammelkanal 34 und 35 derart düsenartig ausgebildet, daß ein Wasserübertritt aus der Pumpenabteilung in die Zerstreuerabteilung vermöge der beim Betriebe auftretenden großen Umdrehungsgeschwindigkeit auch ohne trennende Zwischenwand nicht eintreten kann. Im Betriebe drehen sich also Schleuderrad 33 und Zerstreuerkörper 14 mit der nämlichen Geschwindigkeit. Seiner Formgebung nach saugt das Schleuderrad in bekannter Weise das entgaste Wasser durch den Pumpeneintrittsstutzen 7 an und fördert es durch den Druckstutzen 8 weiter fort

Claims (4)

in einen Reinwasserbehälter 2, in ein Rohrnetz oder zu einer Verbrauchsstelle. Die Hochführung des zu entgasenden Wassers in den Behälter. 12 dient noch dem besonderen Zwecke, auf dem Saugstutzen der Schleuderpumpe eine so große Wassersäule lasten zu lassen, daß, trotz der unter fast völligem Vakuum geschehenden Entgasung, dennoch die Saughöhe der Schleuderpumpe innerhalb der gebräuchlichen und praktisch erreichbaren Grenzen (bis 6 und 7 m) bleibt. Wo im Einzelfalle das zu behandelnde Rohwasser von gelöstem Eisen befreit werden soll, bleibt der mechanische Gesamtvorgang durchweg der geschilderte, außerdem aber wird dann das von der Luftpumpe 9 aus der Behälterabteilung 12 abgesaugte Gasluftgemisch vom Druckstutzen 36 dieser Pumpe aus durch eine Rohrleitung 37 iri den Rohwasservorrat eingeführt. Der in dem Gemische reichlich vorhandene Sauerstoff oxydiert das Ferrokarbonat des Rohwassers zu Ferrihydrat, und dieses scheidet sich als fein verteilter Eisenschlamm unlöslich aus. Die Abfiltrierung des letzteren geschieht entweder bei 27 im Behälter 12 oder an beliebiger Stelle des Druckrohres 38. Die neue Einrichtung eignet sich bei Wassersorten, die Karbonathärte besitzen, auch zur Beseitigung eines erheblichen Teiles dieser Härte namentlich dann, wenn das in Behandlung genommene Wasser mäßig erwärmt oder das Filter bei 27 geheizt wird, was leicht durch den Einbau einer Heizschlange geschehen kann. Denn die neueren einschlägigen Forschungen haben sichergestellt, daß der die Karbonathärte erzeugende kohlensaure Kalk nicht, wie es seither meistens geschah, als chemische Verbindung, als doppeltkohlensaurer Kalk, anzusprechen ist, sondern daß nur eine Lösung Kalziummonokarbonat in mehr oder weniger absorbierter Kohlensäure vorhanden ist, daß ferner diese als Lösungsmittel dienende absorbierte Kohlensäure durch starke Luftdruckerniedrigung, namentlich wenn neben letzterer Erwärmung einhergeht, zum sehr großen Teile beseitigt werden kann, wobei Kalziumkarbonat unlöslich ausfällt und die Härte sich vermindert. In solchen Fällen besteht die erwähnte Abscheidevorrichtung 27 nicht aus einfachen Sieben mit öder ohne indifferentem, filtrierendem Füllmaterial, wie Schlacke, Kies o. dgl., sondern die Siebe werden dann durch einen aus Kalkgrus zusammengesetzten Abscheidekörper ersetzt, weil die Ausscheidung ausgiebiger vonstatten geht, wenn der im Wasser enthaltene, bereits zum Ausfallen geneigte Kalk in innige Berührung mit schon ausgeschiedenem Kalk gebracht wird. Ebenso wie ein derartiges, katalytisch wirkendes Kalkfilter läßt sich, wenn die Entfernung von Mangan aus dem Wasser zu bewirken ist, an Stelle der Abscheidevorrichtung eine zur Ausfällung und Zurückhaltung von Manganihydrat geeignete, katalytisch wirkende Füllmasse von Pyrolusit · oder anderen Manganverbindungen einbauen. Die Zerstreuungs- und die Förderungsvorrichtungen können getrennt, oder vorteilhaft vereinigt, wie auf der Zeichnung dargestellt, ausgeführt werden, so daß beide nur eine einzige Welle 16, nur eine einzige Stopfbüchse 39 und nur ein einziges gemeinsames Gehäuse für den Zerstreuer und die mit ihm vereinigte Förderpumpe besitzen. In diesem Falle kann bei großbemessenen Ausführungen der fliegende Wellenstumpf bei 32, wie ohne weiteres aus der Zeichnung ersichtlich ist, noch ein zweites Lager erhalten. Paten τ-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Entgasen, Enteisenen, Entmanganen und Enthärten aller Arten von Wässern, gekennzeichnet durch die Kombination eines sich unter vermindertem Luftdrucke bewegenden Zentrifugalzerstreuers (14) und einer Schleuderradpumpe (33) in gemeinsamem Gehäuse und auf gemeinsamer Welle.

2. Einrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine gesonderte Luftsaugpumpe (9), welche das Wasserluftgemisch und das entgaste Wasser über die Zerstreuer- und Pumpenachse hinaus bis zu einer dem praktisch erreichbaren völligen Vakuum entsprechenden Höhe führt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung eines unter niedrigstem Luftdrucke arbeitenden, im Bedarfsfalle heizbaren, katalytisch wir^ kenden Filters (27) aus kalkhaltigem oder manganhaltigem oder kalk- und manganhaltigem Material.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Anordnungen, z. B. einer Druckleitung (37) von der Lüftsaugpumpe (9) nach dem Rohwasserbehälter (1), welche die Einführung der abgesaugten Waschluft- und Gasmischung in das eisenhaltige Rohwasser ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.