DD221085A1

DD221085A1 - Vorrichtung zur schaumzerstoerung durch fluessigkeitsverteilung

Info

Publication number: DD221085A1
Application number: DD25977684A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Gabsdiel; Juergen Knauf
Original assignee: Leipzig Chemieanlagen
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1985-04-17

Abstract

Die Erfindung wird vorwiegend bei technologischen Vorgaengen, die unter Gasentwicklung und/oder Begasung verlaufen eingesetzt. Die mit duesenfoermigen Austrittsoeffnungen versehenen, abgewinkelten Verteilerarme der Vorrichtung werden durch die Rueckstosskraft des fluessigen Mediums in Rotation versetzt, sodass der Schaum scheiben- und/oder kegelfoermig mit Fluessigkeit bespritzt wird. Die Schaumzerstoerung erfolgt insbesondere durch Scherkraefte. Bei der Anwendung des Umlaufverfahrens erfolgt der Antrieb der Vorrichtung durch einen Teilstrom der umgepumpten Fluessigkeit. Zur Erschliessung weiterer Scherkraefte wird bei schwierigen Schaumproblemen die Vorrichtung zusaetzlich mit Schereinrichtungen, wie z. B. mit Schermessern oder Scherkoerben, ausgeruestet. Fig. 2

Description

Anwendung der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zerstörung bzw. Begrenzung von Schaum. Diese Erfindung kann in vielen technologischen Prozessen angewendet werden, in denen die Schaumbildung den Ablauf des Prozesses beeinträchtigt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen ,

Es ist bekannt, daß zahlreiche chemische Prozesse, die oberflächenaktive Substanzen enthalten, unter starker Schaumentwicklung verlaufen. Dies tritt aber auch verstärkt auf als Folge einer gezielten Begasung oder bei gasbildenden Reaktionen. Die großtechnische Durchführbarkeit derartiger Verfahren wird dadurch wesentlich erschwert, so daß es nicht am Suchen von Methoden zur Schaumbekämpfung gefehlt hat.

Die wichtigste^ der bekannt gewordenen Verfahren und Vorrichtungen zur Schaumbekämpfung werden nachstehend kurz

beschrieben: .

Eine einfache und apparativ relativ billige Möglichkeit ist das Hinzufügen chemischer Antischaummittel. Diese erhöhen jedoch merklich die Produktionskosten und können bei chemischen Prozessen zu Veränderungen der physikalischen und chemischen

Eigenschaften der Produkte führen. . . '

Weit verbreitet ist die Anwendung der mechanischen Schaumzerstörung. Von der großen Anzahl der dazu vorgeschlagenen Lösungen sollen nur die wesentlichsten genannt werden:

Hochtourig rotierende Körper zerschlagen durch Scherkräfte den Schaum; Einwirken von Fliehkraft auf den Schaum, z. B. in speziellen Zyklonen, wobei die Schaumbläschen zerplatzen; vollkommenes Entlüften des Schaumes an Prall- oder Siebflächen, die in die Apparate eingebaut sind; Auf- oder Einblasen von komprimierten Gasen in oder auf die Schaumschicht, wobei die Schaumbläschen zerstört werden; Einwirken von intensiven Schallwellen (1OkHz) oder Ultraschall (2OkHz) auf die Schaumoberfläche, wobei keine unmittelbare Berührung der Apparatur mti dem Schaum erforderlich ist;

Absaugen des Schaumes mittels Ejektoren und das Zurückführen der anfallenden Flüssigkeit in oder auf die Schaumschicht.

Bekannt sind auch thermische Methoden, bei denen durch erheblichen Temperaturwechsel die Schockwirkung zur Schaumbekämpfung genutzt wird. Eine weitere Möglichkeit der Schaumbekämpfung ist die Druckentspannung, wobei der Schaum in einem Behälter abwechselnd der Kompression sowie relativen Dekompression ausgesetzt wird.

Schließlich ist bekannt, daß die Schaumbekämpfung auch durch das Bespritzen des Schaumes z. B. mit Brausen oder mit Bohrungen versehenen Ringen bzw. Rohren durchgeführt wird.

Die o.g. Möglichkeiten können auch kombiniert angewendet werden, so daß durch verschiedene Kräfte ein Zerstören der Schaumblasen bewirkt wird.

Die beschriebenen Methoden erfordern meist einen erhöhten apparativen Aufwand, sind weitgehend durch beträchtlichen zusätzlichen Energieverbrauch und teils durch komplizierte konstruktive Lösungen gekennzeichnet. Diese Nachteile führen zu einer spürbaren Kostenbelastung des Endproduktes.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine einfache und wenig Energie verbrauchende Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung zu entwickeln, die in kurzer Zeit große Schaummengen beseitigt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst einfache und vielseitig einsetzbare Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung für unter Gasentwicklung und/oder Begasung verlaufende Vorgänge zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß z.B. bei Umlaufverfahren ein Teil des umzupumpenden flüssigen Mediums mit ausreichendem Druck über eine rotierende Verteilervorrichtung strahlenförmig und unter wählbarem Anstellwinkel auf die Oberfläche der Schaumschicht gespritzt wird, wodurch der Schaum insbesondere durch Scherkräfte bis an den Flüssigkeitsspiegel zerstört oder bis auf eine gewünschte Schaumhöhe vermindert werden kann. Es ist aber auch gegebenenfalls möglich, die Schaumbildung überhaupt zu unterbinden.

Die o.g. Verteilervorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung arbeitet nach dem bekannten Prinzip des Segnerschen Wasserrades, d.h. daß die Vorrichtung infolge der Rückstoßkraft des flüssigen Mediums in Rotation versetzt

Zur Nutzung zusätzlicher Scherkräfte wird die Vorrichtung zur Schaumzerstörung abhängig vom jeweiligen technologischen Verfahren mit bestimmten Schereiririchtungen wie z. B. Schermessern, Scherkörben, die insbesondere aus Streckmetall, Siebgewebe oder perforiertem Material hergestellt sind, versehen.

Mit dieser Vorrichtung zur Schaumzerstörung ist es möglich, die Bildung des Schaumes zu unterbinden oder eine bereits gebildete Schaumschicht bis auf eine gewünschte Schaumhöhe zu vermindern oder den Schaum ggf. bis an die

Flüssigkeitsoberfläche zu zerstören. Meist reicht dazu eine relativ kurze Einsatzdauer der Vorrichtung aus, wie aus nachstehenden Versuchen in den Ausführungsbeispielen ersichtlich ist.

Aueführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend an drei Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Fiüssigkeitsverteilung mit doppelten übereinander angeordneten Verteilerarmen,

Fig. 2: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung mit Schermessern und Fig.3: eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung mit Scherkorb. Die Figuren 1 bis 3 zeigen die erfindungsgemäße Lösung als prinzipielle Darstellung.

Die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung besteht aus einem Zuführungsrohr 1 auf dem ein oder mehrere doppelseitige, bevorzugt rohrartige Verteilerarme 3 z. B. senkrecht zum Zuführungsrohr 1 und auf dem Hohlwellenlager 2 drehbar gelagert, angebracht sind. Die Austrittsöffnungen 4 der Verteilerarme 3 sind in gleicher Richtung und mitwählbarem Anstellwinkel zur Schaumoberfläche abgebogen und düsenförmig verengt.

Die Austrittsöffnungen 4 der Verteilerarme 3 bespritzen die Schaumoberfläche derart, daß mehrere, sich ineinander bildende, rotierende, kegelmantelähnliche Flüssigkeitsschichten, die durch die unterschiedlichen Anstellwinkel der düsenförmigen Austrittsöffnungen 4 hervorgerufen werden, den Schaum zerstören. Außer den dabei intensiv wirkenden Scherkräften führt auch die Veränderung der Oberflächenspannung, die durch das Aufspritzen der Flüssigkeit entsteht, zu einer schnellen Zerstörung der Schaumschicht.

Bekannt ist, daß der Schaum wesentlich empfindlicher gegen Scherkräfte als gegen Druckkräfte reagiert. Deshalb werden bei besonders hoch voluminösen, oftmals feinblasigen, steifen Schäumen zur Erhöhung der Wirksamkeit des Schaumzerstörers z. B. Schermesser 5, Scherkörbe 6, die beispielsweise aus Streckmetall, Siebgewebe oder perforiertem Material hergestellt sind, eingesetzt.

Die Ausführung der Verteilerarme 3 kann vielseitig gestaltet werden, z. B. derart, daß das Hohlwellenlager 2 als Rotationsscheibe ausgebildet wird, die tangential Bohrungen für den Flüssigkeitsdurchgang besitzt, analog der Verteilerarme beim Segnerschen Wasserrad.

Die Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung besitzt gegenüber anderen Vorrichtungen den Vorteil, daß sie konstruktiv einfach ist und sich aus verschiedensten Werkstoffen herstellen läßt. Bei der o.a. Vorzugsvariante (Umlaufverfahren) ergeben sich als weitere Vorteile, daß nur wenig zusätzliche Antriebsenergie benötigt wird und daß keinerlei Fremdstoffe in das System eingebracht werden.

Die Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung Wurde mit Erfolg bei der Herstellung von Eisenoxidschwarz-Pigment eingesetzt. Die Schaumbildung wurde dabei mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkungsvoll verhindert. Bereits bei einem Flüssigkeitsdruck von 0,1 MPa und einem hydraulischen Durchsatz von 141/min lief die Pigmentbildungsreaktion ohne Schaumbeeinträchtigung ab. Weitere Testungen erfolgten noch bei 171/min (0,15MPa) und bei 22l/min (0,20MPa).

Die zu zerstörende Schaumschichthöhe betrug 250mm:

Nach wenigen Sekunden war die unterhalb des Schaumzerstörers gebildete Schaumschicht abgebaut. Der Schäum stand 300mm oberhalb der Verteilerrohre des Schaumzerstörers: Nach etwa 2 min Laufzeit der Vorrichtung zur Schaumzerstörung war der Schaum restlos beseitigt. Bei größen Behälterdurchmessern können auch mehrere Vorrichtungen zur Schaumzerstörung kombiniert angebracht werden.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Vorrichtung zur Schaumzerstörung durch Flüssigkeitsverteilung, gekennzeichnet dadurch, daß die Anwendung des an sich bekannten Prinzips des Segnerschen Wasserrades der Schaum strahlenförmig und/oder flächenförmig unter verschiedenen Anstellwinkeln zur Schaumoberfläche mit Flüssigkeit bespritzt wird.
2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zusätzliche Schereinrichtungen z. B. Schermesser (5), Scherkörbe (6), die beispielsweise aus Streckmetall, Siebgewebe oder perforiertem Material hergestellt sind, eingesetzt werden.
3. Vorrichtung nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorrichtung durch mehretagige Anordnung der Verteilerarme (3) ausgeführt ist.
4. Vorrichtung nach den Punkten 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß bei Anwendung des Umlaufverfahrens der Antrieb der Vorrichtung durch einen Teilstrom der umgepumpten Flüssigkeit erfolgt.

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