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Vorrichtung zum Mischen von Gasen mit Flüssigkeiten oder Suspensionen
Man hat schon Vorrichtungen zum Mischen von Gasen mit Flüssigkeiten, Suspensionen
o. dgl. in Form von mit Füllkörpern gefüllten Behältern vorgeschlagen, bei denen
die Füllkörper zur Verteilung und Mischung der Gase mit den Flüssigkeiten dienen.
Bei ihnen wird entweder nur die Füllung oder der ganze Wascher in Umdrehung versetzt.
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Einige Vorrichtungen dieser Art bestehen aus einer sich drehenden
Trommel, welche vollständig mit Füllkörpern und etwa zur Hälfte mit Flüssigkeit
gefüllt ist. In der oberen flüssigkeitsfreien Trommelhälfte findet die Mischung
des Gases mit der Flüssigkeit statt.
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Für große Gas- und Flüssigkeitsmengen erhalten die Trommeln einen
großen Durchmesser und eine große Länge. Dabei besitzen die Füllkörper und der Flüssigkeitsvorrat
ein so großes Gewicht, daß die Trommeln sehr stark gebaut werden müssen, also schwer
und teuer werden. Die Füllkörperschicht ist aber auch sehr dick und läßt sich in
ihrer Lage nicht so sichern, daß die Füllkörper sich bei der Drehung nicht bewegen
und daß keine Lücken zwischen ihnen entstehen. Bei der dicken Schicht machen sich
die Lücken zuweilen auch dadurch nachteilig bemerkbar, daß sie infolge der Drehbewegung
zur allmählichen Zertrümmerung der Füllkörper führen, wenn diese z. B. aus Glas
o. dgl. bestehen. Die bekannten Vorrichtungen erfordern daher hohe Anschaffungskosten
und sind im Betriebe unbequem und teuer.
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Durch vorliegende Erfindung werden diese Mängel dadurch beseitigt,
daß in das Trommelinnere ein hohler Verdränger eingebaut und so ein Ringraum geschaffen
wird, der mit Füllkörpern beschickt-und in welchem die Mischung vorgenommen wird.
Das Gewicht an Flüssigkeit, die jetzt nur einen niedrigen Stand zu haben braucht,
und das Gewicht an Füllkörpern wird dadurch, wie unten näher angegeben ist, in günstiger
Weise vermindert, ohne daß die Leistung eine Einschränkung erfährt.
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Man hat bereits einen Gaswäscher vorgeschlagen, der eine hohle Welle
besitzt, auf der ein trommelförmiger Maschenwickel sitzt, welcher in einem Gehäuse
umläuft, dessen unterer Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der Zweck der Vorrichtung
besteht darin, mittels der Zentrifugalkraft die Flüssigkeit am Gehäuseumfang zu
einem Flüssigkeitsmantel zusammenzudrängen, damit das Gas im Innern dieses Mantels
durch die Vorrichtung strömt und nicht ohne intensive Berührung mit der Flüssigkeit
an der Gehäusewand entlang streicht. Im Gegensatz zu dem mit Berieselung arbeitenden
Erfindungsgegenstande muß also der Maschenwickel rasch laufen. Die Welle ist als
solche an enge Durchmessergrenzen
gebunden und darf diese nicht.
überschreiten, weil andernfalls gerade der innere Gasbehandlungsraum zwischen Welle
und Flüssigkeitsmantel eingeschränkt würde oder verlorenginge. Schließlich steht
bei dieser älteren Vorrichtung das Gehäuse still, und nur der Maschenwickel läuft
um.
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Die Trommel gemäß der Erfindung enthält keine Hohlwelle, sondern
einen großen ganz geschlossenen und mit der Trommel fest verbundenen Verdrängerzylinder.
Sein Durchmesser ist etwa gleich 5001, bis 70 01o des Trommeldurchmessers, und er
kann verhältnismäßig leicht gebaut sein. Sein Innenraum kann gegebenenfalls mit
einem Kühl- oder Heizmittel beschickt werden. Der Ringraum zwischen Verdrängermantel
und Trommelmantel enthält die Füllkörper.
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Die Flüssigkeit braucht höchstens bis zum tiefsten Punkte des Verdrängermantels
zu reichen, wenn ohne weiteres bei der Umdrehung der Trommel sämtliche Füllkörper
von der Flüssigkeit benetzt und abgespült werden sollen.
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Die im Ringraum lagernden Füllkörper können beim Erfindungsgegenstande
durch Trennwände o. dgl. weit besser so gelagert werden, daß der Entstehung von
Lücken vorgebeugt und ein Zermürben und Zertrümmern der Füllkörper verhindert wird.
Die Trennwände unterstützen gleichzeitig, ähnlich wie Schöpfer, welche sich gegebenenfalls
noch bequem anbringen lassen, die Berieselung.
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Wegen des hier in. Betracht kommenden kontinuierlichen Betriebes
und wegen der großen Trommelabmessungen würden gas-und flüssigkeitsdichte Stopfbuchsen
Schwierigkeiten im Bau und in der Wartung bereiten. Die Erfindung bringt deshalb
in der Trommelachse an den Trommelstirnwänden Anschlußrohre an, bei denen einfache
Hilfsmittel zum gasdichten Abschluß genügen. Um die abzuleitende Flüssigkeit dabei
in das betreffende Rohr überführen zu können, sind Schöpfvorrichtungen angebracht.
Durch die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit kann auch das Gas geführt werden, oder
man kann für das Gas besondere Rohre, etwa konzentrisch zu den Flüssigkeitsrohren,
anbringen. Gas und Flüssigkeit können im Gleichstrom oder auch im Gegenstrom durch
die Vorrichtung geleitet werden.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Abb. I ist ein Längsschnitt durch die Vorrichtung, Abb. 2 ein Querschnitt
nach Linie A-B der Abb. I.
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Die beispielsweise in großen Hohlzapfen drehbare Trommel a enthält
in ihrem Innern den zu ihr konzentrischen und ganz geschlossenen Verdrängerzylinder
b. Er ist beispielsweise durch gelochte ringförmige Wände mit der Trommel fest verbunden.
Der durch Schraffur hervorgehobene Ringraum enthält die Füllkörper, die durch radiale
Wände o. dgl. gruppenweise gestützt sein können.
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Die Flüssigkeit befindet sich im unteren Trommelteile, und zwar reicht
dieselbe in der Zeichnung nicht bis zum Verdränger b, weil in manchen Fällen auch
mit einer geringeren Flüssigkeitshöhe gearbeitet werden kann. Die Trommel dreht
sich verhältnismäßig langsam, die Füllkörper nehmen einen Teil der Flüs-Jigkeit
mit, und dieser verteilt sich durch Berieselung über den Gasraum, eine Wirkung,
welche die Erfindung namentlich bei sehr niedrigem Flüssigkeitsspiegel noch durch
besondere Schöpfer verstärken kann.
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Durch die großen Lagerzapfen der Trommel sind Anschlußrohre d, d'
gesteckt. Die Flüssigkeit läuft beispielsweise durch das Rohr e zu und fließt durch
das Anschlußrohr d'in die Trommel. Das Ableitungsrohr d ist an seinem inneren Ende
nur oben offen.
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Im Bereich dieser Öffnung befinden sich an der Trommelstirnwand Schöpfer
c, welche die Flüssigkeit aus dem unteren Trommelteil mitnehmen und in das Anschluß
rohr d ausgießen, von wo sie in das Ablaufrohr e' gelangt.
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Das Gas bewegt sich bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel im Gegenstrom
zur Flüssigkeit. Es tritt bei d ein und bei d' aus.
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Um zu zeigen, wie günstig sich die Gewichtsverhältnisse beim Erfindungsgegenstande
gestalten, sei eine Füllkörpertrommel von 2 m Durchmesser und 3 m Länge leer, also
ohne Füllkörper, angenommen. Bei der alten Bauart ist die untere Hälfte ein Flüssigkeitsraum
von 47,I3 cbm. Der Gasraum hat dieselbe Größe und einen Querschnitt von 1,571 m2.
Um beim Erfindungsgegenstande etwa denselben Gasraum zu erhalten, bekommt der Verdränger
einen Durchmesser von 1,2 m = o,6 des Trommeldurchmessers. Wenn hierbei der Flüssigkeitsspiegel
bis zum Verdränger reicht, ist der Querschnitt des Gasraums 1,564 m2 und der Inhalt
46,92 cbm.
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Der Flüssigkeitsinhalt beträgt aber nur 13,41 cm. Ohne Rücksicht auf
die Füllkörper werden also 33. 720kg Flüssigkeit weniger gebraucht, die bei der
alten Konstruktion als tote Last zu tragen sind. Einschließlich der Füllltiirper
wird sich also bei praktisch gleichem Gasraum, also gleicher Leistung, mindestens
eine Füllungsgewichtsersparnis von 35 000 kg ergeben.