PL150948B2

PL150948B2 - Device for mixing gas with liquid

Info

Publication number: PL150948B2
Application number: PL27482388A
Authority: PL
Inventors: Boguslaw Kochanski; Henryk Michalski; Edward Rzyski; Jacek Stelmach
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1990-07-31
Also published as: PL274823A2

Description

RZECZPOSPOLITA ^ows PATENTOWY POLSKA PATENTU TYMCZASOWEGOTHE REPUBLIC OF ^OWS POLAND PATENT TEMPORARY PATENT

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Patent tymczasowy dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 88 09 22 (P. 274823)Provisional patent additional to patent no. Applied for: 88 09 22 (P. 274823)

Pierwszeństwo -*Priority - *

Zgłoszenie ogłoszono: 89 06 26Application announced: 89 06 26

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31Patent description published: 1990 10 31

150 948150 948

Int. a.⁵ B01F 3/04Int. A. ⁵ B01F 3/04

CZYTELNIA u, ędu Patentowego f. •ae*·**¹’'*! I**·*·!READING ROOM u, ędu Patentowego f. • ae * · ** ¹ '' *! AND**·*·!

Twórcy wynalazku: Bogusław Kochański, Henryk Michalski, Edward Rzyski, Jacek StelmachCreators of the invention: Bogusław Kochański, Henryk Michalski, Edward Rzyski, Jacek Stelmach

Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Łódzka,Authorized by a temporary patent: Lodz University of Technology,

Łódź (Polska)Lodz (Poland)

Urządzenie do mieszania gazu z ciecząDevice for mixing gas with liquid

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do mieszania gazu z cieczą zwłaszcza w absorberach i bioreaktorach.The subject of the invention is a device for mixing gas with liquid, especially in absorbers and bioreactors.

Dotychczas do mieszania gazu z cieczą stosuje się mieszadła mechaniczne, przy czym gaz doprowadza się do mieszalnika za pomocą dyszy lub bełkotki umieszczonej pod mieszadłem, względnie mieszadła samozasysające.Until now, mechanical agitators have been used to mix the gas with the liquid, the gas being fed to the mixer by means of a nozzle or a bubbler placed under the agitator, or self-suction mixers.

Mieszadła te nie zapewniają odpowiedniej intensywności mieszania oraz właściwej powierzchni kontaktu między mieszanymi fazami.These agitators do not ensure the proper intensity of mixing and the proper contact surface between the mixed phases.

Urządzenie do mieszania gazu z cieczą, wyposażone w wirnik osadzony na pionowym wale napędowym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego wirnik stanowi kolista tarcza z przymocowanymi do niej łopatkami, do których górnych krawędzi są przymocowane krawędzie zwężki rurowej zbieżnej w kierunku tarczy, nadto nad zwężką, w niewielkiej od niej odległości, jest umieszczony otwarty od góry cylindryczny zbiornik, w którego dnie jest osiowy otwór o średnicy mniejszej od średnicy górnej części zwężki rurowej złączonej z wirnikiem, przy czym w dolnej części zbiornika jest umieszczona zwężka rurowa zbieżna w kierunku dna zbiornika, której górne krawędzie są przymocowane do ścianek zbiornika, zaś dolne krawędzie do krawędzi otworu w dnie zbiornika, nadto w dnie zbiornika nad wlotem zwężki rurowej złączonej z wirnikiem są przelotowe otwory, zaś do ścianki zewnętrznej zbiornika, w pobliżu jego dna jest przymocowany przewód rurowy do doprowadzania gazu. Średnica otworu osiowego w dnie zbiornika jest równa 0,3-0,5 średnicy zbiornika, zaś średnica wirnika jest równa 0,4-0,6 średnicy zbiornika.The device for mixing gas with liquid, equipped with an impeller mounted on a vertical drive shaft, according to the invention is characterized in that its rotor is a circular disc with blades attached to it, to the upper edges of which are attached the edges of a tubular orifice converging towards the disc, moreover the venturi, at a short distance from it, is a cylindrical vessel open at the top, in the bottom of which there is an axial opening with a diameter smaller than the diameter of the upper part of the pipe orifice connected to the rotor, while in the lower part of the tank there is a pipe orifice converging towards the bottom of the tank , the upper edges of which are attached to the walls of the tank, and the lower edges to the edge of the opening in the bottom of the tank, moreover, in the bottom of the tank above the inlet of the orifice connected to the rotor, there are through holes, and a pipe is attached to the outer wall of the tank, near its bottom. gas supply. The diameter of the axial hole in the bottom of the tank is 0.3-0.5 tank diameter, and the rotor diameter is 0.4-0.6 tank diameter.

Ciecz wprowadza się do zbiornika umieszczonego nad wirnikiem, zaś gaz doprowadza się przewodem rurowym do komory utworzonej w dolnej części zbiornika, między ściankami zwężki rurowej i ściankami zbiornika, skąd otworami przelotowymi w dnie zbiornika wpływa do zwężki rurowej złączonej z wirnikiem i następnie do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika. Siła odśrodkowa wytworzona przez obracający się wirnik powoduje zassanie cieczy ze zbiornika, przez otwór osiowy w dnie zbiornika oraz zwężkę rurową złączoną z wirnikiem, do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika, skąd po zmieszaniu z gazem wypływa na zewnątrz łopatek wirnika i płynie ku górze między ściankami zbiornika i ściankami mieszalnika, po czym wpływa znów od góry do wnętrza zbiornika, skąd zostaje znów zassana między łopatki wirnika.The liquid is introduced into the tank located above the rotor, and the gas is led through a pipeline to the chamber formed in the lower part of the tank, between the walls of the tubular orifice and the walls of the tank, from where it flows through the through holes in the bottom of the tank into the orifice connected to the rotor and then into the inter-vane space of the rotor . The centrifugal force generated by the rotating impeller causes the liquid to be sucked from the tank, through the axial opening in the bottom of the tank and a tube orifice connected to the impeller, into the inter-vane space of the impeller, from where, when mixed with gas, flows outside the impeller blades and flows upwards between the tank walls and the walls. mixer, and then flows back into the tank from above, from where it is sucked again between the impeller blades.

159 948159 948

Urządzenie według wynalazku zapewnia znacznie wyższą intensywność mieszania gazu z cieczą oraz znacznie większą powierzchnię kontaktu gazu i cieczy podczas mieszania.The device according to the invention provides a much higher gas-liquid mixing intensity and a much larger gas-liquid contact surface during mixing.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym urządzenie w przekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in a drawing showing the device in longitudinal section.

Urządzenie jest wyposażone w wirnik 1, osadzony na pionowym wale napędowym 2. Wirnik 1 stanowi kolista tarcza z przymocowanymi do niej łopatkami. Do górnych krawędzi łopatek są przymocowane krawędzie zwężki rurowej 3 zbieżnej w kierunku tarczy wirnika 1. Nad zwężką 3 złąę^ęną z wirnikiem 1, w nieznacznej od niej odległości Δ1 jest umieszczony otwarty od góry zbiornik 4, w którego dnie jest osiowy otwór 5 o średnicy mniejszej od średnicy górnej części zwężki rurowej 3 złączonej z wirnikiem 1. W dolnej części wirnika 1 jest umieszczona zwężka rurowa 6 zbieżna w kierunku dna zbiornika 4, której górne krawędzie są przymocowane do ścianek zbiornika 4, zaś dolne krawędzie do krawędzi otworu osiowego 5 zbiornika 4. W dnie zbiornika 4, nad wlotem zwężki rurowej 3 złączonej z wirnikiem 1, są przelotowe otwory 7. Do ścianki zewnętrznej zbiornika 4, w pobliżu dna zbiornika 4, jest przymocowany przewód rurowy 8 do doprowadzania gazu. Średnica otworu osiowego 5 zbiornika 4 jest równa 0,3-0,5 średnicy zbiornika 4, zaś średnica wirnika 1 jest równa 0,4-0,6 średnicy zbiornika 4.The device is equipped with an impeller 1, mounted on a vertical drive shaft 2. The impeller 1 is a circular disc with blades attached to it. The edges of the tubular orifice 3 converging towards the rotor disc 1 are attached to the upper edges of the vanes. Above the orifice 3 connected to the rotor 1, at a slight distance Δ1 from it, there is a tank 4 open at the top, in the bottom of which is an axial opening 5 with a diameter smaller than the diameter of the upper part of the tube 3 connected to the rotor 1. In the lower part of the rotor 1 there is a tube 6 converging towards the bottom of the tank 4, the upper edges of which are attached to the walls of the tank 4, and the lower edges to the edge of the axial opening 5 of the tank 4 In the bottom of the tank 4, above the inlet of the orifice 3 connected to the rotor 1, there are through holes 7. A pipe 8 for gas supply is attached to the outer wall of the tank 4, near the bottom of the tank 4. The diameter of the axial opening 5 of the tank 4 is 0.3-0.5 of the diameter of the tank 4, and the diameter of the rotor 1 is 0.4-0.6 of the diameter of the tank 4.

Ciecz wprowadza się do zbiornika 4, zaś gaz doprowadza się przewodem rurowym 8 do komory utworzonej w dolnej części zbiornika 4, między ściankami zwężki rurowej 6 i ściankami zbiornika 4, skąd otworami przelotowymi 7 w dnie zbiornika 4 wpływa do zwężki rurowej 3 złączonej z wirnikiem 1 i następnie do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika 1. Siła odśrodkowa wytworzona przez obracający się wirnik 1 powoduje zassanie cieczy ze zbiornika 4, przez otwór osiowy 5 zbiornika 4 oraz zwężkę rurową 3 złączoną z wirnikiem 1, do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika 1, skąd po zmieszaniu się z gazem wypływa na zewnątrz łopatek wirnika 1 i płynie ku górze między ściankami zbiornika 4 i ściankami mieszalnika, aby wpłynąć znów od góry do zbiornika 4, skąd zostaje znów zassana między łopatki wirnika 1.The liquid is introduced into the tank 4, and the gas is led through the pipeline 8 into the chamber formed in the lower part of the tank 4, between the walls of the tubular orifice 6 and the walls of the tank 4, from where it flows into the orifice 3 connected to the rotor 1 through through holes 7 in the bottom of the tank 4. and then into the inter-vane space of the rotor 1. The centrifugal force generated by the rotating impeller 1 causes the liquid to be sucked from the tank 4, through the axial opening 5 of the tank 4 and the orifice 3 connected to the impeller 1, into the inter-vane space of the impeller 1, from where, after mixing with the gas it flows out of the blades of the impeller 1 and flows upwards between the walls of the tank 4 and the walls of the mixer in order to flow again from above into the tank 4, from where it is sucked again between the blades of the impeller 1.

Claims

Patent claims

A device for mixing gas with liquid, equipped with an impeller mounted on a vertical drive shaft, characterized in that its rotor (1) is a circular disc with blades attached to it, to the upper edges of which are attached the edges of the orifice (3) converging in towards the target, moreover, above the orifice (3), at a short distance from it, there is a cylindrical vessel (4) open at the top, in the bottom of which there is an axial opening (5) with a diameter smaller than the diameter of the upper part of the orifice (3) connected to rotor (1), while in the lower part of the tank (4) there is a pipe orifice (6) converging towards the bottom of the tank (4), the upper edges of which are attached to the walls of the tank (4), and the lower edges to the edge of the axial opening ( 5) in the bottom of the tank, moreover, in the bottom of the tank (4), above the inlet of the orifice (3) connected to the rotor (1), there are through holes (7), and it is attached to the outer wall of the tank (4), near its bottom the tubing (8) to d gas extraction.

2. The agitator according to claim 1, characterized in that the diameter of the axial hole (5) in the bottom of the tank (4) is equal to 0.3-0.5 of the diameter of the tank (4), and the diameter of the rotor (1) is equal to 0.4-0.6 of the tank diameter (4).

158948