171926. lajstromszámú szabadalom • Gázdiszpergáló eljárás összefüggő folyadékfázisban
3 171926 4 gázsugarakat hozunk létre. A gázsugarak a folyadékkal ütközve felbomlanak és buborékok formájában a felhajtó erő következtében a folyadék felszínére áramlanak. így a gázsugarakkal átjárt keresztmetszetek felett a folyadéknál kisebb faj- 5 súlyú gáz-folyadék oszlopok jönnek létre és a környező nagyobb fajsúlyú folyadékoszlopok hatására a folyadék a gázzal átjárt keresztmetszeteken felfelé, a többi keresztmetszeten pedig lefelé áramlik. Az áramlás sebessége a gázzal átjárt folyadék- 10 oszlopok fajsúlyától -vagyis a bennük levő gázbuborékok mennyiségétől -, és az oszlopok magasságától függ. A gyakorlatban alkalmazott fajlagos gázmennyiségeket és folyadékmélységeket figyelembe véve, 0,5-2 m/s folyadéksebesség is elérhető 15 a gázbevezetés környezetében. Eljárásunk szerint a folyadék függőleges áramlását a hatásos keverésen kívül a bevezetett gázsugarak felbontására is felhasználjuk, ugyanis a gázsugarakba közel merőlegesen haladó turbulens folyadékáram a mecha- 20 nikus keverőkhöz hasonlóan szétbontja a gázsugarakat. A függőlegesen áramló folyadék és a közel vízszintes gázsugarak ütköztetésén kívül - ami apró buborékokat eredményez -, jelentős szerepe van a 25 gáz egyenletes elosztásának is a folyadékban. Áramlás közben ugyanis az egymással érintkező buborékok összeállnak, ami csökkenti a transzport folyamatokhoz szükséges fázisfelületet. A gázok egyenletes elosztása céljából hozzuk létre a kitérő 30 gázsugarakat, amelyek - főleg nagyobb fajlagos gázmennyiségeknél - a vízszintes síktól lefelé és felfelé legfeljebb 6Q°on belül eltérnek, így a buborékok összeállása jelentősen csökkenthető. A gázsugarak átmérőjét a folyadékba lépés helyén 35 0,2-3 mm között, célszerűen 0,7-1,5 mm között tartjuk, ugyanakkor a gázsugarak sebességét 5-150 m/s, célszerűen 40-80 m/s közötti értékre szabályozzuk. Ezen értékek betartásával, kis nyomásesés árán í70-150mm vízoszlop nyomásesés a 40 gázbevezetésnél) üzembiztosan tudunk általában 1 mm-nél kisebb átmérőjű, apró buborékokat képezni a folyadékban. Nagyobb fázisfelületek létrehozásához több gázt kell átvezetni a folyadékon, ami nagyobb keverést 45 és apróbb buborékokat eredményez. A keverést még tovább lehet fokozni, ha a gázsugarakkal átjárt keresztmetszetek feletti folyadékoszlopokat szilárd falakkal — például függőleges csövekkel — elválasztjuk a többi folyadékoszloptól. A csövek hossza a keverés céljától függ, - általában a csövek felső vége a folyadékfelszín közelében van. A csövekkel teljesen szétválasztjuk a kisebb fajsúlyú gáz-folyadék keveréket, a nagyobb fajsúlyú folyadéktól, ezért növekszik a hajtóerő és vele együtt a függőleges folyadékáramlás. Az áramlás nagyságára jellemző, hogy a folyadék -a műveleti körülményektől függően - függőlegesen percenként 2-8-szor is megfordul. Ez azt jelenti, hogy a folyadék 2-8-szor kerül a gázbevezetés környezetébe, és az ott keletkezett buborékokat ilyen gyakorisággal osztja szét az egész folyadéktömegben. A felsorolt hatások eredményeképpen nátriumszulfit-oldaton átvezetett levegőből 0,2-5 kg 02 /m 3 h oxigénátadási sebességtartományban 0,3-0,4 kWh/kg 02 fajlagos energiaráfordítást mértünk, ami az ismert eljárásokkal összehasonlítva nagyon kedvező. A porózus elosztókat alkalmazó, túlnyomásos levegőztetőkkel összehasonlítva, ugyanannyi energiaráfordítással legalább kétszeres oxigénmennyiséget lehet a folyadékba vezetni. Szabadalmi igénypontok: 1. Gázdiszpergáló eljárás összefüggő folyadékfázisban 0,2-3 mm átmérőjű és 5-150 m/s sebességgel a folyadékfázis aljától 50-500 mm, célszerűen 100-300 mm, távolságban bevezetett gázsugarakból, azzal jellemezve, hogy a folyadékfázis vízszintes keresztmetszetének legfeljebb 50%-án a vízszintes síktól 60°-kai felfelé és/vagy lefelé eltérő irányokban kitérő gázsugarakat áramoltatunk álló vagy mozgó folyadékfázisban. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve hogy a gázsugarakat a vízszintes síktól célszerűen 30°-kal eltérő irányokban áramoltatjuk. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a gázsugarakkal átjárt keresztmetszetek feletti folyadékoszlopokat szilárd falakkal, előnyösen függőleges csövekkel, elválasztjuk a többi folyadék oszloptól. A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 784625 - Zrínyi Nyomda 2
