169063. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés kétfázisú elegyek szétválasztására, főleg vezetékrendszerekben levő folyadékokból gázok kiválasztására

3 169063 4 Ugyancsak fizikai jellegű az a szétválasztási módszer is, melynél a vizet szórórózsákon vagy terítőlemezen szétosztják, és gravitációs úton perforált tálcára permetezik. A perforált tálcáról —a lyukméreteknek megfelelő vastagságú- sugarak formájában a víz egy harmadik ún. gyűjtőszintre hullik, miközben légáramlattal való fúvatásnak teszik ki. Ennél az eljárásnál nagyobb mennyiségű elnyelt gáz esetén a perforált tálcákkal több szintet kell egymás alatt képezni, és ezért igen nagy toronymagasságok adódnak. Nem gazdaságos az eljárás azért sem, mert az aránylag elfogadható hatékonyság elérése érdekében igen nagymennyiségű levegőfölösleggel kell dolgozni. Egy harmadik, ugyancsak fizikai disszociálás az ún. termikus gáztalanítás. Ebben az esetben a vizet 95 és 110 C° közötti hőfokra melegítik. Vékony sugarakra bontják és forró gőzzel átöblítik. így hatékonyan lehet mind a széndioxidot, mind pedig az oxigént kiválasztani. Hátránya az eljárásnak, hogy alkalmazása ivóvíz esetében nem jöhet szóba, mivel az ivóvízhálózatba meleg vizet nem célszerű bejuttatni. Elvileg elképzelhető ugyan a fölmelegített víz visszahűtése, ez azonban oly nagymértékben megdrágítja az eljárást, hogy az egészében véve gazdaságtalanná válik. Ismeretes az ún. vákuumos módszer is, amely azon alapul, hogy valamilyen fizikai szétosztás segítségével a vizet aránylag kis vastagságú szálakra bontják föl, majd e vékony vízszálakat erősen légritkított téren vezetik keresztül. A tapasztalat szerint az erős vákuumigény miatt műszakilag bonyolult és ezért drága. Többé-kevésbé az előbbiektől eltérő szerkezeti megoldások jutnak érvényre a 84 191 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett berendezésnél. Ennek lényege abban van, hogy vízkezelést — elsősorban lágyítást, mangántalanítást és vastalanítást, mellékesen pedig kis hatásfokú gáztalanítást is - végre lehet hajtani olyan berendezéssel, ahol a kezelendő vizén járulékos levegőt, ún. mosó levegőt szívnak keresztül. A szóban forgó berendezéssel a kémiai jellegű kezelési lépések aránylag jól végrehajthatók, míg a gáztalanítás bizonyos mértékben azáltal következik be, hogy a mosó levegő a kezelendő vízzel fizikai akadályok legyőzése közben találkozik. Ez utóbbi miatt a kétfázisú elegyben a légnemű fázis parciális nyomása megnövekszik, és ez a gáz kilépését elősegíti. E módszer esetében néhány százaléknyi gáztartalom azonban a folyadékban mindenképpen bennmarad. A gáztalanításnak ilyen kis hatásfoka a mai követelményeknek már messze nem tesz eleget. A biztonságtechnikai előírások szigorú követelményei értelmében ui. a vízműrendszerek kimenő vezetékeiben szállított víz gáztartalma még az egy ezreléket sem érheti el. Kedvezőtlen az említett magyar szabadalmi leírásban foglalt megoldásnál az is, hogy egyrészt a működtetéshez igen erős (6—7 vízoszlopméter nagyságú) vákuumra van szükség, ami a beruházást és az üzemeltetést egyaránt drágává teszi. Műszaki hátrány továbbá, hogy az elszívott gázfázis - a berendezés szerkezeti fölépítése következtében -újból érintkezésbe jut a még kezelésre váró eleggyel, és így a már kiválasztott gáz egy része mindig újból elnyelődik. 5 Az ismert gáztalanítási módok másik családja a vegyi úton történő gázeltávolítás. Ez a módszer elvileg alkalmas nem csupán a korróziós károkat okozó oxigén és széndioxid, hanem a kellemetlen szaghatást okozó kénhidrogén, sőt adott esetben 10 egyéb elnyelt vagy szállított légnemű anyag eltávolítására is. A kémiai gáztalanítás azon alapul, hogy a vízhez olyan egy vagy több vegyszerféleséget adagolnak, amely az eltávolítandó gázzal könnyen egyesül, 15 stabil vegyületet alkot, az új vegyület pedig a vízből könnyűszerrel kiválasztható. Szokásos eljárás az is, hogy a vizet olyan anyagon vezetik keresztül, amellyel a víz érintkezve az eltávolítandó gáz megkötődik, és csupán a gáztartalmától megszaba-20 dított víz halad tovább. A kémiai eljárások közül az oxigén eltávolítására vegyszerként nátriumszulfitot, hidrazint vagy ferrohidroxidot használnak. Előnyösen kombinálható ez a vegyszeradagolás a tisztítandó víznek vasforgács 25 rétegen való átvezetésével. Amennyiben széndioxidot kell eltávolítani, úgy vegyszerként többnyire kalciumhidroxidot használnak, a vizet pedig olyan anyagon -pl. porított márványon — vezetik keresztül, amely szénsav vegyi 30 lekötésére alkalmas. A porított márvány helyett más alkalmas anyag, így magnéziumoxid, kalciumkarbonát, sőt folyékony mésztej is alkalmazható. Az oxigénhez hasonlóan a kénhidrogén eltávolítása esetén is alkalmazható a folyadéknak vasfor-35 gácsrétegen való átvezetése. Vegyszerként az utóbbi esetben klórt vagy káliumpermanganátot célszerű használni. A fölsorolt vegyi eljárások hátránya, hogy aránylag költségesek, alkalmazásuk pedig általában 40 az ivóvíz minőségének romlásával jár. Ugyancsak kedvezőtlenek a tapasztalatok a korábban említett fizikai szétválasztáson alapuló módszerekkel is. Ennek legfőbb oka, hogy átlagosan 15-20-szoros levegőfölöslegre van szükség, illetve minimálisan 45 3—4 m-es ejtési magasságok szükségesek ahhoz, hogy aránylag elfogadható hatékonyságot lehessen elérni. A találmány célja olyan eljárás és berendezés kifejlesztése, amely mentes az ismert fizikai és 50 kémiai szétválasztási módszerek hibáitól, kialakítása egyszerű, üzemeltetése olcsó, és nem tartalmaz semmi olyan forgó, illetve mozgó alkatrészt, amely meghibásodhatnék, és emiatt üzemzavart okozhatna. 55 A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a folyadék által szállított, illetve elnyelt légnemű közeget — a szokványos módszerektől eltérően — indirekt módon könnyűszerrel el lehet távolítani akkor, ha a folyadékot mesterségesen 60 még további gázhalmazállapotú komponens fölvételére késztetjük. A telítés során ui. a légnemű fázis parciális nyomása megnövekszik, az elegy hajlamossá válik egyensúlyi állapotának elvesztésére, • és ily módon a folyadék és gázfázis szétválására. A 65 felismeréshez tartozik az is, hogy mind a telítés-2