PL153035B2

PL153035B2 - Gas and liquid mixer

Info

Publication number: PL153035B2
Application number: PL27812889A
Authority: PL
Inventors: Boguslaw Kochanski; Henryk Michalski; Edward Rzyski; Jacek Stelmach; Tadeusz Urbanowicz
Original assignee: Politechnika Lodzka
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1991-02-28
Also published as: PL278128A2

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 153 035 153 035 Patent dodatkowy do patentu nr- Additional patent to patent no. Int. Cl.⁵ B01F 7/16Int. Cl. ⁵ B01F 7/16 Zgłoszono: ^{09 03} 06 (p. 270120)Reported: ^{09 03} 06 (p. 270120) URZĄD OFFICE Pierwszeństwo - Zgłoszenie ogłoszono: 89 12 11 Priority - Application announced: 89 12 11 CZYTELNIA OGÓLNA READING ROOM GENERAL PATENTOWY PATENT Opis patentowy opublikowano: 1993 11 30 Patent description published: 1993 11 30 RP RP

Twórcy wynalazku: Bogusław Kochański, Henryk Michalski, Edward Rzyski, Jacek Stelmach, Tadeusz UrbanowiczCreators of the invention: Bogusław Kochański, Henryk Michalski, Edward Rzyski, Jacek Stelmach, Tadeusz Urbanowicz

Uprawniony z patentu : Politechnika Łódzka,Authorized by the patent: Lodz University of Technology,

Łódź (Polska)Lodz (Poland)

URZĄDZENIE DO MIESZANIA GAZU Z CIECZĄDEVICE FOR MIXING GAS WITH LIQUID

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie, przeznaczone zwłaszcza do mieszania gazu z cieczą w absorberach i bioreaktorach.The subject of the invention is a device intended in particular for gas-liquid mixing 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 samozasysającego.Until now, mechanical agitators are 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 a self-priming agitator.

Znane jest także, z polskiego opisu patentowego nr 150 9AB, mieszadło przeznaczone zwłaszcza do mieszania gazu z cieczą w absorberach i bioreaktorach, wyposażone w osadzony na pionowym wale wirnik, który stanowi kolista tarcza z przymocowanymi do niej łopatkami, do których górnych krawędzi są przymocowane krawędzie zwężki rurowej zbieżnej w kierunku tarczy. Nad zwężką, w niewielkiej od niej odległości, jest umieszczony otwarty od góry, cylindryczny zbiornik, w dnie którego jest osiowy otwór o średnicy mniejszej od średnicy górnej części zwężki rurowej złączonej z wirnikiem. 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 osiowego* w dnie zbiornika. U dnie zbiornika, nad wlotem zwężki rurowej złączonęj 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.It is also known, from Polish patent specification No. 150 9AB, an agitator intended, in particular, for mixing gas with liquid in absorbers and bioreactors, equipped with an impeller mounted on a vertical shaft, which is a circular disc with blades attached to it, to the upper edges of which the edges are attached. a reduction tube converging towards the target. Above the orifice, at a short distance from it, there is a cylindrical open-top vessel with an axial opening in the bottom of which is smaller than the diameter of the upper part of the orifice connected to the rotor. In the lower part of the tank there is a pipe orifice converging towards the tank bottom, the upper edges of which are attached to the tank walls, and the lower edges to the edge of the axial opening * in the tank bottom. At the bottom of the tank, above the inlet of the orifice connected to the rotor, there are through-holes, and a gas supply pipe is attached to the outer wall of the tank, near its bottom. The diameter of the axial opening in the bottom of the tank is 0.3-0.5 of the tank diameter, and the rotor diameter is 0.4-0.6 of the tank diameter.

Mieszadło przeznaczone zwłaszcza do mieszania gazu w absorberach i bioreaktorach, wyposażone, w osadzony na pionowym wale, wirnik w postaci kolistej tarczy z przymocowanymi do niej, łopatkami oraz w usytuowany pionowo, otwarty od góry, cylindryczny zbiornik z przelotowym osiowym otworem i przelotowymi otworami w dnie, w dolnej części którego jest umieszczona zwężkaThe agitator is designed especially for mixing gas in absorbers and bioreactors, equipped with a circular disc rotor mounted on a vertical shaft with blades attached to it and a vertically open, top-open cylindrical vessel with a through axial hole and through holes in the bottom at the bottom of which there is a venturi

153 035153 035

153 035 rurowa zbieżna w kierunku dna zbiornika, której górne krawędzie są przymocowane do ścianek zbiornika, zaś dolne krawędzie do krawędzi otworu osiowego w dnie zbiornika, zaś do ścianki zbiornika, w pobliżu jego dna, jest przymocowany przewód rurowy do doprowadzania gazu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że pionowy cylindryczny zbiornik jest umieszczony bezpośrednio nad wirnikiem, w nieznacznej od niego odległości, przy czym średnica otworu osiowego w dnie zbiornika jest mniejsza niż średnica okręgu opisanego na końcach łopatek od strony wału wirnika, zaś skośne przelotowe otwory w dnie zbiornika, o osiach symetrii równoległych do ścianki zwężki rurowej umieszczonej wewnątrz zbiornika, są wykonane przy ściance zewnętrznej tej zwężki, a ich wyloty są skierowane na końce łopatek wirnika od strony jego wału, średnica □tworu osiowego w dnie zbiornika jest równa 0,3 - 0,5 średnicy zbiornika, zaś średnica wirnika jest równa 0,4 - 0,6 średnicy zbiornika.153 035, a pipe converging towards the bottom of the tank, the upper edges of which are attached to the walls of the tank, the lower edges to the edge of the axial opening in the bottom of the tank, and a gas supply pipe is attached to the wall of the tank, near its bottom, according to the invention it is characterized by the fact that the vertical cylindrical vessel is located directly above the impeller, at a slight distance from it, the diameter of the axial hole in the tank bottom being smaller than the diameter of the circle described at the ends of the blades on the side of the impeller shaft, and the oblique through holes in the bottom of the tank, the axes of symmetry parallel to the wall of the orifice located inside the tank, are made at the external wall of the orifice, and their outlets are directed at the ends of the rotor blades from the shaft side, the diameter □ of the axial formation at the bottom of the tank is 0.3 - 0.5 in diameter tank, and the rotor diameter is 0.4 - 0.6 tank diameter.

Ciecz wprowadza się do cylindrycznego zbiornika umieszczonego nad wirnikiem, zaś gaz doprowadza się przewodem rurowym do komory utworzonej w dolnej części tego zbiornika, między jego ściankami i ściankami zwężki rurowej, skąd skośnymi otworami przelotowymi w dnie zbiornika wpływa do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika. W przestrzeni międzyłopatkowej wirnika gaz zostaje zmieszany z cieczą zasysaną do tej powierzchni przez otwór osiowy w dnie zbiornika za pomocą siły odśrodkowej wytwarzanej przez obracający się wirnik. Ciecz zmieszana z gazem wypły wa na zewnątrz łopatek wirnika i płynie ku górze między ściankami zbiornika i ściankami mieszalnika, po czym wpływa znów od góry do cylindrycznego zbiornika, skąd zostaje ponownie zassa na do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika.The liquid is introduced into a cylindrical 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 its walls and the walls of the orifice, from where it flows into the inter-vane space of the rotor through the oblique through holes in the bottom of the tank. In the inter-vane space of the rotor, the gas is mixed with the liquid sucked into this surface through the axial opening in the bottom of the tank by the centrifugal force generated by the rotating rotor. The liquid mixed with the gas flows out of the rotor blades and flows upwards between the walls of the tank and the walls of the mixer, and then flows back up into the cylindrical tank from where it is sucked back into the interspace of the rotor.

Mieszadło według wynalazku zapewnia wyższą intensywność mieszania gazu z cieczą oraz więk szą powierzchnię kontaktu gazu i cieczy podczas mieszania w porównaniu ze znanymi mieszadłami.The stirrer according to the invention provides a higher intensity of gas-liquid mixing and a larger contact surface between the gas and the liquid during mixing compared to known mixers.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, przedstawiającym mieszadło w przekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in an embodiment in the drawing showing the stirrer in longitudinal section.

Mieszadło jest wyposażone w wirnik 1 osadzony na pionowym wale 2. Wirnik 1 stanowi kolista tarcza z przymocowanymi do niej łopatkami. Bezpośrednio nad wirnikiem 1, w nieznacznej od niego odległości 1, jest umieszczony usytuowany pionowo, otwarty od góry, cylindryczny zbiór nik 3, w którego dnie jest przelotowy osiowy otwór 4 o średnicy mniejszej od średnicy okręgu opisanego na końcach łopatek wirnika 1 od strony jego wału 2. W dolnej części zbiornika 3 jest umieszczona zwężka rurowa 5 zbieżna w kierunku dna zbiornika 3, której górne krawędzie są przy mocowane do ścianek zbiornika 3, zaś dolne krawędzie do krawędzi otworu osiowego 4 w dnie zbiornika 3. W dnie zbiornika 3 są skośne przelotowe otwory 6 o osiach symetrii równoległych do ścianek zwężki rurowej 5, wykonane przy ściance zewnętrznej tej zwężki, a ich wyloty są skierowane na końce łopatek wirnika 1 od strony jego wału 2. Oo ścianki zewnętrznej zbiornika 3, w pobliżu jego dna, jest przymocowany przewód rurowy 7 do doprowadzania gazu. Średnica otworu osiowego 4 zbiornika 3 jest równa 0,3 - 0,5 średnicy zbiornika 3, zaś średnica wirnika 1 jest równa 0,4 - 0,6 średnicy zbiornika 3.The agitator is equipped with an impeller 1 mounted on a vertical shaft 2. The impeller 1 is a circular disc with blades attached to it. Directly above the rotor 1, at a slight distance from it 1, there is a vertical, open from the top, cylindrical set n 3, in the bottom of which there is an axial through hole 4 with a diameter smaller than the diameter of the circle described at the ends of the rotor 1 blades on the shaft side. 2. In the lower part of the tank 3 there is a pipe orifice 5 converging towards the bottom of the tank 3, the upper edges of which are attached to the walls of the tank 3, and the lower edges to the edge of the axial opening 4 in the bottom of the tank 3. The bottom of the tank 3 is oblique through holes 6 with symmetry axes parallel to the walls of the orifice 5, made at the outer wall of this orifice, and their outlets are directed at the ends of the rotor blades 1 from the shaft side 2. About the outer wall of the tank 3, near its bottom, a pipe is attached 7 for gas supply. The diameter of the axial opening 4 of the tank 3 is 0.3-0.5 of the diameter of the tank 3, and the diameter of the rotor 1 is 0.4-0.6 of the diameter of the tank 3.

Ciecz wprowadza się do cylindrycznego zbiornika 3 umieszczonego nad wirnikiem 1, zaś gaz doprowadza się przewodem rurowym 7 do komory utworzonej w dolnej części tego zbiornika, między jego ściankami i ściankami zwężki rurowej 5, skąd skośnymi otworami 6 w dnie zbiornika 3 wpływa do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika 1. W przestrzeni międzyłopatkowej wirnika 1 gaz zostaje zmieszany z cieczą zasysaną do tej przestrzeni przez otwór osiowy 4 za pomocą siły odśrodkowej wytwarzanej przez obracający się wirnik 1. Ciecz zmieszana z gazem wypływa na zewnątrz łopatek wirnika 1 i płynie ku górze między ściankami zbiornika 3 i ściankami mieszalnika po czym wpływa znów od góry do cylindrycznego zbiornika 3, skąd zostaje ponownie zassana do przestrzeni międzyłopatkowej wirnika 1.The liquid is introduced into a cylindrical tank 3 located above the rotor 1, and the gas is led through the pipeline 7 into the chamber formed in the lower part of this tank, between its walls and the walls of the orifice 5, from where it flows into the inter-vane space of the rotor through slanted holes 6 in the bottom of the tank 3. 1. In the inter-vane space of the rotor 1, the gas is mixed with the liquid sucked into this space through the axial opening 4 by the centrifugal force generated by the rotating rotor 1. The liquid mixed with the gas flows outside the rotor blades 1 and flows upwards between the walls of the tank 3 and through the walls of the mixer and then flows again from the top into the cylindrical tank 3, from where it is sucked again into the inter-vane space of the rotor 1.

153 035153 035

Claims

Patent claim

The agitator is designed, in particular, for mixing gas in absorbers and bioreactors, equipped with a circular rotor mounted on a vertical shaft with blades attached to it, and a vertically open cylindrical vessel with an axial through hole and through holes in the bottom, in the lower part of which there is a pipe reducer 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 axial opening in the bottom of the tank, moreover, a pipe for supplying inlet is attached to the wall of the tank near its bottom gas, characterized in that the vertical cylindrical vessel (3) is placed slightly above the rotor (1), and the diameter of the axial hole (4) in the bottom of the tank (3) is smaller than the diameter of the circle described at the ends of the blades from the side of the shaft (2) of the rotor (1), while oblique through holes (6) in the bottom of the tank (3), with symmetrical axes and parallel to the wall of the orifice tube (5) placed inside the tank (3), are formed at the outer wall of the orifice, and their outlets are directed to the ends of the rotor blades (1) on the shaft side (2).