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Verfahren zur Erzielung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes von Luft oder anderen Gasen.
Die Erzielung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes von Luft oder andern Gasen ist für viele Industrien, wie Spinnereien, Webereien, Lebensmittelindustrien und ganz allgemein die Trocknungund Fennentationsindustrien, von der grössten Bedeutung. Sie kann leicht dadurch erreicht werden, dass man die Luft oder die Gase mit höchstkonzentrierten, eine möglichst grosse Oberfläche darbietenden wässerigen Lösungen von je nach dem gewünschten Feuchtiglmitsgrade ZI1 wählenden Salzen oder ähnlichen Stoffen oder einfach den feuchten festen Stoffen zusammenbringt und im ersteren Falle dafür sorge trägt, dass die Höchstkonzentration immer aufrecht erhalten oder stets möglichst rasch wieder hergestellt wird.
Bekanntlich entspricht der Feuchtigkeitsgehalt, den Luft oder Gase in Berührung mit wässerigen Lösungen irgend welcher Art annehmen, einem jeweils bestimmten, für die Art und die Konzentration der gelösten Stoffe charakteristischen Sättigungsgleichgewicht, das ausserdem von der Temperatur abhängt. Ist demgemäss der ursprüngliche Feuchtigkeitsgehalt der Luft oder Gase ein kleinerer, als dem Gleichgewichte, d. h. dem bei Berührung mit der Lösung sich einstellenden Feuchtigkeitsgehalt entspricht, dann wird aus der Lösung Wasser an die Luft (Gase) abgegeben werden. Im entgegengesetzten Falle, wo die Luft (Gas) feuchter ist, wird Wasser an die Lösung abgegeben.
Das hat bei Verwendung von Lösungen einer nicht maximalen Konzentration bald eine Steigerung, bald eine Verminderung der Konzentration zur Folge und gleichzeitig hiemit erfolgt eine Änderung des zu ihnen im Gleichgewicht stehenden Feuchtigkeitsgehaltes der Luft oder Gase, da dieser von der Konzentration abhängig ist.
Notwendig ist in erster Linie also zur Aufrechterhaltung eines möglichst gleichbleibenden Feuchtigkeitsgehaltes der Luft oder Gase-soweit von der Temperatur hier abgesehen wird-die Aufrecht- erhaltung einer möglichst gleichbleibenden Konzentration der Lösung. Dies gelingt in einfacher Weise bei Verwendung von höchstkonzentrierten Lösungen. Einerseits findet hiebei nämlich im Falle der Abgabe von Wasser an die Luft (Gase) keine-oder allenfalls nur eine vorübergehende - Steigerung der Konzentration statt, weil statt deren nun eine entsprechende Menge festen Stoffes zur Abscheidung gelangt. Anderseits ist aber auch im Falle eines Hinzutrittes von Wasser aus Luft oder Gasen zu der Lösung die Aufrechterhaltung der Höchstkonzentration leichter durchzuführen als die einer geringeren Konzentration.
Man hat jetzt nur Sorge dafür zu tragen, dass in der Lösung stets eine genügende Menge festen ungelösten Stoffes, eines sogenannten Bodenkörpers, vorhanden bleibt oder dass die Lösung im Kreislauf immer wieder mit dem festen Stoffe zusammengebracht wird. Durch Nachlösen von festem Stoff wird dann stets sehr rasch die Höchstkonzentration wieder hergestellt.
Demgemäss kann man statt Lösungen vorteilhaft auch die feucht gehaltenen festen Stoffe verwenden, die einfach als höchstkonzentrierte Lösungen mit einer sehr grossen Menge von Bodenkörper angesehen werden können. Der Bodenkörper ist dabei mit einer feinsten Schicht der höchstkonzentrierten Lösung überkleidet, welche so eine grosse Oberfläche darbietet und bei Aufnahme von Wasser aus Luft (Gasen) rasch auf die Höchstkonzentration sich wieder einzustellen vermag.
Die bei einer solchen Aufnahme von Wasser entstehenden Lösungen tropfen natürlich von den festen Stoffen ab. Zur Zurückgewinnung der unter den genannten Bedingungen in Lösung gehenden festen Stoffanteile hat man nur das aufgenommene Wasser wieder zu verdampfen, um die Stoffe dann sofort wieder in festem Zustande für die Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes verfügbar zu haben.
Findet anderseits eine Abgabe von Wasser seitens der Lösungen oder der feuchten festen Stoffe statt, dann muss dieses Wasser immer wieder ersetzt werden. Bei Verwendung fester Stoffe genügt es hiefür, diese dauernd feucht zu erhalten ; bei Lösungen ist darauf zu achten, dass ihr Volumen nicht unter das benötigte Mindestmass herabsinkt. In beiden Fällen kann die Zugabe von Wasser entweder vorsichtig direkt erfolgen oder aber dadurch, dass die Luft (Gas) in geeigneter Weise entsprechend vorgefeuchtet wird.
Zwar ist ein Hindurchleiten von Luft oder Industriegasen durch kristallinische, lösliche Materialien, wie Kochsalz, wobei den letzteren gleichzeitig die für ihre allmähliche Auflösung erforderliche Feuchtigkeit zugeführt wird, bereits erkannt. Bei diesem Verfahren, bei dem die kristallinischen Materialien nur als Filtermasse zu dienen haben, wird aber auf keinen irgendwie bestimmten Grad des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft oder Gase hingearbeitet, sondern einfach ihre Entstaubung unter Vermeidung eines Verstopfen der Filter angestrebt. Dies wird dadurch erreicht, dass die auf den feuchten Kristallen aus der Luft oder den Gasen sich absetzenden Staub-oder sonstigen festen Teilchen mit der bei der allmählichen Auflösung
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werden.
Weiterhin sind auch Verfahren bekannt, um den Feuchtigkeitsgehalt von Luft oder Gasen durch
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möglichst weitgehende Trocknungen, bei denen die Ereiehung des gewünschten niedrigen Feuchtigkeitsgrades nur von der feucht ren Seite her angestrebt wird und wofür cin bewusstes Feuchthalten des KalziumchloridsdenTrocknungsprozessnurbeeinträchtigenwürde.
Soweit die Regelung des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft oder Gase mit Lösungen vorgenommen worden ist, sind niemals hiefür höchstkonzentrierte also vollkommen gesättigte Lösungen in Vorschlag gebracht worden. Fnd dass diese gesättigten Lösungen den nichtgesättigten gegenüber die Aufrechterhaltung eines stets gleichbleibenden Feuchtigkeitsgrades der Luft oder Gase mit grösserer Sicherheit gewährleisten, ist bereits erwähnt worden.
Es ist nun noch die überraschende und wichtige Beobachtung gemacht worden, dass die sogenannte relative Feuchtigkeit, die bei Luft oder Gasen sich einstellt, die in Berührung mit höchstkonzentrierten wässerigen Lösungen gebracht worden sind, nur in geringem Masse von der Temperatur abhängig ist.
Die vor allem bei Vorhandensein von Bodenkörpern in den Lösungen mit Änderung der Temperatur immerhin in einem gewissen Masse meist festzustellende Änderung der relativen Feuchtigkeit der Luft (Gase) scheint in erster Linie auf die mit der Temperatur vielfach nicht unerheblich sich ändernde Höchstkonzentration der Lösungen zurückzuführen zu sein.
Man ist daher in der Lage, durch Verwendung der höchstkonzentrierten wässerigen Lösungen geeigneter Stoffe, oder einfach der feuchten festen Stoffe, die relative und damit auch absolute Feuchtigkeit selbst unbegrenzter Mengen von Luft oder Gasen von vornherein mit Sicherheit zu bemessen.
Zur näheren Erläuterung sei beispielsweise angeführt, dass sich bei Verwendung von Kochsalz, das eine ziemlich stabile, bei allen Temperaturen annähernd gleichbleibende Wasserlöslichkeit besitzt, anlässlich zahlreicher, unter den verschiedenartigsten Bedingungen ausgeführter Versuche herausgestellt hat, dass die mit dem feuchten Salze im Sättigungsgleichgewichte stehende relative Feuchtigkeit von Luft oder Gasen durchwegs annähernd 75% beträgt. Die Versuche wurden mit Kochsalz der verschiedensten Reinheitsgrade und bei den Temperaturen von 18 und 24 ausgeführt, ohne dass dabei eine merkbare Änderung der relativen Feuehtigkeit sieh ergeben hätte.
Auch war es ohne Einfluss, ob die Luft oder die Gase vor dem Zusammenbringen mit dem Kochsalze erst hoehgetrocknet oder hochgefeuchtet worden waren.
Die Geschwindigkeit der Feuchtigkeitseinstellung war eine grosse. Die Leistungsfähigkeit einer Versuchsapparatur, in der Luft an feuchtem Kochsalze vorbeigeführt wurde, entsprach bei einer nutzbaren Oberfläche des Salzes von etwa 1/10 m2 einer richtigen Einstellung auf die zu erwartende Feuchtigkeit von mindestens 30 m : ! Luft in der Stunde.
Schliesslich sei noch für den Grad der relativen Feuchtigkeit von Luft oder Gasen, der den höchst- konzentrierten wässerigen Lösungen von bestimmten Salzen oder ähnlichen Stoffen der verschiedensten Art, oder einfach den feuchten festen Stoffen entspricht, die folgende, willkÜrlich ausgewählte Reihe wiedergegeben, in der die Luft- oder Gasfeuchtigkeit forschreitend durchschnittlich um je 5-10% abnimmt. : Kaliumsulfat, Soda krist., Kaliumchlorid, Ammoniumsulfat, Kochsalz, Ammoniumnitrat, Kalziumnitrat, Pottasche, Magnesiumchlorid, Phosphorsäure krist. Man hat es daher in der Hand, durch geeignete Wahl eines solchen Stoffes die gewünschte Wirkung in verlässlicher Weise zu erzielen.
PATENT-AN SPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzielung eines bestimmten Feuchtigkeitsgehaltes von Luft oder andern Gasen, die hiebei über wasserlösliche Salze od. dgl. geleitet oder einfach mit ihnen zusammengebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die je nach dem zu erzielenden Feuchtigkeitsgrade zu wählenden Salze od. dgl. dauernd feucht gehalten werden.