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Vorrichtung zum stetigen Inberührungbringen zweier nicht oder nur schwer mischbarer Flüssigkeiten verschiedenen spezifischen Gewichtes ! in Gegenstrom.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um zwei nicht oder nur schwer mischbare Flüssigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten nach dem Gegenstromprinzip ununterbrochen gegenseitig in Berührung zu bringen. Die Vorrichtung besteht aus mehreren Mischgefässen, die untereinander je durch ein in der Fliessrichtung der leichteren Flüssigkeit ansteigendes Rohr miteinander verbunden sind ; die endständigen Mischgefässe sind mit in der gleichen Richtung ansteigenden Zu-bzw. Ablaufrohren ausgestattet, die in Überläufen endigen.
Bei dieser Vorrichtung bilden die ansteigenden Verbindungsrohre zwischen den Mischgefässen einen vollständigen Ersatz für besondere Scheidegefässe, wie man sie bisher in Vorrichtungen, welche den gleichen Zwecken dienen, angewendet hat (s. z. B. deutsche Patentschrift Nr. 297365). Bei diesen bekannten Einrichtungen werden zwar ebenfalls Mischgefäss in Reihenverbindung angewendet, jedoch
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worauf die beiden Flüssigkeiten wieder in dem Gegenstromprinzip entsprechendem Sinne den nächsten Mischern zugeführt werden. Die Scheidung der Flüssigkeiten muss nun sehr vollkommen sein, weil sonst der Erfolg der Gegenstrombehandlung stark beeinträchtigt werden würde ; zu diesem Behufe müssen nun die Scheidegefässe der Geschwindigkeit, mit welcher die Trennung erfolgt, entsprechend dimensioniert sein.
Für das Waschen von beispielsweise Nitrobenzol müsste ein solcher Scheider mindestens drei Viertel der Stundenleistung fassen ; zum Waschen von 500 kg Nitrobenzol per Stunde, wofür z. B. 500 kg Waschflüssigkeit benötigt werden, also 750 kg Inhalt haben. Bei Anwendung von sechs Mischern gibt dies einen Apparateinhalt der Scheider allein von 4500 kg.
Mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung wird die Arbeit der Scheider mit kleinsten Gefässen, nämlich mit den ansteigenden Verbindungsrohren zwischen den einzelnen Mischern, erreicht. Im Vergleiche zu obigem Beispiel ist es möglich, den Inhalt der Verbindungsgefässe zwischen je zwei Mischern, gleiche Verhältnisse vorausgesetzt, auf etwa 30 kg Inhalt herabzusetzen. Bei andern Prozessen, bei welchen die Trennung noch langsamer vor sich geht, wird dieser Erfolg noch augenscheinlicher.
In den Zeichnungen sind als Beispiele Vorrichtungen zum Waschen von saurem Nitrobenzol mit einer alkalischen Waschflüssigkeit schematisch dargestellt.
A, B und C stellen oben offene Gefässe dar, in welchen die beiden Flüssigkeiten miteinander ver-
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scher, in der Zeichnung nicht dargestellter Rührvorrichtungen. Die Gefässe A, B, 0 sind durch in der Fliessrichtung der leichteren Flüssigkeit (im vorliegenden Falle die Waschflüssigkeit) ansteigende Rohre b und c miteinander verbunden. Die in der gleichen Richtung ansteigenden Zu-und Ablaufrohre a, d der endständigen Gefässe A und 0 endigen in Überläufen e, g, welche den Ablauf der beiden Flüssigkeiten regeln. f ist ein Hahn zum Verschliessen des Überlaufes e.
Bei Inbetriebnahme ist die ganze Vorrichtung bis zur Höhe des Überlaufes g mit Waschflüssigkeit gefüllt ; die Rührung in den Gefässen A, B, 0 ist im Gange, der Hahn f geschlossen.
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zu. Durch die Mischung bildet sich im Mischer 0 eine Emulsion, die als spezifisch schwerer durch das Rohr c der aufsteigenden Waschflüssigkeit entgegenfliesst und in den Mischer B gelangt.
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Im letzteren wird das schon gereinigte Nitrobenzol nochmals mit Waschflüssigkeit gemischt und gelangt auf gleiche Weise durch das Rohr b in den Mischer A und von dort durch das Rohr a nach s.
Bei s trennt sich das Nitrobenzol vollständig vom Wasser und verlässt die Vorrichtung kontinuierlich bei e, nachdem der Hahn f geöffnet wurde. Die Waschflüssigkeit verlässt die Vorrichtung ebenfalls kon-
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der beiden Flüssigkeiten eingestellt.
In C trifft die sauerste Waschflüssigkeit das ungereinigte Nitrobenzol, dem es gerade noch Säure entziehen kann, während in A schon gereinigtes Nitrobenzol mit reinster Waschflüssigkeit, die nur ganz schwach alkalisch zu sein braucht, zusammenkommt und es vollkommen reinigt. Die Zahl der Mischer A, B, C kann beliebig gewählt werden. Es wird so erreicht, dass man mit geringsten Mengen Wasser und Alkali gereinigtes, neutrales Nitrobenzol erhalten kann.
Durch die Möglichkeit, in A reines Wasser einzuführen und Alkali erst in B zuzusetzen, kann man Alkaliüberschüsse, die im Waschprozess vom Nitrobenzol aufgenommen wurden, in A wieder herauswaschen. Auch ist es möglich, Wärme zu-oder abzuleiten, indem
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Die Strömungsgeschwindigkeit kann man durch die Dimensionierung der Rohre a, b, c vollkommen regeln.
In der erfindungsgemässen Vorrichtung muss zwischen den Mischgefässen keine Scheidung der beiden Flüssigkeiten nach dem spezifischen Gewicht erfolgen, sondern es wird vielmehr der gleiche Effekt dadurch erreicht werden, dass sich in den Verbindungsrohren, welche von beiden Flüssigkeiten gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung durchströmt werden, die jeweils gleichen Phasen sich angleichen. Im vorliegenden Beispiel wird die Säure aus der wässerigen Phase der Emulsion, welche aus dem Mischer C stammt, im Rohr c von der aufsteigenden Waschflüssigkeit nach dem Mischer C zurückgewaschen.
Da die Tatsache der Angleichung gleicher Phasen in Emulsion von allgemeiner Gültigkeit ist, kann die erfindungsgemässe Vorrichtung in allen Fällen, in welchen zwei nicht oder nur schwer mischbare Flüssigkeiten verschiedenen spezifischen Gewichtes im Gegenstrom miteinander in Berührung gebracht werden sollen, Verwendung finden. Es kann also z. B. ausser dem Waschen von flüssigen Nitroprodukten auch die Herstellung solcher aus flüssigen Ausgangsstoffen, ferner die Raffination flüssiger Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Petroleumdestillate, od. dgl. in Vorrichtungen der angegebenen Art erfolgen.
Die Verbindungsrohre a, b, c können durch Krümmung oder durch Einbauten, z. B. Schikanen, Sieben, Siebplatten od. dgl., wie in Fig. 2 dargestellt, so ausgestaltet werden, dass das Angleichen der jeweils gleichen Phasen in denselben gefördert wird.