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Verfahren zum Destillieren und Rektifizieren von Flüssigkeitsgemischen.
Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Destillieren und Rektifizieren von Flüssigkeitsgemischen und besteht darin, dass die aus der Blase entweichenden Dämpfe unmittelbar in ein
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und die sich bildenden Kondensate in der Reihenfolge, in der sie entstehen z. B. mittels Sackrohren, nach weiter dem Blasenaust. itt zu gelegenen Teilen des Kühlrohre zurückgeleitet werden.
Durch vorliegendes Verfahren wird gegenüber den bekannten Verfahren die Anwendung jedes äusseren Kühlmittels entbehrlich und der Wärmeverbrauch auf das geringste Mass herabgesetzt. Der letztere Vorteil der Erfindung kommt besonders zur Geltung gegenüber den bekannten Vorrichtungen, bei welchen in Pfannendestillie. kolgnnen, um die Dämpfe zu läutern bevor die Kondensation des aufgefangenen Endproduktes in dem Kühlgefäss vor sieh geht, in dem Dephlegmator unter Wasserzirkulation vier Fünftel des hindurchströmenden Dampfes kondensiert, und das Produkt dieser Kondensation, welches wiederum in die Pfannen der Kolonnen zurückgeleitet wird, von neuem verdampft werden muss (D. R. P. Nr. 242735).
Weiters verhindert der Fortfall heftiger Druckänderungen bei vorliegenden Verfahren die schädlichen Primageerseheinungen und schliesslich ist die innere aus der Arbeit des Dampfes herrührende Abkühlung sehr regelmässig und sehr progressiv, während z. B. die Abkühlung durch Wände, nur auf einen Teil des Dampfes wirkt. Die Gleichmässigkeit der Abkühlung der Dawn, tasse gestattet wieder die Dämpfe vollständiger als bisher zu dephlegmieren, was besonders für inherit der Herstellung von Trinkalkoholen von besonderer Wichtigkeit ist und Körper von sehr nahe zusammenliegenden Kon- densationsprodukten zu trennen und in der Folge diese Produkte, deren Gewinnung bisher unmöglich war durch fraktionierte Destillation auch zu erhalten.
Nach vorliegendem Verfahren hängt die Vollständigkeit der Dampfkondensation von der Länge des Kühl-oder Leitungsrohres ab ; sie tritt dann ein, wenn der Dampf eine solche Leitungslänge durchströmt hat, dass die gegen den Aussendruck geleistete Arbeit der Absorption der gesamten Kondensationswärme derjenigen Dampfmenge entspricht, welche in der Zeiteinheit den Anfangspunkt der Leitung durchströmt : diese gesamte Wärmemenge hängt von der Strömungsgeschwindigkeit am Anfang der Leitung und von der latenten Wärme (Verdampfungswärme) des behandelten Körpers ab. Die Leitungslängen sind demgemäss erheblich grösser als bei den bisherigen Vorrichtungen (etwa 7-10mal so lang).
In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Ausführung des neuen Verfahrens zur Da'stellung gebracht, u. zw. zeigt : Fig. 1 eine Vorrichtung mit Rohrschlange und Fig. 2 eine Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei langen Steigröhren und einer Anzahl U-Röhren.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung gelangen die von der Blase kommenden Dämpfe in eine senkrechte Rohrschlange 1, steigen in dem unteren Teil derselben an und zirkulieren frei, wobei sie gegen den Aussendruck Arbeit leisten, um dann bei. 3 nach dem nicht dargestellten Kühlgefäss zu entweichen. Die mechanische Arbeit, die sie innerhalb der Rohrschlange leisten, ist von Kondensationen begleitet. Die Form der Rohrschlange begünstigt die Vermischungsbewegungen des Dampfes, indem sie alle Teilchen in Berührung mit den Wandungen blingt, auf welchen sich die gebildeten Tröpfchen niederschlagen.
Die flüssigen Kondensate fliessen durch kleine Sackrohre 7 -4, 8 -5, 9-6, in der Reihenfolge, in der sie gesammelt wurden na-li dem Anfang der Rohrleitung, d. h. nach den
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Punkten, die sehr entfernt von jenen liegen, an welchen sie gesammelt wurden, zurück und werden in
Berührung mit den aufsteigenden Dämpfen des unteren Teiles der Rohrschlange gebracht. Hiebei finden zwischen den zurückgeführten Kondensaten und dem ihnen begegnenden Dampf Temperatur-und Molekularausgleiche statt, die den Dampf abkühlen und einen Teil der am wenigsten flüchtigen
Bestandteile, die ausgeschieden werden sollen und schon den grössten Teil der gesammelten Flüssigkeit ausmachen, mit sich nehmen.
Der bei 3 ankommende Dampf ist vollständig gereinigt und besitzt eine nahe dem Kondensationspunkt gelegene Temperatur : er kondensiert im Kühlgefäss.
Die Länge des Rohres 1 ist so bemessen, dass die vom Dampf geleistete Arbeit eine Abkühlung bewirkt, die genügt, alle abzuscheidenden Körper vollständig zu kondensieren und die Temperatur des aufzufangenden Körpers so weit zu erniedrigen, dass seine Kondensation nach Eintritt in das Kühlgefäss leicht herbeigeführt werden kann.
Bei den bekannten, mit dem Erfindungsgegenstande zu vergleichenden Vorrichtungen sind die Rohrschlangen im allgemeinen nur abfallend und nicht, wie hier, aufsteigend angeordnet und besonders von so geringer Länge, dass die Abkühlung des Dampfes, die durch seine gegen den Aussendruck geleistete Arbeit bewirkt wird, zur Herstellung nützlicher Wirkung nicht ausreichen kann.
Die Anwendung des beschriebenen Apparates ist selbst auf Dampfgemische möglich, die für die einzelnen Bestandteile des Dampfes beträchtliche Unterschiede in der Dichte aufwe ; sen. Der Teil des Dampfes, der von dem destillierten Produkt getrennt werden soll, kondensiert sich nahezu allein und kehrt in den Verdampfungsapparat zurück. Der Dampf des zu sammelnden Körpers besitzt am Ende der Rohrleitung infolge der beträchtlichen Länge der Leitung eine Temperatur, die sehr nahe an seinem Kondensationspunkt liegt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform ist besonders in jenen Fällen anwendbar, bei welchen die inneren Bewegungen der Dämpfe keine weitere günstige Wirkung auf das gesuchte Resultate haben können, z. B. für Dampfgemisehe von Benzin und Toluol, die fast dasselbe spezifische Gewicht haben, um sie in einen Apparat für fraktionierte Destillation überzuführen. Die Dämpfe treten bei 20 21 in ein Rohr ein, das zwei aufsteigende Abzweigungen 20 21 und 21 22 besitzt und in einer Anzahl U-förmiger Rohre 23 endet ; bei 24 treten sie aus, um nach dem Apparat für fraktionierte Destillation oder gegen den Kühlbehälter abzuströmen.
Die Arbeit des Dampfes gegen den Aussendruck, die von 20 24 ohne eigentliche Vermischungsbewegungen stattfindet, bewirkt eine erhebliche Abkühlung des Dampfes und die Bildung von Tröpfchen, von welchen ein Teil am unteren Ende des U-förmigen Rohres gesammelt und in den unteren Teil 20 21 durch Sackrohre 25 zurückgeführt wird und die bei der Begegnung mit dem Dampf in diesem Rohre Temperatur-und wichtige Molekularausgleiche hervorrufen, die diesen Dampf kühlen ; der Überschuss geht in den Verdampfungsapparat zurück.