Verfahren und Vorrichtung zur Abscheidung von Salzen durch Eindampfen ihrer Lösungen<B>in</B> geschlossenen Verdampfungsgefässen. Zur Abscheidung von Salzen, z. B. Kaell- salz oder Kalisalz, aus ihren Lösungen wer den letztere bekanntlich in offenen Pfannen eingedampft. Die Salze werden dabei haupt- swehlich in grober Form gewonnen. Grobkri- stallinisches Salz bildet sich auch beim lang samen Abkühlen genügend konzentrierter Salzlösungen.
Findet dagegen die Verdamp fung der Lösung in geschlossenen Apparaten statt, so wird besonders bei denjenigen Ver fahren, bei denen ein kräftiges Kochen statt findet, ein sehr feines Salz erhalten.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Salzgewinnung, welche bei Verdampfung des Wassers aus der Salzlösung in geschlossenen Apparaten eine Beeinflussung Jer Kristallgrösse der sich aus scheidenden Salze ermöglichen, so dass eben falls grobkristallinisclies Salz erhalten wer den kann. Dies wird erreiüllt, indem die Salz lösung nach jeweiligem Aufheizen und Ver dampfen durch Sieden und Verdampfen einer Flüssigkeit, deren Siedepunkt niedriger zu wählen ist als der Siedepunkt der Salzlösung, abgekühlt und die Abkühlungswärme wieder ausgenutzt wird.
Der Siedepunktder zweiten kochenden Flüssigkeit kann bei Atmosphären druck infolge der besondern Art der Flüssio, keit als.auch infolge Drutkerniedrigung, tie fer sein als der Siedepunkt der kochenden Salzlösung. Die durch das Abkühlen der Salz lösung frei gewordene Wärme,<B>d.</B> h. die Wärme, welclie an die zweite kochende Flüs sigkeit übertragen und in der Hauptsache in Form von Dampf aus Zerselben abgeführt wird, wird in ihrer Gesamtheit wieder ge wonnen.
Zur Ausführung des Verfahrens dienenfle Vorrichtungen sind beispielsweis e in der bei liegenden Zeichnung in vier Ausführungsbei spielen schematisch dargestellt.<B>-</B> Die Salzlösung wird unter Benütz-ungl der in Fig. <B>1</B> dargestellten Ausführungsforin der Vorrichtung im Behälter<B>1</B> verdampft. Zur Heizung dient die Heizkammer 2, welche in bekannter Weise aus vertikalen Heizrohren mit zwei Rohrböden be#telit. Der Heizdampf wird Jurell die Zuleitung<B>3</B> eingeführt und umspült die Heizrohre von aussen.
Der ent wickelte Brüdendampf -wird durch die Lei tung 4 abgeführt und kann zur Heizung wei terer Apparate, wie das ja bei den Vielfach- Dampfapparaten üblich ist, verwendet wer- ,den. Zum Schlusse wird er von einem Kon densator, der nicht gezeichnet ist, verdichtet. Die frische Salzlösung wird durch die Zulei tung<B>5</B> eingeführt.
Die Lösung fliesst aus dem Behälter<B>1</B> durch das Verbindungsrohr<B>6</B> in den Behälter<B>7.</B> In letzterem wird die #Salz- lösung durch eine Kühlvorrichtung, die aus dem Schlangenrohr<B>8</B> besteht, in dem sich zum Beispiel das Kondensat des Reizdampfes befindet und welches einen niedrigeren Siede punkt hat als die Salzlösung, gekühlt.
Da, bei Atmosphärendruck zum Beispiel hoehkonzen-- frierte Nochsalzlösung bei ungefähr<B>108' C</B> lind Wasser bei<B>100' C</B> siedet, so findet, wenn man Wasser als Kählflüssigkeit; verwendet, in dem Behälter<B>7</B> eine Abkühlung der Salz lösung statt, indem die heisse Soledas Was ser zum Sieden und Verdampfen bringt und sich dabei abkühlt.
<B> In</B> dem Masse als Wasser verdampft, muss neues in die Kühlschlamge gespiesen werden, wozu beispielsweise direkt das Kondensat aus der Heizkammer 2 verwendet wird. In diesem Falle wird letzteres durch das Rohr <B>15</B> mit eingeschaltetem Hahn<B>9</B> direkt mit der Kühlschlange<B>8</B> in Verbindung gesetzt und das Kondensat in diese hinübergedrü#ckt. Der in der Kühlsehlange <B>8</B> entwickelte Dampf, in ,dem die Abkühlungswärme der Salzlösung steckt, wird durch die Leitung<B>10</B> in das Rohr 4 geleitet,
so dass hier eine Vereinigung des aus der Kühlschlange entwickelten Dampfes mit dem Brüdendampf des Behälters<B>1</B> statt findet.
Die infolge der heftigen und schnellen Verdampfung im Behälter<B>1</B> gebildeten<B>f</B>einen Kristalle wachsen und vergrössern sieh, wie die Erfahrung lehrt, infolge der Abkühlung der Salzlösung im Behälter<B>7.</B> Das Wachsen wird im weitern auch -durch die ruhige Strö mung im behälfer <B>7</B> günstig beeinflusst. Die Temperatur der Salzlösung kann durch Ver- oder Verminderung der -#?'erdamp- ZD <B>C</B> fung in der Kühlsehlange variiert werden.
Die abgekühlte Salzlösung, aus der sich die Kri stalle ausgeschieden haben, muss nun wieder erwärmt und weiter eingedampft werden, da mit sie neues Salz ausscheidet. Zu diesem Zwecke wird sie durch die Leitung<B>13</B> in den Behälter<B>1</B> zurückgeführt, Um diese Zirkula tion aufrecht zu erhalten, ist eine Pumpe 14 vorgesehen, welche die abgekühlte Salzlösung aus dem Behälter<B>7</B> in den Behälter<B>1</B> zurück- pumpt.
Ein wesentlicher Fortschritt in der<B>An-</B> wendung des Verfahrens ist aus dem Betrieb der Ausführungsform der Vorriohtung gemäss Fig. 2 ersichtlich.<B>In</B> dieser Anlage werden die Brüdendämpfe in bekannter Weise abge saugt, verdichtet und zur Wiederheizung in die Heizkammer zurückgeführt.
Der Apparat <B>1</B> mit der Heizkammer 2 dient der Verdamp fung der Salzlösung. Die Heizkammer ist mit einer innern Aussparung<B>3</B> versehen, durch welche die eingebaute Kühlvorrielitung zur Beeinflur,sun", derKrista.Ilgrüssehinclur.eh"eelit. Dieselbe besteht aus zwei konzentriseh inein- ,ander gesp-halteien Rohren<B>8</B> und<B>10,</B> von .denen das Rohr<B>8</B> unten abgeschlossen ist.
Verwendet man als Kühlflüssigkeit,das Kan- densat aus -der Heizkammer 2, so dient die Leitung<B>9</B> mit Ventil 9a zur Überführung des Kondensates in das Rohr<B>10.</B> Die Kühlflüssig keit fliesst Jureli das Rohr<B>10,</B> steigt in dem Zwischenraum zwischen den bei-den Rohren<B>8</B> und <B>10</B> wieder hoch, bei welcher Geleo-enheit sie verdampft und die Salzlösung abkühlt. Das ausfallende Salz wird durch die Vorrieh- tung 12 abgezogen.
Der besseren Zirkulation der Salzlösung, die nach dem Abkühlen und der Salzabgabe neu erwärmt und verdampft werden muss, also indie Reizkammer zurück- gelangen soll, dient die Leitvorrichtung<B>11.</B> Für den Abfluss des Kondensates aus der Kammer 2 ist ein Ableitungsrohr<B>7</B> vorge sehen.
Der Dampf aus dem Behälter<B>1</B> und die Dämpfe ausder Kühlflüssigkeit werden durch dieselbe Stufe des Kompressors <B>5</B> abgesaugt n und verdichtet, um als Heizdampf durch das Rohr<B>6</B> in die Heizkammer 2 einoeführt- zu werden.
Auf diese Weise wird die Wärme, welche durch Abkühlung der Salzlösung frei gewor den ist, über die Abkühlungsvorrichtung und den Kompressor<B>5</B> wieder in den Prozess zu- rü,ekgeführt. Die Wärmeausnützuno, ist dabei viel vorteilhafter als bei bekannten Verfah ren. Der Kompressor braucht keine besondere Aus,gestaltung zu erfahren.
In Fig. <B>3</B> ist eine Ausführungsart der Vor richtung gegeben, bei der durch die Leitung<B>9</B> wie bei den andern Beispielen Kühlflüssigkeit in eine Kühlvorrichtung, die aus dem Rohr<B>8</B> besteht, eingeführt wird. Die Dämpfe aus der Kühlflüssigkeit gelangen durch die Leitung 14 in den Kompressor<B>5,</B> und zwar in eine tiefere Stufe des Kompressors, als die durch die Leitung 4 in denselben abgeführten Dämpfe aus dem Behälter<B>1.</B> Der Dampf aus der Kühlvorrielitung und aus dem Behälter<B>1</B> gelangen nach Durchgang durch den Kom pressor<B>5</B> gemeinschaftlich indie Heizkammer 2.
Durchdiese Anordnung ist es möglich, den Druck im Rohr<B>8</B> der Kühlvorrielitung tiefer zu halten als im Behälter<B>1</B> und somit den Siedepunkt der Kühlflüssigkeit tiefer zu legen und eine kräftigere Kühlwirkung zu erzeugen.
In der Ausführungsform gemäss Fig. 4 wird wiederum durch die Leitung<B>9</B> Kühlwas ser in die Kühlvorriclitung, bestehend aus dem Rohr<B>8,</B> eingeführt, aus welchem die beim Kühlen entstehenden Dämpfe durch eine se parate Rohrleitung in den Kompressor<B>16</B> und von diesem in die Heizkammer<B>15</B> gelangen. Die Dämpfe aus dem Behälter<B>1</B> werden durch die Leitung 4 und den Kompressor<B>5</B> in die Heizkammer 2 zurückgedrückt.
Diese Ausführungsform eignet sich insbe sondere dann, wenn andere Kühlflüssigkeiten als Wasser verwendet werden, wobei sodann vermieden wird, dass die Dämpfe anderer Na tur mit dem Wasserdampf vermischt werden.
Method and device for separating salts by evaporating their solutions in closed evaporation vessels. For the separation of salts, e.g. B. Kaell- salt or potash salt, from their solutions who evaporated the latter known to be in open pans. The salts are mainly obtained in coarse form. Coarse crystalline salt is also formed when sufficiently concentrated salt solutions are slowly cooled.
If, on the other hand, the solution is evaporated in closed apparatus, a very fine salt is obtained, especially in those processes in which vigorous boiling takes place.
The invention now relates to a method and a device for salt production which, when the water evaporates from the salt solution in closed apparatus, enables the crystal size of the separating salts to be influenced, so that coarse crystalline salt can also be obtained if the. This is achieved by cooling the salt solution after the respective heating and evaporation by boiling and evaporating a liquid, the boiling point of which is to be chosen lower than the boiling point of the salt solution, and the cooling heat is used again.
The boiling point of the second boiling liquid can be lower than the boiling point of the boiling salt solution at atmospheric pressure, as a result of the special nature of the liquid, also as a result of the lowering of the Drutkern. The heat released by cooling the salt solution, <B> d. </B> h. the heat which is transferred to the second boiling liquid, and which is mainly removed from it in the form of steam, is recovered in its entirety.
Devices are used to carry out the method, for example, are shown schematically in the accompanying drawing in four embodiments. The saline solution is used using the embodiment shown in FIG. 1 the device in the container <B> 1 </B> evaporated. The heating chamber 2, which is made up of vertical heating tubes with two tube sheets in a known manner, is used for heating. The heating steam is introduced into the supply line <B> 3 </B> Jurell and washes around the heating pipes from the outside.
The exhaust vapor that is developed is discharged through the line 4 and can be used to heat other devices, as is customary with multiple steam devices. Finally, it is condensed by a capacitor that is not shown. The fresh saline solution is introduced through the supply line <B> 5 </B>.
The solution flows from the container <B> 1 </B> through the connecting pipe <B> 6 </B> into the container <B> 7. </B> In the latter, the # saline solution is passed through a cooling device that consists of the coiled pipe <B> 8 </B>, which contains, for example, the condensate of the irritant steam and which has a lower boiling point than the saline solution, cooled.
Since, at atmospheric pressure, for example, highly concentrated saline solution boils at around 108 ° C and water boils at 100 ° C, you will find water as a cooling liquid; is used, the salt solution is cooled in the container <B> 7 </B>, as the hot brine causes the water to boil and evaporate and cool down in the process.
<B> In </B> the mass evaporated as water, new must be fed into the cooling sludge, for which purpose the condensate from the heating chamber 2 is used, for example. In this case, the latter is connected directly to the cooling coil <B> 8 </B> through the pipe <B> 15 </B> with the tap <B> 9 </B> switched on, and the condensate is pressed into it . The steam developed in the cooling rod <B> 8 </B>, in which the cooling heat of the saline solution resides, is passed through the line <B> 10 </B> into the pipe 4,
so that a combination of the steam developed from the cooling coil with the exhaust steam of the container <B> 1 </B> takes place.
The <B> f </B> crystals formed as a result of the violent and rapid evaporation in the container <B> 1 </B> grow and enlarge, as experience shows, as a result of the cooling of the salt solution in the container <B> 7. </B> The growth is also favorably influenced by the calm flow in the container <B> 7 </B>. The temperature of the salt solution can be varied by reducing or reducing the - #? 'Erdamp- ZD <B> C </B> fungus in the cooling pipe.
The cooled salt solution from which the crystals have separated must now be heated again and further evaporated, as it separates new salt with it. For this purpose, it is returned to the container <B> 1 </B> through the line 13. In order to maintain this circulation, a pump 14 is provided which draws the cooled salt solution out of the container <B> 7 </B> is pumped back into the container <B> 1 </B>.
A significant advance in the application of the method can be seen from the operation of the embodiment of the device according to FIG. 2. In this system, the vapor vapors are sucked off in a known manner, compressed and returned to the heating chamber for reheating.
The apparatus <B> 1 </B> with the heating chamber 2 is used to evaporate the salt solution. The heating chamber is provided with an inner recess <B> 3 </B> through which the built-in cooling supply line to the influence, sun ", derKrista.Ilgrüssehinclur.eh" eelit. The same consists of two concentric tubes <B> 8 </B> and <B> 10, </B>, from which the tube <B> 8 </B> is closed at the bottom.
If the condensate from the heating chamber 2 is used as the cooling liquid, the line 9 with valve 9a serves to transfer the condensate into the pipe 10. The cooling liquid flows Jureli the pipe <B> 10 </B> rises again in the space between the two pipes <B> 8 </B> and <B> 10 </B>, at which jelly it evaporates and the saline solution cools down. The precipitating salt is drawn off through the device 12.
The guide device <B> 11. </B> for the drainage of the condensate from the chamber 2 is used for better circulation of the saline solution, which has to be heated and evaporated again after cooling and the salt release, i.e. should return to the stimulus chamber a drain pipe <B> 7 </B> is provided.
The vapor from the container <B> 1 </B> and the vapors from the cooling liquid are sucked off by the same stage of the compressor <B> 5 </B> and compressed to be used as heating steam through the pipe <B> 6 </ B > to be introduced into the heating chamber 2.
In this way, the heat that has been released by the cooling of the salt solution is fed back into the process via the cooling device and the compressor. The heat utilization is much more advantageous than with known methods. The compressor does not need to be specially designed.
In FIG. 3, an embodiment of the device is given in which, as in the other examples, cooling liquid flows through the line 9, into a cooling device which comes from the pipe 8 </B> is introduced. The vapors from the cooling liquid pass through the line 14 into the compressor <B> 5, </B> and specifically in a lower stage of the compressor than the vapors from the container <B> 1 / B> After passing through the compressor <B> 5 </B>, the steam from the cooling supply line and from the container <B> 1 </B> jointly enter the heating chamber 2.
This arrangement makes it possible to keep the pressure in the pipe 8 of the cooling supply line lower than in the container 1 and thus to lower the boiling point of the cooling liquid and to generate a more powerful cooling effect.
In the embodiment according to FIG. 4, cooling water is again introduced through the line 9 into the cooling device, consisting of the pipe 8, from which the vapors produced during cooling are passed through a separate pipeline into the compressor <B> 16 </B> and from there into the heating chamber <B> 15 </B>. The vapors from the container <B> 1 </B> are pressed back into the heating chamber 2 through the line 4 and the compressor <B> 5 </B>.
This embodiment is particularly suitable when other cooling liquids than water are used, in which case it is avoided that the vapors of a different nature are mixed with the water vapor.