Anlage zur Erzeugung von grobkörnigem Salz durch Eindampfen von Lösungen.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Erzeugung von grobkörnigem Salz durch Ein dampfen von Losungen.
Die Erzeugung von Salzkörnern gewünsch- ter Grösse in Verdampfern bedingt ausser einer besonderen Betriebsweise auch eine besondere Ausbildung der Verdampfer. Eine vorteilhafte Verdampferbauart ist z. B. durch die sehweizerisehe Patentsehrift Nr. 175336 bekannt geworden. Darnach ist in den mitt leren Teil eines vertikalaehsigen, zvlindrischen Gehäuses mit gewölbtem Deckel und beispielsweise kegelförmigem Boden ein Röhrenheiz- körper mit zentralem Umwälzrohr eingesetzt.
In diesem Rolr ist ein l'ropeller mit senkrech- ter Antriebswelle vorgesehen, der für einen zwangläufigen Umlauf der Solelösung durch den Röhrenheizkörper sorgt. In einem solchen Verdampfer lassen sich aber noeh nieht Salzkörner von maximaler Grösse, und zwar weder grösste Einzelkörner noch Körner von maximal durchschnittlicher Grösse, erreichen.
Im Verdampferunterteil können sieh wohl kleinere, wenig angewachsene, erst in Bildung begriffene Körner absetzen, wenn der Unterteil weiträumig und z. B. kegelförmig ausgebildet und die Flüssigkeitsgeschwindigkeit nicht überall so gross ist, dass alle Salzkörner stets weitergetragen werden. Wird das Salz, wie dies oft geschieht, aus dem Verdampfer nnterteil, wo man es sieh absetzen lässt, abgezogen. so kann man daher kein Salz von maximal möglicher Korngrösse gewinnen. Um -nier von einer gewissen oder gar maximalen Grösse zu erhalten, müssen die Körner lange Zeit mit übersättigter Sole in Berüh- rung bleiben.
Das Inberührunghalten mit übersättigter Sole ist moglieh, wenn man die Körner stets mit der Sole in Zirkulation hält und wiederholt in die Kochzone des Verdamp- fers zurückführt, wo Wasser verdampft wird und die grösste Übersättigung vorhanden ist.
Die Grösse der Salzkörner ist auch noch abhängig von der Anzahl Salzkeime, die entstehen, je höher die Salzkornkonzentration im Verdampfer ist, desto eher kann sich das aus der übersättigten Lösung ausscheidende Salz an bestehende Körner anlagern und sie vergrössern, und es werden dann auch desto weniger neue Salzkeime gebildet. Um die Salzkörner auf eine gewisse Grösse zu bringen, muss daher auch eine genügende Salzbrei-Kon- zentration in der einzudampfenden Solelösung eingehalten werden.
Bei einer Anlage naeh der Erfindung, bei welcher der Verdampfer einen Heizkörper mit senkrechten Heizrohren, ferner ein nach oben und nach unten über den Heizkörper hinaus verlängertes, zentrales Umwälzrohr und einen in diesem angebrachtenUmwälzpropellerauf- weist, ist der unterhalb des Umwälzrohres sich befindende Flüssigkeitsraum so eng bemessen und wird die Flüssigkeit in der Nähe der diesen Raum naeh unten begrenzenden Wandung und vor dem Eintritt in den Heizkörper mit so hoher Geschwindigkeit umgewälzt, dass sie imstande ist, praktisch alles Salz mitzureissen und in Zirkulation zu halten.
Zweckmässig weist der Verdampfer einen gewölbten Boden auf, der so nahe dem untern Ende des zentralen Umwälzrohres angebracht ist, dass bei der durch die Auslegung des UmwälzpropellersbestimmtenUmwälzmenge die Flüssigkeit in der Nähe des Bodens mit so hoher Gesehwindigkeit strömt, dass praktiseh alles Salz mitgerissen wird.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes in vereinfachter Darstellungsweise und in einem axialen Längssehnitt veranschaulicht.
In der Figur bezeiehnet 1 das Gehäuse eines Verdampfers und 2 einen in dieses Gehluse eingebauten Rohrenheizkörper. Die einzudampfende Salzlosung fliesst durch eine Lei tung 11 zu, und die erzeugten Dämpfe strö- men durch einen Stutzen 12 aus dem Gehäuse 1 ab. Dem Heizkörper 2 fliesst das Heizmittel durch einen Stutzen 21 zu, und das in diesem Heizkörper sieh bildende Kondensat strömt durch einen Stutzen 22 2 ab.
In einem zentralen Umwälzrohr 3 des Heizkörpers ist ein Propeller mit senkrechter Antriebswelle 5 vorgesehen. Dieses zentrale Umwälzrohr 3 ist nach oben und nach unten über den Heizkörper 3 hinaus verlängert. Die Lager der Propellerwelle 5 sind der Einfaehheit halber nicht dargestellt.
Der Boden 6 des Verdampfergehäuses 1 ist gewölbt ausgebildet und an den Stellen 7, die verhältnis- mässig nahe dem untern Ende des zentralen Umwälzrohres 3 gelegen sind, am zylindrischen Teil des Verdampfergehäuses 1 be festigt. Durch entspreehende Anordnung und Ausbilclung des Bodens 6 lässt sieh der Flüssigkeitsraum 8 unterhalb des Umwälzrohres 3 so bemessen und vom strömungstechnisehen Standpunkt aus derart ausbilden, dass sieh in diesem Raum 8 eine so intensive Strömung bildet,
dass sieh an den denselben begrenzen- den Wandungsteilen keine nennenswerten Salzablagerungen bilden können und somit praktisch alles Salz in Zirkulation bleibt bis es eine gewünsehte Korngrösse aufweist. 11 bezeichnet einen Flüssigkeitsstandanzeiger, der über eine Druekausgleiehsleitung 12 auch mit dem Dampfraum 13 in Verbindung steht. Der Salzbrei-und Mutterlaugenabzug aus dem Verdampfer geschieht durch einen Stutzen 101. Die Salzbrei-Konzentration im Verdamp- fer wird reguliert durch die Zufuhr von einzudampfender Lösung durch den Stutzen 11 und den Abzug von Salzbrei und Mutterlauge durch den Stutzen 101.
Die Drehzahl des Umwälzpropellers 4 muss in einer gewis- sen Abhängigkeit von der Salzbrei-Konzen- tration und der gewünschten Korngrosse ge- halten werden.
Der Abzug des Salzes in Form von Salzbrei durchschnittlicher Konzentration aus dem Verdampfer kann aueh durch mehr als eine an den Fliissigkeitsranm anschliessende Auslassoffnung erfolgen. Solehe Öffnungen können als Stutzen, Augen und dergleichen ausgebildet und an jeder gewünschten Stelle des Verdampfers, die mit dem mit einzudampfender Flüssigkeit gefüllten Raum in Verbindung steht, angebracht sein. An die Abzugsoffnung kann aneth eine Klassiervor- riehtung zur weitgehenden Separierung naeh Korngrossen angesehlossen sein.
Die Klassier- vorrichtung kann in an sieh bekannter Weise ausgebildet sein, wobei das Salz beispielsweise durch Freifall in langsam fliessender Sole oder im Fliehörftstrom naeh Konrngrösse getrennt werden kann. Es können dann ge- wisse Korngrossen abgezogen und andere, falls erforderlich oder gewünscht, in den Verdamp- fer zurückgeführt werden.
Zur Unterstützung der Strömung im untersten Teil des Flüssigkeitsraumes, also in dem mit 8 bezeichneten Raum, des Verdamp- fers, ist es allenfalls empfehlenswert, in diesen Raum einen Hilfspropeller 9 einzubauen.
Zweckmässig werden dann der Umwälzpropel- ler 4 und der Hiltspropeller.') auf einer ge meinsamen Antriebswelle angeordnet, wie das in der Zeichnung veranschaulicht ist.
Plant for the production of coarse-grained salt by evaporation of solutions.
The invention relates to a system for the production of coarse-grained salt by evaporating solutions.
The production of salt grains of the desired size in evaporators requires, in addition to a special mode of operation, also a special design of the evaporator. An advantageous type of evaporator is z. B. became known by the Swiss Patent Register No. 175336. According to this, a tubular heating element with a central circulation pipe is inserted in the middle part of a vertical, cylindrical housing with a domed cover and, for example, a conical bottom.
A propeller with a vertical drive shaft is provided in this roller, which ensures that the brine solution is forced to circulate through the tubular heating element. In such an evaporator, however, grains of salt of maximum size, namely neither the largest individual grains nor grains of maximum average size, cannot be achieved.
In the lower part of the evaporator, you can see smaller, little grown grains that are only being formed if the lower part is spacious and z. B. is conical and the liquid velocity is not everywhere so great that all grains of salt are always carried on. If, as often happens, the salt is withdrawn from the lower part of the evaporator, where it can be seen to settle. in this way no salt of the maximum possible grain size can be obtained. In order to achieve a certain or even maximum size, the grains have to remain in contact with oversaturated brine for a long time.
Keeping in contact with supersaturated brine is possible if the grains are always kept in circulation with the brine and repeatedly returned to the cooking zone of the evaporator, where water is evaporated and the greatest supersaturation is present.
The size of the salt grains also depends on the number of salt germs that arise; the higher the salt grain concentration in the evaporator, the sooner the salt that separates from the oversaturated solution can attach itself to existing grains and enlarge them, and the fewer there are new salt germs formed. In order to bring the salt grains to a certain size, a sufficient salt paste concentration must therefore also be maintained in the brine solution to be evaporated.
In a system according to the invention, in which the evaporator has a heating element with vertical heating pipes, a central circulation pipe extended upwards and downwards beyond the heating element and a circulation propeller mounted in it, the liquid space below the circulation pipe is so narrow measured and the liquid in the vicinity of the wall delimiting this space near the bottom and before entering the radiator is circulated at such a high speed that it is able to entrain practically all the salt and keep it in circulation.
The evaporator expediently has a curved base, which is attached so close to the lower end of the central circulation pipe that, with the amount of circulation determined by the design of the circulation propeller, the liquid near the base flows at such a high speed that practically all of the salt is carried away.
In the accompanying drawing, an example embodiment of the invention is illustrated in a simplified representation and in an axial longitudinal section.
In the figure, 1 denotes the housing of an evaporator and 2 denotes a tubular heating element built into this housing. The salt solution to be evaporated flows in through a line 11, and the vapors generated flow out of the housing 1 through a nozzle 12. The heating medium flows to the radiator 2 through a connector 21, and the condensate forming in this radiator flows off through a connector 22 2.
A propeller with a vertical drive shaft 5 is provided in a central circulation pipe 3 of the radiator. This central circulation pipe 3 is extended upwards and downwards beyond the radiator 3. The bearings of the propeller shaft 5 are not shown for the sake of simplicity.
The bottom 6 of the evaporator housing 1 is arched and is fastened to the cylindrical part of the evaporator housing 1 at the points 7 which are located relatively close to the lower end of the central circulation pipe 3. By arranging and designing the bottom 6 accordingly, the liquid space 8 below the circulation pipe 3 can be dimensioned and, from a fluidic point of view, designed in such a way that it forms such an intense flow in this space 8,
that no significant salt deposits can form on the same delimiting wall parts and thus practically all salt remains in circulation until it has the desired grain size. 11 denotes a liquid level indicator which is also connected to the vapor space 13 via a pressure equalization line 12. The salt slurry and mother liquor are withdrawn from the evaporator through a connection 101. The salt slurry concentration in the evaporator is regulated by the supply of solution to be evaporated through the connection 11 and the withdrawal of brine and mother liquor through the connection 101.
The speed of rotation of the circulating propeller 4 must be kept in a certain dependence on the salt slurry concentration and the desired grain size.
The withdrawal of the salt in the form of salt paste of average concentration from the evaporator can also take place through more than one outlet opening connected to the liquid channel. Sole openings can be designed as nozzles, eyes and the like and can be attached at any desired point on the evaporator that is connected to the space filled with the liquid to be evaporated. A classifying device for extensive separation of grain sizes can be connected to the extraction opening.
The classifying device can be designed in a manner known per se, with the salt being able to be separated, for example, by free fall in slowly flowing brine or in a flowing stream close to grain size. Certain grain sizes can then be withdrawn and others, if necessary or desired, can be returned to the evaporator.
To support the flow in the lowermost part of the liquid space, that is to say in the space designated by 8, the evaporator, it is at best advisable to install an auxiliary propeller 9 in this space.
The circulating propeller 4 and the auxiliary propeller are then expediently arranged on a common drive shaft, as is illustrated in the drawing.