DE1027146B

DE1027146B - Wasserdestillierapparat

Info

Publication number: DE1027146B
Application number: DEF9085A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Philipp Faul
Original assignee: PHILIPP FAUL DIPL CHEM DR
Current assignee: PHILIPP FAUL DIPL CHEM DR
Priority date: 1952-05-19
Filing date: 1952-05-19
Publication date: 1958-03-27

Description

Wasserdestillierapparat Der erfindungsgemäße Apparat dient dazu, ein vollständig oder wenigstens sehr weitgehend von gelösten Gasen und von gelösten Salzen befreites, destilliertes Wasser in einem einzigen Prozeß zu gewinnen.
Bekanntlich sind in gewöhnlichem destilliertem Wasser noch Reste der ursprünglich im Leitungswasser gelösten Salze und Gase vorhanden. Sie stören je nach Verwendungszweck des destillierten Wassers mehr oder weniger stark und müssen soweit als möglich entfernt werden. Im allgemeinen erfolgt dies durch eine zweite Destillation oder - wenn nur die gelösten Gase stören - durch Auskochen des destillierten Wassers. Es ist jedoch zu beachten, daß auch bei zweimaliger Destillation, vor allem bei gechlortem Wasser, keine vollständige Entgasung zu erreichen ist.
Es wurde vorgeschlagen, die Destillation und die Entgasung dadurch in einem Prozeß zu vereinigen, daß man das Speisewasser vor dem Zuströmen in die Destillierblase erhitzt, um dadurch die darin gelösten Gase auszutreiben. Durch diese Maßnahme gelingt es jedoch nicht, die Gase vollständig oder auch nur weitgehend zu entfernen. Dazu wäre ein länger dauerndes Auskochen erforderlich.
Nach einem weiteren Vorschlag läßt man Luft gegen das sich in einem Rückflußkühler abscheidende Kondensat strömen. Die Luft, welche den Kühler oben wieder verläßt, nimmt dabei die aus dem Wasser ausgetriebenen Gase mit. Nachteilig ist jedoch, daß Verunreinigungen aus der Luft leicht in das Destillat gelangen können. Bei sehr langsamem oder bei vollständig gedrosseltem Luftstrom kann sich ein Teil der ausgetriebenen Gase wieder in dem Kondensat lösen, da die Gase auch an die Stellen gelangen können, an denen das Kondensat bereits weitgehend abgekühlt ist.
Erfindungsgemäß erfolgt dagegen die Entgasung dadurch, daß das Destillat, bevor es den Apparat verläßt, bis zum Siedepunkt oder bis nahe an den Siedepunkt erhitzt wird und dann das heiße Destillat, welches infolge seiner hohen Temperatur kein oder nur ein sehr geringes Lösungsvermögen für Gase aufweist, über einen Flüssigkeitsverschluß abgeführt wird, so daß ein nochmaliges Lösen der ausgetriebenen Gase in dem Destillat auch während und nach dessen Abkühlung ausgeschlossen ist.
Auch das Mitreißen von Salzen in das Destillat läßt sich durch einen rektifikationsähnlichen Prozeß verhindern, indem der aus dem Leitungswasser entwickelte Dampf durch eine Rektifikationssäule geschickt wird, in der sich, infolge einer oftmaligen Änderung der Strömungsrichtung des Dampfes, mitgerissene salzhaltige Wassertröpfchen abscheiden. Das Rückflußverhältnis braucht nur sehr gering zu sein, da der Rückfluß im wesentlichen nur die Ansammlung von gelösten Salzen in der Rektifikationssäule verhindern so11. Ist diese genügend wirksam, so ist das destillierte Wasser vollkommen frei von gelösten Salzen.
Wenn sich daher auch eine zweimalige Destillation ohne weiteres erübrigen ließe, so ist diese doch in manchen Fällen noch vorgeschrieben, z. B. zur Gewinnung von Wasser zu Injektionslösungen. In diesen Fällen, in denen an die Reinheit des destillierten Wassers höchste Anforderungen gestellt werden, ist eine möglichst weitgehende Entgasung, wie sie nach dem beschriebenen Verfahren erreicht wird, natürlich besonders günstig.
Der Destillationsvorgang wird an Hand der zu seiner Durchführung dienenden Vorrichtung, welche in zwei Ausführungsbeispielen beschrieben ist, näher erläutert.
I. Wasserdestillierapparat mit Rektifikationssäule aus Glas Das Leitungswasser wird bei W1 dem Destillationsapparat zugeführt, durchströmt den Kühler K und fließt zum größten Teil über einen Niveauregler N (über W2, W3 und W4) wieder ab.
Ein Teil des vorgewärmten Kühlwassers dient zur Speisung eines außenbeheizten walzenförmigen Verdampfers V. Der darin entwickelte Dampf durchströmt die Rektifikationssäule S und wird schließlich am Kühler K, der als Rückflußkühler wirkt, kondensiert.
Das Kondensat, das durch den entgegenströmenden Dampf geheizt und dadurch entgast wird, wird noch heiß über einem Siphonverschluß O entnommen und verläßt die Apparatur bei Dl.
Das Gas entweicht bei E.
Unter den zahlreichen möglichen Variationen in der apparativen Gestaltung seien nur einige wenige hier erwähnt. Sie sind zum Teil auch an Wasserdestillierapparaten, welche nach anderen Verfahren arbeiten, bekannt: a) Innenbeheizung, z. B. mittels Heizpatrone oder eingezogener Heizspirale. b) Andere Form der Rektifikationssäule, z. B. Füllkörperkolonne. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Rektifikationssäule durch ein weites glattes und ein engeres konzentrisches Rohr, welches mit Wülsten versehen ist, gebildet. Die kreuzweise übereinander versetzten Wülste des engeren Rohres dienen zur Steigerung der Turbulenz in der Dampfströmung. c) Stärkere Vorwärmung des Speisewassers durch Teilung des Kühlwasserstromes, z. B. in getrennten Kühlschlangen. d) Andere Formen des Rückflußkühlers. Wird der Rückflußkühler durch einen Schliff auf die Rektifikationssäule aufgesetzt, so kann er auch aus Quarzglas hergestellt sein, wenn besonders hohen Reinheitsforderungen genügt werden soll. e) Andere Form des Verdampfers. Es ist jedoch zu beachten, daß die Walzen- oder Röhrenform den Vorteil bietet, daß sich das noch kühlere Speisewasser am wenigsten mit dem siedenden Wasser im Verdampfer vermischt, wodurch sich eine besonders gleichmäßige Verdampfung erzielen läßt. II. Bidestillierapparat für Wasser mit Rückflußkühler Das Leitungswasser durchströmt zunächst die beiden Rückflußkühler K1 und K2 (Zuführung bei W1 und W3, Abfluß bei W2 und W4) und wird dem Verdampfer V1 (bei W5) zugeführt. Der darin entwickelte Dampf kondensiert sich in dem Kugelkühler K1, wobei die gelösten Gase bei E1 entweichen. Das Kondensat wird (in V2) redestilliert und bei D1 entnommen. Für hohe Reinheitsforderungen ist der Kühler K2 zweckmäßig aus Quarzglas.
Bei der hier gezeigten Form des Kühlers K2 ist zu beachten, daß durch das weite zentrale Kühlrohr der Strömungsquerschnitt des Dampfes verringert und dadurch die Kühlwirkung verbessert wird.
Die beiden Kühler könnten selbstverständlich auch in einem Kühlmantel vereint untergebracht werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wasserdestillierapparat, bestehend aus einem rohrförmigen Verdampfer, einer Rektifikationssäule und einem Rückflußkühler, wobei das zu destillierende Wasser als Kühlflüssigkeit dient, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des Kondensationsraumes (K) ein Gasauslaß (E) und über der Rektifikationssäule an der heißesten Stelle der Kondensatbildung ein Flüssigkeitsverschluß (0) angeordnet ist, so daß eine Flüssigkeitssäule gebildet wird, aus der das Kondensat am unteren Ende (D) abfließt.
2. Ausführungsform des Apparates nach Anspruch 1 als Bidestillierapparat, gekennzeichnet durch zwei übereinander angeordnete Verdampfer (V1 und V2) mit zwei von dem zu destillierenden Wasser durchströmten Rückflußkühlern (K1 und K2), wobei die Verbindung zwischen dem unteren Verdampfer (V1) und dem die Entgasungsöffnung (E1) besitzenden Kühler (K1) in der Destillationszone des Verdampfers (V2) in Form zweier ineinandergeschobener Rohre ausgebildet und im unteren Teil des Kühlers (K2) ein U-förmig ausgebildeter Kondensatablauf (D1) angebracht ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 247 304, 295 465, 119 502; Splittgerber, Wasseraufbereitung im Dampfkesselbetrieb, 1954, S. 152/153; Harald Nebel, Über den Bau und die Bedienung von Destillier- und Rektifizier-Apparaten, S. 537; bekanntgemachte deutsche Patentanmeldung H62IVa/12a.