DE102758C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE -&2± Salinenwesen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom l. Dezember 1897 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Apparat zur Gewinnung von gewöhnlichem Salz und von anderen ähnlichen Körpern aus ihren Lösungen. Das Verfahren besteht darin, dafs die betreffenden Lösungen abwechselnd der Wärme und der Kälte ausgesetzt werden, und dies zwar so oft, wie.es die Concentration der zu behandelnden Lösung erfordert.

Es ist bekannt, dafs in einer solchen Lösung bei gewöhnlicher oder hoher Temperatur ein gröfseres Salzquantum enthalten ist, als bei gewissen niedrigen Temperaturen; diese Thatsache wird in folgender Weise benutzt:

Eine Lösung, welche genügend Salz enthält, damit sie bei gewöhnlicher Temperatur gesättigt ist, wird in einem Kühlapparat abgekühlt. Hierdurch wird ein gewisses Salzquantum gefällt, weil die Lösung nicht im Stande ist, bei niedriger Temperatur ebenso viel Salz wie bei der höheren zu enthalten; gleichzeitig wird die Lösung schwächer, ihre Concentration wird gleich der einer gesättigten Lösung bei dieser niedrigen Temperatur. Diese geschwächte Lösung wird durch einen Wärmeaustauschapparat, wo sie vorgewärmt wird, in einen oder mehrere Kessel oder Verdampfer übergeführt, in welchen so viel Wasser verdampft wird, dafs wieder eine concentrate Lösung entsteht.

Nachdem die Lösung durch Verdampfen concentrirt worden ist, mufs sie wieder durch den Wärmeaustausch-Apparat so hindurchgeführt werden, dafs sie möglichst viel Wärme der kalten geschwächten Lösung, welche in entgegengesetzter Richtung fliefst, abgiebt.

Von diesem Apparat hinweg fliefst die jetzt kühlere concentrate Lösung in den sogen. Kühler eines Kühlapparates, in welchem ihre Temperatur bis zu dem gewünschten Grade weiter erniedrigt wird, so dafs ein neues Salzquantum gefällt wird, während die jetzt wärmer gewordene schwache Lösung in den einen oder die mehreren Verdampfer oder Kessel eingeführt wird, um dort concentrirt zu werden und um Dampf zum Betrieb der Anlage zu liefern.

Das gefällte Salz, welches in Form von Krystallen mit zwei Aequivalenten Wasser oder auch in anderer Form gewonnen werden kann, wird von dem Boden des Kühlers entfernt und zu einem Behälter geführt, durch welchen das in der Kühlanlage zu benutzende Wasser in geeignete Kühlschlangen abgeleitet werden kann, in welchen dasselbe unter Anwendung geringen Druckes (zwecks ökonomischer Abkühlung) abgekühlt wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist ein zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens z. B. geeigneter Apparat dargestellt:

Fig. ι zeigt theilweise in Ansicht, theilweise im Schnitt die Einrichtung, welche in zwei Etagen angeordnet ist.

Fig. 2 ist ein Grundrifs im Schnitt nach Linie x-x der Fig. 1.

Der Kessel oder Verdampfer A (Fig. 1 und 2) ist mit einem Rost a, einer Rauchkammer λ¹, sowie mit Flammenröhren a² versehen, durch

welche die Heizgase hindurchziehen, um zu den Kästen a^s zu gelangen, welche an jeder Seite des Kessels angeordnet sind und zu dem Fuchs A¹ führen.

Die Erwärmung der Lösung geschieht möglichst nahe an der Oberfläche, damit in der Lösung keine Circulation entsteht, so dafs die concentrirten Schichten gemäfs ihrem gröfseren specifischen Gewicht nach unten sinken können, von wo sie ununterbrochen abgezogen werden.

Ein Speiserohr α⁶ und ein Abblase- oder Ableitungsrohr α⁷, durch welches die concentrirte Lösung abgeführt wird, sind an dem Kessel vorgesehen.

Die concentrirte Lösung, deren Abströmen durch ein an einer geeigneten Stelle befindliches Ventil <z⁸ regulirt wird, geht durch die Schlangenrohre b und b¹ der Wärmeauswechsler B und B¹ hindurch. In den letzteren erfolgt eine möglichst grofse Wärmeabgabe an die kalte schwächere Lösung, die, in entgegengesetzter Richtung fliefsend, die Kühlschlange umgiebt.

Aus den Kühlschlangen b und b^l wird die kühler gewordene concentrirte Lösung nach oben durch das Rohr b² in den Kühler C gedrückt. In dem Kühler C wird die Lösung so weit abgekühlt, dafs sie einen Theil ihres Salzgehaltes abgiebt, wonach die abgekühlte, schwächer gewordene Lösung durch das Rohr b^B zu der letzten Abtheilung Z>* (Fig. 2) des Wärmeauswechslers B¹ zurückkehrt, in welchem sie jetzt das Schlangenrohr umgiebt.

Die Wärmeauswechsler BB¹, welche im Wesentlichen gleich sind, sind durch Querwandungen b¹ bezw. b^a in mehrere Abtheilungen b⁵ bezw. b^l getheilt. Diese Abtheilungen sind mit Ablenkungsplatten b⁹ bezw. b^s versehen, welche fast bis auf den Boden reichen, so dafs die die Schlangenrohre b und b^l umgebende Lösung gezwungen ist, an der einen Seite der Abtheilungen nach unten zu fliefsen, an der anderen Seite nach oben zu steigen. Auf diesem Wege wird die schwache Lösung durch die durch das Rohrsystem der Wärmeaustausch-Apparate in entgegengesetztem Sinne fliefsende concentrirte Lösung so weit vorgewärmt, dafs ein allmäliger, aber fast vollständiger Temperaturausgleich zwischen beiden Lösungen stattfindet.

Die schwache Lösung fliefst von dem Wänneauswechsler B^] durch das Rohr b¹⁰ in die letzte Abtheilung &⁵ des Wärmeauswechslers B.

Die frische Lösung kann zu dem Apparat an dieser Stelle durch das Speiserohr b¹¹ gelangen, welches mit einem geeigneten Ventil (dasselbe ist in der Zeichnung nicht gezeigt) versehen ist, wodurch der Flüssigkeitszuflufs regulirt wird.

Der Wärmeaustauschapparat S¹ ist mit schlechten Wärmeleitern umgeben, damit die schwache Lösung keine Wärme von aufsen aufnimmt, sondern der concentrirten Lösung in den Rohren möglichst viel Wärme entzieht. Der Wärmeaustausch-Apparat B dagegen ist in den Fuchs A¹ eingebaut, um die schwache Lösung nicht nur durch die warme concentrirte Lösung in den Rohren, sondern auch von aufsen möglichst hoch vorzuwärmen.

Die schwache Lösung wird in den Kessel oder Verdampfer A durch das Rohr b¹'² und das Speiserohr a⁶ durch eine geeignete Pumpe G eingeführt, welcher die Lösung von der ersten Abtheilung des Wä'rmeauswechslers B durch das Rohr b¹³ zufliefst.

Der in dem Kessel oder Verdampfer A erzeugte Dampf wird zweckmäfsig überall, wo dies angängig ist, zum Betriebe der einzelnen Vorrichtungen benutzt.

Der Refrigerator, welcher von demjenigen System, bei welchem zur Erzielung der Temperaturerniedrigung Ammoniakgas verwendet wird, gedacht ist, der aber in .irgend einer anderen Weise construirt sein kann, ist in der oberen Etage (Fig. 1 , links vom Kühler C) angeordnet.

Das nasse Salz fliefst durch eine Rinne M in die Trockenpfanne E, in welcher ein weiterer Theil seines Wassergehaltes verdampft wird, wonach es unter einer Scheidewand e¹ hindurch über eine zweite Rinne M¹ in eine zweite Pfanne F fliefst, in welcher eine weitere Verdampfung seines Wassers stattfindet.

Das gewonnene, schon ziemlich trockene Salz kann in eine niedrige, in den Fuchs A¹ eingesetzte Pfanne N geführt werden, um dort vollständig getrocknet zu werden. Soll das Salz in Blöcken gewonnen werden, so wird die Trocknung geeigneter in Kästen oder Mulden beendet. Die Reihenfolge der einzelnen Stufen kann geändert werden.

Die Pfannen N können mit irgend welchen schon bekannten oder geeigneten Vorrichtungen versehen sein, um die Ueberführung ihres Inhaltes zu erleichtern.

Zum Trocknen des Salzes können auch Centrifugen verwendet werden, in welchem Falle die ausgeschleuderte Flüssigkeit zu dem Apparat zurückgeführt wird, um zusammen mit der schwachen Lösung weiter behandelt zu werden.

Die frische Lösung kann in den Kessel, den Kühler oder den Wärmeauswechsler geleitet werden, vorzugsweise in den letzteren, in welchen sie am besten an einer Stelle eingeführt wird, bei welcher die Temperatur der ihrigen ungefähr gleich ist.

Wenn die Lösung ganz oder annähernd gesättigt ist, kann sie derart geleitet werden, dafs sie zuerst zu dem Kühler gelangt, oder es kann dafür gesorgt werden, dafs sie sich mit

der schwachen Lösung auf dem Wege zu dem Verdampfer mischt und den Concentrationsgrad derselben erhöht. Wenn die Lösung schwach ist, kann sie auch derart geführt werden, dafs sie zuerst in den Verdampfer gelangt, um dort concentrirt zu werden, oder es kann die Lösung, welche von dem Verdampfer zu dem Kühler geleitet wird, genügend stark gemacht werden, damit sie eine Verdünnung erleiden kann.

Wenn die zu behandelnde Lösung so schwach ist, dafs das Concentrirungsverfahren mehr Dampf liefert, als zum Betrieb des Kühlers und zum Trocknen des Niederschlages u. s. w. erforderlich ist, kann der Ueberschufs an Dampf dazu verwendet werden, um die frische Lösung in einem Hülfsverdampfer zu concentriren, bevor sie dem Apparat zugeführt wird.

In anderen Fällen kann die frische Lösung, nachdem sie in den Wärmeauswechsler eingeführt worden ist, zusammen mit der schwachen Lösung in einen Verdampfer übergeführt werden, in welchem nur so viel Dampf erzeugt wird, dafs der Abkühler bethätigt und die .Rohrschlange eines zweiten Verdampfers, in welchem die Concentrirung bei niedrigerem Druck vervollständigt wird, gespeist wird, wobei der entstehende Dampf dazu verwendet werden kann, den Niederschlag bezw. das abgelagerte Salz zu trocknen oder es trocknen zu helfen.

Die Verdampfer können in diesem Falle zweckmäfsig in der Nähe des Wä'rmeausvvechslers angeordnet sein, so dafs die Lösung zwischen denselben so viel wie möglich von einem Wärmeverlust durch Strahlung verschont bleibt.

Man kann den Kühler mit geeigneten Vorrichtungen oder Schabeisen versehen, um von den die Wärme leitenden Theilen daran haftende Krystalle zu entfernen. Zweckmäfsige schlechte Wärmeleiter werden überall, wo dies möglich ist, zur Anwendung kommen, um die ausgesetzten Theile so viel wie möglich gegen durch Wärmestrahlung entstehende Verluste zu schützen.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Salzen, insbesondere von Kochsalz, aus ihren Lösungen, dadurch gekennzeichnet, dafs die betreffende Lösung abwechselnd einer starken Abkühlung behufs Abscheidung von Salz und einer Eindampfung behufs Wiederanreicherung derselben unter gleichzeitigem Temperaturaustausch der zwischen Gefrier- und Verdampfapparat nach dem Gegenstromprincip circulirenden Laugen unterworfen wird.

2. Die Zuführung der frischen Lauge bei dem durch Anspruch ι gekennzeichneten Verfahren an einer beliebigen Stelle, jedoch mit der Mafsgabe, dafs die Lauge vorher

■ angereichert wird, falls man sie an einer Stelle einführt, an der eine Verdünnung nicht zulässig ist.

3. Zur Ausführung des durch Anspruch 1 bezw. 2 gekennzeichneten Verfahrens ein Apparat, bestehend aus einem Verdampfer^ und einer Kühlanlage (C), zwischen denen zwei Wärmeaustausch-Apparate (B und B'J hinter einander eingeschaltet sind, wobei der dem Kühler (C) zunächst liegende Wärmeaustausch - Apparat (B¹) durch schlechte Wärmeleiter isolirt, der dem Verdampfer (A) zunächst liegende Wärmeaustausch-Apparat (B) hingegen in den Fuchs des Verdampfers eingebaut ist, um so die von dem Kühler zurückkehrende Lauge, welche in den Wärmeaustausch - Apparaten die zur Leitung der vom Verdampfer kommenden Lauge dienenden Schlangenrohre (b b¹) im Gegenstrom bespült, nach ihrem Austritt aus dem Kühler gegen eine Erwärmung von aufsen her zu schützen bezw. vor ihrem Eintritt in den Verdampfer möglichst stark vorzuwärmen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.