DE1108184B

DE1108184B - Verfahren und Vorrichtung zur Entwaesserung kristallwasserhaltiger Salze

Info

Publication number: DE1108184B
Application number: DEM42400A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Messing
Original assignee: Messing & Sowen
Current assignee: Messing & Sowen
Priority date: 1959-08-10
Filing date: 1959-08-10
Publication date: 1961-06-08

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung kristallwasserhaltiger Salze Bei der Entwässerung von kristallwasserhaltigen Salzen, wie Glaubersalz, Kupfervitriol od. dgl., die üblicherweise in eisernen, von außen beheizten Kesseln geschieht, werden die kristallwasserhaltigen Salze zum Schmelzen gebracht, wobei aus der übersättigten Schmelze ein Teil der Salze in wasserfreier Form auskristallisiert. Die verbleibende Mutterlauge, von der das ausgefallene Salz in z. B. Zentrifugen abgetrennt worden ist, wird dann in der Regel einer Vakuumkühlung unterworfen. Hierbei scheidet sich das hydrathaltige Salz wieder aus und wird sodann zum Schmelzkessel zurückgeführt. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß die Wände des Schmelzgefäßes weitgehend verkrusten, wodurch die Wirksamkeit der Heizgase leidet. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens liegt darin, daß infolge der aggressiven Schmelze starke Korrosionen der Gefäßwände nicht vermieden werden können.
Gegenstand eines älteren eigenen Vorschlages ist ein Verfahren zur Kalzinierung von kristallwasserhaltigem Glaubersalz oder anderen Salzen mit ähnlichem Löslichkeitsverhalten, wie Kupfersulfat od. dgl., wobei sich das Verfahren kennzeichnet durch die Vereinigung folgender Maßnahmen: a) Zum Schmelzen des Salzes und Verdampfen des Kristallwassers wird die aufgeheizte Mutterlauge verwendet. b) Die Aufheizung der salzarmen Mutterlauge erfolgt mit einem Teil des Abdampfes der Eindampfung der Mutterlauge, welche unter Überdruck durchgeführt wird. c) Vor der Aufheizung wird der Mutterlauge Abdampf der unter Druck betriebenenEindampfung zugesetzt.
Auf diese Weise lassen sich die obenerwähnten Schwierigkeiten bei der Entwässerung von Salzen der genannten Art weitgehend vermeiden. Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Entwässerung von kristallwasserhaltigen Salzen, wie Glaubersalz, Kupfervitriol od. dgl., bei dem zum Schmelzen des Salzes und Verdampfen des Kristallwassers die aufgeheizte Mutterlauge verwendet wird, wobei das Neue darin erblickt wird, daß die Aufheizung der Mutterlauge mit Frischdampf oder bei der Entspannung der Mutterlauge anfallendem Brüdendampf nach dessen Verdichtung erfolgt.
Hierbei wird der Mutterlauge vor ihrem Eintritt in den zu ihrer Aufheizung vorgesehenen Wärmeaustauscher so viel Dampf zugesetzt, daß sie zunächst untersättigt ist, jedoch den Wärmeaustauscher als gerade gesättigte Lösung verläßt. Der Dampfzusatz zu der Mutterlauge, durch welchen die Aufheizung der Lauge erreicht wird, kann z. B. mittels Dampfstrahlern oder Dampfstrahlmischern geschehen.
Durch eine entsprechende Dosierung des zugesetzten Dampfes kann man dabei erzielen, daß die Wärmeaustauschflächen der Aufheizvorrichtung vor einer Verkrustung mit Salz geschützt werden. Die Menge des zugegebenen Dampfes wird entsprechend der Temperaturdifferenz vor und nach der Dampfzugabe geregelt. Zweckmäßig wird in der Leitung zwischen der Aufheizvorrichtung und dem Schmelzkessel ein solcher Druckabfall vorgesehen, daß die in der Aufheizvorrichtung bis nahe an die Siedetemperatur aufgeheizte Mutterlauge bei Eintritt in den Schmelzkessel verdampft und hierbei das gesamte Kristallwasser und den zur Verdünnung zugesetzten Dampf als Brüdendampf abgibt. Hierbei wird der zur Aufheizung der Mutterlauge dienende Wärmeaustauscher vorteilhaft entweder so tief gegenüber dem Schmelzkessel aufgestellt, daß im Wärmeaustauscher auf Grund der sich ergebenden statischen Flüssigkeitshöhe keine Verdampfung stattfindet, oder aber man drosselt die Verbindungsleitung zwischen Wärmeaustauscher und Schmelzkessel durch ein Ventil.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung diene die Zeichnung, die eine Ausführungsform beispielsweise und schematisch wiedergibt.
Nach der Abbildung wird das beispielsweise durch die Zellenradschleuse 14 in den Schmelzkessel 15 eingeführte kristallwasserhaltige Salz durch die heiße Mutterlauge geschmolzen und teilentwässert, die bei 16 in den Schmelzkessel 15 eintritt. Zum Trennen des hydratfreien Salzes von der Mutterlauge dient die Zentrifuge 17, von der die Mutterlauge entweder in den Vorratsbehälter 18 und von diesem der Pumpe 19 oder aber auch direkt der Pumpe 19 zuläuft. Die Pumpe 19 fördert die Mutterlauge in den Wärmeaustauscher 21, wobei ihr vor ihrem Eintritt in diesen durch die Leitung 20 über ein Ventil so viel Frisch-oder verdichteter Brüdendampf zugesetzt wird, daß sie zwar untersättigt in den Wärmeaustauscher 21 eintritt, diesen jedoch in gesättigtem Zustand verläßt.
Die Mutterlauge wird in 21 bis nahe an die ihrem dortigen Druck entsprechende Siedetemperatur aufgeheizt. Durch das verhältnismäßig lang bemessene Zuleitungsrohr 22 tritt sie bei 16 in den Schmelzkessel 15 ein. Nach Überwindung des Rohrleitungswiderstandes bzw. der statischen Höhe bis zum Eintritt in den Schmelzkessel erfolgt hier das Ausdampfen der dem Druckunterschied entsprechenden Wasserdampfmenge. Dieser Brüdendampf, der die gesamte zu verdampfende Kristallwassermenge darstellt, wird entweder im Kondensator 23 durch Kühlwasser niedergeschlagen, oder es wird ein Teil davon abgezweigt und nach Verdichtung, beispielsweise mit einem Dampfstrahler, zur Beheizung des Wärmeaustauschers 21 verwendet. Eine Verkrustung des Wärmeaustauschers wird bei der Aufheizung der Mutterlauge infolge der erfindungsgemäß getroffenen Maßnahmen vermieden. Die Eindampfung arbeitet als Expansionsverdampfung und somit einstufig.
PATENTANSPRtSCHE: 1. Verfahren zur Entwässerung kristallwasserhaltiger Salze, wie Glaubersalze, Kupfersulfat od. dgl., bei dem zum Schmelzen des Salzes und Verdampfen des Kristallwassers die aufgeheizte Mutterlauge verwendet wird, dadurch gekenn. zeichnet, daß die Aufheizung der Mutterlauge mit Frischdampf oder bei der Entspannung der Mutterlauge anfallendem Brüdendampf nach dessen Verdichtung erfolgt.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mutterlauge vor der Aufheizung so viel Dampf zugesetzt wird, daß nach Verlassen der Aufheizvorrichtung gerade eine gesättigte Lösung vorliegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfzugabe von der Temperaturdifferenz vor und nach der Dampfzugabe geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung zwischen der Aufheizvorrichtung und dem Schmelzkessel ein solcher Druckabfall vorgesehen wird, daß die in der Aufheizvorrichtung bis nahe an die Siedetemperatur aufgeheizte Mutterlauge bei Eintritt in den Schmelzkessel verdampft und hierbei das gesamte Kristallwasser und den zur Verdünnung zugesetzten Dampf als Brüdendampf abgibt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Aufheizung der Mutterlauge dienende Wärmeaustauscher entweder so tief gegenüber dem Schmelzkessel aufgestellt wird, daß im Wärmeaustauscher auf Grund der sich ergebenden statischen Flüssigkeitshöhe keine Verdampfung stattfindet, oder aber daß die Verbindungsleitung zwischen Wärmeaustauscher und Schmelzkessel durch ein Ventil gedrosselt wird.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, im wesentlichen bestehend aus einem Schmelzkessel (15), einer Zentrifuge (17) und einem der Aufheizung der Mutterlauge dienenden Wärmeaustauscher (21) sowie einem Zuleitungsrohr (22) zur Verbindung des Wärmeaustauschers (21) mit dem Schmelzkessel (15).