DE1114793B

DE1114793B - Process and device for the continuous crystallization of iron sulfate heptahydrate from sulfuric acid pickling solutions

Info

Publication number: DE1114793B
Application number: DEO7351A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Peter Niedner
Original assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE
Current assignee: OTTO SAEUREBAU U KERAMIKWERKE
Priority date: 1960-04-13
Filing date: 1960-04-13
Publication date: 1961-10-12
Also published as: US3193361A; GB923138A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Aufbereitung von schwefelsauren Beizlösungen mittels durch Abkühlung herbeigeführter Auskristallisation von Eisensulfat-Heptahydrat. The invention relates to a method and a device for the continuous processing of sulfuric acid pickling solutions by means of crystallization of iron sulfate heptahydrate brought about by cooling.

Es sind bereits Verfahren bekannt, bei denen die Beizlösungen in Behältern mittels flüssigkeitsgekühlter Flächen abgekühlt werden und die gebildeten Kristalle sich im meist konisch ausgebildeten, unteren Teil der Behälter sammeln. Bei diesen Verfahren lassen sich verhältnismäßig lange Kristallisationszeiten einstellen, so daß sie sich besonders für die Bildung und Ausscheidung von großen Kristallen eignen. Die Beizflüssigkeit wird hierbei im allgemeinen mit Hilfe von Rührwerken umgewälzt. Der Nachteil dieser Verfahren liegt darin, daß ein kontinuierlicher Abzug des am Behälterboden sich ansammelnden Kristallbreies durch Bodenventile äußerst schwierig durchführbar ist; daher läßt sich nach diesen Verfahren keine kontinuierliche Aufbereitung durchführen.There are already methods known in which the pickling solutions in containers by means of liquid-cooled Surfaces are cooled and the crystals formed are in the mostly conical, lower Collect part of the container. In this process, relatively long crystallization times can be set, so that they are particularly suitable for Formation and precipitation of large crystals are suitable. The pickling liquid is generally circulated with the aid of agitators. Of the The disadvantage of this method is that a continuous withdrawal of the accumulating on the container bottom Crystal pulp is extremely difficult to pass through bottom valves; therefore, according to these Do not carry out continuous processing.

Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen die Beizlösungen durch einen Luftstrom gekühlt werden, der im Gegenstrom zum Lauf der Beizlösungen durch einen Kristallisationsbehälter geleitet wird. Bei einer derartigen Kühlung der Beizlösungen läßt sich jedoch nur eine Abkühlung bis auf etwa 30° C erreichen. Da andererseits eine Aufbereitung von Beizlösungen durch Abkühlung bis auf 30° C für den Beizprozeß infolge eines zu hohen Salzgehaltes des Beizbades unbefriedigend ist, ging man dazu über, den luftgekühlten Kristallisationseinrichtungen solche mit Flüssigkeitskühlung — wie oben bereits beschrieben — nachzuschalten. Da jedoch luftgekühlte Kristallisationseinrichtungen kontinuierlich arbeiten, die nachgeschalteten, wassergekühlten Kristallisationseinrichtungen dagegen diskontinuierlich arbeiten, haben sich derartige Anlagen gegenüber den Vakuumkristallisationseinrichtungen mit vollkontinuierlichem Betrieb bisher nicht durchgesetzt.Furthermore, methods are known in which the pickling solutions are cooled by an air stream, which is passed through a crystallization tank in countercurrent to the flow of the pickling solutions. At a Such cooling of the pickling solutions, however, can only be achieved by cooling down to about 30.degree. On the other hand, pickling solutions are prepared by cooling them down to 30 ° C for the pickling process If the pickling bath is unsatisfactory as a result of the salt content being too high, it was decided to use the air-cooled Crystallization devices those with liquid cooling - as already described above - downstream. However, since air-cooled crystallization devices work continuously, the downstream, Water-cooled crystallization devices, on the other hand, work discontinuously Such systems compared to the vacuum crystallization devices with fully continuous operation not yet enforced.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein auf Luft- und Flüssigkeitskühlung beruhendes Kristallisationsverfahren einschließlich der zugehörigen Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, bei dem eine vollkontinuierliche Arbeitsweise möglich ist, ein geringer Energieverbrauch auftritt und bei dem keine dem Verschleiß und der Korrosion ausgesetzten, mechanischen Teile vorhanden sind. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren wird hierbei die Kühlung der Beizlösungen durch Luft und Wasser in eigener Verfahrensstufe zusammen durchgeführt.It is the aim of the present invention to provide one based on air and liquid cooling Crystallization process including the associated devices for carrying out the process to develop in which a fully continuous operation is possible, a low energy consumption occurs and with no mechanical parts exposed to wear and corrosion available. In contrast to the previously known methods, this is the cooling of the pickling solutions carried out together by air and water in a separate process stage.

Verfahren und Vorrichtung
zum kontinuierlichen AuskristallisierenMethod and device
for continuous crystallization

von Eisensulfat-Heptahydrat
aus schwefelsauren Beizlösungenof iron sulfate heptahydrate
from sulfuric acid pickling solutions

Anmelder:Applicant:

Dr. Otto Säurebau u. Keramikwerke,
Zweigniederlassung der Dr. C. Otto & Comp.Dr. Otto Säurebau and ceramics works,
Branch of Dr. C. Otto & Comp.

G.m.b.H.,
Bochum, Bendorf/RheinGmbH,
Bochum, Bendorf / Rhine

Dipl.-Ing. Peter Niedner, Bendorf-Sayn,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Peter Niedner, Bendorf-Sayn,
has been named as the inventor

Bei einem Verfahren zum kontinuierlichen Auskristallisieren von Eisensulfat - Heptahydrat aus schwefelsauren Beizlösungen, bei dem die Beizlösungen in einen oder mehrere Behälter eingeleitet, in diesen durch einen Luftstrom und mittels flüssigkeitsgekühler Flächen abgekühlt werden und die gebildeten Kristalle sich im unteren, konischen Teil der Behälter sammeln, besteht die Erfindung darin, daß die zu behandelnde Flüssigkeit unter ständigem Umwälzen in vertikaler Richtung an flüssigkeitsgekühlten Flächen vorbeigeleitet wird, wobei die Umwälzung durch einen von unten nach oben gericheten Strom komprimierter Luft bewirkt wird, die vorgekühlt ist und gleichzeitig zur Kühlung der zu behandelnden Flüssigkeit dient, und der sich absetzende Kristallbrei oberhalb des Flüssigkeitsspiegels abgezogen wird.In a process for continuous crystallization of iron sulfate - heptahydrate from sulfuric acid pickling solutions, in which the pickling solutions introduced into one or more containers, into these by means of an air stream and by means of a liquid cooler Surfaces are cooled and the crystals formed are in the lower, conical part of the container collect, the invention consists in that the liquid to be treated with constant circulation is conducted past liquid-cooled surfaces in the vertical direction, with the circulation is effected by a flow of compressed air directed from below upwards, which is pre-cooled and at the same time serves to cool the liquid to be treated, and the settling crystal slurry is withdrawn above the liquid level.

Der besonders günstige Effekt wird bei diesem Verfahren dadurch erzielt, daß die. in den Behandlungsraum eingeblasene Luft gleichzeitig zur Kühlung und zum Umwälzen des Behälterinhaltes, zur Überwindung des metastabilen Löslichkeitsbereiches, zur Verteilung von Kristallkeimen und damit zur Züchtung von Kristallen gewünschter Größe dient. Da die den Behälter durchströmende Luft nur einen Teil der abzuführenden Wärmemenge aufnimmt, erfolgt die weitere Abkühlung und damit Ableitung der restlichen Wärmemenge durch die im Behälter angeordneten Kühlflächen. Der. Wärmeübergang zu den Kühlflächen wird hierbei in vorteilhafter Weise durchThe particularly favorable effect is achieved in this process in that the. in the treatment room blown air simultaneously for cooling and for circulating the container contents, for Overcoming the metastable solubility range, for the distribution of crystal nuclei and thus for Growing crystals of the desired size is used. Since the air flowing through the container is only one Absorbs part of the amount of heat to be dissipated, further cooling takes place and thus dissipation of the remaining amount of heat through the cooling surfaces arranged in the container. Of the. Heat transfer to the Cooling surfaces are advantageously used here

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die vom Luftstrom bewirkte Umwälzung der Beizflüssigkeit intensiviert. Die zu behandelnde Flüssigkeit muß die Behandlungsräume mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit durchströmen, um das Absetzen von Kristallen an den Wandungen, Rohren, Kühlflächen u. dgl. zu verhindern.the circulation of the pickling liquid caused by the air flow is intensified. The liquid to be treated must flow through the treatment rooms at a relatively high speed in order to settle to prevent crystals from forming on the walls, pipes, cooling surfaces and the like.

Durch Regelung der Luftzufuhr kann die aufwärts und abwärts gerichtete Strömung der Flüssigkeit so eingestellt werden, daß feine Kristalle in der Schwebe gehalten werden und große Kristalle sich absetzen. Zweckmäßigerweise fördert man mehr Kristallbrei aus dem Behandlungsbehälter, als der Durchsatzmenge entspricht. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der abgezogene Kristallbrei außerhalb des Kristallisationsbehälters in eine dem Durchsatz entsprechende Menge und eine Restmenge aufgeteilt. Die Restmenge wird in den Kreislauf zurückgeführt, während die dem Durchsatz entsprechende Menge einer weiteren Kristallisationsstufe zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Kristalle, die sich schon in dem Behälter abgesetzt hatten, erneut dem Kreislauf unterworfen und wachsen dabei weiter an.By regulating the air supply, the upward and downward flow of the liquid can be so be adjusted so that fine crystals are kept in suspension and large crystals settle. It is expedient to convey more crystal slurry from the treatment tank than the throughput rate is equivalent to. According to a further feature of the invention, the withdrawn crystal slurry outside the crystallization tank in an amount corresponding to the throughput and a residual amount divided up. The remaining amount is fed back into the cycle, while the amount corresponding to the throughput Amount of a further crystallization stage is fed. In this way the crystals, which had already settled in the container are subjected to the cycle again and grow in the process continue on.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Kristallisationsbehälter mit einer im Verhältnis zum Durchmesser großen Höhe und einem konisch zulaufenden Boden, einem im Innern dieses Behälters konzentrisch angeordneten, zylindrischen Rohr, das in einem bestimmten Abstand unterhalb des oberen Behälterdeckels endet und den Behälter in zwei durch Flüssigkeit gekühlte Behandlungsräume unterteilt, sowie einem Düsenring am unteren Ende des äußeren oder inneren Behandlungsraumes und einem in der Mitte des Behälters angeordneten Förderrohr, das im Bereich des konischen Behälterteiles beginnt und oberhalb des Behälters in einem gesonderten Kopf behälter endet und zweckmäßigerweise an seinen beiden Enden trompetenförmig ausgebildet ist. Die Kühlung der Behandlungsräume durch Flüssigkeit kann durch Einbau von Kühlschlangen oder dadurch erfolgen, daß das zylindrische Rohr im Innern des Behälters als Kühlkörper, beispielsweise als ringförmige Kühltasche, ausgebildet ist. Statt eines zylindrischen Rohres können die senkrechten Strömungskanäle auch durch anders gestaltete, senkrechte, gekühlte Flächen gebildet werden.An apparatus for carrying out the method according to the invention essentially consists from a cylindrical crystallization vessel with a large height in relation to the diameter and a conically tapering bottom, one arranged concentrically inside this container, cylindrical tube that ends a certain distance below the upper container lid and divides the container into two liquid-cooled treatment rooms and a nozzle ring at the lower end of the outer or inner treatment room and one in the middle of the container arranged conveyor pipe, which begins in the area of the conical container part and above the container ends in a separate head container and expediently trumpet-shaped at both ends is trained. The cooling of the treatment rooms by liquid can be done by installation of cooling coils or take place in that the cylindrical tube inside the container as Heat sink, for example, is designed as an annular cooling pocket. Instead of a cylindrical one The vertical flow channels can also be tube through differently designed, vertical, cooled Surfaces are formed.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist wenig oberhalb des unteren Endes des Förderrohres ein dieses umgebender Düsenkranz zum Einblasen von Luft vorgesehen, das obere Ende des Förderrohres ragt in einen Kopfbehälter, der zweckmäßigerweise aus Kunststoff besteht und einen geneigten Boden hat, in dem die Kristalle in das Abflußrohr abrutschen können.According to a further feature of the invention, there is little above the lower end of the conveyor pipe a ring of nozzles surrounding this is provided for blowing in air, the upper end of the conveying pipe protrudes into a head container, which is expediently made of plastic, and an inclined one Has bottom in which the crystals can slide off into the drainpipe.

Die Erfindung sieht vor, in dem Kopfbehälter oberhalb der Austrittsöffnung des Förderrohres quer zur Strömungsrichtung einen Prall- und Umlenkkörper anzuordnen.The invention provides transversely in the head container above the outlet opening of the conveyor pipe to arrange a baffle and deflector to the direction of flow.

An dem Kopfbehälter ist außerdem ein Absaugrohr angeschlossen, durch das die säurehaltige Luft abgeführt wird. Die am Abflußrohr des Kopfbehälters befindliche Verteilvorrichtung besteht aus einem gegenüber dem Abflußrohr drehbaren Gabelstück.A suction pipe is also connected to the head container through which the acidic air is discharged. The distribution device located on the discharge pipe of the head container consists of one fork piece rotatable with respect to the drainage pipe.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing explained. It shows

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines Kristallisationsbehälters mit zwei Behandlungsräumen, 1 shows a schematic overall view of a crystallization container with two treatment rooms,

Fig. 2 zwei hintereinandergeschaltete Kristallisationsbehälter in der Ausführung nach Fig. 1 und2 shows two crystallization vessels connected in series in the embodiment according to Fig. 1 and

Fig. 3 eine zweckmäßige Ausführungsform einer zu einer Baueinheit zusammengefaßten pneumatischen Förder- und Umwälzvorrichtung.Fig. 3 shows an expedient embodiment of a Pneumatic conveying and circulating device combined into one structural unit.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kristallisationsbehälter wird die zu regenerierende Beizflüssigkeit über Rohrleitung 1 in den Behälter 2 eingeleitet. Am unteren Ende des Behälters 2 befindet sich ein konischer Teil, der in einen Stutzen ausläuft, an dem ein Bodenablaßventil 3 angeschlossen ist, durch das beim Reinigen des Behälters die Behandlungsflüssigkeit abgelassen werden kann. Am oberen Ende ist der Behälter 2 durch einen Deckel 21, an dem sich ein Absaugstutzen 22 befindet, abgedeckt. Durch den Absaugstutzen wird die in den Behälter eingeblasene Luft abgeführt. Weiterhin ist am oberen Ende des Behälters 2 ein Überlaufrohr 20 vorgesehen.In the crystallization tank shown in Fig. 1, the pickling liquid to be regenerated is over Pipeline 1 introduced into container 2. At the lower end of the container 2 there is a conical one Part that runs out into a nozzle to which a bottom drain valve 3 is connected, through the at Cleaning the container, the treatment liquid can be drained. At the top is that Container 2 is covered by a lid 21 on which a suction nozzle 22 is located. Through the The air blown into the container is removed by suction nozzle. Furthermore, at the top of the Container 2, an overflow pipe 20 is provided.

Im Innern des Behälters 2 befindet sich ein zylindrisches Rohr 9, das konzentrisch zur Behälterwandung angeordnet ist und die beiden Behandlungsräume voneinander trennt. Das zylindrische Rohr kann gleichzeitig als Kühlkörper, beispielsweise als ringförmige Kühltasche, ausgebildet sein. Zum Absaugen der Beizflüssigkeit aus dem unteren konischen Teil des Behälters dient ein Förderrohr 13, das den Behälter in der Mitte auf seiner ganzen Länge durchsetzt und durch den Deckel 21 bis in einen oberhalb des Behälters angeordneten Kopfbehälter 11 geführt ist. Die Enden des Förderrohres sind trompetenförmig erweitert, um das Anwachsen von Kristallen in einen Bereich zu verlagern, in dem der Rohrquerschnitt nicht unmittelbar durch die anwachsenden Kristalle vermindert wird. Als Förderrohr 13 wird zweckmäßigerweise ein nahtloses Kunststoffrohr verwendet. Inside the container 2 there is a cylindrical tube 9 which is concentric to the container wall is arranged and separates the two treatment rooms from each other. The cylindrical tube can at the same time be designed as a cooling body, for example as an annular cooling pocket. For suction the pickling liquid from the lower conical part of the container is a delivery pipe 13, which the Container penetrated in the middle over its entire length and through the lid 21 to one above of the container arranged head container 11 is guided. The ends of the delivery pipe are trumpet-shaped expanded to relocate the growth of crystals to an area in which the pipe cross-section is not immediately diminished by the growing crystals. As a conveyor pipe 13 is a seamless plastic tube is expediently used.

Das Einleiten der Luft in das Förderrohr 13 erfolgt über einen Düsenkranz 14, der das Förderrohr in der Nähe des unteren Endes ringförmig umschließt, wobei in dem eingeschlossenen Teil des Förderrohres Öffnungen für den Eintritt der Luft in das Innere des Rohres 13 vorgesehen sind. Dem Düsenkranz 14 wird die Luft über das Leitungssystem 6, das Ventil 16 und eine durch den Behälter verlaufende Rohrleitung zugeführt.The air is introduced into the conveying pipe 13 via a nozzle ring 14 which surrounds the conveying pipe in a ring near the lower end, openings for the entry of the air into the interior of the pipe 13 being provided in the enclosed part of the conveying pipe. The air is fed to the nozzle ring 14 via the line system 6, the valve 16 and a pipeline running through the container.

Am unteren Ende des zylindrischen Rohres 9 ist konzentrisch zu diesem ein Düsenring 5 vorgesehen, durch den in den inneren Behandlungsraum vorgekühlte, komprimierte Luft eingeblasen wird, die von außen über das Leitungssystem 6, über das Ventil 7 und entsprechende Rohrleitungen zugeführt wird.At the lower end of the cylindrical tube 9, a nozzle ring 5 is provided concentrically to this, through which pre-cooled, compressed air is blown into the inner treatment room, which from the outside via the line system 6, via the valve 7 and corresponding pipelines will.

Die Kühlung der Behandlungsflüssigkeit durch flüssigkeitsgekühlte Flächen erfolgt bei dem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Kühlschlangen 10, die konzentrisch zum Behälter 2 nahezu auf seiner gesamten Höhe einerseits im äußeren Behandlungsraum und andererseits im inneren Behandlungsraum angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, die Kühlschlangen nur in einem der beiden Behandlungsräume anzuordnen, was von der geforderten Kühlleistung abhängt.The cooling of the treatment liquid by liquid-cooled surfaces takes place in the drawing illustrated embodiment with the help of cooling coils 10, which are concentric to the container 2 almost at its entire height on the one hand in the outer treatment room and on the other hand in the interior Treatment room are arranged. However, it is also possible to have the cooling coils only in one of the to arrange both treatment rooms, which depends on the required cooling capacity.

An die Rohrleitungen, über die die Luft dem Förderrohr 13 bzw. dem Düsenring 5 zugeführt wird, sind ferner Spülstutzen 8 angeschlossen, durch dieTo the pipes through which the air is fed to the delivery pipe 13 or the nozzle ring 5, are also flush connection 8 connected through the

bei Verstopfungen in die Rohrleitungen eine Spülflüssigkeit eingelassen wird.a flushing liquid is let into the pipelines in the event of blockages.

Der am oberen Ende des Förderrohres 13 angeordnete Kopfbehälter 11 ist mit einem entsprechend der Neigung des Ablaufrohres schrägliegenden Boden 19 ausgestattet, wobei die Neigung etwa 45° beträgt, um ein leichtes Abfließen der Kristalle durch das Ablaufrohr zu ermöglichen. Vom Deckel des Kopfbehälters 11 geht ein Rohr 18 aus, durch das die säurehaltige Luft aus dem Kopfbehälter abgesaugt wird. Um den Fördervorgang gut beobachten zu können, wird der Kopfbehälter Il zweckmäßigerweise aus einem durchsichtigen Kunststoff hergestellt.The arranged at the upper end of the conveyor pipe 13 head container 11 is with a corresponding the inclination of the drain pipe equipped inclined floor 19, the inclination being about 45 °, to allow the crystals to drain off easily through the drainage pipe. From the lid of the head container 11 a pipe 18 goes out through which the acidic air is sucked out of the head container will. In order to be able to observe the conveying process well, the head container II is expediently made of a clear plastic.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Kristallisationsvorrichtung geht wie folgt vor sich:The operation of the crystallization device shown in Fig. 1 is as follows:

Die durch die Rohrleitung 1 zugeführte Beizflüssigkeit sinkt zunächst im äußeren Behandlungsraum bis in den unteren, konischen Teil des Behälters 2 und wird von dort durch die mittels des Düsenringes 5 eingeblasene Luft in eine verhältnismäßig schnelle Aufwärtsbewegung durch den inneren Behandlungsraum versetzt. Es stellt sich dann eine fortlaufende Zirkulationsbewegung durch die beiden Behandlungsräume ein. Während der Expansion der eingeblasenen Luft kühlt sich diese ab und ist somit in der Lage, der Beizflüssigkeit Wärme zu entziehen. Eine weitere Wärmeentnahme aus der Beizflüssigkeit erfolgt durch die in beiden Behandlungsräumen angeordneten Kühlschlangen 10, welche von der Zirkulationsströmung quer angeströmt werden. Hierdurch werden infolge der großen Anströmgeschwindigkeiten einerseits günstige Wärmeübergangswerte erzielt und andererseits die Kühlrohre durch die starke Wirbelbildung von eventuell anhaftenden Kristallkrusten befreit.The pickling liquid supplied through the pipeline 1 first sinks in the outer treatment room to the lower, conical part of the container 2 and from there through the means of the nozzle ring 5 blown air in a relatively rapid upward movement through the inner treatment room offset. There is then a continuous movement of circulation through the two Treatment rooms. During the expansion of the blown air, it cools down and is therefore able to extract heat from the pickling liquid. Another heat extraction from the pickling liquid takes place through the cooling coils 10 arranged in both treatment rooms, which are drawn from the circulation flow flow across. As a result of the high flow velocities On the one hand, favorable heat transfer values are achieved and, on the other hand, the cooling pipes are achieved by the strong vortex formation freed from any adhering crystal crusts.

Die gebildeten Kristalle sammeln sich im konischen Boden des Behälters 2 und werden von dort durch die pneumatische Fördereinrichtung 12 zunächst in den Kopfbehälter 11 gefördert und schließlich über eine Rohrleitung und die Verteilvorrichtung 15 in den darauffolgenden Behälter bzw. in die darauffolgende Zentrifuge und/oder in den Kristallisationsbehälter 2 geleitet. Aus dem konischen Teil des Behälters 2 steigt infolge der durch den Düsenkranz 14 eingeblasenen Luft in dem Rohr ein Luft-, Beizflüssigkeits- und Kristallbreigemisch mit großer Geschwindigkeit nach oben, wo dieses Gemisch nach dem Austritt aus dem Förderrohr 13 gegen den Prall- und Umlenkkörper 17 geschleudert wird. Durch das Aufprallen und Umlenken des Gemisches wird die Luft von der Beizflüssigkeit und dem Kristallbrei getrennt und durch das Rohrleitungssystem 18 abgesaugt. Die Beizflüssigkeit und der Kristallbrei werden nach dem Verlassen des Umlenkkörpers unter einem schräg nach abwärts gerichteten Winkel gegen die Wandung des Kopfbehälters geschleudert, von der das restliche Gemisch auf den schrägliegenden Boden gelangt und über das Rohrleitungs- und Verteilsystem abfließt.The crystals formed collect in the conical bottom of the container 2 and are from there first conveyed by the pneumatic conveying device 12 into the head container 11 and finally Via a pipeline and the distribution device 15 into the following container or into the following one Centrifuge and / or passed into the crystallization tank 2. From the conical part of the container 2 rises as a result of the air blown through the nozzle ring 14 in the pipe an air, Pickling liquid and crystal slurry mixture at high speed upwards, where this mixture after the exit from the conveyor pipe 13 is thrown against the impact and deflection body 17. By the The impact and deflection of the mixture separate the air from the pickling liquid and the crystal slurry and sucked off through the pipeline system 18. The pickling liquid and the crystal slurry are after leaving the deflecting body at an obliquely downward angle against the Wall of the head container thrown from which the remaining mixture on the sloping floor and flows off via the piping and distribution system.

Die Regelung der pneumatischen Fördereinrichtung 12 wird erfindungsgemäß durch eine Verteilvorrichtung 15 durchgeführt. Die pneumatische Fördereinrichtung 12 fördert ein Vielfaches der abzuführenden Menge. Durch die Verteilvorrichtung 15 wird die abzuführende Menge dem Kristallisationsbehälter 2 entnommen und der Rest dem Kristallisationsbehälter 2 zurückgeführt. Die Verteilvorrichtung 15 kann beispielsweise aus einem drehbaren Gabelstück bestehen, wobei die Verteilung durch Verdrehung des Gabelstückes erfolgt.According to the invention, the pneumatic conveying device 12 is regulated by a distribution device 15 carried out. The pneumatic conveying device 12 conveys a multiple of the amount to be discharged Lot. The distribution device 15 removes the amount to be discharged from the crystallization container 2 and the remainder from the crystallization container 2 returned. The distribution device 15 can, for example, consist of a rotatable There are fork piece, the distribution takes place by twisting the fork piece.

Pneumatische Fördereinrichtungen, bei welchen das Fördermedium durch Eindüsen von Luft spezifisch leichter gemacht wird und dadurch gefördert wird, sind bereits bekannt. Zur Förderung von Kristallblei konnten sie jedoch bisher nicht erfolgreich eingesetzt werden, da sie zu Verstopfungen neigen und schlecht regelbar sind. Erfindungsgemäß ίο wird deshalb das Förderrohr an seinen beiden Enden trompetenförmig aufgeweitet und die pneumatische Fördereinrichtung mit einer automatischen Spülvorrichtung ausgerüstet. Die Spülung erfolgt durch kurze Wasserzugabe in die Luftzuführungsleitungen. Es konnte bei Versuchen festgestellt werden, daß der statische Druck in den Luftleitungen bei Verstopfung um etwa 50 bis 100'°/o steigt. Durch Schaltung eines automatischen Ventils, z. B. eines Magnetventils in die Wasserspülung und durch Impulsgabe mittels eines Luftdruckmessers, kann hierbei eine automatische Spülung durchgeführt werden.Pneumatic conveying devices in which the conveying medium is specifically defined by injecting air is made easier and thereby promoted, are already known. To promote However, they have not been able to be used successfully so far, as they lead to clogging tend and are difficult to control. According to the invention, therefore, the delivery pipe is at both ends Expanded in the shape of a trumpet and the pneumatic conveying device with an automatic flushing device equipped. Rinsing takes place by briefly adding water to the air supply lines. It Tests have shown that the static pressure in the air ducts is clogged increases by about 50 to 100%. By switching an automatic valve, e.g. B. a solenoid valve in the water flushing and impulses by means of an air pressure meter can be automatic Rinsing can be carried out.

In Fig. 2 ist eine aus zwei Stufen bestehende Kristallisationsanlage dargestellt. Über die Rohrleitung 1 wird kontinuierlich Beizflüssigkeit von der Beizanlage dem Kristallisationsbehälter 2 aufgegeben, in welchem die Vorkühlung der Beizflüssigkeit erfolgt. Mittels der pneumatischen Fördereinrichtung 12 wird kontinuierlich Beizflüssigkeit dem Kristallisationsbehälter 2 entnommen, teilweise diesem wieder zugeführt und teilweise dem darauffolgenden Kristallisationsbehälter 23 zugeleitet. Mittels der bereits beschriebenen Verteilvorrichtung 15 wird jeweils diejenige Flüssigkeitsmenge in den darauf folgenden Behälter abgezogen, welche zur Durchführung der jeweiligen Kristallisationsaufgabe erforderlich ist. Im Kristallisationsbehälter 23, der in seinem Aufbau und seinem Einbauten dem Kristallisationsbehälter 2 gleicht, wird die Kühlung der Beizflüssigkeit weitergeführt. Über die pneumatische Fördereinrichtung 12 des Kristallisationsbehälters 23 wird die gekühlte Beizflüssigkeit über die Verteilvorrichtung 15 der Zentrifuge 25 zugeführt, in welcher die Beizflüssigkeit von den Kristallen getrennt wird. Über die Leitung 27 wird die regenerierte Beizlösung der Beizanlage zurückgeführt.In Fig. 2 is a two-stage crystallization plant shown. Pickling liquid is continuously drawn from the pickling plant via pipeline 1 abandoned the crystallization tank 2, in which the pre-cooling of the pickling liquid takes place. Means the pneumatic conveying device 12 is continuously pickling liquid to the crystallization container 2 removed, partially fed back to this and partially to the subsequent crystallization tank 23 forwarded. By means of the distribution device 15 already described, that amount of liquid is in each case withdrawn into the following container, which is used to carry out the respective Crystallization task is required. In the crystallization tank 23, in its structure and its Fixtures resembles the crystallization tank 2, the cooling of the pickling liquid is continued. Above the pneumatic conveying device 12 of the crystallization tank 23 becomes the cooled pickling liquid via the distributor 15 to the centrifuge 25, in which the pickling liquid is removed from the crystals is separated. The regenerated pickling solution is returned to the pickling plant via line 27.

Das abgetrennte Salz wird im Behälter 26 gesammelt. Der Überlauf 24 des Kristallisationsbehälters 23 ist ebenfalls mit der Zentrifuge 25 verbunden. Bei Stillstand der Anlage kann der Inhalt der Kristallisationsbehälter 2 und 23 in den Kanal 33 abgelassen werden, welcher ebenfalls zur Beizanlage führt.The separated salt is collected in the container 26. The overflow 24 of the crystallization tank 23 is also connected to the centrifuge 25. When the system is at a standstill, the content of the Crystallization tanks 2 and 23 are drained into the channel 33, which also leads to the pickling plant leads.

In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung können auch drei, vier und mehr Kristallisationsbehälter in Reihe geschaltet werden. Durch Anordnung einer größeren Anzahl von Kristallisationsbehältern kann dadurch der Kühleffekt von Gegenstromkühlern erreicht werden, ohne daß Pumpen zwischen den einzelnen Behältern erforderlich wären oder eine Anordnung der Behälter übereinander erforderlich ist.In the arrangement shown in FIG. 2, three, four and more crystallization vessels in Can be connected in series. By arranging a larger number of crystallization containers thereby the cooling effect of counterflow coolers can be achieved without pumping between the individual Containers would be required or an arrangement of the containers one above the other is required.

Fig. 3 zeigt eine zweckmäßige Ausführungsform einer zu einer Baueinheit zusammengefaßten, pneumatischen Förder- und Umwälzvorrichtung. In das Förderrohr 13 wird über den Düsenkranz 14 Luft eingeblasen, welche über das Leitungssystem 6, das Ventil 16 und das Leitungssystem 28 zudosiert wird. Das Förderrohr 13 hat an seinen beiden Enden trompetenförmige AufWeitungen 29, wodurch vermieden wird, daß anwachsende Kristalle den Förderquer-Fig. 3 shows an expedient embodiment of a pneumatic unit combined to form a structural unit Conveyor and circulation device. Air is introduced into the conveying pipe 13 via the nozzle ring 14 blown in, which is metered in via the line system 6, the valve 16 and the line system 28. The delivery pipe 13 has trumpet-shaped widenings 29 at both ends, thereby avoiding it that growing crystals will

schnitt verkleinern. Das Förderrohr 13 endet im Kopfbehälter 11. Die geförderte Flüssigkeit wird durch den Prall- und Umlenkkörper 17 gegen die Wandung des Kopfbehälters 11 gelenkt und über den schiefen Boden 19 des Kopfbehälters 11 einer Rohrleitung und der verstellbaren Verteilungseinrichtung 15 zugeleitet. Der Kopfbehälter 11 ist mittels Stützenreduce the cut. The delivery pipe 13 ends in the head container 11. The delivered liquid is steered by the impact and deflection body 17 against the wall of the head container 11 and over the inclined bottom 19 of the head container 11 of a pipeline and the adjustable distribution device 15 forwarded. The head container 11 is supported by means of supports

30 mit einer Grundplatte 31 verbunden, welche gleichzeitig ein Teil der Abdeckung 21 des Kristallisationsbehälters 2 ist. Um das Förderrohr 13 ist konzentrisch ein weiteres Rohr 32 angeordnet, durch welches Luft über das Leitungssystem 6 und das Ventil 8 dem Düsenring 5 zugeleitet wird. Kopfbehälter 11, Förderrohr 13, Rohr 32 und Grundplatte30 connected to a base plate 31, which is at the same time part of the cover 21 of the crystallization container 2 is. A further pipe 32 is arranged concentrically around the conveying pipe 13, through which air is fed to the nozzle ring 5 via the line system 6 and the valve 8. Head container 11, conveyor pipe 13, pipe 32 and base plate

31 werden zweckmäßigerweise zu einer geschlossenen Einheit verbunden.31 are expediently connected to form a closed unit.

Die oben vorgeschlagene Ausführungsform einer pneumatischen Förder- und Umwälzvorrichtung bildet eine geschlossene, leicht auswechselbare Einheit, bietet der Umwälzbewegung wenig Widerstand und hat keine Flächen und Ecken, an denen sich Kristalle ansetzen können.The embodiment of a pneumatic conveying and circulating device proposed above forms a closed, easily exchangeable unit, offers little resistance to the overturning movement and has no surfaces or corners where crystals can attach.

In einer Versuchseinrichtung konnte die Zweckmäßigkeit des vorgeschlagenen Verfahrens erwiesen werden. Bei Kühlbehältern gleicher Abmessungen und gleichen Durchsatzes ergab sich folgende Gegenüberstellung: The expediency of the proposed method was proven in a test facility will. The following comparison was made for cooling containers of the same dimensions and throughput:

Nicht mit der Zentrifuge
erfaßbare Kristalle Not with the centrifuge
detectable crystals

WärmeübergangswertHeat transfer value

k - k -

kcalkcal

'm²hgrd/'m ² hgrd /

Reinigung der Anlage erforderlich infolge Kristallanwachsens nach ..Cleaning of the system necessary due to crystal growth after ..

Bedienungspersonal erforderlich Operating personnel required

Anlage
konventioneller Bauartsystem
conventional design

15%
20015%
200

8Std.
ja8h
Yes

Anlagesystem

gemäß vorliegender
Erfindungaccording to the present
invention

10%10%

500500

3535

4040

200 Std.
nein200 hours
no

Claims

PATENT CLAIMS:
1. Process for the continuous crystallization of iron sulfate heptahydrate from sulfuric acid pickling solutions, in which the pickling solutions are introduced into one or more containers, are cooled in these by an air stream and by means of liquid-cooled surfaces and the crystals formed are in the lower, conical

Collect part of the container, characterized in that the liquid to be treated is guided past liquid-cooled surfaces with constant circulation in the vertical direction, the circulation being caused by a bottom-up stream of compressed air, which is pre-cooled and at the same time for cooling the to be treated liquid is used, and the settling crystal slurry is drawn off above the liquid level.

2. The method according to claim 1, characterized in that the withdrawn crystal slurry outside of the crystallization tank in an amount and a Residual amount, which is returned to the circuit, is divided.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the throughput corresponding amount is fed to a further crystallization stage.

4. Device for carrying out the method according to claims 1 to 3, characterized by a cylindrical crystallization container (2) with a height in relation to the diameter and a conically tapering bottom, a concentrically arranged cylindrical tube (2) inside this container (2) 9), which ends at a certain distance below the upper container lid (21) and divides the container into two liquid-cooled treatment rooms, a nozzle ring (S) at the lower end of the outer or inner treatment room and one in the middle of the container (2) arranged conveying pipe (13) which begins in the area of the conical container part and ends above the container in a separate head container (11) and is expediently designed in the shape of a trumpet at both ends.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a little above the lower end of the conveying pipe (13) this surrounding nozzle ring (14) for blowing in air.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized by an in the head container (11) arranged above the outlet opening of the conveyor pipe (13) transversely to the direction of flow Impact and deflection body (17).

7. Device according to claims 4 to 6, characterized by a container on the head (11) Seated suction pipe (18) for sucking off the acidic air.

8. Device according to claims 4 to 7, characterized by one on the drain pipe of the Head container (11) rotatably arranged distributor (15).

1 sheet of drawings