DE136996C

DE136996C -

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Publication number: DE136996C
Application number: DE1901136996D
Authority: DE
Priority date: 1901-05-11
Filing date: 1901-05-11
Publication date: 1902-12-08

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand · der vorliegenden Erfindung ist ein Apparat, mit welchem mit Dampf bezw. Wasser angereicherte Flüssigkeit, vorzugsweise Säure, concentrirt wird.

Auf den beiliegenden Zeichnungen stellen dar:

Fig. ι eine Ansicht einer Reihe von Concentrirapparaten, Fig. 2 einen Grundrifs eines einzelnen Concentrators in gröfserem Mafsstabe, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie F-F der Fig. 2 in gröfserem Mafsstabe.

In Fig. ι sind c drei Concentrirapparate, von denen jeder auf einem Abschnitt eines gemeinsamen rohrförmigen Behälters 200 aufruht, durch welchen der Dampf abgesaugt wird. Jeder Concentrirapparat besteht aus einem Aufsenmantel 201 , welcher auf dem Behälter 200 befestigt ist und einen Deckel 203 trägt, dessen Verbindung mit dem Aufsenmantel luftdicht ist. Der Deckel kann an einer Oese 204 abgehoben werden (Fig. 2 und 3).

Innerhalb des Aufsenmantels 201 befindet sich ein cylindrisches eisernes Gefäfs 205 (Fig. 3), an welchem Arme 206 angebracht sind, die auf Consolen 207 des Aufsenmantels ruhen. Das Gefäfs 205 erstreckt sich durch eine Oeffnung 208 des Rohrabschnittes 202 in das Innere des Behälters 200 und ist mit einem geeigneten Boden 209 und einem Bleifutter 21 ο versehen.

Der äufsere Theil des Bodens 211 des Bleifutters ruht auf eisernen Platten 212, die auf Rollen 213 liegen, die sich auf dem Boden 209 radial frei bewegen können. Dieselben er-. möglichen die Ausdehnung und Zusammenziehung des Bleifutters ohne wesentliche gleitende Reibung. In der Mitte des Bodens 209 ist eine Versenkung 214 vorgesehen, in welche eine entsprechende Versenkung 21 5 des Futterbodens 211 hineinreicht. Wenn das Gefäfs von Säure entleert wird, so fliefst der letzte Rest derselben in die Versenkung, von wo er, leicht entfernt werden kann.

An jedem Concentrirgefäfs ist ein Einlafsrohr 216 und ein Auslafsrohr 217 (Fig. 1) angebracht, welche beide durch den Boden des Gefäfses in der Nähe der Mitte hindurchgehen, wo die Ausdehnung und Zusammenziehung so gering ist, dafs sie vernachlässigt werden kann.

Die Säure wird mittelst Dampfschlangen 218 erhitzt. Bei der in der Zeichnung (Fig. 3) hergestellten Ausführungsform sind zwei concentrische Schlangen vorgesehen, welche ein unabhängiges Zuführungsrohr 219 und ein Auslafsrohr 220 besitzen. Die Windungen der Dampfschlangen liegen dicht auf einander, und die unterste Windung ruht auf Böcken 221, welche auf dem Bleiboden 211 über den Platten 212 stehen. Die Ausdehnung der Schlangen wird auf diese Weise ebenfalls durch die Rollen 213 aufgenommen. Die Enden 219 der Dampfschlangen gehen durch eine Bleiröhre 222, welche in dem hohlen Stutzen 223 des Concentrirgefäfses angebracht ist, nach aufsen. Diese Rohrenden 219 besitzen Flansche 224, welche auf dem Stutzen 223 aufliegen und mit welchen die Flansche 227 der Dampfzuleitungsrohre 226 verbunden sind. Die Bleiflanschen werden daher fest eingeklemmt, wodurch eine gute Abdichtung zwischen den Dampfzuleitungsrohren 226 und den Schlangen-

enden 219 erzielt wird. Ein einziges Dampfzuleitungsrohr 22g versorgt die ganze Gruppe der Concentratoren mit Dampf und ein einziges Ableitungsrohr 228 nimmt den verbrauchten Dampf und das Condenswasser auf, welches durch eine den beschriebenen Theilen 224 bis 227 ähnliche Verbindung 225 den Apparat verläfst. Die Ventile 230 und 231 dienen dazu, nach Belieben jedes einzelne Concentrirgefäfs aus der Reihe auszuschalten.

Der aus der heifsen Säure aufsteigende Wasserdampf nimmt eine gewisse Menge von Säure mit, deren Rückführung nach dem Behälter erwünscht ist. Um dies zu erzielen, ist das innere Gefäfs mit einem Bleideckel der aus Fig. 3 ersichtlichen Construction versehen. Der Dampf geht zuerst durch eine Oeffnung 232 der unteren Wand 233 des Deckels in einen Raum 234. Alsdann gelangt der Dampf durch Oeffnungen 235 in einen cylindrischenRaum236, in welchem er gegen einen abwärtsgerichteten Flansch 237 stöfst. Hierdurch wird der Dampf nach dem Boden der Kammer 236 geleitet und alsdann im Inneren des cylindrischen Flansches 237 gegen das Bleifutter 238 des äufseren Deckels 203 geführt. Hier geht der Dampf zwischen in einander greifenden Flanschen 23g und 240 der beiden Deckel hindurch, so dafs er gegen die äufseren Theile des Bleifutters 238 und speciell gegen einen an diesem angebrachten Flansch 241 stöfst. Sobald der Dampf an diesem Flansch vorbeigegangen ist, geht er durch den Zwischenraum zwischen den Gefäfswandungen 201 und 205 in den gemeinsamen Behälter 200 und schliefslich durch eine Leitung 242 (Fig. 1) nach einem Condensator e, welcher mit einer Vacuumpumpe f verbunden ist.

Es ist ersichtlich, dafs der Dampf zuerst gegen die konische obere Wand des inneren Deckels trifft, dann einen Halbkreis beschreibt, wodurch infolge der Cenlrifugalkraft die unverdampfte Säure aus dem Dampf ausgeschieden wird, dafs dann der Dampf gegen die cylindrische Wandung 237, dann gegen den Boden der Kammer 236, dann gegen das Futter 238 und schliefslich gegen die Flanschen 239 und 240 stöfst. Auf diese Weise wird alle mitgerissene Säure ausgeschieden und läuft durch geeignete Oeffnungen 243, 244 und 245 und die Oeffnung 232 in das Gefäfs zurück.

Der Behälter 200 enthält an geeigneter Stelle ein Mannloch. Beim Gebrauch befindet sich im Behälter 200 Wasser in Höhe von einigen Zoll, in welchem eine gewisse Menge Alkali, zweckmäfsig gewöhnliche Soda, gelöst ist. Diese Lösung von Soda oder Alkalicarbonat hat keine schädliche Einwirkung auf das Eisen; sie verhindert vielmehr sogar das Rosten, denn wenn durch irgend einen Zufall etwas Säure aus dem Concentrirgefäfs in den Kessel 200 eintreten sollte, so wird dieselbe sofort durch das Alkali neutralisirt, so dafs das Metall nicht angegriffen wird.

Ein Blick auf die Zeichnung lehrt, dafs der beschriebene Apparat leicht aus einander genommen und reparirt werden kann. So kann der äufsere Deckel aufgehoben und der innere ebenfalls ohne Schwierigkeit entfernt werden, da beide einfach auf den zugehörigen Gefäfsen aufruhen. Durch Lösen der Flansche 227 von dem Stutzen 223 können die Schlangenrohrenden einwärts hereingezogen und alsdann die Schlangen aus dem Gefäfs herausgenommen werden. Alle Theile des Bleifutters sind auf auf diese Weise zugänglich gemacht.

Die die Concentrirgefäfse durch das Rohr 246 verlassende Säure wird dazu benutzt, ihre Wärme mittelst eines Wärmeaustauschapparates g an die durch dasRohr247 eintretende schwächere Säure abzugeben. Der Wärmeaustauschapparat besteht aus einer Reihe von dünnen Röhren 24g, durch welche die heifse Säure hindurchgeht und welche in einer Reihe von weiteren Röhren 250 liegen, durch welche die schwächere Säure in entgegengesetzter Richtung strömt. Die Ein- und Auslafsrohre enthalten metallene Erweiterungen 251 und 252, in welchen Thermometer 253 in einer nicht verdampfenden Flüssigkeit angeordnet sind. Aehnliche Erweiterungen 254 und 255 sind auf den Röhren angebracht, welche die verschiedenen Concentrirgefäfse mit einander verbinden und ebenso an den Seiten der Concentrirgefäfse selbst (Fig. 3). Mit Hülfe dieser Thermometer kann die in jedem Concentrirgefäfs herrschende Temperatur jederzeit controlirt und mittelst der Dampfventile 230 und 23 r regulirt werden.

Die verschiedenen Windungen der Bleischlangen 218 sind zusammengeschweifst und mit Bügeln 256 versehen, mittelst deren sie aus dem Gefäfs herausgehoben werden können.

Es ist ersichtlich, dafs die Concentration der Säure schrittweise vor sich geht, und zwar wächst der Grad der Concentration von dem ersten Gefäfs nach dem letzten hin, in dem sich die stärkste Säure bildet. Nur dieses Gefäfs kann daher allenfalls durch eine zufällig zu stark concentrirte Säure angegriffen werden.

Es ist erwünscht, auch das Niveau der Säure in den Concentrirgefäfsen zu kennen. Die in dem ersten Gefäfs der Reihe enthaltene Säure hat das geringste specifische Gewicht und steht daher höher als in den anderen Gefäfsen. Am niedrigsten steht die Säure in dem letzten Gefäfs, wo sie das gröfste specifische Gewicht besitzt. Zum Anzeigen des Höhenstandes der Säure im ersten und letzten Gefäfs dient folgende Einrichtung:

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind verticale Röhren 280, 281 mit Erweiterungen 282 bezw.·

Claims

283 verbunden und die oberen Enden dieser Röhren stehen durch ein Rohr 284 mit dem oberen Theil eines Concentrirgefäfses in Verbindung. Das Rohr 284 verbindet die Röhren 280 und 281 mit dem Concentrirgefäfs oberhalb des Säureniveaus, so dafs die Säure in den Röhren 280, 281 bis zu dem Stand der Säure in dem ersten und letzten Concentrirgefäfs ansteigen kann, da die Erweiterungen 282 und 283 mit dem ersten und letzten Gefäfs durch die Röhren 246 und 247 verbunden sind. Die Röhren 280 und 281 haben Verlängerungen 285 aus Glas, auf welchen eine Scala den Flüssigkeitsstand anzeigt, und zwar durch mit einer Marke 286 versehene kleine Schwimmer, welche in die Glasröhren hineinreichen. Die Röhren 280 und 281 sind aus Blei oder mit Blei gefüttert und gehen über den Säurespiegel hinaus, so dafs keine Gefahr vorhanden ist, dafs Säure durch Einströmen in die Glasröhren diese zerstört. Würde man gewöhnliche Wasserstandsgläser benutzen um den Stand der Säure anzuzeigen, so würden dieselben häufig zerbrechen infolge der fortwährenden Druckschwankungen innerhalb des Apparates.

Patent-A ν Spruch:
Concentrirapparat, dadurch gekennzeichnet, dafs ein oder mehrere Concentrirbehälter mit einem concentrischen Mantel umgeben und mit diesem derart auf ein weites, eine Vacuumleitung bildendes Rohr aufgesetzt sind, dafs die in den Concentrirbehältern gebildeten Dämpfe aus dem oberen Theil der Behälter durch den Zwischenraum zwischen dem Mantel und dem Behälter abgezogen werden, zum Zwecke, die Abnehmbarkeit der Behälterdeckel ohne Demontage der Vacuumleitung zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.