DE13939C - Neuerungen an Apparaten zur Verdampfung salzhaltiger Lösungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE

: Zucker- und Stärkefabrikation.

Um aus Salzlösungen die Salze in Schuppen oder Trichterform auszuscheiden, ist es nöthig, die Flüssigkeit aus denselben bei Luftzutritt zu verdunsten. Eine Wiedergewinnung der Wärme des in dem hierbei sich bildenden Gemisch von Dampf und Luft enthaltenen Dampfes ist bisher nur in sehr geringem Mafse gelungen.

Der von uns erfundene Apparat hat den Zweck, die gesammte in dem ans salzhaltigen Lösungen unter Zutritt von Luft gebildeten Dampfe enthaltene Wärme durch Condensation einer entsprechenden Flüssigkeit mitzutheilen und aus dieser in Form von luftfreiem Dampfe wiederzugewinnen.

Der in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulichte Apparat besteht aus folgenden Haupttheilen:

A Verdunstungs- und Salzgewinnungspfanne aus beliebigem zweckentsprechenden Material.

B Deckel derselben, ebenfalls aus beliebigem Material.

C Ventilator zur Vermittelung der Circulation der Luft durch die Rohrleitungen / und K über die Oberfläche der in A verdunstenden Flüssigkeit und durch das Rohr L in das Condensationsgefäfs D.

Statt des Ventilators behalten wir uns vor, irgend eine andere Gebläsevorrichtung anzuwenden.

D Condensationsgefäfs, enthaltend eine Anzahl Siebböden, durch welche die oben einströmende Flüssigkeit in möglichst feine Tropfen zertheilt nach unten hindurchfliefst, das von unten eintretende Gemisch von Luft und Dampf aber gezwungen wird, in mehreren Windungen den Flüssigkeitstropfen zu begegnen. Auch hier behalten wir uns vor, statt der Siebe jede andere zur tropfenweisen Vertheilung der Flüssigkeit geeignete Vorrichtung anzuwenden, auch statt dieser sogenannten Einspritz-Condensation eine Oberflächen-Condensation anzuwenden.

E Verdampfungsgefäfs, in welches die im Condensationsgefäfse erwärmte Flüssigkeit durch die Rohrleitung M nahe dem Flüssigkeitsspiegel einströmt, um sich theilweise in Dampf zu verwandeln.

F Pumpe von beliebiger Construction (Kolben- oder Centrifugalpumpe, archimedische Schraube oder Paternosterwerk) zum Speisen des Condensationsgefäfses mit Flüssigkeit durch die Rohrleitung N.

G Dampf-Compressionspumpe, welche den in E gebildeten Dampf durch die Rohrleitung O ansaugt, comprimirt und durch die Rohrleitung P in den Heizraum des Erwärmungskessels H hineindrückt.

H Erwärmungskessel, in welchem die zu verdunstende salzhaltige Lösung erwärmt wird.

R und ,S Verbindungsrohre, zwischen Erwärmungskessel H und Verdunstungspfanne A.

T Rohrleitung für Dampf aus einem Generator oder für Retourdampf einer Dampfmaschine.

Q Abflufsrohrleitung für Condensationswasser.

Die Handhabung des Apparates ist folgende:

Der Erwärmungskessel H und die Verdunstungspfanne A werden mit der zu verarbeitenden Salzlösung, der Verdampfungskessel E mit einer zur Umsetzung des mit Luft gemischten Dampfes in luftfreien Dampf geeigneten Flüssigkeit gefüllt. Alsdann läfst man durch die Rohrleitung T so lange Dampf in den Heizraum des Erwärmungskessels H einströmen, bis die

Temperatur sowohl in dem Erwärmungskessel als auch in der Verdunstungspfanne die beabsichtigte Höhe erreicht hat. Dann wird die Dampfeinströmung vermindert, der Ventilator C, die Pumpe F und die Dampf-Compressionspumpe G in Thätigkeit gesetzt und die Rohrleitung T ganz geschlossen, sobald in allen Theilen des Apparates die beabsichtigten Temperaturen und Spannungen erreicht sind. Fortan dient die Rohrleitung T nur dazu, um die bei Störungen im Gange der Operation unvermeidlichen Wärmeverluste auszugleichen. Nach Mafsgabe der Verdunstung von Flüssigkeit läfst man Salzlösung in der Verdunstungspfanne zufliefsen. Das sich bildende Salz wird nach Bedarf mit der Hand oder durch eine passende maschinelle Einrichtung entfernt.

Der Vorgang in dem Apparate ist folgender:

Die salzhaltige Lösung wird in H erwärmt, steigt durch das Rohr R in die Verdunstungspfanne A, verdunstet einen Theil ihrer Flüssigkeit, scheidet Salz in Schuppen oder Trichterform aus und fliefst in den Erwärmungskessel zurück, um von neuem erwärmt zu werden. Zwischen dem Deckel der Verdunstungspfanne und der Pfanne selbst streicht, durch den Ventilator C getrieben, ein Strom Luft, welcher sich mit Dampf schwängert, indem er die Oberfläche der auf einer passenden Temperatur erhaltenen Salzlösung berührt.

Beim Austritt aus der Pfanne wird'die vollständig oder fast vollständig mit Dampf gesättigte Luft durch das Condensationsgefäfs getrieben, in welchem eine Flüssigkeit, die eine niedrigere Temperatur, als die der Mischung von Luft und Dampf hat, als Regen niederfällt. Wir nennen diese Flüssigkeit »dampfumsetzende Flüssigkeit«. Dieser aus einer kälteren Flüssigkeit gebildete Regen wird die Temperatur der mit Dampf gemischten Luft erniedrigen und wird dadurch einen Theil dieses Dampfes niederschlagen oder condensiren.

Das auf diese Weise leicht abgekühlte Gemisch von Luft und Dampf wird von dem Ventilator wieder angesogen und von neuem über die Oberfiäclie der zu verdunstenden Salzlösung geführt. Dort erwärmt sich dasselbe und nimmt wieder eine neue Menge Dampf auf, welche ihm in dem Condensationsgefäfs wieder entzogen wird. Dadurch ist die einmal eingeführte Luftmenge fähig, in ununterbrochener Circulation zwischen Verdunstungspfanne und Condensationsgefäfs immer von neuem die Verdunstung zu ermöglichen.

Die dampfumsetzende Flüssigkeit, welche als Regen niederfällt, hat Dampf condensirt und dadurch die latente Wärme des Dampfes aufgenommen und zugleich um die condensirte Wassermenge an Gewicht zugenommen. In dem Verdampfungskessel wird der dampfumsetzenden Flüssigkeit Dampf entzogen, und zwar in einer Quantität, welche derjenigen des Dampfes, welchen sie condensirt hat, gleichkommt, und wird dieselbe dadurch auf ihren früheren Zustand in Bezug auf Gewicht und Temperatur zurückgeführt. Die einmal dem Apparat zugeführte Flüssigkeit ist also im Stande, bei continuirlicher Circulation vom Condensationsgefäfs zum Verdampfungskessel fortwährend die Umwandelung von luftgemischtem Dampf in luftfreien Dampf zu verwandeln, ohne in Bezug auf Quantität eine Veränderung zu erleiden.

Aus der dampfumsetzenden Flüssigkeit ohne Luftzutritt Dampf zu entwickeln, wird in dem Verdampfungskessel dadurch ermöglicht, dafs die Spannung über der Flüssigkeit auf solcher Höhe erhalten wird, dafs die Siedetemperatur der Flüssigkeit bei dieser Spannung niedriger ist, als die Temperatur, welche durch die Condensation der Flüssigkeit mitgetheilt wurde.

Es wird dies in der durch Zeichnung dargestellten Combination durch die Dampf-Compressionspumpe G bewirkt. Dieselbe ist in ihren Dimensionen so gewählt, dafs sie bei mittlerer Geschwindigkeit aus dem Verdampfungsgefäfs E so viel Dampf auspumpt, dafs die Spannung auf der richtigen Höhe erhalten bleibt. Die Dampf-Compressionspumpe comprimirt den Dampf alsdann um so viel, dafs seine Condensation an den Heizflächen des Erwärmungskessels H möglich ist. Nachdem die Compressionspumpe den Dampf in den Heizraum des Erwärmungskessels gedrückt hat, ist der Kreislauf der ursprünglich dem Apparate mitgetheilten Wärme vollendet. Die ursprünglich mitgetheilte Wärme bildet durch Verdunstung in A eine seiner Quantität gleiche Dampfmenge; diese Dampfmenge wird in D condensirt, in E wieder mit Hülfe der dampfumsetzenden Flüssigkeit reproducirt, durch den Compressor befähigt, aufs neue die Verdunstung zu bewirken.

Ebenso ist die Dampfbildung im Kessel E dadurch zu erzielen, dafs man den Dampfraum desselben mit dem Heizraum des Erwärmungskessels eines zweiten Apparates verbindet, dessen Temperaturen und Spannungen niedriger sind, als die des ersten.

Zur Verdeutlichung des Vorganges wurden Temperaturen und Spannungen in den einzelnen Theilen des Apparates in die Zeichnung eingetragen; wir machen aber besonders darauf aufmerksam, dafs statt der angegebenen Temperaturen und Spannungen beliebige andere, dem Zwecke entsprechende gewählt werden können, deren Verhältnifs unter einander den Bedingungen der Functionirung des Apparates genügt. . Für die Anwendung des Apparates bietet die Bereitung von grobem Kochsalz aus Soole eine vielfältige Gelegenheit, doch ist derselbe überall verwendbar, wo es sich darum handelt, Dämpfe, welche in Gegenwart von

Luft oder anderer Gase erzeugt sind, aus dem
Gemisch von Dampf mit Luft oder Gas rein
darzustellen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Beim Verdampfen von Salzlösungen in geschlossenen Verdampfapparaten und unter Ueberleiten von Luft oder einem anderen Gas das
   Verfahren, aus dem sich in dem Verdampf

   apparat bildenden Gemenge von Dampf und Luft bezw. Gas den Dampf durch eine niedriger siedende Flüssigkeit niederzuschlagen, worauf die Luft von neuem in den Verdampfapparat geleitet wird, während die niedriger siedende Flüssigkeit durch Druckverminderung zum Verdampfen gebracht wird, und die sich aus ihr entwickelnden (nunmehr gasfreien) Dämpfe nach Compression zum Erwärmen der Salzlösung benutzt werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DUR REIClISnRUCKEREI.