DE195525C - - Google Patents

Description

PATENTAMT.

Patentschrift

- M 195525 KLASSE 12 f. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. Februar 1905 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine turmartige Kondensationsvorrichtung zur Herstellung hochgradiger Kondensate, beispielsweise zur Kondensation bzw. Absorption von Salzsäuredämpfen" und von sich ähnlich verhaltenden Dämpfen oder Gasen, bei welcher man unmittelbar in der Kondensationsvorrichtung selbst ein hochgradiges Kondensat erhält, ohne daß dieses, wie bisher, noch einer besonderen Behandlung zur Erhöhung seiner Grädigkeit bedarf. Dabei wird ferner der Vorteil erreicht, daß man mittels der dabei benutzten eigentümlichen Kühlwirkung .den bisher bei Kondensationsvorrichtungen für Säure-■ dämpfe u. dgl. sehr fühlbaren Mißstand des Sprengens bzw. Undichtwerdens und' überhaupt vorzeitiger Zerstörung der Vorrichtungen und der mit diesen verbundenen Apparate vermeidet. Die Vorrichtung ermöglicht es, gleichzeitig ganz bedeutend größere Mengen von Rohmaterial in ein und,, derselben Operation zu verarbeiten und ■ eine weit höhere Ausbeute an Kondensat zu erzielen, als dies bei den bisherigen Arten von Kondensationsvorrichtungen bzw. Kondensationstürmen möglich war.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Steigerung der Kondensationswirkung solcher Türme, wie sie beispielsweise bei der Darstellung von Salzsäure o. dgl. benutzt werden, dadurch zu bewirken, daß man die Türme Von außen mit Kühlflüssigkeit berieselte. Bei einigermaßen größeren Querschnitten der anzuwendenden Türme ist jedoch die kühlende Wirkung auf den Innenraum solcher Türme verschwindend gering. Ferner ist hierbei ein Dichthalten der. Türme, so daß Kühlwasser nicht in das Innere dringen und 'die Grädigkeit des Kondensats herabdrücken kann, nur schwierig zu erreichen. Selbstverständlich verbot sich auch die Verstärkung der zur Innenberieselung angewandten Absorptionsflüssigkeit, um entsprechende Kühlwirkung auf die zu kondensierenden Gase auszuüben, da man, um. die Grädigkeit des Kondensats nicht zu gefährden, die Flüssigkeit nur tropfenweise einführen kann, wobei auch nur ein verschwindend kleiner Bruchteil der frei werdenden Wärme gebunden werden kann. Man war daher bei den bisherigen Kondensationstürmen auf die Anwendung geringer Querschnitte beschränkt. Auch durch Zuhilfenahme von nur im Innern der Türme befindlichen Kühlröhren läßt sich der angestrebte Erfolg der Vermeidung der oben erwähnten Mißstände und der Erhöhung der Kondensationswirkung deshalb nicht erreichen, weil man in diesem Fall leicht den Turmwandungen außen und innen eine verschiedene Temperatur mitteilt, so daß ihre Neigung zum Bersten und Undichtwerden noch vergrößert wird. Von dieser Erkenntnis ausgehend, hat man weiter schon versucht, die Kühlung gewissermaßen von der Absorption bzw. Kondensation ganz zu trennen, d. h. man hat besonders bei der Darstellung von Salzsäure außer den gewöhnlichen Kühlvorrichtungen vor dem Absorptions-bzw. Kondensationsturm noch einen be-

sonderen zur Kühlung der Gase dienenden, meistens viereckigen Turm vorgesehen, wel-. eher von nach außen durch die Wände hindurchreichenden, voneinander getrennten, schief aufsteigenden Kühlröhren durchsetzt war, welch letztere das auf der einen äußeren Turmseite zugeführte Kühlwasser durchflöß, um, nachdem es durch die durch den Turm strömenden Gase erwärmt war, am anderen

ίο Ende auszutreten und längs der anderen Turmwandung in erwärmtem Zustande niederzufließen. Da bei dieser, in erster Linie Kühl-

: aber nicht Kondensationszwecken dienenden Vorrichtung die eine Außenwand des Turmes stets sehr kalt, die andere dagegen stets sehr warm ist, so zeigt selbst diese Vorrichtung einen ganz bedeutenden, verhältnismäßig hohen Aufwand an- Material durch häufiges Springen, Werfen und Undichtwerden des

Turmes. .

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Übelstände dadurch, daß die Kühlung der zur Erzielung des hochgradigen Kondensats benutzten Vorrichtung derart geschieht, daß die Außen- sowie Innenwandungen der Kondensationsvorrichtung, die turmähnliche Gestalt besitzt, eine möglichst gleichmäßige Temperatur erfahren, so daß die Kondensationsvorrichtung nicht mehr wie bisher in ihren einzelnen Teilen weit auseinanderliegenden Temperaturen ausgesetzt wird und die Vorbedingungen für das bei anderen bekannten Konstruktionen auftretende Springen und Undichtwerden gar nicht eintreten können. Infolgedessen ist man auch bei vorliegender Vorrichtung nicht mehr an gewisse, verhältnismäßig gering bemessene Querschnitte der Kondensationsvorrichtungen gebunden, da ein Springen auch bei größeren Querschnitten vermieden werden kann und die Kühlung und Verdichtung dennoch mit besserem Erfolge als bisher vor sich geht.

Die Kondensations- und Kühlwirkung wird bei der vorliegenden Erfindung durch eine beliebige Anzahl von nebeneinander verlaufenden, die Turmwandungen durchsetzenden schlangenförmigen Kühlröhren hervorgebracht. Bereits bei der ,Herstellung von Bikarbonat hat man zur Entfernung der dabei auftretenden verhältnismäßig sehr geringen Reaktionswärme die für diesen Zweck benutzten Kolonnenelemente mit ihre Wandungen durchsetzenden kontinuierlich verlaufenden, gegebenenfalls die übereinander liegenden Etagen als zusammenhängende Röhrenelemente durchziehenden Kühlschlangen versehen. Eine Anwendung dieses Systems für die Kondensation von Salzsäure-und anderen,, bei ihrer Kondensation oder Absorption eine sehr hohe Reaktionswärme entwickelnden Gasen ist jedoch nicht möglich, weil bei jener Einrichtung, bei welcher die Schlangen nur ein einziges Röhrensystem darstellen und Ein- und Austritt der Flüssigkeit ,.auf derselben Turmseite zu liegen kommen, die Kühlflüssigkeit sich in jeder Etage erhitzt, wodurch einerseits, die einzelnen Etagen ungleichmäßig erwärmt und beim Auftreffen der kalten Berieselungsflüssig'keit sehr leicht ein Springen der Kühlröhren stattfinden kann. Es kommt noch hinzu, daß auch die Turmwände ungleichmäßig erwärmt sind. Bei der vorliegenden Erfindung wird dagegen nicht ein einziges Kühlrohrsystem, sondern eine Mehrzahl derselben angewandt, indem mehrere nebeneinander von oben nach unten verlaufende, beide gegenüberliegende Turmwandungen durchsetzende Kühlschlangen angewandt werden, die vollständig voneinander getrennt sind. Dadurch wird erreicht, daß in jeder Etage eine durchweg gleichmäßige Temperatur herrscht und kein einziger Teil des Kühlrohrsystems jeder Etage eine irgendwie höhere Temperatur als ein anderes Rohr derselben Etage haben kann, so daß ein Bersten durch Auftropfen kalter Berieselungsflüssigkeit nicht stattfindet.

Die Vorrichtung ist in beispielsweiser Ausführungsform auf der beiliegenden Zeichnung zur Darstellung gebracht, und zwar zeigt Fig. ι im Querschnitt die Anwendung der Erfindung auf einen viereckigen Kondensationsturm und Fig. 2 im Höhenschnitt durch einen Teil des Turmes.

Die Wandungen der Kondensationsvorrichtung bestehen aus beliebigem geeigneten Material, beispielsweise aus Eisen, Blei bzw. anderen, dem jeweiligen Zweck entsprechenden Metallen, aus Sandstein oder ähnlichem Material. Die Kühlröhren e, die aus beliebigem, nicht angreifbarem Material bestehen, verlaufen in beliebiger Anzahl von oben nach unten. Sie stellen eine Reihe paralleler schlangenförmiger Leitungen dar, die voneinander getrennt sind und durch beide Turmwandungen hindurchgehen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die nebeneinander liegenden Leitungen dadurch hergestellt, daß die in jeder Etage belegenen Kühlröhren e beispielsweise in Gummistopfen g eingesetzt werden können, so daß sie sich leicht herausnehmen lassen und das Auswechseln der Turmfüllung nicht behindern, und auf der Außenseite der Turmwandungen beispielsweise durch Gummischläuche / o. dgl. mit den entsprechenden Kühlröhren der nächst tieferen bzw. nächst höheren Etagen verbunden sind, so.daß teils im Innern der Türme, teils außen verlaufende parallele, voneinander getrennte schlangenförmige Leitungen entstehen, welche von Kühlmittel durchflossen werden. Zwischen den einzelnen Windungen der so herge-

stellten Leitungen befinden sich im Innern der Kondensationsvorrichtung beliebige Füllkörper, Platten d o. dgl., welche in bekannter Weise dazu dienen, eine innige Berührung von Gas und Flüssigkeit zu bewirken.

Die durch die Röhren fließende Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, fließt zweckmäßiger Weise im Gegenstrom zu den zu verdichtenden Gasen. Dabei bewirken.die über

ίο die Außenfläche des Turmes α herausragenden Teile der zusammenhängenden Leitungen darstellenden Kühlröhren, da diese Anteile bereits erwärmte Kühlflüssigkeit enthalten, daß die Außenfläche des Turmes eine mäßig warme

!5 Temperatur annimmt, und zwar ist dieselbe in den einzelnen Etagen, der innen herrschenden Temperatur der Gase entsprechend, etwas verschieden, aber auf beiden Seiten der Türme vollkommen gleichmäßig, so daß Bersten und ungleiche Ausdehnung infolge von Temperaturunterschieden besser als bei den bisher bekannten Kühlvorrichtungen vermieden wird. . Hierzu trägt auch der Umstand bei, daß durch das Durchsetzen der Wandungen mit den schon erwärmte Kühlflüssigkeit führenden Kühlröhren das Material der Wandung selbst gewissermaßen von innen her temperiert wird, wodurch Spannungserscheinungen in den Wandungen vermieden werden.

Die Speisung der Kondensationsvorrichtung mit der zur Absorption bzw. Kondensation der zu verdichtenden Gase, beispielsweise von Salzsäure, dienenden Flüssigkeit geschieht in bekannter Weise. Da man in dieser Kondensationsvorrichtung die Kühlwirkung, ohne daß die Mißstände weitab liegender Temperaturunterschiede in den einzelnen Teilen der Vorrichtung entstehen können, beliebig steigern kann, so kann man ein sehr hochgradiges Kondensat erzielen. Es gelingt beispielsweise bei der Herstellung von Salzsäure in einer solchen turmartigen Kondensationsvorrichtung, unmittelbar am Fuße des Turmes ohne die Notwendigkeit einer weiteren Kondensation ein direkt verkaufsfähiges Produkt von ungefähr 23 bis 24⁰ Be. zu erhalten. Man kann dabei auch mit einer verhältnismäßig geringen Menge von Berieselungsflüssigkeit auskommen, ohne eine übermäßige Erhitzung befürchten zu müssen. .

Wegen der Sicherheit, welche die beschriebene Vorrichtung gegen das Bersten bietet, kann man ihr größere Abmessungen geben und dadurch bedeutend höhere Ausbeuten als ■ bisher erzielen. Dadurch wird auch die Leistungsfähigkeit der ganzen Anlage, beispielsweise einer mit solchen Kondensationsvorrichtungen versehenen Salzsäureanlage, bedeutend erhöht, so daß man mittels dieser Vorrichtung imstande ist, die Höchstleistung bei der Salzsäureherstellung bis auf 10 ooo kg Salzverarbeitung und noch höher zu steigern.

Etwa nicht kondensierte Anteile können in Nachtürmen zurückgehalten werden und liefern eine dünne, gegebenenfalls für Beriese- lungszwecke dienende Säure.

Claims (1)

1. Patent- Anspruch :

   Turmartige Kondensationsvorrichtung für Gase und Dämpfe, z. B. für Salzsäure, mit ihre Wände durchdringenden Kühlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der etagenförmig übereinander angeordneten Kühlrohre zu einer Anzahl paralleler, von oben nach unten verlaufender und unter sich in keinem Zusammenhang stehender Kühlschlangen verbunden sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.