DE2136686A1 - Apparatus and method for vaporizing liquids - Google Patents
Apparatus and method for vaporizing liquidsInfo
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Description
COPPER EEi1IUERIES PTY. LIMITED, Townsville, Queensland,COPPER EEi 1 IUERIES PTY. LIMITED, Townsville, Queensland,
AustralienAustralia
Vorrichtung und Verfahren zum Verdampfen von Flüssigkeiten.Device and method for vaporizing liquids.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdampfen von Flüssigkeiten, um sie zu konzentrieren und die darin gelösten Stoffe zu entfernen. Die Verdampfung von Flüssigkeiten kann entweder nur zum Konzentrieren, Reinigen oder Aufbereiten der Flüssigkeit oder nur zur Wiedergewinnung der gelösten Stoffe oder aber auch zu den beiden oben genannten Zwecken dienen.The invention relates to a device for vaporizing Liquids to concentrate them and remove the substances dissolved in them. The evaporation of liquids can either only be used to concentrate, purify or condition the liquid or only to recover the dissolved liquid Substances or also serve for the two purposes mentioned above.
Die Erfindung ist allgemein anwendbar auf das Verdampfen von Flüssigkeiten für die oben angegebenen Zwecke. Die Erfindung ist jedoch besonders vorteilhaft für die Behandlung eines Elektrolyten, wie er beim elektrolytisehen Feinen von Kupfer verwendet wird. So ist es mit der Erfindung möglich, den Elektrolyten für eine Wiederverwendung aufzubereiten und die wirtschaftlich bedeutsamen Stoffe wiederzugewinnen, die sich aufgrund ihrer ununterbrochenen Verwendung beim Feinen von Kupfer im Elektrolyten angesammelt haben. Die Erfindung wird im Nachstehenden hauptsächlich anhand des oben angegebenenThe invention is generally applicable to the evaporation of Liquids for the purposes indicated above. However, the invention is particularly advantageous for the treatment of a Electrolytes, such as those used in the electrolytic refining of copper is used. So it is possible with the invention to recycle the electrolyte for reuse and the to recover economically important substances, which due to their uninterrupted use in the refining of Accumulated copper in the electrolyte. The invention will hereinafter be described mainly on the basis of the above
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vorteilhaften Anwendungsbeispiels erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Behandlung eines Elektrolyten beschränkt.advantageous application example explained. However, the invention is not limited to a treatment of an electrolyte.
Beim ialektrolytischen Feinen von Kupfer ist der hauptsächlich verwendete Elektrolyt eine Lösung aus Schwefelsäure und Kupfersulfat. Die Kupferanoden enthalten gewöhnlich Nickel als Verunreinigung, die in der Grössenordnung von unter einem 56 liegt.In the electrolytic refining of copper is the one mainly used Electrolyte a solution of sulfuric acid and copper sulfate. The copper anodes usually contain nickel as an impurity, in the order of magnitude of less than a 56 lies.
Dieser Nickelgehalt wird natürlich während der elektrolytischen Wanderung freigelegt. Wenn jedoch das Nickel aus dem Elektrolyten nicht entfernt wird, wird es sich anhäufen und das an der Kathode angelagerte Kupfer durch Einschluss des Elektrolyten während des Anlagerungsvorganges in zunehmendem Masse verunreinigen. Die Nickel-Konzentration im Elektrolyten muss daher auf einem ausreichend niedrigen Wert gehalten werden, so dass der Anteil des Nickels im Kathodenkupfer einen noch hinnehmbaren Wert, beispielsweise 2ppm nicht übersteigt. Der Elektrolyt enthält natürlich noch eine Reihe von anderen löslichen Verunreinigungen, wie beispielsweise Arsen, Eisen und Kalzium, die im Elektrolyten nicht erwünscht sind und zusammen mit dem Nickel oder auch vor der Entfernung des Nickels entfernt werden können. Im Nachstehenden wird jedoch hauptsächlich auf den Nickelgehalt eingegangen, da die Wiedergewinnung des Nickels in Form von NiSO. von beachtlicher,wirtschaftlicher Bedeutung ist.This nickel content is naturally exposed during the electrolytic migration. However, if the nickel from the If the electrolyte is not removed, it will build up and the copper deposited on the cathode by inclusion of the Increasingly contaminate electrolytes during the deposition process. The concentration of nickel in the electrolyte must therefore be kept at a sufficiently low value so that the proportion of nickel in the cathode copper is one does not exceed an acceptable value, for example 2ppm. The electrolyte naturally also contains a number of other soluble impurities, such as arsenic, iron and calcium, which are undesirable in the electrolyte and can be removed together with the nickel or even before the nickel is removed. However, below will mainly dealt with the nickel content, since the recovery of nickel in the form of NiSO. of considerable, more economical Meaning is.
Soweit die Erfindung im Zusammenhang mit dem elektrolytischen Feinen von Kupfer verwendet wird, ist es daher Ziel und Zweck der Erfindung,To the extent that the invention is used in connection with the electrolytic refining of copper, it is therefore an aim and purpose the invention,
a.das Kupfer in wirkungsvollerweise zu Feinen, b.ein nennenswertes Nickel-Nebenprodukt in verkäuflicher Form zu gewinnen und c.die unter (a) und (b) aufgeführten Ziele in einer Weise und mit einer Vorrichtung zu erreichen, die im Vergleich mit dem bisherigena. to refine the copper effectively, b. to sell a significant nickel by-product in a more effective way To gain form and c. The objectives listed under (a) and (b) in a way and with a device to achieve that compared with the previous one
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Stand der Technik einfach s±ü und einen hohen Wirkungsgrad haben.State of the art simply s ± ü and one have high efficiency.
Die Reinigung eines Elektrolyten, umfasst ganz allgemein zwei Stufen.' In der ersten Stufe werden das Kupfer und das Arsen elektrolytisch, oder in anderer Weise entfernt. Die erste Stufe bereitet somit den. Elektrolyten für die zweite Stufe, d.h. für das Konzentrations-Verfahren auf, auf welches sich die Erfindung bezieht. Die der Stufe 2 zugeführte Flüssigkeit besteht aus einer Lösung aus Schwefelsäure, Nickelsulfat, Eisensulfat, Kalziumsulfat und kleinen Mengen anderer Materialien.Purification of one electrolyte generally involves two Stages.' In the first stage, the copper and arsenic are removed electrolytically or in some other way. The first stage thus prepares the. Electrolytes for the second stage, i.e. for the concentration process on which the invention is based relates. The liquid fed to stage 2 consists of a solution of sulfuric acid, nickel sulphate, iron sulphate, Calcium sulfate and small amounts of other materials.
Die Aufgabe des Reinigungsvorganges ist es, die Konzentration fremder Stoffe in dem für das elektrolytische Feinen verwendeten Elektrolyten unter einem noch hinnehmbaren Wert zu halten. Die fremden Stoffe können beispielsweise Mckelsulfat sein, das zwar wertvoll aber im Elektrolyten unerwünscht ist. Da die Konzentration der Fremstoffe im Elektrolyten nur unter einem noch, hinnehmbaren Wert gehalten zu werden braucht, wird nur ein ausreichender Teil des zum Feinen verwendeten Elektrolyten, gereinigt werden, so dass gerade soviel an Verunreinigungen entfernt wird, wie beim Feinen Verunreinigungen entstehen.. Es ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, dass die Reinigungseinrichtung aufgrund ihres Wirkungsgrades im Vergleich, zu bekannten Reinigungsanlagen verlätnismässig klein, gebaut werden, kann. Bei einem versuchsweisen Einsatz der erfindungsgemässen Reinigungseinrichtung wurde festgestellt, dass eine zufriedenstellende Konzentration von Fremdstoffen bei einem kontinuierlichen Abzug von 13,6 1-min (3 galsmin) aus einem gesamten Pumpenumsatz von 735o 1-min (162o gals-min) nicht überschritten wurde.The task of the cleaning process is to reduce the concentration of foreign substances in the material used for electrolytic refining To keep electrolytes below an acceptable level. The foreign substances can for example be Mckelsulfat which is valuable but undesirable in the electrolyte. Since the concentration of foreign substances in the electrolyte is only below needs to be kept at a still acceptable value, only a sufficient part of that is used for refinement Electrolytes, are cleaned, leaving just enough impurities is removed, as with fine impurities. It is an essential feature of the invention, that the cleaning device due to its efficiency compared to known cleaning systems in terms of reliability small, can be built. In a trial use the cleaning device according to the invention was found to have a satisfactory concentration of foreign substances with a continuous withdrawal of 13.6 1-min (3 galsmin) from a total pump turnover of 735o 1-min (162o gals-min) was not exceeded.
Der Reinigungskreislauf ist ein zum Raffinier-Kreislauf parallel geschalteter Unterkreislauf. Der Reinigungskreislauf hat eine Einlassleitung, die von der Auslassleitung der im Raffinler-The cleaning cycle is parallel to the refining cycle switched sub-circuit. The cleaning cycle has one Inlet line leading from the outlet line of the refiner
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Kreislauf befindlichen Pumpe abzweigt. Ferner "besitzt, der Reinigungskreislauf eine Auslassleitung, durch welche der ge-, reinigte Elektrolyt in die Einlassleitung zurückgeführt wird, die zu der im Raffinier-Kreislauf befindlichen Pumpe zurückführt. Circuit located pump branches off. Furthermore "owns" the cleaning cycle an outlet line through which the purified electrolyte is returned to the inlet line, which returns to the pump in the refining circuit.
In jeder zweiten Stufe des Reinigungsvorganges wird der Elektrolyt erhitzt, um die Flüssigkeit durch Entfernen überschüssigen Wassers zu konzentrieren und die im Elektrolyten gelösten Salze in einen Zustand einer gesättigten Lösung zu bringen, so dass nach einem darauffolgenden Abkühlen die gelösten Salze in zufriedenstellenderweise entfernt werden. Die Kristalle werden teilweise im Verdampfer und teilweise während des darauffolgenden AbkühlVorganges ausgefällt. Die Kristalle können somit entfernt werden. Die konzentrierte Flüssigkeit, die zumindest von den schädlichsten Verunreinigungen befreit ist, kann, daraufhin dem Raffinier-Kreislauf für eine abermalige Verwendung zugeführt werden.In every second stage of the cleaning process, the electrolyte is heated to remove excess liquid Concentrate water and the salts dissolved in the electrolyte in a state of a saturated solution bring so that, after a subsequent cooling, the dissolved salts are removed in a satisfactory manner. The crystals are partly precipitated in the evaporator and partly during the subsequent cooling process. the Crystals can thus be removed. The concentrated liquid from at least the most harmful impurities is freed, can then be fed to the refining cycle for repeated use.
Aufgrund der obigen Ausführungen könnte man zu der Auffassung gelangen, dass der ReinigungsVorgang in der zweiten Stufe ein verhältni-smässig einfaches Vafahren darstellt. Dies trifft jedoch nicht zu. Das Eindampfen derartiger Flüssigkeiten stellt seit langem ein ernstes Problem in der Industrie dar und es wurden in der Vergangenheit viele verschiedenen Notlösungen versucht, aber bis jetzt ist keine dieser Notlösungen vollzufriedenstellend, obgleich sie weithin angewandt werden. Es ist daher Ziel und Zweck der Erfindung, die bisherigen Unzulänglichkeiten zu beseitigen.On the basis of the above, one could come to the conclusion that the cleaning process in the second stage represents a relatively simple method. However, this is not the case. The evaporation of such liquids represents has long been a serious problem in the industry and many different stopgaps have been made in the past tried, but so far none of these stopgaps are entirely satisfactory, although they are widely used. It is therefore the aim and purpose of the invention to eliminate the previous shortcomings.
Bei einer allgemein üblichen Reinigung in der zweiten Stufe wird ein herkömmlicher Röhren-Wärmetauscher verwendet, der mit Hilfe von Dampf oder erhitzten Gasen beheizt -wird. Derartige Röhren-Wärmetauscher sind bis zu einem gewissen Punkt zufriedenstellend, sie werden jedoch aufgrund von VerkrustungenIn the case of a generally customary cleaning in the second stage a conventional tubular heat exchanger is used, which is heated with the aid of steam or heated gases. Such Tubular heat exchangers are satisfactory up to a point, but they become due to encrustation
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rasch unwirksam, Die Hauptarbeit "bei diesen Röhren-Wärmetauschern "besteht darin, dass die Wärmetauscherflächen sauber gehalten werden müssen, mit denen die zu behandelnde Flüssigkeit in Berührung kommt. Das Reihhalten der Wärmetauscherflächen steht einem kontinuierlichem Betrieb hindernd entgegen.quickly ineffective, the main work "with these tubular heat exchangers "is that the heat exchanger surfaces must be kept clean with those to be treated Liquid comes into contact. Keeping the heat exchanger surfaces in line stands in the way of continuous operation.
Ein anderes, allgemein benutztes Verfahren besteht darin, dass die Lösung in schweren, Stahl- oder Gusseisenpfannen mit Hilfe einer offenen flamme unter der Pfanne erhitzt wird. Dieses Verfahren bringt jedoch die gleichen Nachteile mit sich, die gerade in Verbindung mit den Röhren-Wärmetauschern dargelegt wurden. In dem Bestreben diese Nachteile zu vermeiden, wurde vorgeschlagen, heisse Gase in die Lösung einzuleiten, um die Wärme direkt an die Lösung abzugeben. Dieses direkte Aufheizverfahren erfordert jedoch die Verwendung von Düsen oder ähnlichen Einrichtungen, welche in die Lösung eintauchen, oder die Verwendung anderer Vorrichtungen, welche die heissen Gase in die Lösung einführen. Mit diesem Verfahren lässt es sich jedoch nicht vermeiden, dass sich an den Düsen oder ähnlichen Einrichtungen feste Sulfate oder ähnliche Niederschläge ansetzen. Die grosse örtliche Hitze, welcher die Verkrustungen dann ausgesetzt sind, führt dazu, dass die Sulfate, beispielsweise Nickel- und Eisensulfate zerfallen und Schwefeltrioxyd abgeben. Dieses Schwefeltrioxid entweicht in die Atmosphäre, wo es einen äusserst schädlichen Schmutzstoff darstellt. Die schwerwiegenste Wirkung der bekannten Verfahren liegt also darin, dass die das Verdampfungssystem verlassenden heissen Gase die Luft verschmutzen und einen ernsten Nachteil darstellen.Another commonly used method is that the solution is poured into heavy steel or cast iron pans heated with the help of an open flame under the pan. However, this method has the same disadvantages with itself, which have just been set out in connection with the tubular heat exchangers. In an effort to address these disadvantages To avoid it, it has been proposed to introduce hot gases into the solution in order to transfer the heat directly to the solution. However, this direct heating method requires the use of nozzles or similar devices, which are described in immerse the solution, or use other devices that introduce the hot gases into the solution. With With this method, however, it cannot be avoided that solid sulfates are deposited on the nozzles or similar devices or apply similar precipitation. The great local heat to which the incrustations are then exposed leads to the fact that the sulfates, for example nickel and iron sulfates, disintegrate and release sulfur trioxide. This sulfur trioxide escapes into the atmosphere, where it is an extremely harmful pollutant. The most serious effect the known method is therefore that the the evaporation system leaving hot gases pollute the air and pose a serious disadvantage.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass die an den Wärmetausiiern auftretenden Verkamatungen einen nachteiligen Einfluss auf den thermischen Wirkungsgrad haben, da sich eine Isolierschicht aus Salzen an den Wärmeaustausch-Another disadvantage of the known methods is that the damming that occurs at the heat exchangers is one have a detrimental effect on the thermal efficiency, as an insulating layer of salts attaches itself to the heat exchange
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flächen absetzt. Dies führt zu einem geringen Wirkungsgrad der Wärmeübertragung mit der Folge, dass das Austauschmedium übermässig erhitzt wird und mit dem in ihm befindlichen H« SO. eine Reaktion eingeht. Wenn die Salzschicht sowie die Salzschicht und das eingeschlossene H« SO. weiter über die Zerfalltemperatur erhitzt werden, entsteht, wie bereits aufgezeigt wurde, unweigerlich Sehwefeltrioxyd.surfaces. This leads to a low efficiency of the Heat transfer with the result that the exchange medium is excessively heated and with the H «SO located in it. receives a response. If the salt layer as well as the salt layer and the enclosed H «SO. further about the decay temperature are heated, as has already been shown, sulfur trioxide is inevitably produced.
Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, die oben aufgezeigten Nachteile mit Hilfe eines Verfahrens und einer Vorrichtung zu vermeiden, die einen hohen thermischen Wirkungsgrad haben und. die Abgabe von Schwefeltrioxyd oder anderen Schmutzstoffen an die Luft auf einen Wert -vermindern, der im Hinblick auf die Vorschriften und Gesetze zur Vermeidung der Luftverschmutzung annehmbar ist. Gleichzeitig soll eine Gewinnung von Stoffen, wie beispielsweise Kiekelsulfat und/oder ein wirkungsvolles Entfernen anderer Verunreinigungen möglich gemacht werden.It is therefore a further object of the invention to achieve those outlined above Avoid disadvantages with the help of a method and a device which have a high thermal efficiency have and. the release of sulfur trioxide or other pollutants into the air to a value that is reduced in Is acceptable in terms of air pollution prevention regulations and laws. At the same time an extraction of substances such as Kiekelsulfat and / or an effective removal of other impurities is possible be made.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Reinigung in der zweiten Stufe während des elektrolytisehen Raffinier-Verfahrens durchgeführt werden kann und dass die Reinigung der ersten Stufe des Elektrolyten im Raffinier-Verfahren stattfindet.Another advantage of the invention is that cleaning in the second stage during the electrolytic refining process can be carried out and that purification the first stage of the electrolyte in the refining process takes place.
Die Erfindung betrifft im weitesten Sinne ein Verfahren zum Eindampfen einer Flüssigkeit und zum Entfernen von in der Flüssigkeit gelösten Stoffen, bei welchem ein Brennstoff in einer geschlossenen Kammer mit einem offenen Boden verbrannt wird, wobei sich der Bodenrand unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit befindet, so dass die Verbrennungsprodukte direkt in die Flüssigkeit eingeleitet werden, und bei welchem die Innenflächen der Kammer durch das Aufbringen eines Kühliaediums auf die Aussenseite der Kammer gekühlt und in ausreichenderweise bespült werden, so dass die sich an den Innenflächen der The invention relates in the broadest sense to a method for evaporating a liquid and for removing in the Liquid solute, which is a fuel burned in a closed chamber with an open bottom with the bottom edge being below the surface of the liquid so that the combustion products are direct are introduced into the liquid, and in which the inner surfaces of the chamber by the application of a cooling medium on the outside of the chamber are cooled and flushed sufficiently so that the inside surfaces of the
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Kammer absetzenden Teilchen abgespült werden, und bei welchem die in der Flüssigkeit ausgefällten Feststoffe entfernt werden. Chamber settling particles are rinsed off, and at which the solids precipitated in the liquid are removed.
Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigeniIn the following, an embodiment of the invention is based on explained in more detail by drawings. In the drawings show i
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine VerbrennungskammerFig. 1 is a plan view of a combustion chamber
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Verbrennungskammer längs der Linie 2-2 in Fig. 1FIG. 2 is a cross-section through a combustion chamber taken along line 2-2 in FIG. 1
Fig. 3 eine Seitenansicht auf eine Anlage mit in eine Flüssigkeit eingetauchten Verbrennungskammern.3 shows a side view of a system with combustion chambers immersed in a liquid.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht ist eine Verbrennungskammer 1 von einem Mantel 2 umgeben. Die Verbrennungskammer 1 läuft in einem Bund 3 aus, in welchem eine Vielzahl von Schlitzen 4 vorgesehen ist. Ein an der Aussenseite des Wassermantels 2 befestigter Montageflansch 6 dient zur Befestigung dar Kammer 1 auf einem im Nachstehenden beschriebenen Tank. Die Kammer 1 ist mit einem Deckel 7 abgedeckt. Auf dem Deckel 7 ist ein Luftverteiler 8 angeordnet. Ein Feuerfester Distanzhalter 9 hält einen Brennstein vom Deckel 7 in Abstand. Der Brennstein 1o steht mit einem Ölbrenner 11 in Verbindung. Unterhalb des Deckels 7 ist ein Dampf-Sprühring 12 angeordnet, von dem eine Vielzahl von Dampf düsen 13 vorsteht. Die Kammer 1 kann teilweise in die Flüssigkeit eingetaucht werden, so dass die Flüssigkeit in der Kammer 1 bis zu einem FlüssigkeitsspiegelAs can be seen from the drawings, a combustion chamber 1 is surrounded by a jacket 2. The combustion chamber 1 ends in a collar 3 in which a plurality of slots 4 are provided. A mounting flange 6 attached to the outside of the water jacket 2 is used to attach the chamber 1 to a tank described below. The chamber 1 is covered with a cover 7. An air distributor 8 is arranged on the cover 7. A refractory spacer 9 holds a fuel stone from the cover 7 at a distance. The fuel stone 1o is connected to an oil burner 11. Below the cover 7, a steam spray ring 12 is arranged, from which a plurality of steam nozzles 13 protrudes. The chamber 1 can be partially immersed in the liquid so that the liquid in the K a mmer 1 to a liquid level
14 ansteigt.14 increases.
Das zum Bespülen der Innenflächen 15 der Kammer 1 verwendete Medium kann Wasser sein, welches direkt auf die OberflächenThat used to flush the inner surfaces 15 of the chamber 1 The medium can be water, which directly hits the surfaces
15 gesprüht wird. Das Medium ist jedoch vorzugsweise Dampf, der aus den Düsen 13 austritt und durch Kondensation auf den gekühlten Innenflächen der Kammer 1 einen filmartigen Wasserstrom "bildet, welcher die Wände hinunterläuft und als üösungs-15 is sprayed. However, the medium is preferably steam, which emerges from the nozzles 13 and a film-like flow of water through condensation on the cooled inner surfaces of the chamber 1 "forms, which runs down the walls and as a solution
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mittel oder Trennschicht wirkt, die verhindert, dass sich . Feststoffe in Form, von Verkrustungen an der Oberfläche absetzen. Der Zusatz von Spülwasser erhöht die Menge des zu verdampfenden Wassers, so dass der erforderliche Wert der Konzentration der Flüssigkeit aufrecht erhalten wird. Aus diesem Grund ist es zweckmässig, das Spülmedium sparsam aufzubringen, indem beispielsweise der Dampf in kurzen Stössen intermittierend ausgeblasen und gegen die Wände der Kammer gerichtet wird.agent or separating layer acts that prevents itself. Solids in the form of incrustations settle on the surface. The addition of rinse water increases the amount of water to be evaporated, so that the required value of the Concentration of the liquid is maintained. the end For this reason it is advisable to apply the flushing medium sparingly, for example by blowing the steam out intermittently in short bursts and against the walls of the chamber is judged.
Bei einem erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel weist die Kammer 1 eine zylindrische Wand auf, deren offener Boden in einen Bund 3 ausläuft, der in eine F-lüssigkeit eintaucht, die einer Reinigung in. der zweiten Stufe unterworfen wird. Dem Brenner 11 wird irgendein geeigneter flüssiger Brennstoff, wie beispielsweise Dieseldestillat zugeführt, welches mit Hilfe von geeigneten Düsen zusammen mit der für die Verbrennung erforderlichen Luft in den Brenner eingespritzt wird. Da der Brennstoff flüssig ist, kann er unter einstellbaren Bedingungen abgebrannt werden, so dass die 'Verbrennungsprodukte frei von. Sauerstoff und Asche sind. Dem Mantel 2 wird ein Kühlmittel, wie beispiäsweise Wasser zugeführt, welches mittels einer geeigneten. Pumpe kontinuierlich umgewälzt wird, die das Wasser von einem Kühlturm oder ähnlichem erhält.In an exemplary embodiment according to the invention, the Chamber 1 has a cylindrical wall, the open bottom of which ends in a collar 3 which is immersed in a liquid, which is subjected to purification in the second stage. The burner 11 is supplied with any suitable liquid fuel, such as diesel distillate, which is supplied with the help of suitable nozzles together with that for combustion required air is injected into the burner. Since the fuel is liquid, it can be adjusted below Conditions are burned off so that the 'products of combustion are free of. Are oxygen and ash. The coat 2 is a coolant, such as water supplied, which by means of a suitable. Pump is continuously circulated, which receives the water from a cooling tower or the like.
Der Umwälzgrad des Kühlwassers wird vorzugsweise so eingestellt, dass die Wände der Kammer auf einer Temperatur gehalten werden, bei welcher die Austrittstemperatur des Kühlwassers 85° nicht überschreitet. Die Wärme des austretenden Kühlwassers kann, vorteilhafterweise in einem Wärmetauscher ausgenutzt werden, der die aus der ersten Reinigungsstufe austretende Flüssigkeit auf ihrem Weg zur zweiten Stufe im Gegenstromverfahren vorwärmt. Der Deckel der Verbrennungskammer kann, in der gleichen Weise mit Wasser gekühlt werden, wie dies gerade im Zusammenhang mit den Wänden der Kammer 1The degree of circulation of the cooling water is preferably adjusted so that the walls of the chamber are kept at one temperature at which the outlet temperature of the cooling water does not exceed 85 °. The warmth of the exiting Cooling water can, advantageously, be used in a heat exchanger from the first cleaning stage exiting liquid is preheated on its way to the second stage in a countercurrent process. The lid of the combustion chamber can be cooled with water in the same way as was done in connection with the walls of chamber 1
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■beschrieben wurde. Der Deckel wird jedoch vorteilhafterweise · dadurch gekühlt, dass der Luftverteiler 8 als eine Leitung zur Vorwärmung der für die Kraftstoffverbrennung erforderlichen Luft verwendet wird.■ was described. However, the lid is advantageously cooled by the fact that the air distributor 8 acts as a line for preheating the air required for fuel combustion is used.
Der Dampf kann, auf mehrere verschiedene Weisen in die Kammer 1 abgegeben werden. Vorteilhafterweise wird jedoch der r.ohrförmige Sprühring 12 für den Dampf unmittelbar unterhalb des Deckels 7 in der Kammer 1 befestigt. Der Aussendurchmesser dieses Ringes ist dabei zweckmässigerweise nahezu gleich dem Innendurchmesser der Kammer. Der Dampf wird dem Ring von irgendeiner herkömmlichen Quelle zugeführt. Der Ring 12 ist mit einer Vielzahl von Düsen 13 versehen, durch welche der Dampf gegen die Wände und den Deckel der Kammer gerichtet wird. Die Düsen sind in einem ausreichend kleinen Abstand voneinander angeordnet, um sicherzustellen, dass der an der Innenwand der Kammer gebildete Kondensatvorhang einen um den ganzen Umfang verlaufenden, zusammenhängenden Film bildet, bevor der Kondensatvorhang den Bodenrand des Behälters erreicht, der in die zu behandelnde flüssigkeit eintaucht. Der zugeführte Dampf ist gesättigter Dampf mit einem Düsendruck von etwa 7 at.The steam can enter the chamber in several different ways 1 can be submitted. Advantageously, however, the tubular The spray ring 12 for the steam is attached directly below the cover 7 in the chamber 1. The outside diameter this ring is expediently almost equal to the inner diameter of the chamber. The steam is the ring of any conventional source. The ring 12 is provided with a plurality of nozzles 13 through which the Steam is directed against the walls and lid of the chamber. The nozzles are at a sufficiently small distance from each other arranged to ensure that the curtain of condensate formed on the inner wall of the chamber has one around the entire circumference running, coherent film forms before the condensate curtain reaches the bottom edge of the container, which is in the immersed the liquid to be treated. The steam supplied is saturated steam with a nozzle pressure of about 7 at.
Der Tank, welcher die zu behandelnde Flüssigkeit aufnimmt, hat zweckmässigerweise ein Fassungsvermögen von 2o5o ltr. (45o gis). Die dem Tank zugeführte Flüssigkeitsmenge beträgt etwa 13,6 1-min Die Kammer 1 hat vorzugsweise eine Höhe von etwa 5o cm und einen Durchmesser von 66 cm. Unter diesen Bedingungen wird eine geeignete Dampfmenge intermittierend in die Kammer in Form von kurzen Stössen eingegeben, wobei jeder Stoss etwa eine Minute andauert und zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stössen etwa 2 Stunden liegen.The tank, which holds the liquid to be treated, expediently has a capacity of 2o5o liters. (45o g sharp). The amount of liquid supplied to the tank is about 13.6 1 min. The chamber 1 preferably has a height of about 50 cm and a diameter of 66 cm. Under these conditions, a suitable amount of steam is intermittently in the chamber Enter the form of short bursts, each burst lasting about a minute and between two consecutive bursts Bumps lie about 2 hours.
Der Bund 3 der Kammer weist vorzugsweise eine Vielzahl von Schlitzen auf oder hat eine sägezahnartige Formf so dass die Verbrennungsgase in Form von vielen kleinen Strahlen in dieThe collar 3 of the chamber preferably has a plurality of slots or has a sawtooth-like shape f so that the combustion gases in the form of many small jets into the
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Flüssigkeit eintreten. Auf diese Weise wird vermieden, dass in der Flüssigkeit eine übermässige Turbulenz entsteht. Vorteilhafterweise ist der in die Flüssigkeit eingetauchte Bund 3 von einem ringförmigen Kanal 5 umgeben, der auf seiner Unterseite offen ist und dessen Aussenumfangswand in gleicher Weise geschlitzt oder sägezahnartig ausgebildet ist, uia noch eine grössere Vielzahl von Auslassen zu erreichen, durch •welche die Verbrennungsgase in die Flüssigkeit geleitet werden. Liquid enter. This avoids excessive turbulence in the liquid. Advantageously the collar 3 immersed in the liquid is surrounded by an annular channel 5 on its underside is open and its outer circumferential wall is slotted or sawtooth-like in the same way, uia to achieve a greater number of outlets through which the combustion gases are directed into the liquid.
Der Betrieb wird vorzugsweise kontinuierlich bei einer konstanten Konzentration der Flüssigkeit durchgeführt, so dass die Menge der zugeführten Flüssigkeit gerade mit der Menge des verdampften Wassers und der abgezogenen, konzentrierten Flüssigkeit im Gleichgewicht steht. In der Praxis wird dies dadurch erreicht, dass die Flüssigkeit kontinuierlich zugeführt und die konzentrierte Flüssigkeit intermittierend abgezogen wird, so dass der Flüssigkeitsspiegel im Tank zwischen einer oberen und einer unteren Grenze schwankt. Bei einem bevorzugten Arbeitsverfahren wird die Konzentration der Schwefelsäure oberhalb des Wertes gehalten, bei welchem die Stahlteile durch Korrosion angegriffen werden.Operation is preferably continuous at a constant Concentration of the liquid is carried out so that the amount of liquid supplied just matches the amount of the evaporated water and the drawn off, concentrated liquid is in equilibrium. In practice this will be achieved in that the liquid is supplied continuously and the concentrated liquid is withdrawn intermittently so that the liquid level in the tank fluctuates between an upper and a lower limit. With a preferred one Working process, the concentration of sulfuric acid is kept above the value at which the steel parts be attacked by corrosion.
Wenn die Salze, die in der Flüssigkeit ausfallen, mit Hilfe von geeigneten Kratzen oder Rührern und einem Antrieb 2o intermittierend bewegt werden, können die Salze in Lösung gehalten und zusammen mit der konzentrierten Flüssigkeit e-^ntfernt werden. Die heisse, gesättigte Lösung und der Niederschlag aus der Flüssigkeit werden dann gekühlt, wobei der grösste Teil der zu entfernenden Salze ausgefällt wird. Die geidihlte Flüssigkeit wird dann durch Absitzen oder Filtration oder ähnliches von den ausgefällten Salzen getrennt, worauf die gereinigte Flüssigkeit in die Einlassleitung zurückgeführt wird, die zum Raffinier-Kreislauf führt.When the salts that precipitate in the liquid, with the help are moved intermittently by suitable scrapers or stirrers and a drive 2o, the salts can be kept in solution and removed together with the concentrated liquid will. The hot, saturated solution and the precipitate from the liquid are then cooled, whereby the major part of the salts to be removed is precipitated. The hydrated liquid is then settled or filtered or the like separated from the precipitated salts, whereupon the purified liquid is returned to the inlet line which leads to the refining cycle.
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Wie in Fig. 3 zu sehen ist, enthält ein Tank 16 eine Flüssigkeit 17, die "bis zum Flüssigkeitsspiegel 14 ansteigt. Dem Tank 16 wird über eine Einlassleitung 18 die zu reinigende Flüssigkeit zugeführt. Die Einlassleitung 18 ist in der Nähe des Tankdeekels angeordnet. Die konzentrierte Flüssigkeit wird aus dem Tank 16 über eine Auslassleitung 19 abgezogen, die in Bodennähe angeordnet ist. Es können auch Einrichtungen vorgesehen sein, welche sicherstellen, dass der Stand der konzentrierten Flüssigkeit im Tank 16 im wesentlichen konstant gehalten und über der Höhe gehalten wird, bei welcher die Verbrennungsgase in die Flüssigkeit eingeleitet werden. Der Tank 16 weist eine Deckplatte 21 auf, auf welcher eine Vielzahl von Kammern 1 mit Hilfe der Montageflansche 6 befestigt sind. Im vorliegenden Fall sind auf der Deckplatte 21 drei Kammern 1 befestigt. Jede dieser Kammern, ist in eine Öffnung der Deckplatte 21 eingesetzt, die mit einem Rauchfang oder ähnlichem zur Aufnahme der Abgase ausgerüstet ist, nachdem die Gase durch die Flüssigkeit 17 hindurchgeperlt sind.As can be seen in FIG. 3 , a tank 16 contains a liquid 17 which rises to the liquid level 14. The liquid to be cleaned is fed to the tank 16 via an inlet line 18. The inlet line 18 is arranged in the vicinity of the tank cap. The concentrated liquid is drawn off from the tank 16 via an outlet line 19 which is arranged near the bottom. Devices can also be provided which ensure that the level of the concentrated liquid in the tank 16 is kept essentially constant and is kept above the height, The tank 16 has a cover plate 21 on which a plurality of chambers 1 are fastened with the aid of the mounting flanges 6. In the present case, three chambers 1 are fastened on the cover plate 21. Each of these chambers , is inserted into an opening of the cover plate 21, which is equipped with a chimney or the like for receiving the exhaust gases after the gases have bubbled through the liquid 17.
Zi/TJlZi / TJl
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