DE2210994C3 - Vorrichtung und Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und em Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit von der Art, bei der zwischen strömenden Medien ein inniger Kontakt hergestellt wird. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Vorrichtung und einem Verfahren, bei denen eine Flüssigkeit und ein Gas im Gegenstrom eine Kontaktzone durchströmen, um aus der Flüssigkeit Festkörper abzuscheiden.
Bei der Erhitzung von Flüssigkeiten, um in industriellem Rahmen flüchtige Komponenten daraus abzudestillieren und das Abscheiden von Festkörpern zu bewirken, wird als Heizmedium häufig ein Gas verwendet Die Flüssigkeit wird durch das Gas in Füllbehältern erhitzt, die aus Tanks bestehen, durch die sowohl die Flüssigkeit als auch das Gas hindurchströmen. Gewöhnlich sind Rührwerke vorgesehen, um die Flüssigkeit in Bewegung zu halten. Nach Abschluß der Reaktion wird die entstandene Aufschlämmung aus den Tanks entfernt und zur Abtrennung des Festkörperniederschlages weiter behandelt
Der Einsatz von Fällbehältern bringt eine Reihe von Nachteilen mit sich. Die Festkörper, die aus der Lösung ausfallen, beeinträchtigen häufig die Funktionsweise des Fällbehälters. Viele derartige Festkörper neigen nämlich dazu, sich an den Innenflächen des Fällbehälters festzusetzen und sich relativ rasch an den Seitenwänden sowie an den Rührwerken aufzubauen. Dies erfordert ein periodisches Abschalten und eine Reinigung der Vorrichtung. Darüber hinaus kann der Festkörperniederechlag nicht kontinuierlich ausgetragen werden, wem nur ein einziger Fällbehälter verwendet wird. Nach der Reaktion zwischen der Flüssigkeit und dem Gas muß die Vorrichtung vielmehi abgeschaltet werden, um die Flüssigkeit und die Festkörper zu entfernen.
In den letzten Jahren hat man langgestreckte Säulen oder Waschtürme zur Herstellung eines Kontakts zwischen Flüssigkeiten und Gasen eingesetzt Diese Vorrichtungen haben den wesentlichen Vorteil, daß der Gas/Flüssigkeit-Kontakt kontinuierlich ablaufen kann. Im Betrieb wird bei diesen Vorrichtungen die Flüssigkeit als Strom in der Nähe der Turmspitze eingeführt, während das Gas gleichzeitig in den Boden des Turmes einströmt. Die Flüssigkeit fällt innerhalb des Turmes nach unten, während das Gas im Gegenstrom zu der Flüssigkeit aufsteigt.
Die vorstehend in Zusammenhang mit den aus den Flüssigkeiten abgeschiedenen Festkörpern erläuterten Probleme erwachsen in gleicher Weise bei der Durchleitung der Flüssigkeit durch die erwähnten Waschtürme und erweisen sich als genauso gravierend wie bei den Fällbehältern. Dämpfe, die nach oben die Türme durchströmen, schlagen die im Gegenstrom fließende Flüssigkeit an die Innenwände der Türme, was zur Folge hat, daß die Flüssigkeit längs dieser Innenwände herabströmt. Als Ergebnis dieses sogenannten »Wandeffektes« neigen die aus der Lösung ausfallenden Festkörper dazu, sich an der Wand anzusammeln. Diese Festkörper beeinträchtigen ernstlich die Funktionsweise des Turmes. Werden keine Schritte unternommen, um diese Festkörper zu entfernen, so wächst die Dicke der Festkörperauskleidung im Turm zusehends, so daß gegebenenfalls sogar der lichte Querschnitt überbrückt und die weitere Strömung von Flüssigkeit und Gas durch den Turm unterbrochen wird. Es müssen deshalb Maßnahmen ergriffen werden, um den Festkörperniederschlag zu entfernen, bevor der Turm wieder mit zufriedenstellender Funktion in Betrieb genommen weiden kann.
Der Festkörperniederschlag wird gewöhnlich dadurch entfernt, daß die Einlaßventile für die Flüssigkeit
und das Gas geschlossen werden und der Turm geöffnet wird, so daß die einzelnen Kontaktzonen freiliegen und durch Anwendung von Lösungsmitteln oder sonstigen Mitteln gereinigt werden können. Der Reinigungsvorgang ist jedoch zeitaufwendig und verursacht kostspielige Unterbrechungen nicht lediglich des Betriebes des Turmes, sondern auch anderer Verf-ihrensvorgänge, die von der kontinuierlichen Strömung der Flüssigkeit durch den Turm abhängen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dahe r, eine ι ο Vorrichtung der vorstehend erläuterten Art, in der aus Flüssigkeiten darin gelöste Komponenten kontinuierlich abgeschieden werden, vorzuschlagen, bei der eine kontinuierliche Selbstreinigung von den abgeschiedenen Festkörpern erfolgt Weiterhin soll ein Verfahren vorgeschlagen werden, durch das die kontinuierlich aus Lösungen innerhalb der Kontaktzone abgeschiedenen Festkörper auch kontinuierlich aus dieser Zone ausgetragen werden. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zum Abscheiden von Festkörpern aus einer Flüssigkeit mit einem vertikal stehenden Behälter, der obenliegend einen Einlaß für die Flüssigkeit und einen Auslaß für Gas sowie untenliegend einen Einlaß für das Gas und einen Auslaß für die Flüssigkeit und abgeschiedene Festkörper besitzt Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet daß der Behälter eine Anzahl übereinanderliegender Flüssigkeit/Gas-Kontaktzonen tnthält, die durch Querwände abgegrenzt sind, von denen jede Querwand aus einer im wesentlichen Ju horizontal liegenden durchlässigen Trennwand und mindestens einem an die Trennwand anschließenden undurchlässigen, zur Behälterinnenwand nach oben hin geneigt verlaufenden Wandelement besteht, und daß in jeder Kontaktzone sich eine Anzahl von leichtgewichti- J5 gen und frei beweglichen Kugeln befindet.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung entstehen im unteren Bereich jeder Kontaktzone, von den Querwänden ausgehend nach oben. Schichten mit zunehmender Querschnittsfläche, so daß die Geschwin- ·"> digkeit des den Behälter durchströmenden Gases am höchsten beim Durchgang durch jede Trennwand ist und dann über dieser abnimmt. Die in der Kontaktzone befindlichen Kugeln werden in der Hauptsache von der Trennwand aus in einer aufsteigenden Bahn durch das ■*'> Gas bewegt und verfolgen dann eine nach außen und unten gerichtete Bahn längs der Innenwand des Behälters im Bereich der Kontaktzone sowie der geneigten undurchlässigen Wand. Auf diese Weise dienen die Kugeln dazu, an den Wandflächen abgesetzte ">" Festkörper zu entfernen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit durch gegenseitigen Kontakt der Flüssigkeit mit einem im Gtgenstrom zur Flüssigkeit strömenden Gas ist dadurch gekennzeichnet, Γ'Γ> daß innerhalb einer geschlossenen Kontaktzone, die unten und oben durch durchlässige Wände begrenzt ist, mittels des durch die Kontaktzone geführten Gasstromes in der Kontaktzone vorhandene !eichtgewichtige Kugeln ständig hochgewirbelt werden, so daß die hl) Kugeln in Berührung mit den seitlichen Wänden der Kontaktzone wieder hc; abfallen.
Weitere Vofteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergehen sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der h5 Zeichnungen sowie aus weiteren Unteiansprüchen. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zum Zwecke der Einsicht in zwei innenliegende Kontakizonen teilweise aufgeschnitten ist;
F i g. 2 einen schematischen vertikalen Teilschnitt der erfindangsgemäßen Vorrichtung:
P i g. 3 eine Draufsicht längs der Linie 3-3 in F i g. 2;
Fig.4 einen weiteren schematischen Teilschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, jedoch im Betrieb der Vorrichtung, und
F i g. 5 und 6 eine zweite und dritte Ausführungsform von Querwänden in perspektivischer Darstellung.
Gemäß der Darstellung in F i g. 1 besteht eine erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Turm 10 bekannter Art, der zur Hindurchführung von Flüssigkeit im Gegenstrom zu Gasen ausgebildet ist Im Bereich des oberen Turmendes ist ein Einlaß 12 für die Zuführung der Flüssigkeit und an der Spitze ein Auslaß 14 für die Abfuhr des Gases vorgesehen. Am unteren Ende des Turmes sind ein Einlaß 16 für die Zufuhr des Gases und am Boden eine Auslaßöffnung 18 vorgesehen, durch die die Flüssigkeit sowie ausgefällte Festkörper entnommen werden. Im Mittelbereich des Turmes ist eine Anzahl von Querwänden 20 angeordnet, die in vertikalem Abstand übereinander liegen.
Durch den oberen Einlaß 12 wird Flüssigkeit zugeführt, die im Gegenstrom zu einem durch den Einlaß 16 eingeblasenen Gas nach unten strömt. Beim Abwärtsströmen kommt der aufsteigende Gasstrom mit der Flüssigkeit in Kontakt und erhitzt diese, wodurch sich Gase entwickeln und Festkörper daraus ausfallen. Die Flüssigkeit wird zusammen mit den ausgefällten Festkörpern aus dem Auslaß 18 am Boden des Turmes entnommen, während die Dämpfe zusammen mit den am Einlaß 16 eingeführten Gasen sowie Gase, die aus dem Kontakt der zugeführten Flüssigkeit mit dem aufsteigenden Gasstrom entstanden sind, aus dem oberen Dampfauslaß 14 an der Spitze des Turmes abgezogen werden.
Die Fig.2 und 3 zeigen eine Querwand 20, die aus einer unteren durchlässigen Trennwand 22 sowie einer massiven undurchlässigen kegelstumpfförmigen Wand 24 besteht. Die durchlässige Trennwand 22 liegt horizontal im Turm, während die undurchlässige Wand 24 nach außen und oben von der Trennwand 22 aus ansteigt und zu einem nach außen abgebogenen kreisförmigen Rand 26 ausläuft. Der kreisförmige Rand 26 ist zwischen das jeweils obere und untere Ende von Turmabschnitten 28a und 286 eingefüg'. Ringförmige Flansche 30 und 32, die sich von den Außenwänden der Turmabschnitte 28a und 28b nach außen erstrecken, werden durch eine Anzahl von Schrauben 34, von denen nur zwei gezeigt sind, durchsetzt und gegeneinander verspannt. Das Entfernen der Schrauben 34 und Abheben der Turmabschnitte voneinander an der Trennstelle ermöglichen den Zugang zu jeder Querwand 20.
Die Querwand 20 und die nächstfolgend darüberliegende Querwand definieren die obere und untere Grenze einer Gas/Flüssigkeit-Kontaktzone. Eine Anzahl von leichtgewichtigen Kugeln 36 ist innerhalb der Zone eingeschlossen und kann sich darin frei bewegen. Das spezifische Gewicht der Kugeln muß derart gewählt sein, daß das aufsteigende Gas bei der Üurchströmung der Trennwände in der Lage ist, die Kugeln anzuheben. Das Gas darf aber nicht mit einer Geschwindigkeit strömen, die ein Überfluten des Turmes ergeben würde. Das »dynamische« Bett von
Kugeln stellt eine große Kontaktfläche zwischen der abströmenden Flüssigkeit und dem aufsteigenden Gas dar, auf der sich ein wirkungsvoller Wärme- und Massenübergang von dem Gas zur Flüssigkeit vollzieht. Zusätzlich dienen die Kugeln in der nachfolgend noch ■-> näher zu erk uternden Weise sowohl dazu, ausgefällte Festkörper von den Innenwänden, mit denen die Flüssigkeit in Kontakt gekommen ist, abzuschaben, als auch auf den Kugeln selbst abgesetzte Festkörper zu entfernen. ι ο
Die Fig.4 zeigt die Bewegungsbahn und die Bewegungsrichtung der Kugeln 36, wenn diese durch den aufsteigenden Gasstrom hochgehoben werden. Der Gasstrom verengt sich an jeder Querwand und kann lediglich durch die Trennwand 22 hindurchgelangen. Die ι Γ> Geschwindigkeit v\ des aufströmenden Gases ist an der Trennwand 22 am größten. Nach der Durchströmung der Trennwand 22 wird die Gasgeschwindigkeit V2 wieder geringer, so daß die Tragfähigkeit des Gases für die Kugeln 36 ebenfalls abnimmt.
Die Geschwindigkeit des in den unteren Einlaß 16 eingeblasenen Gases wird so gewählt, daß die Aufwärtsströmung des Gases beim Durchströmen jeder Trennwand hinreichend ist, um jegliche darauf ruhende Kugeln anzuheben. Wenn das Gas längs der undurchläs- r. sigen Wand 24 strömt, muß seine Geschwindigkeit wieder ausreichend abnehmen, so daß es die Kugeln nicht mehr halten kann. Die Richtung der Bewegungsbahn der Kugeln ist durch Pfeile angedeutet. Die Hauptströmung des Gases im Zentrum des Turmes 1» verursacht, daß die auf den Trennwänden liegenden Kugeln zuerst aufsteigen, bis sie den Raum über der Oberkante der Wand 24 erreichen. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sie sich radial nach außen und längs der Innenwand 37 sowie der undurchlässigen Wand 24 nach r> unten und gelangen zur Trennwand wieder zurück. Die Pfeile zeigen die Bahnrichtung der Kugeln in ihrer Gesamtheit an und beziehen sich nicht auf die Bewegungsbahn, die durch einzelne Kugeln verfolgt wird. Einzelne Kugeln können nämlich durch andere Kugeln abgelenkt werden, so daß ihre Bewegungsbahnen von der gezeigten abweichen und nicht vorherbestimmbar sind.
Im allgemeinen fällt die Flüssigkeit gerade durch jene Trennwand 22 und wird solange durch den »Wandef- ·>"> fekt« nicht radial nach außen gedrängt, bis sie einen bestimmten Punkt unterhalb der Trennwand erreicht. Es ist daher unnötig, daß die ganze Innenfläche des Turmes zwischen zwei übereinanderliegenden Querwänden durch die Kugeln beaufschlagt wird. Die Kugeln r.o brauchen demzufolge nicht in den Raum hochgeschleudert zu werden, in dem die Flüssigkeit von der oberen Querwand her direkt nach unten fällt. Die rasche Bewegung der Kugeln kann jedoch die Ursache dafür sein, daß eine gewisse Flüssigkeitsmenge gegen den 5S oberen Abschnitt der Innenwand zwischen zwei übereinanderliegenden Querwänden gespritzt wird. Um dort den Aufbau von Festkörpern zu verhindern, ist es empfehlenswert, diesen Wandbereich, wie bei 38 angedeutet, mit einem Material zu überziehen, auf dem «> ausgefällte Festkörper nicht besonders gut haften. Ein bevorzugtes Oberzugsmaterial ist Polypropylen, da auf diesem ausgefällte Festkörper nur geringfügig haften und durch einfache Methoden leicht entfernt werden können. Wenn beispielsweise basische Nickelkarbonate b5 aus einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonatlösung, die den Turm durchströmt, ausgefällt werden, dann können auf der mit Polypropylen beschichteten Oberfläche ausgefällte Nickelkarbonate häufig dadurch entfernt werden, daß der Turm einfach mit Wasser ausgewaschen wird, das eine etwas niedrigere Temperatur als die Ammoniumkarbonatlösung besitzt, die normalerweise den Turm durchströmt.
Die Kugeln verhindern wirksam, daß sich ein Niederschlag an der Innenwand 37 und der kegelstumpfförmigen Wand 24 aufbaut. Sie sind jedoch nicht in gleichem Maße wirksam, den Aufbau von Niederschlag auf der Trennwand 22 zu verhindern. Da jeder Teil der durchlässigen Trennwand als Oberfläche wirkt, auf der sich Niederschlag festsetzen und bilden kann, sollte die Oberfläche der Elemente, aus denen die Trennwand aufgebaut ist, so klein wie möglich sein. Deshalb sollten vorzugsweise auch die öffnungen in der Trennwand nicht kleiner sein als gerade notwendig ist, um ein Hindurchfallen der Kugeln zu verhindern.
In Fällen, in denen ausnehmend klebrige Festkörper aus der Lösung ausgefällt werden, kann es erforderlich sein, die Festkörper von den Trennwänden durch andere Mittel zu entfernen. Eine Vorrichtung, die sich hierfür als besonders geeignet erweist, ist in F i g. 5 dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einer Leiste 40, die mit Handhaben 42a und 42b verbunden ist. Die Leiste bildet zusammen mit im Abstand voneinander angeordneten parallelen Stäben 44 die durchlässige Trennwand jeder Querwand. Die Leiste 40 weist öffnungen 46 auf, die geringfügig größer als die Querschnittsfläche der Stäbe 44 sind. Die Stäbe ragen durch diese Öffnungen hindurch und stehen rechtwinkelig zur Leiste. Sie sind unterhalb der Unterkante der nicht durchlässigen Wand 47 befestigt Nebeneinanderliegende Stäbe sind in einem hinreichend kleinen Abstand voneinander angeordnet, so daß sie ein Hindurchfallen der Kugeln verhindern.
Die Leiste 40 kann längs der Stäbe 44 manuell von der Außenseite des Turmes her mittels der Handhaben 42, die durch die Turmwandung hindurchragen, bewegt werden. Bei dieser Bewegung werden an den Stäben abgesetzte Festkörper abgeschabt Auf diese Weise kann der Aufbau von Festkörpern auf der Trennwand mittels Verwendung der Schiebeleiste 40 verhindert werden.
Die Neigung der Wände 24 (F i g. 2, 3 und 4) und der Wand 47 (F i g. 5) soll so sein, daß durch die darauf aufprallenden Kugeln der Aufbau von Niederschlag verhindert wird. Die Neigung hängt von dem zu behandelnden Material ab und wird am besten experimentell bestimmt Gewöhnlich liegt jedoch der Winkel zwischen der Wand und der Horizontalen im Bereich zwischen 35—50°.
Der zufriedenstellende Betrieb des Turmes hängi von einer Reihe von Faktoren ab. Die Neigung der undurchlässigen Wand jeder Trennwand muß so gewählt sein, daß das aufsteigende Gas die Bewegung der Kugeln vorwiegend in der erforderlichen Richtung bewirkt Die Tiefe des Kugelbettes auf jeder Trennwand ist für die zufriedenstellende Betriebsweise des Turmes ebenso von Bedeutung wie der Durchmesser und das spezifische Gewicht der Kugeln. Diese Faktoren ändern sich entsprechend dem zu behandelnden Material, den Abmessungen des Turmes und den Verfahrensbedingungen. Es sind jeweils Versuche erforderlich, um die Bedingungen festzulegen, die zu einer zufriedenstellenden Betriebsweise des Turmes führen. Für gewisse Anwendungen ist die in den Fig.2 bis 4 gezeigte Trennwand lediglich für Türme geeignet, die einen vergleichsweise !deinen Innendurchmesser, im allgemei-
nen von 0,6 Meter oder darunter, aufweisen. Für Türme mit größeren Innendurchmessern ist in solchen Anwendungsfällen die Ausführungsform gemäß Fig. 6 geeignet.
Die in F i g. 6 dargestellte Trennwand, die im ganzen mit 50 bezeichnet ist, besieht aus einer Anzahl von undurchlässigen V-förmig gestalteten Rippen 52a, 52b und 52c, die zueinander parallel angeordnet bind. Die Rippen öffnen sich nach unten und stehen an ihren Unterkanten mit einer durchlässigen Trennwand 54 in Verbindung, die sich quer zur Innenwandung des Turmes erstreckt. Eine aulknliegende kegelstumpfförmige Wand 56 verläuft nach oben und radial nach außen bis zur Turminnenwand hin. Die Trennwand besteht vorzugsweise aus einer Anzahl dünner paralleler Stäbe 58, deren Abstand voneinander kiein genug ist, um ein Hindurchfallen von Kugeln 60 /u verhindern. Es versteht sich, daß die Querwand 50 i.i einem Turm von beliebigem Innendurchmesser eingesetzt werden kann und daß man durch entsprechende Wahl der Anzahl von in der Trennwand vorgesehenen Rippen die oben erläuterten Anforderungen erfüllt. Besonders klebrige Festkörper, die sich trotz der Wirkung der Kugeln an den Rippen 52 ansetzen und auf diese Weise eine Beeinträchtigung der Betriebsweise des Turmes bilden können, müssen allerdings durch intervallweises Abschalten des Turmes und eine Reinigung der Trennwand entfernt werden.
Es ist nicht erforderlich, daß der erfindungsgemäße Turm einen Kreisquerschnitt besitzt. Der Querschnitt kann auch rechteckig sein oder eine sonstige Gestalt aufweisen.
Die Betriebsweise des Turmes wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem Ausfällen und der Abscheidung von Festkörpern aus einer speziellen Lösung, nämlich aus einer wäßrigen ammoniakalischen Ammoniumkarbonatlösung, die gelöstes Nickel in Form von basischen Nickelkarbonaten enthält, erläutert. Der Turm ist gefüllt mit einer Anzahl von Polypropylen-Hohlkugeln. Die Lösung wird in die obere Turmzone eingeführt, während in die untere Turmzone Dampf eingestrahlt wird. Die Dampfströmung wird so eingestellt, daß sich die Kugeln ständig entweder in einem sogenannten »Sprudelzustand« oder in einem »Springzustand« befinden. Das »Sprudeln« tritt auf, wenn die Kugeln in dem dynamischen Bett ihre Position zwar laufend verändern, jedoch über das Bettniveau nicht hinausspringen. Dagegen tritt ein »Springen« auf, wenn die Kugeln ihre Position in dem dynamischen Bett mit einer derartigen Kraft verändern, daß einige Kugeln 2V2 cm oder sogar mehr über das Bettniveau hinausgeschleudert werdenin der oberen Turmzone werden Ammoniak und Kohlendioxid desorbiert und es tritt kein Niederschlag von Nickelkarbonat auf. Die Kugeln, Querwände und Turmwandungen bleiben deshalb weitgehend sauber und zeigen keinen nennenswerten Ansatz. In der Mittelzone des Turmes vollzieht sich eine kräftige Ausfällung und ein Aufbau von Nickelkarbonat. Zusätzlich werden große Mengen an Schaum über jeder Querwand erzeugt. Die Bewegung der Kugeln verhindert wirksam den Aufbau von Krusten an den Turminnenwandungen sowie den undurchlässigen Teilen der Querwände. Die Lösung, die die untere Turm/one durchströmt, enthält nur noch geringe Mengen von Ammoniak und Kohlendioxid, dagegen praktisch alle die flüchtigen Komponenten, die aus der Lösung in dieser Zone freigesetzt werden. Die Kugeln bewegen sich in dieser Zone nicht so weit wie in der mittleren Turmzone.
Das Gas sollte eine ausreichende Geschwindigkeit aufweisen, um die Kugeln in dar unteren Turmzone, in der sie lediglich zu einer g:ringfügigen Bewegung neigen, sowie in der minieren Zone, in der eine starke Schaumbildung vorliegt, die sich der Kugelbewegung widersetzt, in Bewegung zu halten. Für jede Gaszone wird die Gasgeschwindigkeit experimentell bestimmt. Für den besten Beirieb des Turmes liegt die Gasgeschwindigkeit lediglich geringfügig unter der Überflut-Geschwindigkeit.
Die Zuführtemperatur hat einen merklichen Einfluß auf die Lage der Grenzen zwischen aufeinanderfolgenden Zonen. So verschiebt beispielsweise ein grob geschätzter Temperaturabfall von etwa 14°C gegenüber der normalen Zuführ'.emperatur von 79°C die Grenze zwischen der oberen und der mittleren Zone um eine Querwand nach unten. Auf diese Weise läßt sich eine F.instellung der Bedingungen in den drei Zonen teilweise durch Temperaturveränderung der Lösung bei der Zuführung erreichen.
Der erfindungsgemäße Vorschlag beruht also im wesentlichen darauf, daß das Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit innerhalb einer umgrenzten Kontaktzone dadurch stattfindet, daß herabfließende Flüssigkeit durch einen aufsteigenden Heißgasstrom geführt wird. Eine Anzahl von leichtgewichtigen Kugeln sind innerhalb der Zone, darin frei beweglich, angeordnet. Die oberen und unteren Grenzen Jer Zone sind durch Querwände definiert, die jeweils aus einer horizontal liegenden durchlässigen, zum Beispiel perforierten, Trennwand und einer nicht perforierten undurchlässigen Wand bestehen. Die undurchlässige Wand erstreckt sich nach oben und außen von der Trennwand aus und endet an einer Wandung, die die seitliche Begrenzung der Kontaktzone bildet.
Die Geschwindigkeit des aufsteigenden Gases ist am höchsten, wenn das Gas durch die Trennwand hindurchströmt. Über der Trennwand verringert sich die Gasgeschwindigkeit. Das Gas hebt die auf der Trennwand liegenden Kugeln an und bewegt sie nach oben und außen, bis die Gasgeschwindigkeit die Kugeln nicht mehr halten kann, so daß diese längs der Seitenwand sowie der undurchlässigen Wand herabfallen und darauf niedergeschlagene Festkörper abschaben.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

1 Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit, mit einem vertikal stehenden Behälter, der obenliegend einen Einlaß für die Flüssigkeit und einen Auslaß für Gas sowie untenliegend einen Einlaß für das Gas und einen Auslaß für die Flüssigkeit und abgeschiedene Festkörper besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (10) eine Anzahl übereinanderliegender Flüssigkeit/Gas-Kontaktzonen enthält die durch Querwände (20) abgegrenzt sind, von denen jede Querwand (20) aus einer im wesentlichen horizontal liegenden durchlässigen Trennwand (22, 44, 58) und mindestens einem an die Trennwand anschließenden undurchlässigen, zur Behälterinnenwand nach obenhin geneigt verlaufenden Wandelement (24, 47, 52a, b) besieht und daß in jeder Kontaktzone sich eine Anzahl von leichtgewichtigen und frei beweglichen Kugeln (36,60) befindet
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das undurchlässige Wandelement (24) kegelstumpfförmig ist und sich von der Trennwand (22) zur Behälterinnenwand hin nach oben erstreckt
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über jeder durchlässigen Trennwand (54) mindestens eine V-förmige Rippe (52a, b, c) angeordnet ist die mit ihrer Spitze nach oben weist und sich quer über den Querschnitt des Behälters (10) erstreckt. M
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlässige Trennwand aus einer Anzahl von parallel zueinander angeordneten Stäben (44) besteht, daß senkrecht zu den Stäben (44) eine mit Öffnungen (46) versehene Leiste (40) (■> angeordnet ist und daß die Leiste (40) mit den Öffnungen (46) auf den Stäben (44) verschiebbar angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Leiste (40) Handhaben (42a, b) w verbunden sind, die sich nach außerhalb des Behälters (10) erstrecken.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Behälters (10) im oberen Bereich « jeder Kontaktzone mit Polypropylen beschichtet ist.
7. Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit durch gegenseitigen Kontakt der Flüssigkeit mit einem im Gegenstrom zur Flüssigkeit strömenden Gas unter Verwendung der Vorrichtung r>o nach den Ansprüchen 1 —6, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer geschlossenen Kontaktzone, die unten und oben durch durchlässige Wände begrenzt ist, mittels des durch die Kontaktzone geführten Gasstromes in der Kontaktzone vorhandene leicht- M gewichtige Kugeln ständig hochgewirbelt werden, so daß die Kugeln in Berührung mit den seitlichen Wänden der Kontaktzone wieder herabfallen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeit eine wäßrige ammonia- ·> <) kaiische Ammoniumkarbonatlösung verwendet wird, die gelöstes basisches Nickelkarbonat enthält.
DE2210994A 1971-03-29 1972-03-08 Vorrichtung und Verfahren zum Ausfällen von Festkörpern aus einer Flüssigkeit Expired DE2210994C3 (de)

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DE2210994B2 DE2210994B2 (de) 1980-08-07
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