DE259574C

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Publication number: DE259574C
Application number: DENDAT259574D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

— J& 259574-KLASSE 12 e. GRUPPE

Dr. FRIEDRICH von MEYENBURG in ZÜRICH und Dr. FERDINAND LOSSEN in WIESBADEN.

aufgenommenen Salzen für Gase.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. September 1911 ab.

Die Verwendung wasseranziehender Salze zur Trocknung von Luft und Gasen ist allgemein üblich und auf Hüttenwerken und bei sonstigen Fabrikationen schon mehrfach im großen benutzt worden, wobei zur nachträglichen Austreibung des Wassers aus den gebrauchten wasseranziehenden Alassen heiße Luftströme verwendet werden.

Besonders geeignet erscheinen für diese

ίο Zwecke die zerfließlichen Salze, insbesondere Chlorcalcium und kohlensaures Kalium wegen ihrer Fähigkeit, sehr große Mengen Wasser zu binden und davon den größten Teil schon bei verhältnismäßig niederen Temperaturen — unter 100° C. — wieder an bewegte erwärmte Luft abzugeben, während, nur zur Vertreibung der letzten Wasserreste stärkere Erwärmung nötig ist.

Bisher hat man aber die Zerfließlichkeit dieser Salze als eine Hinderung empfunden, weil man den Trockenvorgang immer dann abbrechen mußte, wenn an einzelnen Stellen des Apparates die Gefahr des Zerfließens einsetzte, d. h. bei Verwendung von Chlorcalei um in Stücken vor der Bildung von

Ca Cl₂ -\- 8 aq.

(125 Prozent Wasser). Praktisch ist man dabei im Großbetriebe nicht höher gekommen als zu einer Wasseraufnahme von etwa 6,7 Prozent, berechnet auf die ganze im Apparat befindliche Salzmenge (weil die Bildung von Ca Ct₂ -\- 8 aq. an der Oberfläche einzelner Stücke und damit das Abtropfen schon sehr bald beginnt). Tatsächlich kann aber die Wasseräufnahme bis zu Ca Cl₂ ~\- etwa 30 aq., d. h. bis zu etwa 500 Prozent, gehen.

Man hat dem Übelstand abzuhelfen gesucht, indem man nach der britischen Patentschrift 4424/08 poröse Körper, namentlich Torf, mit sehr starken Lösungen von Chlorcalcium tränkte, dann trocknete und so an Stelle von reinem Chlorcalcium zum Trocknen von Luft verwendete. Der Torf sollte dazu dienen, die entstandene Chlorcalciumlauge aufzusaugen. Er tut es aber nur bis zu einem gewissen Grade, und das störende Abtropfen der Lauge wird nicht vermieden.

Ferner hat man vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 203087), die ihrer pulverförmigen Beschaffenheit wegen sonst zu Trockenzwecken schwer verwendbaren, nicht zerfließlichen, wasseranziehenden Salze nutzbar zu machen, indem man ebenfalls poröse Körper mit konzentrierten Lösungen dieser Salze tränkte und wie nach der britischen Patentschrift 4424/08 verfuhr.

Bei diesem Verfahren dienen die porösen Träger nur dazu, die Salze zu stützen und ihnen' eine lockere Beschaffenheit zu geben. Die Poren bewirken eine starke Vergrößerung der Reaktionsfläche, indem sie der Luft

überall den Zutritt zum Salz ermöglichen, was bei den zerfließlichen Salzen nicht der Fall ist.

Die anfangs sehr rasche Wasseraufnahme wird aber bald verlangsamt, dadurch, daß zuerst in den äußeren Poren die Salzteilchen infolge Wasseraufnahme ihr Volumen stark vergrößern, dadurch die Poren verengen und der Luft den Zutritt erschweren.

ίο Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine besondere Benutzungsweise der zerfließlichen Salze in porösen Trägern, bei welcher erstere auch noch in zerflossenem Zustand bis zur vollen Wasseraufnahmefähigkeit derselben ausgenutzt werden können und die eine ganze Reihe von Vorteilen gegenüber den bisher bekannten Verwendungen zerfließlicher und nicht zerfließlicher Salze aufweist.

Zur Tränkung werden statt der seither verwendeten sehr starken Lösungen nur verhältnismäßig schwache benutzt (bei Chlorcalcium bis höchstens etwa 7 Volumprozent). Dies beruht auf der Erwägung, daß ζ. Β. wasserfreies Chlorcalcium bei der völligen Hydratisierung unter Wasseraufnahme aus feuchter Luft sein Volumen ungefähr verdreizehnfacht.

Die Verwendung so verdünnter Lösungen zur Tränkung verhindert deshalb, daß den porösen Körpern mehr Salze imprägniert werden, als später im völlig zerflossenen Zustande von den Poren zurückgehalten werden können.

Ist nämlich während des Betriebes von der Masse an einzelnen Stellen des Apparates so viel Wasser angezogen worden, als dem Gehalt der ursprünglichen Lösung entspricht, so findet praktisch keine weitere Wasseraufnahme statt, weil diese schwachen Lösungen im Gegensatz zu den starken nahezu die gleiche Dampfspannung besitzen wie reines Wasser. Aus diesem Grunde unterbleibt das Abtropfen von Lauge während des Betriebes auch dann, wenn nach völliger Hydratisierung eines Teiles der Masse nicht unterbrochen, sondern gewartet wird, bis der ganze Inhalt eines Apparates mit Wasser gesättigt ist. Man kann deshalb die Masse weit besser ausnutzen als die bisherigen.

Andererseits befördert die durch Anwendung von verdünnten Lösungen erreichte, außerordentlich feine Verteilung der Salze in den Trägern die Bildung möglichst wasserreicher Hydrate, die ihrerseits wieder das Wasser besonders leicht an bewegte warme Luft abgeben.

Weil das Wasser in der Hauptsache nicht durch direkte Berührung der Luft mit den Salzen in den Poren, sondern nur an der Außenfläche der einzelnen Träger aufgenommen wird und von da nach Anfüllung der äußeren Poren mit zerflossenem Salz durch Diffusion nach dem Innern weitergeleitet wird, ist es nötig, zur Erzielung einer möglichst raschen Wasseraufnahme die einzelnen porösen Stücke nicht zu groß zu wählen, solche von 3 bis 30 mm Durchmesser haben sich als besonders geeignet erwiesen.

Die Verwendung dieser Trockenmassen erfolgt bei der Wasseraufnahme wie bisher. Ein Gemisch von Bimsstein und Chlorcalcium bindet z.B. in kurzer Zeit bis 100 Prozent seines Gewichtes. Der größte Teil dieses Wassers läßt sich durch strömende Luft schon unter ioo° wieder austreiben, während infolge der feinen Verteilung der Salze ein weiterer Teil des Wassers schon bei etwa 125⁰ C. weggeht, ohne daß indessen eine plötzliche Zufuhr von Luft, die auf 250⁰ und mehr erhitzt ist, auch beim Beginn des Trocknens irgendwelche Nachteile brächte, wie beim Chlorcalcium in Stücken oder bei porösem Gips nach Patentschrift 236549. Man braucht deshalb beim Regenerieren der Masse keine besonderen Vorsichtsmaßregeln einzuhalten in bezug auf Regelung der Temperatur.

Die neuen Trockenmassen können in jeder beliebigen geeigneten Apparatur zur Anwendung gelangen, wie in Schachtapparaten, Absorptionskammern, von deren Beschreibung hier Abstand genommen werden kann, weil sie aus zahlreichen Betrieben der chemischen Großindustrie zur Genüge bekannt sind (Chlorkalk, Ammoniaksoda, Leuchtgas usw.).

Zweckmäßig wird man immer nach dem bekannten Prinzip des Gegenstromes arbeiten, wobei es grundsätzlich gleichgültig ist, ob die wasseraufnehmende Masse sich in Ruhe oder Bewegung befindet und ob die Wasseraustreibung mit oder ohne Ortsveränderung der Masse stattfindet.

Hieraus ergibt sich eine Reihe wichtiger wirtschaftlicher Vorteile. Vor allem ist die Wärmemenge zur Austreibung des aufgenommenen Wassers eine viel geringere als bei allen bekannten Verfahren, nicht nur weil das Hydratwasser an sich geringere Wärmemenge zur Austreibung erfordert, sondern weil auch die Masse des mit zu erwärmenden Trägers viel geringer ist.

Das lästige Abstäuben des Salzes bei nicht zerfließlichen Salzen fällt weg, da die zerfließlichen Salze nicht zu einem lockeren Pulver, sondern zu einer festen Haut eintrocknen.

Die mit diesem Verfahren erzielte große Billigkeit der Trocknung läßt aber die Anwendung der trocknen Luft auch auf ganz neue Gebiete außer für Hüttenbetriebe und zur Herstellung flüssiger Luft usw. aussichtsreich erscheinen, z. B. als Ersatz der Vakuumtrocknung" für Massengüter, insbesondere hygroskopischer Natur, wie Nahrungsmittel,

Drogen, Eiweißpräparate usw., wo hohe Temperaturen vermieden werden müssen, für welche aber das Vakuum wegen der Kostspieligkeit der Apparate vielfach gar nicht in Frage kommen kann. Bei Trocknung von Substanzen, welche leicht in Fäulnis oder Gärung übergehen, hat sich als ein besonderer Vorteil herausgestellt, daß die Luft beim Durchstreichen der Trockenmasse mit großer feuchter Oberfläche bakterienfrei wird.

Claims

Patent-An Sprüche:

I. Verfahren zur Herstellung von Trockenkörpern mit zerfließlichen, in Poren eines Trägers aufgenommenen Salzen für Gase, dadurch gekennzeichnet, daß die zerfließlichen Salze (Chlorcalcium, kohlensaures Kalium) nur in so geringer Menge in den vorzugsweise festgefügten und kleinstückigen Träger eingeführt werden, daß sie auch bei Aufnahme des möglichen Maximums von Wasser und entsprechender Ausdehnung den Hohlraum der Poren nicht überschreiten, wobei die Wasseraufnahme wesentlich auf der Oberfläche und das Eindringen nach innen durch Diffusion erfolgt.
2. Verfahren zum Regenerieren der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erhaltenen Trockenkörper mittels Entwässerns durch heiße Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung bei niedrigen Temperaturen bis zu etwa 125⁰ C. vor sich geht.