DE26327C - Apparaten-System zur pneumatischen Abdampfung und Destillation von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Das Apparaten-System zur pneumatischen Abdampfung und Destillation von Flüssigkeiten functionirt wesentlich in der Weise, dafs die zu verarbeitende Flüssigkeit in einem geschlossenen Raum zerstäubt und in zerstäubtem Zustande von einem Luftstrom durchzogen wird, der die gebildeten Dämpfe entweder ins Freie oder nach den Condensatoren führt.

Beiliegende Zeichnung stellt das in Rede stehende Apparaten-System in Seitenansicht und theilweise im Verticalschnitt, sowie auch die angewendete Form des Zerstäubers in einer analogen Ansicht, jedoch in gröfserem Mafsstabe dar.

Der geschlossene Raum, in welchem die Flüssigkeit zerstäubt wird, besteht aus einer metallenen Verdampfungskammer F, deren sphäroidischer Untertheil den Zerstäuber N enthält, während durch einen Kanal in der Seitenwand des cylindrischen Obertheiles der vom Ventilator Ό erzeugte Luftstrom eintritt, um dann durch die Oeffhung G im Untertheil der Verdampfungskammer sammt den mitgerissenen Dämpfen entweder an die äufsere Luft oder in die Condensatoren R und S zu treten. Einen Bestandteil des im Nachfolgenden näher zu beschreibenden Zerstäubers bildet, wie in der Zeichnung dargestellt, eine nasse Pumpe a oder aber eine Luftpumpe, durch welche Pumpe der Apparat in seiner einfachsten Form vervollständigt wird.

Die Verdampfungskammer F besteht, wie ,erwähnt, aus einem sphäroidischen Untertheil und einem cylindrischen Obertheil, welche Theile mittelst Flantschen mit einander verbunden sind. Der Untertheil, welcher in der Regel zur Aufnahme der zu verarbeitenden Flüssigkeit dient, besitzt, um letztere nöthigenfalls erwärmen zu können, entweder, wie in der Zeichnung dargestellt, doppelte Wände oder aber ein Schlangenrohr zur Dampfheizung, und ist gegen oben durch eine trichterförmige Platte d abgeschlossen, in deren centrale Durchlochung der Zerstäuber N nach oben ausmündet. Platte d hat den Zweck, zurückfallende Tropfen der zerstäubten Flüssigkeit zu sammeln und wieder nach dem Untertheil der Verdampfungskammer zu leiten, sowie auch zu verhindern, dafs der die Verdampfungskammer von oben nach unten durchziehende Luftstrom bei seinem Austreten durch die Oeffnung G Flüssigkeitspartikel mitreifse.

Der Zerstäuber N besteht aus einem doppelwandigen, schief stehenden Rohr M, dessen doppelte Wände nach oben zu eine enge, ringförmige Spalte bilden, und welches von concentrischen Rohren umschlossen ist, die nach oben hin um so läpger sind, je weiter sie von der Achse abstehen. Das äufserste dieser Umschliefsungsrohre bildet ein unten trichterförmig geschlossenes . Gehäuse, das von dem durch den Boden des Untertheiles der Verdampfungskammer reichenden verticalen Rohr Q getragen wird.

Der nach oben in die ringförmige Spalte auslaufende Hohlraum zwischen den Wänden des Rohres M communicirt durch ein Rohr c mit der Drucköffhung einer nassen Pumpe α (wie dargestellt) oder einer Luftpumpe, während das den Zerstäuber tragende Rohr Q durch Oeffnungen O mit dem flüssigen Inhalt des Untertheiles der Verdampfungskammer in Verbindvmg

steht; aus letzterem Behälter wird auch die nasse Pumpe α durch das Saugrohr b gespeist. Beim Austreten des Luft- oder Flüssigkeitsstrahles aus der ringförmigen Spalte des Rohres M werden aus den dasselbe umgebenen concentrischen Kanälen beständig Lufttheilchen mitgerissen, was eine Luftverdünnung im Rohr Q, also ein Aufsteigen der durch die Löcher O ins Rohr Q gelangenden Flüssigkeit zur Folge hat, bis endlich diese letztere rings um die Spalte in zahlreichen Strahlen austritt und sich an den inneren verticalen Wänden des Rohrstückes P zerstäubt.

Wird die Flüssigkeit nicht in den Untertheil der Verdampfungskammer, sondern in ein besonderes Reservoir gefüllt, so müssen die Saugrohre von Zerstäuber und nasser Pumpe in dieses Reservoir hineinreichen, und dasjenige des Zerstäubers darf innerhalb der Verdampfungskammer keine Durchlochungen O besitzen.

Von dem am Untertheil der Verdampfungskammer angebrachten drei Hähnen IJK dient jener Hahn / zum Einfüllen der Flüssigkeit, weshalb er auch mit einem das Niveau unter der Spalte des Zerstäubers haltenden Fülltrichter L versehen ist; Hahn J dient zum Ablassen von Proben, eventuell zum Abziehen der concentrirten Flüssigkeit, Hahn K zum Verbinden des Zerstäubers mit der in einem besonderen. Reservoir enthaltenen Flüssigkeit.

Der cylindrische Obertheil der Verdampfungskammer F ist oben durch einen Deckel verschlossen und besitzt an einer Seitenwand einen Kanal, durch welchen der vom Ventilator D kommende Luftstrom unter den erwähnten Deckel tritt; unterhalb des erwähnten Deckels ist, um Eindringen von Flüssigkeit in den Luftkanal zu vermeiden, der cylindrische Hohlraum durch zwei gelochte Bleche ^verschlossen, welche derartig über einander angeordnet sind, dafs über jede Durchlochung des unteren Bleches ein voller Theil des oberen zu liegen kommt, und umgekehrt.

Wie schon oben gesagt, verläfst der mit Dämpfen oder Dünsten geschwängerte Luftstrom die Verdampfungskammer durch die Oeffnung G im Untertheil dieser Kammer und tritt, je nachdem es sich um Abdampfung oder Destillation handelt, ins Freie oder durch ein Rohr V in die Condensatoren.

Letztere, von welchen in der Zeichnung ein Paar, R und S, dargestellt sind, sind in der Weise angeordnet, dafs der die Dämpfe oder Dünste mit sich führende Luftstrom den ersten Condensator von oben nach unten, den zweiten von unten nach oben, den dritten wieder von oben nach unten etc. durchzieht. ' Jeder einzelne Condensator besteht aus einem mit kaltem Wasser gefüllten Becken, in welchem zwei durch ein System von Röhren T verbundene Kammern, eine obere Kammer U und eine untere Kammer W angebracht sind. Jede der unteren Kammern W besitzt eine nach oben concave Scheidewand, auf welcher die Condensationsproducte nach einer unteren Abtheilung X abfliefsen, von wo sie durch einen Hahn abgelassen werden können. Alle oberen Kammern U besitzen einen durch das Kühlbecken aufwärts nach aufsen führenden Rohrstutzen, während von den unteren Kammern VV solche Rohrstutzen seitwärts nach aufsen führen. Die Verbindung der Condensatoren mit der Verdampfungskammer F und unter einander geschieht in der Weise, dafs man den Rohrstutzen der Kammer U im ersten Condensator R durch ein Rohr V mit dem Abzugsrohr der Verdampfungskammer verbindet, hierauf den Rohrstutzen der Kammer W durch ein kurzes Rohr Y mit dem Rohrstutzen der Kammer W des zweiten Cpndensators, weiter beide obere Rohrstutzen des zweiten und dritten Condensators unter einander, dann beide untere Rohrstutzen des dritten und vierten Condensators u. s. f.

Durch den oberen Rohrstutzen des letzten Condensators gelangt der nahezu ausgebeutete Luftstrom entweder ins Freie oder aber man leitet ihn durch ein Rohr Z in das Saugrohr des Ventilators D zurück, so dafs eine und dieselbe Luft beständig im Apparat circulirt und jeder Verlust an Dämpfen oder Dünsten vermieden wird.

Wenn die Natur der einzudampfenden oder zu destillirenden Flüssigkeit einen Schutz gegen das Eindringen der in der Luft suspendirten mikroskopischen Gährungskeime nöthig macht, mufs der Apparat .mit einer Vorrichtung zum Reinigen der Luft verbunden werden, aus welcher dann der Ventilator D und die allenfalls zum Zerstäuben verwendete Luftpumpe die Luft absaugen. In der Zeichnung ist unter A ein Luftreiniger dargestellt, welcher die Luft erst filtrirt und dann wäscht; doch hängt es vom Belieben des Constructeurs und von der für specielle Zwecke nöthigen gröfseren oder geringeren Sorgfalt ab, statt des dargestellten Luftreinigers einen solchen in Anwendung zu bringen, welcher die Luft nur wäscht oder nur filtrirt.

Der Luftreiniger A besteht aus einem cylindrischen Behälter, um dessen weite Deckelöffnung concentrisch mehrere aus auf Stoffunterlagen genähter Watte gebildete Filtersäcke B hängen. Unterhalb dieser Filtersäcke ist die den Colonnen von gewöhnlichen Alkoholdestilliräpparaten ähnliche Waschvorrichtung angebracht, aus zwei in der Mitte durchlochten Platten mit gegen einander gerichteten concentrischen Ringwänden und einer dazwischenliegenden Platte ohne Durchlochung und von kleinerem Durchmesser bestehend, deren concentrische · Ringwände nach oben und nach

unten zwischen jene der durchlochten Platten eingreifen. Da die mittlere und untere Platte bis über den Rand der hineinreichenden Ringwände mit Wasser gefüllt ist, mufs die Luft diese Flüssigkeit in der Richtung des auf der Zeichnung ersichtlichen Pfeiles passiren.

Zur Verarbeitung von Flüssigkeiten, die durch Wärme nicht nachtheilig verändert werden, kann nebst der bereits besprochenen Erwärmung der Flüssigkeit mittelst des doppelwandigen oder mit einer Dampfschlange versehenen Untertheiles der Verdampfungskammer auch der vom Ventilator D abgeprefste Luftstrom erwärmt werden, indem man ihn eine Lufterwärmungsbatterie ' E passiren läfst, bevor er in die "Verdampfungskammer F eintritt. Die Lufterwärmungsbatterie E besteht, ähnlich wie der beschriebene Luftwaschapparat, aus einem cylindrischen Behälter, von dessen Deckel und Boden abwechselnd concentrische Ringwände abgehen, die nicht bis an das jenseitige Ende des Behälters reichen, während gleichzeitig in den so gebildeten ringförmigen Räumen ein Röhrensystem vertheilt ist, welches heifsen Verbrennungsgasen zum Abzug dient. Die vom Ventilator D kommende Luft durchzieht den äufsersten Ringraum von unten nach oben, den nächsten von oben nach unten u. s. f., bis sie endlich durch ein aus dem mittleren Raum nach der Verdampfungskammer führendes Rohr austritt.

Haben zu concentrirende Flüssigkeiten infolge der Behandlung im beschriebenen Apparat so grofse Dichte erlangt, dafs sie nicht weiter zer-, stäubt werden können, so bringt man sie behufs vollständiger Eindickung in ein sehr hohes, enges, cylindrisches Gefäfs, in dessen Achse ein fast bis auf den Boden reichendes Rohr angebracht ist, und läfst durch dieses Rohr längere Zeit hindurch einen Strom comprimirter Luft eintreten.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Ein Apparat zur pneumatischen Abdampfung von Flüssigkeiten, bestehend aus einer Verdampfungskammer F, welche sich aus einem sphäroidischen, oben durch ein trichterförmiges Diaphragma d geschlossenen und unter der centralen Durchlochung dieses Diaphragmas einen Zerstäuber N enthaltenden Untertheil und einem cylindrischen, mittelst Flantschen mit dem Untertheil abhebbar verbundenen Obertheil zusammensetzt, unter dessen Deckel ein von einem Ventilator D erzeugter Luftstrom eintritt, um nach Passirung der alternirend gelochten Bleche H den vom Zerstäuber N mittelst einer nassen Pumpe a oder einer Luftpumpe gebildeten Sprühregen zu durchziehen und endlich durch die Oeffnung im Diaphragma d- und die Oeffnung G im Kammeruntertheil sammt den bei der Zerstäubung gebildeten Dünsten zu entweichen.
2. 2. Bei dem unter i. angegebenen Apparat zur pneumatischen Abdampfung von Flüssigkeiten ein Zerstäuber JV", bestehend aus einem in geneigter Lage angeordneten doppelwandigen Rohr M, dessen Wände nach oben eine ringförmige Spalte bilden, und welches von einer Serie concentrischer Ringwände umschlossen ist, deren Länge gegen oben nach Mafsgabe ihrer Entfernung wächst und deren Aeufserstes sich unten zu einem in die zu zerstäubende Flüssigkeit eintauchenden Rohr verengt, während der Hohlraum zwischen den Wänden des Rohres M seitlich mit einem Rohr communicirt, durch welches Flüssigkeit, Dampf oder comprimirte Luft eingeprefst werden kann, und über der Ausmündung der concentrischen Ringwände ein Rohrstück P mit verticalen Wänden angebracht ist.
3. 3. Bei Verwendung des unter 1. angegebenen Apparates zu Destillationszwecken die Verbindung des von der Oefmung G der Verdampfungskammer abgehenden Rohres durch ein Rohr V mit einer Reihe von Condensatoren, welche· der die Dämpfe oder Dünste mitführende Luftstrom abwechselnd von oben nach unten und von unten nach oben durchzieht, und deren jeder aus einem mit kaltem Wasser gefüllten Reservoir besteht, das ejne obere, behufs Verbindung mit der Abdampfkammer oder dem nächsten Condensator mittelst eines Ansatzrohres nach oben ausmündende Kammer U und eine untere Kammer W enthält,· welche mit der oberen durch zahlreiche Röhren T communicirt, mit einem seitlichen Rohrstutzen zur Verbindung mit der Kammer W des nächsten Condehsators versehen ist und in welcher ein nach oben concaves Diaphragma den mit einem Ablafshahn versehenen Raum X für das condensirte Destillat abtrennt.
4. 4. Bei pneumatischen Destillationsapparaten der unter 3. angegebenen Construction die Verbindung des Ansatzrohres an der oberen , Kammer U des letzten Condensators durch ein Rohr Z mit der Säugöffnung des Ventilators £>, so dafs eine und dieselbe Luft beständig im Apparat circulirt und kein Verlust an Dämpfen oder Dünsten eintreten kann.
5. 5. Bei der Verarbeitung von Flüssigkeiten, deren Natur den Schutz gegen das Eindringen der in der Luft suspendirten mikroskopischen Organismen nöthig macht, die Anbringung des Luftreinigers A vor der Säugöffnung des Ventilators D, welcher Luftreiniger aus einem cylindrischen Behälter besteht, um dessen obere Oeffnung

   concentriscli mehrere Filtersäcke 2? aus wattebesetztem Stoff hängen, während unter diesen Filtern mit ihren concentrischen Ringwänden in einander greifende wassergefüllte Platten nach Art jener in Rectificationscolonnen angebracht sind.

   Bei der Verarbeitung von Flüssigkeiten, welche durch Einwirkung von Wärme nicht nachtheilig beeinflufst werden, die Beschleunigung der Verdampfung durch Erhitzung des vom Ventilator D erzeugten Luftstromes mittelst einer Lufterwärmungsbatterie E, aus einem aufrechten, cylindrischen Behälter bestehend, welcher der Länge nach von zahlreichen Abzugsrohren für heifse Feuergase durchzogen und durch abwechselnd oben und unten einen kleinen Durchzugsraum frei lassende concentrische Ringwände in eine Serie von Ringräumen getheilt wird, die der Luftstrom, die erwähnten heifsen Abzugsrohre umspülend, abwechselnd von unten nach oben und von oben nach unten durchzieht, um endlich durch ein Rohr aus dem centralen Raum der Erwärmungsbatterie E nach der Verdampfungskammer F überzutreten.
   Ein Verfahren zur gänzlichen Eindickung von Flüssigkeiten, welche bereits so weit concentrirt sind, dafs sie nicht mehr zerstäubt werden können, darin bestehend, dafs diese Flüssigkeiten in ein enges, sehr hohes cylindrisches Gefäfs mit nicht ganz an den Boden reichendem axialen Rohr gefüllt werden, worauf man in das axiale Rohr einen continuirlichen Strom comprimirter Luft eintreten läfst.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.