DE27148C - Neuerung an den Apparaten zur Behandlung von Sielwässern und anderen ammoniakhaltigen Flüssigkeiten - Google Patents

Description

kAISERLICHES

PATENTAMT.

Flüssigkeiten.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zur Behandlung von Sielwässern und anderen ammoniakalischen Flüssigkeiten, sowie auf die Methode und die Bedingungen für dessen Betrieb.

Die diesei Erfindung zu Grunde liegende . Behandlung von Sielwässern und ammoniakalischen Flüssigkeiten im allgemeinen behufs Gewinnung des Ammoniaks besteht darin, dafs die genannten Flüssigkeiten im Vacuum der Einwirkung von Wasserdampf unterliegen, so dafs das Ammoniak bei einer Temperatur, die 16 bis 3 2° C. nicht übersteigt, aus seinen genannten Trägern eliminirt wird. Die bezeichnete Temperatur bildet unter den jeweiligen Umständen die Siedetemperatur des Wassers.

Der vorliegenden Erfindung gemäfs werden die Gefäfse, innerhalb welcher die Ammoniakentwickelung vorgenommen wird, so construirt und batterieartig mit einander verbunden, dafs die zu behandelnde Flüssigkeit dieselben durchströmt, entgegen der Richtung des hindurchgeleiteten Wasserdampfes. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit continuirlich so lange durch eine Reihe von Apparaten geleitet werden, bis deren letzter fast gänzlich an Ammoniak erschöpft ist und die abgelassene Flüssigkeit wenig schädlich für die Umgebung ist.

Nach einer anderen Modification des Betriebes wird von einer continuirlichen Speisung abgesehen, vielmehr eine Reihe von Ammoniakentwicklern ohne die Ein- und Auslafsrohre für die zu behandelnde Flüssigkeit mit dieser beschickt. Sobald die Flüssigkeit in dem Entwickler, in welchen der Dampf zuerst eintritt, genügend erschöpft ist, sperrt man die Communication mit dem nächstfolgenden Entwickler ab, entleert den ersteren, beschickt ihn mit frischer Flüssigkeit und schaltet ihn wieder in die Batterie ein, deren letztes Glied er sodann bildet.

Auf den beiliegenden Zeichnungen ist ein aus einer Batterie von einzelnen mit einander communicirenden Entwicklern bestehender Apparat mit continuirlichem Betriebe zur Gewinnung von Ammoniak aus Sielwässern und ähnlichen Flüssigkeiten unter Benutzung eines Vacuums dargestellt. In der Praxis bestehen die Entwickelungsgefäfse aus Metall, Beton oder anderem passenden Material von dem verlangten Widerstände gegen den Druck der Atmosphäre.

Der dargestellte Apparat besteht beispielsweise aus vier aufrechten und cylindrischen Entwicklern ABCD. Nachdem im Apparat durch die mit dem nach A führenden Rohr N communicirende Pumpe ein hinreichendes Vacuum erzeugt ist, schickt man die Flüssigkeit durch den Einlauf E in die Batterie; dieselbe steigt zunächst in A bis zum Niveau des Ueberlaufrohres F, fällt durch dieses nach B, steigt hier bis zum Niveau des Ueberlaufrohres G, fällt durch letzteres nach C, wo sie abermals bis zum Niveau des Ueberlaufes H steigt, durch welchen sie nach D gelangt, um, wenn bis zum Rande des dortigen Ueberlaufes / gestiegen, durch diesen bei O aus dem Apparate entlassen zu werden. Man ersieht ' aus der Zeichnung, wie die Niveaus der Standrohre von

G bis nach / immer tiefer liegen, so dafs auch die Flüssigkeitssäulen der einzelnen Entwickler von A bis D dementsprechend kürzer werden. Es ist diese Einrichtung getroffen, um den aus dem Eintauchen der Dampfeinleitungs- bezw. Ueberführungsrohre in die Flüssigkeit resultirenden Dampfdruck zu überwinden. Es kann in Fällen für vorteilhaft befunden werden, sowohl die Flüssigkeitsniveaus als auch die Ueberfallrohre in allen Entwicklern in der gleichen Horitalen anzuordnen; man wird alsdann die Entwickler selbst in verschiedener Höhe so anordnen, dafs D am niedrigsten und A am höchsten liegt. Durch die Decke von D tritt ein Dampfeinlafsrohr-_/ und steigt abwärts bis zu passender Tiefe unter das Flüssigkeitsniveau; aus D führt ein ähnliches Rohr K in gleicher Weise den Dampf nach C, aus diesem ein solches Rohr L nach B und schliefslich aus diesem ein viertes M nach A, an dessen Decke alsdann der Dampf, mit Ammoniak beladen, durch das mit der Luftpumpe communicirende Rohr N austritt.

Der Betrieb des Apparates ist folgender: Die Gefäfse AB CD . . . werden sämmtlich mehr oder weniger evacuirt und, wie beschrieben, mit Flüssigkeit beschickt. In jedem Gefäfse ist die Flüssigkeit bis zu der Temperatur vorgewärmt, welche dem Wasserdampf gestattet, bei dem herrschenden niederen Druck ohne Condensation den Apparat zu passiren. Diese Temperatur wird je nach dem hergestellten Vacuum variiren; sie wird bei einem Druck von ca. 12,7 mm ungefähr 28° C, bei einem Druck von ca. 25,4 mm etwa 33⁰ C. betragen. Es ist also in ökonomischer Beziehung die Erreichung eines möglichst energischen Vacuums von gröfster Bedeutung. Nachdem der Dampf durch J eingelassen, tritt er durch die betreffenden Rohre KL M hinter einander in jedes der Gefäfse CBA und verläfst die Batterie nach der Pumpe hin.

Das in der behandelten Flüssigkeit enthaltene Ammoniak, sowie auch die übrigen gegenwärtigen flüchtigen Körper werden von dem durchstreichenden Dampf aufgenommen, und es ergiebt sich der getroffenen Anordnung gemäfs, dafs der Ammoniakgehalt der Flüssigkeit von A nach D immer mehr abnimmt, derjenige des Dampfes aber dementsprechend von D nach A steigt. Die Anzahl der zu einer Folge oder Batterie vereinigten Ammoniakentwickler sollte nun so grofs sein, dafs der letzte derselben, d. h. derjenige, in welchen der Dampf immer frisch eintritt, möglichst erschöpft ist, wenn der erst eingetretene Dampf nach JV übertritt. Während in der beschriebenen Weise ein continuirlicher Dampfstrom die Batterie von D nach A durchstreicht, strömt, auch continuirlich nachgespeist und auf die entsprechende Temperatur vorgewärmt, die Flüssigkeit von A nach D und verläfst schliefslich erschöpft die Batterie durch den Ablauf O unter Beihülfe einer Pumpe oder einer anderen für solche Zwecke geeigneten Vorrichtung.

Es ist leicht ersichtlich, dafs die Bewegung der Siel- und anderen Flüssigkeit continuirlich von Entwickler zu Entwickler in der einen und die des Dampfes ebenso continuirlich in der anderen Richtung erfolgt; beide Richtungen sind in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet. Die Dampfüberleitungsrohre besitzen einen Querschnitt von solcher Weite, dafs der Uebertritt des Dampfes bequem erfolgen kann; auch ist es wichtig, sie nicht tiefer in die Flüssigkeit eintauchen zu lassen, als eben nöthig ist.

Der ammoniakbeladene Dampf passirt Absorptionsgefäfse, von wo der nicht condensirte Dampf mit den etwaigen übrigen gasförmigen Beimischungen nach der Pumpe strömt, die vortheilhaft ununterbrochen in Thätigkeit erhalten bleibt.

Bei der vorbeschriebenen Behandlung von Sielwässern u. dergl. Flüssigkeiten mischt man dieselben sehr zweckmäfsig vor dem Einbringen in den Apparat mit so viel Kalk, dafs alle darin suspendirten soliden Bestandtheile zum Setzen gebracht werden; nach dem Setzen wird alsdann die klare Flüssigkeit in die Entwickler geschickt. Man erzielt durch eine solche Vorbehandlung eine reichlichere Ausbeute an Ammoniak und natürlich gleichzeitig eine durchgreifendere Reinigung und Unschädlichmachung der Flüssigkeit. Bei anderen Flüssigkeiten als Sielwässer ist die bezeichnete Vorbehandlung gänzlich facultativ; in Fällen, wo die Flüssigkeit selbst schon alkalisch ist und das Ammoniak in derselben frei existirt, wird man davon absehen, sie aber unbedingt in Anwendung bringen müssen bei sauren oder das Ammoniak in gebundenem Zustande enthaltenden Flüssigkeiten. Statt Kalk können natürlich auch andere alkalische Erden, sowie Alkalien benutzt werden.

Bei der Ausführung des beschriebenen Verfahrens wird die Temperatur in jedem Entwickler von A nach D sich allmälig steigern, veranlafst theils durch den Widerstand, welchen die Flüssigkeit dem Austreten des Dampfes aus den Ueberleitungsrohren entgegenstellt, theils durch die in den letzteren herrschende Reibung. Um diesem entgegenzuarbeiten und die Temperatur so niedrig und gleichmäfsig als möglich zu erhalten, kann in der Dampfüberleitung zwischen je zwei Entwicklern an einem geeigneten Punkte ein Ventilator installirt werden, der den Dampf mit einem dem zu überwindenden Widerstände gleichen Druck aus dem einen Entwickler in den anderen befördert.

Ferner sind, da der Dampf nur eine bestimmte Menge Ammoniak aufzunehmen ver-

mag, auf seiner Bahn an einem oder mehreren passend gelegenen Punkten »Ammoniakfänge« aufgestellt, in welchen der Dampf in Contact mit einer passenden Säure, wie Schwefelsäure, tritt, seinen Ammoniak an diese abgiebt und wiederholt in die Batterie zurückgelangt, um in den folgenden Gefäfsen neue Ammoniakmengen aufzunehmen.

Es hat sich ergeben, dafs ein Zusatz von Luft zu dem Dampf dessen Aufnahmefähigkeit dem Ammoniak gegenüber erhöht, doch steht diesem Vortheil andererseits eine Verminderung des Vacuums unter gleichzeitiger Erhöhung der Temperatur gegenüber, so dafs eine Mischung von Dampf und Luft nur da in Benutzung genommen werden sollte, wo genügend kräftige Pumpen zur Verfugung stehen.

Es ist ferner wichtig, dafs die zu behandelnden Flüssigkeiten, bevor sie zur Verarbeitung in den Apparat geschickt werden, von allen etwa darin enthaltenen Gasen befreit werden, indem diese nur das Vacuum beeinträchtigen und die Betriebstemperatur schädlich erhöhen. Schliefslich sei noch bemerkt, dafs die Form und Detailausführung der dargelegten Erfindung sich mannigfach variiren lassen und deshalb nicht auf die beschriebenen beschränkt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Bei der Behandlung von Sielwässern und anderen ammoniakalischen Flüssigkeiten behufs Ammoniakgewinnung der dargestellte Apparat, bestehend aus einer Folge von Entwickelungsgefäfsen ABCD... in Combination mit den Ueberleitungsrohren KL M. . . für den Dampf und den Ueberlaufrohren. FGHI. . . für die Flüssigkeit, welch letztere, entgegengesetzt der Dampfstromrichtung, in immer tiefer liegendem Nieveau angebracht sind, während erstere der Flüssigkeitsstromrichtung entgegen mit ihrer Auslafsöffnung ein immer höheres Niveau einnehmen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.