DE28436C - Apparate zur Gewinnung von Ammoniak aus Sielwässern - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Neuerungen bei der Behandlung von Sielwässern und ähnlichen Flüssigkeiten, wie beispielsweise der Abwässer von Zuckerfabriken, behufs deren Verarbeitung auf Ammoniak, sowie an den hierzu dienenden Apparaten, und besteht dieselbe in der Anwendung eines partiellen Vacuums, um das Sieden solcher Wässer bei niederer Temperatur ausführen zu können; gleichzeitig wird dieses Vacuum in Verbindung mit dem Atmosphärendruck zum Durchführen der genannten Flüssigkeit durch die Ammoniakentwickler nutzbar gemacht. Dies wird dadurch erreicht, dafs man mittelst des Atmosphärendruckes die frisch in den Apparat eintretende Flüssigkeit auf einen Kolben wirken läfst und die dadurch entwickelte motorische Kraft zum Durchtreiben der Flüssigkeiten durch die Apparate verwendet. Da die also auf Grund der zwischen dem Atmosphärendruck aufserhalb und dem Vacuum innerhalb des Apparates bestehenden Differenz entwickelte motorische Kraft zur Hervorbringung der Flüssigkeitsbewegung in den meisten Fällen nicht genügt, mufs man den dazu benöthigten Zuschufs an motorischer Kraft von irgend einer disponiblen Quelle ableiten.

Ein anderer Theil dieser. Neuerungen besteht in der'Trennung des Ammoniaks aus den aus den Flüssigkeiten entwickelten Dämpfen an Punkten, wo sich dieselben als hoch mit Ammoniak gesättigt erweisen und in der Zurückleitung des entammoniakalisirten Dampfes in den Apparat behufs neuer Aufnahme frischer Ammoniakmengen. Hierzu bringt man die ammoniaksatten Dämpfe mit in geschlossenen Gefäfsen befindlicher Schwefelsäure oder anderer passender Säure in wirksamen Contact, wodurch das Ammoniak fixirt wird.

Auf den beiliegenden zwei Blatt Zeichnungen veranschaulicht:

Fig. ι in einem Verticalschnitt die zur Ausführung meiner Erfindung dienende Maschine;

Fig. 2 giebt ebenfalls als Verticalschnitt eine Modification derselben, und

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt durch einen Theil des in Fig. 2 dargestellten Mechanismus zur Bethätigung der Pumpe.

Würde in dem Gefäfs A ein vollständiges Vacuum herrschen, so würde eine Vermehrung des aus den Niveaudifferenzen herrührenden Druckes um einen Atmosphärendruck von i,oss kg pro ι qcm die Flüssigkeit in dasselbe drücken und zu seiner Entfernung ein gleicher Druck zu überwinden sein. Wenn das Abflufsrohr eine Wassersäule von einer senkrechten Höhe enthält, die den genannten Atmotphärendruck compensirt (gewöhnlich ca. 10 mm), so wird die Flüssigkeit ohne irgend welche Beihülfe von selbst abfliefsen, d. h. wo die genannten Bedingungen nicht erfüllt sind, ist man gezwungen, diesen Abflufs durch eine Pumpe oder ähnlich functionirende Vorkehrungen zu bewirken, und bezwecken die vorliegenden Neuerungen mittelst eines eigenthümlichen Mechanismus diese Pumpe etc. durch die motorische Kraft zu treiben, welche aus der Wirkung des Atmosphärendruckes auf die einströmende Flüssige keit resultirt und gleich ist der Differenz zwischen dem Druck aufserhalb und demjenigen innerhalb des Gefäfses A.

Bei der Ausübung dieser Erfindung wird der atmosphärische Druck zunächst dadurch in mo-

Claims (1)

1. torische Kraft umgesetzt, dafs man ihn auf Wasserwerke, Turbinen etc. wirken läfst und deren Bewegung auf die Pumpe zur Bewegung der Flüssigkeit überträgt. Dies kann namentlich auf zweierlei Weise erfolgen.

   In dem Apparat, Fig. i, ist A der Ammoniakentwickler, α das ihn speisende Wasserwerk und B die mit diesem in Verbindung stehende Pumpe; ersteres auf dem oberen, letztere am unteren Theil von A etablirt. Die Flüssigkeit tritt durch das Speiserohr c zunächst in den Ventilkasten d, welcher durch Wege fe sowohl mit dem oberen als mit dem unteren Theil des Cylinders α communicirt. Dieser steht mit dem Gefäfs A durch Rohr g in Verbindung, welches zugleich als Exhaust- und Wasserweg dient. Die Verbindungen zwischen dem Ventilkasten d, Cylinder α und Rohr g stehen unter dem regulirenden Einflufs eines vom Excenter i an der Betriebswelle / bethätigten Ventils h. Letzteres ist so angeordnet, dafs beim Aufsteigen des Kolbens b der Weg e nur mit dem Ventilkasten d und dem Speiserohr c communicirt, während der Weg / mit dem Rohr g und folglich auch mit dem Gefäfs A in Verbindung steht. Der Kolben b wird demgemäfs mit einem Druck von 1,055 kg pro 1 qcm plus dem von der Wassersäule im Speiserohr c ausgeübten Drucke gehoben, und die untere Partie des Cylinders A füllt sich mit in A zu verarbeitender Flüssigkeit. Sobald der Kolben b den höchsten Punkt seines Hubes erreicht hat, tritt der Weg f in Communication mit dem Speiserohr c, dagegen der Weg e mit A. Infolge dessen fällt der Kolben wieder und treibt die unter ihm befindliche Flüssigkeit durch das Rohr g nach A. Die auf diese Weise erzielte Hin- und Herbewegung wird entweder direct, durch eine horizontale Welle, oder indirect wie in Fig. ι angenommen, durch Lenkstange k, rotirende Welle /, Excenter / und Excenterstange nt auf die Pumpe übergeleitet.

   In der Modification, Fig. 2 und 3, vertritt die Rolle des eben beschriebenen Wasserwerkes eine Turbine. Dieselbe besteht aus dem äufseren Reservoir n, das mit der unteren Kammer 0 communicirt, die, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Anzahl gekrümmter Scheidewände / enthält und auf passende Weise fixirt ist. Auf der verticalen Welle ί sitzt aufgekeilt ein hohes Rad q mit Scheidewänden, deren Krümmung entgegengesetzt denen von p läuft, und rotirt dieses Rad q um die Kammer 0, so dafs die Räder beider einen leisen Zwischenraum zwischen sich lassen. Sobald in A das Vacuum erzeugt ist, wird die nach 11 gespeiste Flüssigkeit mit einem Druck von 1,055 kg pro ι qcm plus dem der Höhe der Flüssigkeitssäule im Speiserohr entsprechenden Drucke durch die gekrümmten Abtheilungen der Kammer 0 geprefst und dann mit demselben Druck gegen die entgegengesetzt gekrümmten Scheidewände / des Rades q gestofsen, so dafs dieses rotirt. Die so erzeugte motorische Kraft wird mittelst der verticalen Welle ί des Getriebes t und der horizontalen Welle j auf die Pumpe B übertragen.

   Es mag noch darauf hingewiesen werden, dafs, obschon bedeutende Fallhöhen zu Gebote stehen und zur Mitwirkung für die Bewegung der Flüssigkeiten die Apparate herangezogen werden können, dennoch die auf beschriebene Weise entwickelte motorische Kraft durch anderswoher zugeleitete verstärkt werden mufs, da die Transmission unvermeidliche Kraftverluste nach sich zieht.

   Besteht der Apparat zur Entwickelung von Ammoniak aus einer Reihe oder Batterie von Entwickelungsgefäfsen A, so ist für den wirksamen Betrieb vortheilhaft und selbst nothwendig, den entwickelten Dämpfen von Zeit zu Zeit den Ammoniakgehalt zu entziehen. Versuche haben ergeben, dafs in einem Vacuum, welches Wasser bei ca. 21 ° C. zum Sieden bringt, der Dampf nur mit Schwierigkeit mehr als V₈₀₀ seines Gewichtes an Ammoniak aus der Flüssigkeit aufnimmt, wenn diese etwa nur 0,23 g davon in' ca. 4,5 1 enthält. Es ist also räthlich, die Dämpfe da, wo sie den angezeigten Sättigungsgrad erreichen (was natürlich abhängt von der Temperatur und dem Ammoniakgehalt der betreffenden Flüssigkeit), von dem Ammoniak zu entlasten und ammoniakfrei, also mit der ursprünglichen Wirkungsfähigkeit wieder in den Apparat zurückzuschicken, wodurch man die zur vollen Extraction benöthigte Menge Dampf ganz beträchtlich reducirt. Man erreicht dies einfach so, dafs man die ammoniaksatten Dämpfe mit Säuren oder anderen ammoniakbindenden oder -absorbirenden Substanzen in Berührung bringt. Hierzu eignet sich insbesondere Schwefelsäure. Die Ammoniakabsorption ist im übrigen ganz unabhängig von der Construction und dem Betrieb der Ammoniakentwickler und findet in geschlossenen Gefäfsen statt, in welche der gesättigte Dampf durch am oberen Theil der Entwickelungsgefäfse A ausgehende Rohre so übertritt, dafs er gezwungen ist, vom Boden des Absorptionsgefäfses aus durch das Absorptionsmittel hindurch nach oben zu passiren, oder man wendet den Scrubbern der Gasfabriken ähnliche Vorrichtungen an. In letzterem Falle rieselt die Säure von oben nach unten, während der ammoniakhaltige Dampf entgegengesetzt von unten nach oben steigt und daselbst ammoniakfrei entlassen wird.

   Paten τ-Ansprüche:

   i. Bei der Behandlung von Sielwässern und anderen ammoniakhaltigen Flüssigkeiten behufs Ammoniakgewinnung in Combination mit der Vacuumkammer A die Wassermaschine, Fig. 1, zum Betriebe der Pumpe B,

   bestehend aus einem Cylinder a mit Kolben b und Ventilkasten d, dessen von einem Excenter auf der Hauptwelle bewegtes Ventil h mittelst der Oeffnungen e und f die Communication zwischen Cylinder α, Ventilkasten d und Vacuumkammer A regulirt, so dafs der Kolben b abwechselnd steigt und fällt.

   Bei der Behandlung von Sielwässern und anderen arnmoniakhaltigen Flüssigkeiten behufs Ammoniakgewinnung in Combination mit der Vacuumkammer A die die Pumpe B bethätigende Wassermaschine, Fig. 2, bestehend aus der äufseren Kammer n, der unteren, mit gekrümmten Scheidewänden versehenen Kammer o, und dem um diese Kammer rotirenden und mit entgegengesetzt gekrümmten Scheidewänden versehenen hohlen Rad q mit Vorrichtungen zur Uebertragung seiner Bewegung an die Pumpe JB. Bei dem beschriebenen Verfahren zur Ammoniakgewinnung aus Sielwässern und anderen Flüssigkeiten die Scheidung des Ammoniaks vom Wasserdampf an einem oder mehreren Punkten auf seinem Wege durch eine Reihenfolge von Ammoniakentwickelungsapparaten durch Durchleiten dieses Dampfes durch Absorptionsgefäfse.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.