DE3011574A1

DE3011574A1 - Wasserdestilliergeraet

Info

Publication number: DE3011574A1
Application number: DE19803011574
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Chem. Dr. 6454 Bruchköbel Brüning; Jürgen 6457 Maintal Roth
Original assignee: Heraeus Quarzschmelze GmbH; Heraeus Schott Quarzschmelze GmbH
Current assignee: Bruening Rolf Dipl-Chem Drrernat 6454 Bruc
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1981-10-01
Also published as: DE3011574C2

Description

Patent- und Gebrauchsmust erhilfsanmeldung
"Wasserdestilliergerät" Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserdestilliergerät zur Gewinnung von Wasser höchster Reinheit, wie es in der Medizin, der Biologie und auch in Chemie und Physik venfendet wird.
Die Aufgabe der Herstellung vcn reinem Wasser ist schon sehr alt. Sie reicht zurück bis ins 19. Jahrhundert.
So ist aus der US-PS 524 887 ein Verfahren zur Herstellung von reinem Wasser bekannt, bei dem der erzeugte Wasserdampf mit Ijuft vermischt zunächst überhitzt und danach zur Gewinnung des gewünschten reinen Wassers kondensiert wird.
Dieses bekannte Prinzip des Uberhitzens des Wasserdampfes vor der Kondensation wurde auch bei der aus der Zeitschrift Science, Vol. 180. Nr. 4081, 6. April 1973, Seite 17 bekannten, aus Glas mit hohem SiO2-Gehalt bestehenden Wasserdestilliervorrichtung beibehalten. Das Wasser wird über einen Zufuhrstutzen dem zu erhitzenden Wasserbehälter zugeführt.
Der im Wasserbehälter erzeugte Wasserdampf, der mit Sauerstoff behandelt ist, wird an einem in einer vertikalen Kolonne angeordneten, glühenden Platindraht vorbeigeleitet, ehe er in einem Kondensator abgekühlt und als gereinigtes Wasser gesammelt wird.
In der Veröffentlichung "Analytical Chemistry", Vol. 45, Nr. 8, Juli 1973, Seite 1332 wird schließlich eine Überhitzung des Wasserdampf-Sauerstoff-#emisches auf 750 bis 8000 C in einer vertikalen Kolonne aus Quarzglas, die von einem auf 900 bis 10000 C aufgeheizten Ofen umgeben ist und ein Pt/Rh-Netz enthält, durchgeführt, wodurch eine Pyrolyse von organischen Verunreinigungen erzielt wird. Im der Uberhitzungsstufe nachgeschalteten Kondensator wird der überhitzte Dampf abgekühlt und man gewinnt ultrareines Wasser, das für Oberflächen- und elektrochemische Arbeiten verwendet wird.
All den bekannten, vorerwähnten Wasserdestilliergeräten mit Überhitzungsstufe zwischen Wasserbehälter und Kühler ist gemeinsam, daß sie einen voluminösen Aufbau besitzen und für die Uberhitzungsstufe eine separate Heizvorrichtung erfordern.
Schließlich sind aus der GB-PS 1 158 696 Wasserdestillierapparate aus Quarzglas mit einer Blase ftir das zu destillieren de Wasser und einem Kondensator bekannt, bei denen ein Tauchheizkörper in das zu destillierende Wasser hineinragt. Der Tauchheizkörper enthält in einer Quarzhülle einen elektrischen Heizleiter.
Bekannt ist außerdem aus dem DE-Gm 79 o6 417 ein Destilliergerät aus Quarzglas mit einer waagrecht angeordneten Blase, die die zu destillierende Flüssigkeit aufnimmt. In die Blase hinein ragt ein Infrarotstrahler mit Außenhüllrohr aus Quarzglas. Er ist oberhalb der zu destillierenden Flüssigkeit angeordnet. Dieses Destilliergerät weist ferner einen schräg zum Boden der Blase geneigten Kühlfinger auf, von dem das Destillat in einen Abfuhrstutzen abtropft. Die zu destillieren de Flüssigkeit wird über einen Zuflußstutzen seitlich an der Blase angeordnet zugeführt. Die Achse des Zuflußstutzens ist zum Blasenboden geneigt. Der Abflußstutzen für das Destillat weist einen Hüllkörper auf, der auf seiner inneren Seite als Schliff ausgebildet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein aus Quarzglas bestehendes Wasserdestilliergerät mit Uberhitzungsstufe zur Herstellung von hochreinem Wasser zu schaffen, das möglichst kompakt und in energiesparender Whise ausgebildet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe für ein Wasserdestilliergerät mit einer Blase für das zu destillierende Wasser, einem Wasserzufuhrstutzen, einer elektrischen Heizvorrichtung zum Verdampfen des Wassers, einem Kondesator zur Wiedergewinnung von gereinigtem Wasser und mit einer Überhitzungskolonne, die einerseits mit dem Dampfraum und andererseits mit dem Koniensator verbunden ist, wobei die Blase die Überhitzungskolonne und der Kondensator aus Quarzglas bestehen, erfindungs gemäß dadurch, daß sich in die länglich ausgebildete Blase ein mit einem Quarzglashüllrohr versehener Infrarotstrahler oberhalb einer Wasser-Niveauregelanordnung erstreckt, der von einer als Überhitzungskolonne wirkenden zum Blaseninnern offenen Quarzglashülle unter Freilassung eines Ringraumes umschlossen ist, deren anderes Ende in ein im Blaseninnern oberhalb der Wasser-Niveauregelanordnung befindliches schräg zum Blasenboden geneigtes Quarzglas-Kondensatorrohr mündet, in dessen Innern mit Spiel ein Kühler aus Quarzglas angeordnet und das mit einem die Blasenwand durchsetzenden Kondensatabfließstutzen verbunden ist und an dem dem Abfließstutzen entgegengesetzen Ende eine Entlüftungsöffnung aufweist.
Weitere vorteilhafte Merkmale des erfindungsgemäßen Destillergerätes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Wasserdestilliergerätes ergibt ein in außerordentlich gedrängter Bauweise ausgebildetes Wasserdestilliergerät, das außerordentlich raumsparend ausgebildet ist und daher zu seiner Aufstellung keine besonderen Stützkonstruktionen oder dergleichen erfordert. Die Ausbildung der Überhitzungsstufe in Form einer den als Oberflächenheizer wirkenden Infrarotstrahler mit Ringraum umschließender Quarzglashülle hat darüber hinaus den Vorteil, daß nur eine einzige Heizvorrichtung erforderlich ist, die eine Doppelfunktion erfüllt, nämlich einerseits die Oberflächenverdampfung des zu destillierenden Wassers und andererseits die Überhitzung des Wasserdampfes. Nur durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist es möglich, das Wasserdestilliergerät in sehr kompakter Bauweise herzustellen und damit auch energiesparend zu betreiben.
In den Figuren 1 und 2 ist schematisch ein Wasserdestilliergerät nach der Erfindung dargestellt.
Figur 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein erfindungsgesäßes Wasserdestilliergerät, Figur 2 eine Aufsicht auf das Wasserdestilliergerät nach Figur 1, teilweise aufgeschnitten.
In die länglich ausgebildete Blase 1 ragen zwei elektrisch betriebene Infrarotstrahler 2 hinein. Sie erstrecken sich mit Abstand über dem lfasserspiegel 3 in die Blase. Das Wasser 4 wird über den Wasserzufuhrstutzen 5 in die Blase eingeführt, die außerdem mit einer Wasser-Niveauregelanordnung 6, die im Ausführungsbeispiel als siphonartiger Uberlauf ausgebildet ist, versehen ist. Die Infrarotstrahler 2 weisen ein Quarzglashüllrohr 7 auf. Sie sind von einer Quarzglashülle 8 unter Freilassung eines Ringraumes umschlossen. Diese Quarzglashülle 8 ist am Ende 9 zum Blaseninnern offen. Das andere Ende der Quarzglashüllen 8 mündet in ein Gabelstück 10, das mit dem Quarzglaskondensatorrohr 11 verbunden ist. In dem Quarzglaskondensatorrohr 11 befindet sich der Kühler 12, der über einen Zufließstutzen 13 mit Kühlflüssigkeit versorgt wird, die über den Stutzen 14 abgeführt wird. In dem Ausführungsbeispiel ist das Gabelstück mit einem Kondensatabfließstutzen 15 verbunden, der außerhalb der Blase 1 von einem Rohrstück 16 umgeben ist, dessen offenes Ende innen als Schliffkörper 17 ausgebildet ist. Das Kondensatorrohr weist an dem dem Kondensatabfließstutzen gegenüberliegenden Ende eine Entlüftungsöffnung 18 auf.
Durch die Infrarotstrahler 2 wird durch Oberflächenheizung Wasser 4 verdampft. Der WasserdamZf tritt in das offene Ende 9 der Quarzglashülle ein /wird auf dem Weg zum Kühler 12 durch den Infrarotstrahler überhitzt. Der überhitzte Wasserdampf kondensiert im Kühler 12. Das Kondensat wird über den Kondensatabfließstutzen 15 in einem Behälter 19 gesammelt.
Wenn eine Sauerstoffbehandlung des Wasserdampfes gewünscht wird, so kann über ein Rohrstück 20 Sauerstoff in das Blaseninnere eingeleitet werden.
Die erfindungsgemäße Ausbildung des Wasserdestilliergerätes, bei dem Destillat und der überhitzte Wasserdampf an der gleichen Seite abgeführt bzw. zugeführt werden, hat noch den Vorteil, daß das hochreine Wasserdestillat in erhitzter Form in das Auffanggefäß 19 gelangt, wodurch die Sterilität des Destillats beibehalten bleibt.
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Claims

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung "Wasserdestilliergerät" PatentansPrüche 1. Wasserdestilliergerät mit einer Blase für das zu destillierende Wasser, einem Wasserzufuhrstutzen, einer elektrischen Heizvorrichtung zum Verdampfen des Wassers, einem Kondensator zur Wiedergewinnung von gereinigtem Wasser und mit einer Uberhitzungskolonne, die einerseits mit dem Dampfraum und andererseits mit dem Kondensator verbunden ist, wobei die Blase, die Uberhitzungskolonne und der Kondensator aus Quarzglas bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß sich in die länglich ausgebildete Blase (1) ein mit einem Quarzglashüllrohr (7) versehener Infrarotstrahler (2) oberhalb einer Wasser-Niveauregelanordnung (6) erstr#eckt, der von einer als Überhitzungskolonne wirkenden, zum Blaseninnern offenen Quarzglashülle (8) unter Freilassung eines Ringraumes umschlossen ist, deren anderes Ende in ein im oberhalb der Wasser-Niveauregelanordnung (6) befindliches, schräg zum Blasenboden geneigtes Quarzglaskondensatorrohr (11) mündet, in dessen Innern mit Spiel ein Kühler (12) aus Quarzglas angeordnet und das mit einem die Blasenwand durchsetzenden Kondensatabfließstutzen (15) verbunden ist und an dem dem Abfließstutzen entgegengesetzten Ende eine Entlüftungsöffnung (18) aufweist.
2. Wasserdestilliergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzufuhrstutzen (5) seitlich an der Blase (1) so angeordnet ist, daß seine Achse zum Blasenboden geneigt ist.
3. Wasserdestilliergerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasser-Niveauregelanordnung (6) als siphonartiger Überlauf ausgebildet ist.
4. Wasserdestilliergerät nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatabfließstutzen (15) außerhalb der Blase (1) von einem Rohrstück (16) umgeben ist, dessen offenes Ende innen als Schliffkörper (17) ausgebildet ist.
5. Wasserdestilliergerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Infrarotstrahler (2) mit jeweils einer als Uberhitzungskolonne wirkenden Quarzglashülle (8) aufweist, die über ein Gabelstück (10) miteinander und mit dem Quarzglaskondensator (11,12) verbunden sind.
6. Wasserdestilliergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an das Gabelstück (10) der Kondensatabfließstutzen (15) angesetzt ist.