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Verfahren zum Entwässern sowie Destillieren von Teer, Öl usw. Zum
Entwässern von Teer bzw. zur Destillation von Teer, Öl und anderen zähen und flüssigen
Stoffen ist es bereits vorgeschlagen worden, durch die zu behandelnden Stoffe einen
heißen Gasstrom hindurchzudrücken oder zu saugen, wobei die Verdampfungswärme entweder
unmittelbar durch den heißen Gasstrom geliefert oder ,ganz oder teilweise durch
Außenbeheizung des Verdampfer- bzw. Destillationsgefäßes zugeführt wird. Für die
Durchführung dieses Verfahrens ist eine große Berührungsfläche der zu destillierenden
Stoffe mit dem Gas von wesentlicher Bedeutung. Die völlige Aufteilung des Gases
in kleine Bläschen im Bade stößt aber auf erhebliche Schwierigkeiten. Selbst wenn
das Gas durch feine öffnungen eines Verteilungsrohres in das Bad eintritt, schließen
sich die Bläschen, ehe sie die Oberfläche erreichen, wieder zu wenigen großen Blasen
zusammen. Die Folge ist, daß auf jeden Kubikmeter Heizgas nur eine verhältnismäßig
geringe Menge von Verdampfungsprodükten entfällt.
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Dieser Mangel des bekannten Verfahrens soll gemäß der Erfindung dadurch
beseitigt werden, daß die zu entwässernden bzw. zu destillierenden Stoffe durch
Schlagwirkung zerstäubt und zusammen mit dem Heizgas in wirbelnde Bewegung versetzt
werden. Dadurch wird erreicht, daß die zu destillieren-_ den Stoffe mit dem Gas
in feinster Tropfenform gemischt werden, so daß sie die denkbar günstigste Aufnahmefläche
für die Verdampfungswärme bieten und mit dem Gas in innige Berührung kommen. Es
ist bei der Entwässerung von Teer bereits vorgeschlagen worden, das zu entwässernde
Gut mechanisch zu zerschlagen. Nach dem bekannten Verfahren wird der Teer ununterbrochen
durch ein von außen beheiztes Gefäß oder Rohrsystem gepumpt und in letzterem auf
etwa i io ° erhitzt, wodurch im Gefäß oder Rohrsystem ein überdruck von einigen
Atmosphären entsteht. Der überhitzte Teer wird gegen ein Turbinenrad geleitet, das
in einem besonderen, unbeheizten Gefäß gelagert ist. Dadurch wird das Rad in Umdrehung
versetzt, wobei der erhitzte Teer in Richtung der Tangente fortgeschleudert und
an den Gefäßwandungen zerspritzt wird. Der Teer läuft dann an den Wandungen des
Gefäßes herab und gelangt abwechselnd auf äußere, an den Gefäßwandungen und innere,
an der hohlen Turbinenwelle befestigte Ouerbleche, wobei er j edesmal erneut einer
Schlag- und Schleuderwirkung unterliegt. Infolge der beim Verlassen des Erhitzergefäßes
eintretenden Entspannung geht das im Teer enthaltene Wasser vermöge der dem Teer
von der vorhergegangenen Erhitzung innewohnenden Wärme in Dampfform über. Die Hauptmenge
des Dampfes entweicht vom Turbinenrad aus unmittelbar durch eine obere Dampfabführung
des Gefäßes, während die noch vom Teer umschlossenen Dampfteilchen durch das Zerschlagen
des Teeres frei werden und dann ebenfalls zur Dampfabführung emporsteigen sollen.
Die Erhitzung des Teeres findet also ausschließlich in dem beheizten
Gefäß
oder Rohrsystem statt, während die Verdampfung des Wassers zeitlich und räumlich
getrennt von der Erhitzung durch die in dem unbeheizten Gefäß -eintretende Entspannung
erfolgt, wobei (las ebenfalls zeitlich und räumlich von der Erhitzung getrennte
Zerschlagen des Teeres nur den Zweck hat, Teer und Wasserdampf mechanisch voneinander
zu trennen.
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Das neue Verfahren unterscheidet sich von jenem bekannten Verfahren
grundsätzlich dadurch, daß der Teer in einem Verdampfergefäß mechanisch zerschlagen
und zerstäubt und gleichzeitig mit einem heißen Gas in Berührung gebracht wird.
Erhitzen, Zerschlagen und Verdampfen stellen also hier einen zeitlich und räumlich
zusammenfallenden Arbeitsvorgang dar, wobei durch das Zerschlagen des Teeres o.
dgl. die denkbar günstigste Aufnahmefläche für die vom Heizgas übermittelte Verdampfungswärme
geschaffen werden soll. Während bei dem bekannten Verfahren das Überschäumen des
Teeres dadurch verhindert wird, daß die Erhitzung unter Überdruck erfolgt, ist bei
dem neuen Verfahren das Überschäumen des Teeres dadurch ausgeschlossen, daß einmal
die jeweils in Behandlung befindliche Teermenge verhältnismäßig gering ist, andererseits
die Verdampfung durch unmittelbare Berührung mit dem Heizgas, also unter einem Teildruck
erfolgt, was mit einer wesentlichen Erniedrigung des Siedepunktes verbunden ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur
Ausführung des neuen Verfahrens schematisch im senkrechten Schnitt dargestellt.
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a ist ein Verdampfer- oder Destilliergefäß, dessen unterer Abschluß
durch einen Tauchverschluß b erfolgt. Durch das Rohr treten die heißen Gase in das
Gefäß a ein, während das Gasdampfgemisch durch den Stutzen d abzieht. Im
Gefäß a ist auf einer Welle e ein nach Art eines Ventilatorrades oder eines
Desintegratorkorbes eingerichteter Mischer und Zerstäuber f gelagert, der beim Betriebe
der Vorrichtung ständig umläuft. Die zu destillierenden Stoffe werden kalt oder
vorgewärmt durch das Rohr g zugeführt und treten durch ein feststehendes Verteilungsrohr
h in feinen Strahlen in den Mischer f. Durch den letzteren werden die Stoffe durch
Schlagwirkung vollständig zerstäubt und mit dem Heizgas durcheinandergewirbelt.
Die Stoffe kommen also mit dem Gas in Form feinster Tröpfchen in innige Berührung,
so rlaß die darin enthaltenen flüssigen oder flüchtigen Bestandteile vollständig
verdampft werden. Durch stufenweise Erhöhung der NerdampfungAwärme können natürlich
in fraktionierter Destillation sämtliche flüssigen und flüchtigen Stoffe getrennt
verdampft werden. Die Verdampfungsprodukte ziehen mit dem Gas durch den Stutzen
d ab und werden in bekannter Weise in einem Kühler o. dgl. niedergeschlagen. Die
nicht verdampfbaren Tropfen fallen in den Tauchverschluß b, von wo sie abgezogen
werden. Für den Tauchverschluß werden hierbei zweckmäßig dem Destillationsgut entsprechende
reine Stoffe, z. B. reiner Teer, 0I o. dgl., gewählt.
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Das Heizgas kann gegebenenfalls erst im Verdampfergefäß auf die erforderliche
Arbeitstemperatur gebracht werden, indem z. B. das Verdampfergefäß durch die Wandungen
hindurch von außen oder mittels Heizrohre oder -schlangen von innen beheizt wird.
In jedem Falle bildet aber das Gas den eigentlichen Wärmeträger, welcher die Verdampfungswärme
an die zu verdampfenden Stoffe abgibt. Ferner können die zu destillierenden Stoffe
überhitzt in den Verdampfer eingespritzt werden; dies empfiehlt sich jedoch nicht
für Teerwasseremulsionen, weil dabei leicht Dampfstöße eintreten können.
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Das neue Verfahren eignet sich besonders vorteilhaft für die Entwässerung
von Teer bzw. Teerwasseremulsionen. Da ein Überschäumen nicht eintritt, ist es möglich,
mit der Arbeitstemperatur bis an die Grenze des Siedepunktes der niedrigst siedenden
Teeröle hinaufzugehen, wodurch der Entwässerungsvorgang wesentlich beschleunigt
wird.