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Verfahren zur Verdampfung, Destillation und Kühlung.
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Bekanntlich ist der Verdampfungseffekt beim Erhitzen von Flüssigkeiten
direkt proportional der Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels und der Entweichungsmöglichkeit
der entwickelten Dämpfe. Andererseits ist das direkte Erhitzen zu verdampfender
Flüssigkeiten manchmal umständlich, mit Wärmeverlusten verbunden, zumal, wo es sich
um Nachfüllen handelt, und häufig des Stoßens der Flüssigkeiten wegen unzweckmäßig.
Diesen Übelständen will das den Gegenstand vorliegender Erfiddung bildende Verfahren
abhelfen. Es beruht auf der Ausnutzung der Kapillarität einer in ein mit Flüssigkeit
gefülltes Gefäß teilweise eintauchenden porösen Saugmasse, wodurch eine möglichst
große Verdunstungsoberfläche gebildet wird, und ferner auf der Einwirkung von Mitteln
auf letztere. welche die Verdampfung der hochgesogenen Flüssigkeit befördern. Andererseits
kann diz in dem die Saugmasse umgebenden Luftraum entstehende Abkühlung nutzbar
gemacht wer den. Die Saugwirkung der porösen Mass -kann durch Berieselung unterstützt
werden. während die Verdampfung selbst und damit auch die Kühlwirkung durch Anordnung
eincr Wärmequelle im Innern der Saugmasse bzw durch Einwirkung eines Luftstromes
gefördert wird.. Zur Ausführung des Verfahren kommt eine Vorrichtung zur Verwendung,
die in einem mit Flüssigkeit gefüllten Gefäß besteht, in welches ein aus saugfähiger
Massiv hergestellter Hohlkörper taucht, in dessen Innern eine Wärmequelle angeordnet
ist, während er von einem auf den Flüssigkeitsbehälter aufsitzenden oben eine Ausströmungsöffnung
aufweisenden Mantel umgeben ist. Zun Zwecke der Regulierung der durch die Verdampfung
in dem Flüssigkeitsniveau unc'.
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Mantel abgeschlossenen Luftraum entstehenden natürlichen Zugwirkung
sind in seiner unteren Partie mehr oder weniger verschließbare Öffnungen angeordnet,
auch sind Anschlußstützen vorgesehen für Saug- und Preßluft zur Erhöhung der Kühlwirkung.
Zum Zwecke der Destillation werden die entwickelten Dämpfe von oben in eine zweite
Vorrichtung der beschriebenen Art geleitet, die ausschließlich als Iühler wirkt,
wobei die Dämpfe die Wärmequelle darstellen und zweckmäßig Saug- oder Preßluft zur
Verwendung kommt. In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei beispielsweisen
Ausführungsformen dargestellt. Abb. I, 2 und 3 zeigen einen Verdampfer in Ansicht
und Vertikalschnitt bzw.
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Horizontalschnitt nach Linie 1-1 der Abb. 2.
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Abb. 4 ist eine schematische Darstellung einer Destillationsvorrichtung.
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Ein Gefäß a ist zur Beschickung mit einer zu verdampfenden Flüssigkeit
bestimmt. Es weist in seiner oberen Partie Öffnungen b auf, über die ein gelochter
Ring c greift, durch dessen Drehung die als Luftzutritt dienenden Offnungen b mehr
oder weniger überdeckt werden können. Mittels bajonettartigen Verschlusses e ist
über den Rand des Gefäßes a ein Mantels mit Öffnung g gestülpt. Eine Wärmequelle
h mit ihren Stromzuleitungsdrähten i ist in ein auf den Boden des Gefäßes a angeordnetes
Rohr k eingesetzt. Sie besitzt zu dem Zwecke einen Rohraufsatz 1, in dem die Drähte
liegen. Die Wärmequelle h ist ferner mit einer Hülle ei umgeben, die auf dem Rohr
I befestigt ist. Über diese Hülle so wird sodann ein hohler Saugkörper gestülpt
und auf dem Boden des Gefäßes a aufgesetzt Er besteht aus einem oben geschlossenen
Zylinder o, dessen Wandung aus porösem Material » gebildet wird. Im Gefäß a ist
schließlich ein seitliches Rohr p angeordnet, in dem sich ein Schwimmer q mit Stange
I bewegen kann. Diese greift durch eine Öffnung s des Gefäßes a, welche zum Zuleiten
der Flüssigkeit dient.
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In der Destillationsvorrichtung (Abb. 4) ist der Mantel f eines Verdampfers
gemäß obiger Beschreibung durch einen Helm mit Rohr u abgeschlossen, an das eine
durch eine Kühlvorrichtung führende Schlange v anschließt. Im Gefäß a' steht der
poröse Hohlkörper
w und umgibt die Schlange zs, während ias Ganze
durch einen Mantel f' eingehüllt ist. der oben offen ist und in der unteren Partie
Lufteintrittsöffnungen x und .r' aufweist. y ist eine Vorlage mit zwei Hälsen s
und'.
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Die Ausführung des Verfahrens mittels deibeschriebenen Vorrichtung
richtet sich nach dem Verwendungszweck. Das Gefäß a wird mit der zu verdampfenden
Flüssigkeit beschickt. Wird dann der elektrische Strom eingeschaltet, so treten
schon nach kurzer Zeit Dämpfe durch die Öffnung g aus, und es setzt bald eine lebhafte
Verdampfung ein. Die Flüssigkeit im Gefäß a bleibt kalt, ebenso macht sich eine
Abkühlung des Mantels f bemerkbar. Verdampfung und Abkühlung lassen sich durch Einstellung
des Ringes e regulieren. Dies kann auch durch zweckmäßige Dimensionierung des Saugkörpers
o und relative Verstellung der Hülle 971 und des Mantels f erfolgen. Die durch die
aufsteigenden warmen Dämpfe erzeugte Zugwirkung kann außerdem durch künstliche Mittel
befördert und damit eine erhöhte oder beschleunigte Verdampfung bzw. Abkühlung bewirkt
werden. Wärmeverluste lassen sich durch zweckmäßige Isolierung des Mantels t vermeiden.
Es ist auch der Fall vorgesehen, durch bekannte Mittel den Saugkörper zu berieseln.
Dabei bleibt die Flüssigkeit im Gefäß a kalt und kann im Bedarfsfall noch gekühlt
werden. Das in Abb. I bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel findet da Verwendung,
wo es sich um bloßes Verdampfen zur Konzentration von Flüssigkeiten oder zum Umkristallisieren
handelt. Im ersteren Fall fällt der Umstand ins Gewicht, daß dieWärmequelle nicht
direkt auf das Gefäß und seinen Inhalt wirkt, somit ganz besonders das lästige Stoßen
vermieden werden und beispielsweise ungestörte Kristallisation erfolgen kann. Eine
Anlage für Destillationszwecke zeigt die in Abb. 4 dargestellte und beschriebene
kombinierte Ausführungsform. Als Saugkörper können Tonkörper oder aus Bimsstein
hergestellte Zellen Verwendung finden, und als Wärmequellen können nach Bedarf beliebige
andere bekannte Heizanlagen angeordnet werden, so z. B. bei Säurekonzentrationen.
In Destillationsanlagengemäß Abb. 4 kann die Schlange durch ein Kondensationsrohr
anderer bekannter Art ersetzt werden.