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Verfahren zur Abscheidung von Gasen und flüchtigen Säuren.
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In der chemischen Industrie entstehen vielfach Lösungen, aus denen
Gase und flüchtige Säuren wiedergewonnen werden sollen. Diese Wiedergewinnung der
Säuren wird in der Regel durch eine Vakuumverdampfung der Lösungen ausgeführt. Wenn
nun die zur Herstellung des Vakuums dienende Pumpe, sofern sie aus Metall ist, betriebssicher
sein soll, so muß zwischen Verdampfungsapparatur und Pumpe eine weitgehende Kondensation
mit tiefer Temperatur und eine Flüssigkeitsabsorption eingeschaltet werden, da sonst
feuchte Gase in die Pumpe gelangen und die Wandungen derselben beschädigen. Will
man diese Vorsichtsmaßregel zur völligen Trocknung der Gase und Dämpfe vermeiden,
so muß man eine Pumpe aus säurefestem Material, z. B. aus Steinzeug, anwenden. Die
gewöhnlichen Pumpen aus diesem Material sind als Kolbenpumpen ausgebildet. Solange
es sich nun um die Verarbeitung geringer Mengen säurehaltiger Lösungen handelt,
lassen sich solche Kolbenpumpen aus Steinzeug gut verwenden; da eine einzige Pumpe
von verhältnismäßig kleiner Abmessung genügt, die erforderliche Arbeit zu leisten.
Die Herstellung solcher kleinen Pumpen aus Steinzeug bereitet aber keine Schwierigkeiten.
In der Regel kommen aber in der Praxis außerordentlich große Mengen säurehaltiger
Lösungen zur Verarbeitung, die eine Kolbenpumpe von großen Abmessungen erforderlich
machen würden. Die Ausführung derartig großer Kolbenpumpen aus Steingut ist aber
technisch nicht möglich. Wollte man aber trotzdem die Absaugung der flüchtigen Säuren
und Dämpfe durch Kolbenpumpen vornehmen, so müßte man eine große Anzahl kleinerer
Pumpen verwenden, was aber wiederum größere technische Schwierigkeiten mit sich
brächte.
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Vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Abscheidung
von Gasen und flüchtigen Säuren aus säurehaltilgen Flüssigkeiten, insbesondere aus
salzsäurehaltigen Zuckerlösungen, und besteht im wesentlichen darin, die Gase und
flüchtigen Säuren ohne Anwendung von Tiefkühl- und Absorptionsvorrichtungen durch
Strahlapparate oder Kreiselradgaspumpen aus Steinzeug o. dgl. säurefestem Material
entweder unmittelbar oder durch Vorschaltung eines gewöhnlichen Kondensators aus
der Verdampfungsanlage abzusaugen.
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Strahlapparate und Kreiselradgaspumpen sind für diesen Zweck bisher
noch nicht verwendet worden, sondern man bediente sich ausschließlich der Kolbenpumpen.
Wegen der großen Abmessungen, in denen diese Kolbenpumpen aber gehalten sein müßten,
war es außerordentlich schwierig, sie aus Steingut herzustellen. Strahlapparate
und Kreiselradgaspumpen lassen sich aber sehr gut in-Steingut ausführen, da sie
trotz großer Leistungsfähigkeit verhältnismäßig kleine Abmessungen
erhalten.
Der Vorschlag, diese Apparate für die Abscheidung von Gasen und flüchtigen Säuren
aus säurehaltigen Flüssigkeiten zu verwenden, bietet also einen Vorteil, der für
den gleichen Zweck noch nicht ausgenutzt worden ist.
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Die Herstellung der genannten Apparate aus Steingut ist an sich bekannt.
Es ist auch bekannt, daß man starke Säuren zweckmäßigerweise in Steingutgefäßen
behandelt. Neu ist aber die Verwendung von Strahlapparaten oder Kreiselradgaspumpen
aus Steinzeug zur Vakuumverdampfung säurehaltiger Lösungen.
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Derartige Apparate lassen sich bis zu den größten Abmessungen leicht
herstellen. Sie sind ähnlich gebaut wie die bekannten Kör tingschen Voll- oder Vielstrahlkondensatoren
für Dampfmaschinen und Dampfturbinen, nur mit dem Unterschiede, daß sie aus säurefestem
Material bestehen, und die Kreiselradgas- -pumpen sind dem System Westinghouse-Leblanc
ähnlich.
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Bei der Anwendung derartiger Apparate besteht der Vorteil, daß die
Trocknung der Gase und Dämpfe durch Tiefkühlung und Absorption fortfällt. Es genügt
die Einschaltung einer einfachen, bei normaler Temperatur arbeitenden Kondensation
zwischen Verdampfung und Pumpe. Für vieleFälle ist aber selbst dies nicht notwendig,
da sowohl ein Strahlapparat als auch eine Kreiselradgaspumpe imstande sind, zu gleicher
Zeit Dämpfe zu kondensieren.
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Die Strahlapparate und Kreiselradgaspumpen werden bekanntlich mit
einer Druckflüssigkeit betrieben. Will man die abzusaugenden Gase als solche wiedergewinnen,
so kann man als Druckflüssigkeit nicht Wasser verwenden, sondern man muß MI nehmen,
da dieses im Gegensatz zum Wasser nur sehr geringe Mengen der flüchtigen Säuren
absorbiert. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht also in der Verwendung von
Öl als Druckflüssigkeit für die Saugapparate.
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Handelt es sich nicht um die Gewinnung der Gase an sich, sondern
will man die Gase in einer Flüssigkeit absorbiert erhalten, so verwendet man in
zweckmäßiger Weise als Druckflüssigkeit zum Betriebe der Apparatur die Flüssigkeit,
in die man die Gase eintragen will. Soll z. B. Chlorwasserstoff abgesaugt werden,
und will man diesen zur Konzentration von Salzsäure verwenden, so wählt man als
Druckflüssigkeit für die Saugapparate auch zweckmäßigerweise Salzsäure. Die Betriebsflüssigkeit
dient also in einem solchen Falle gleichzeitig als Mittel zur ilervorbringung des
erforderlichen Druckes und auch als Absorptionsmittel für die abgesaugten Gase und
Dämpfe. Auch diese Verwendung einer absorbierenden Flüssigkeit als Druckflüssigkeit
ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind zwei Ausführungsbeispiele
auf der Zeichnung dargestellt.
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Abb. I zeigt in schematischer Darstellung die Sauganlage bei Venvendung
eines Strahlapparates, und Abb. 2 zeigt dieselbe Anlage, nur mit dem Unterschiede,
daß an Stelle des Strahlapparates eine Kreiselradgaspumpe gewählt ist.
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Die von dem Vakuumverdampfer kommenden Gase und Dämpfe treten durch
die Rohrleitung a in den Kondensator b ein und durchlaufen diesen durch die Kühlschlange
c hindurch von unten nach oben. Letztere wird von der Wasserberieselung d aus gekühlt,
und das Kondensat scheidet sich in dem Behälter e ab. Die abgesaugten Gase und Dämpfe
gehen aus dem Kondensator b durch das Rohr f in den Strahlapparat g und werden von
hier durch die bei h eintretende Druckflüssigkeit weiterbefördert.
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Die in Abb. 2 dargestellte Einrichtung hat dieselbe Wirkungsweise
wie die Einrichtung der Abb. I, nur ist der Strahlapparatg durch eine Kreiselradgaspumpe
g' ersetzt.