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Destillationsverfahren. Bei der üblichen Destillation von Teer, Erdöl
u. dgl. können die Blasen nur verhältnismäßig kurze Zeit in Betrieb gehalten werden.
Es sind dabei größere Betriebspausen erforderlich, so daß die gesamte Leistungsfähigkeit
der Blasen verhältnismäßig gering ist. Außerdem besteht bei ihnen die Gefahr, daß
durch Durchbrennen der Blasen und Auslaufen der Flüssigkeit ein erheblicher Schaden
und gegebenenfalls Unfälle entstehen. Diese Gefahr ist um so größer, als in neuerer
Zeit mit sehr großen Blasen, starken Pressungen und hoher Temperatur gearbeitet
wird. Endlich wird bei der üblichen Destillation oft ein Teil der zu destillierenden
Flüssigkeit zersetzt, derart, daß schädliche Kohlenstoffablagerungen entstehen,
welche an den Wänden der Blasen isolierend wirken, so daß sich deren Temperatur
in unerwünschter Weise erhöht.
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Nach der Erfindung werden diese Übelstände dadurch beseitigt, daß
die zu destillierende Flüssigkeit erhitzt wird, während sie in verhältnismäßig dünner
Schicht aufwärts strömt. Hierbei trennen sich die Destillationsdämpfe in Form von
Blasen von der Flüssigkeit, und diese werden aufgefangen und abgeleitet. Es wird
beispielsweise die zu destillierende Flüssigkeit in einem Rohr abwärts geführt,
welches unten in einen das Rohr mantelförmig umgebenen Behälter mündet. Die Seitenwände
dieses als Destillationsblase dienenden Behälters werden erhitzt, und es wird demgemäß
die Wärme nur auf Ale in den Ringraum aufwärts strömende Flüssigkeit übertragen.
Man kann dabei die Strömung ausschließlich durch die Erhitzung hervorrufen. Durch
die in dem Ringraum entstehenden flott aufsteigenden Gasblasen wird die Strömung
unterstützt. Man kann auch am Fuße des ringförmigen Mantelraumes Dampf oder Gas
einleiten, durch deren Strömung fördernd auf die Flüssigkeit in dem gewünschten
Sinne eingewirkt wird, und welche auch gegebenenfalls eine chemische Wirkung ausüben.
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Zweckmäßig wird die zu destillierende Flüssigkeit mehrmals hintereinander
auf- und abwärts geführt und j edesmal beim Aufwärtsströmen erhitzt und von Destillationsdämpfen
befreit. Eine hierzu geeignete Vorrichtung besteht beispielsweise aus einem wesentlich
wagerecht angeordneten Kessel, von w :Lchem ein röhrenförmiger als Blase dienender
Behälterteil abwärts in oder durch einer- Feuerraum führt. In diesem abwärts geführten
Behälterteil ist ein Rohr angeordnet, welches bis in die Nähe .des Bodens führt
und dessen oberes Ende mit einem wagerecht im Kessel liegenden Rohr verbunden ist.
Dem Behälter wird ständig oder zeitweise die zu destillierende Flüssigkeit zugeführt,
während die Festflüssigkeit am Fuße des durch die Feuerung gehenden Behälterteils
abgeleitet wird. Die ständige Strömung durch das mittlere Rohr hinab und durch den
Mantelraum hinauf wird durch die Erhitzung und die damit in Verbindung stehende
Blasenbildung im Mar-telrauiii erzeugt. Man kann auch von den: Kessel mehrere in
den Feuerraum führende Blasen mit eingebauten Rohren abzweigen. In dein Falle können
die Rohre oben sämtlich in den Kesselraum münden oder auch an ein we@:entlich wagerecht
im Kessel angeordnetes Rohr angeschlossen sein, welches in einen besonderen, an
der Stirnseite des Kessels in senkrechter Richtung angebrachten Kesselteil mündet.
Wenn die Rohre frei in den Kesselraum münden, wird dieser zweckmäßig mit Querwänden
versehen, welche über den Flüssigkeitsspiegel hinwegragen und derart mit Zuleitungen
zu den Rohren versehen sind, daß die zu destillierende Flüssigkeit nacheinander
durch die verschiedenen Blasen hindurchströmen kann. Auf dem Kessel bzw. dem :-or
seiner Stirnseite angebrachten senkrechten Kesselteil wird eine Rektifikationskolonne
ar_-geordnet. Die Feuerung wird zweckmäßig so angeordnet, daß die Verbrennungsgase
von oben nach unten, also dem Flüssigkeitsstrom, entgegengeführt werden. Um den
untersten Teil der Destillationsgefäße vor der Beheizung zu schützen, kann man den
Feuerraum mit Einbauten versehen oder auch den untersten Teil dieser Gefäße durch
den Feuerraum hindurchführen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Vorrichtung dargestellt.
Es zeigen: Abb. r eine Vorrichtung mit mehreren an
einen Kessel
angeschlossene Destillationsblasen, deren Zuführungsröhre sämtlich von einem Rohr
abgezweigt sind, Abb. a einen dazugehörigen wagerechten Schnitt, Abb.3 einen Querschnitt,
Abb. q.., eine Vorrichtung, bei welcher die einzelnen Zuführungsrohre frei in den
Kesselraum münden, Abb. 5 einen Einzelteil dieser Vorrichtung in größerem Maßstabe,
Abb.6 eineVorrichtung mitDampfzuführung. Abb.7 den Querschnitt durch eine Vorrichtung
mit einer Blase, welche durch den Feuerraum geführt ist.
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Von dem wesentlich wagerecht gelagerten Kessel a zweigen nach unten
mehrere in den Feuerraum b hinabhängende röhrenförmige Kesselteile c, d,
e, welche als Destillationsblasen dienen. Bis fast auf den _Boden dieser
Blasen führen Rohre f, welche von einem wagerecht in dem Kessel gelagerten Rohr
g abzweigen. Dieses Rohr ist am freien Ende mit. einem senkrechten Rohr h verbunden,
das in einem ebenfalls senkrecht vor der Stirnseite des Kessels a angebrachten Kesselteil
c angeordnet ist. Auf diesem Kessel i befinden sich die Rektifikationskolonnen k.
Die zu destillierende Flüssigkeit wird ständig oder zeitweise durch das Rohr na
dem Kessel i zugeführt. Am unteren Teil der Blasen c, d, e sind Ableitungsrohren
angeordbracht. Die von dem Rost o zum Fuchs ziehendenVerbrennungsgase beheizen wesentlich
nur den mittleren Teil der Blasen, da deren unterer Teil durch Querwände r geschützt
ist.
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Durch die Verbrennungsgase wird in sämtlichen Blasen der die Rohre
f umgebende ringförmige Mantelraum s beheizt. Infolgedessen entsteht in diesem eine
starke nach oben gerichtete Strömung, welche nicht nur auf dem Temperaturunterschied,
sondern auch auf der Blasenentwicklung in diesem Raum beruht. Diese Strömung bewirkt,
daß entsprechende Mengen 'Flüssigkeit aus dem Behälter i durch das Rohr g und die
Abzweigrohre f nachströmen, und zwar wird ständig Flüssigkeit in das Rohr eingezogen,
welche aus einem Raum stammt, in welchem sich die Flüssigkeit schon wieder beruhigt
hat. Die zu destillierende Flüssigkeit wird somit in ständiger Strömung gehalten
und dabei nur bei ihrer 'Aufwärtsströmung erhitzt und von Destillationsgasen befreit.
Ein Durchbrennen der Blasen ist dabei sehr erschwert, da bei Steigerung der Beheizung
ohne weiteres auch eine Beschleunigung der Umströmung stattfindet. Wenn trotzdem
ein Durchbrennen stattfindet, so sind die damit verbundenen Schwierigkeiten erheblich
geringer als bei anderen Blasen, weil sich in der einzelnen Blase immer nur verhältnismäßig
geringe Flüssigkeitsmengen befinden. Kohlenstaubablagerungen können keine schädliche
Wirkung ausüben, da keine wagerechten Flächen vorhanden sind, und die starke Strömung
eine reinigende Wirkung ausübt.
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Da die Blasen frei in den Feuerungsraum herabhängen und sich daher
unter der Einwirkung der Erhitzung ohne Zwang ausdehnen können, so entstehen keine
schädlichen Spannungen im Kessel im Gegensatz zu bekannten Bläsern, bei weldhen
durch schädliche Spannungen um so eher Schäden .entstehen können, als die Blasen
sehr oft zur Entfernung von Kohlenstoffablagerungen abgekühlt werden müssen.
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Bei der Vorrichtung nach den Abb. q. und 5 sind die Blasen c, d, e
in gleicher Weise wie bei der vorbeschriebenen Bauart von dem Kessel abgezweigt.
Die Rohre f münden jedoch sämtlich frei in den Raum dieses Kessels und der Querwände
t, welche über den Flüssigkeitsspiegel hinausragen. In diesen Querwänden sind Rohre
u eingesetzt, welche jeweils aus einer Abteilung des Kessels in das Abflußrohr f
der nächstfolgenden Ableitung hinführen. Die Einführung ist je-
doch, wie
Abb. 5 zeigt, so. gestaltet, daß das Rohr fauch aus der Ableitung, in welcher es
sich befindet, Flüssigkeit aufnimmt. Bei dieser Anordnung strömt die durch die Leitung
m zugeführte Flüssigkeit -nacheinander durch sämtliche Rohre und sämtliche Blasen,
und es wird die von den Destillationsdämpfen befreite Flüssigkeit schließlich durch
das Rohr v abgeführt. Die Rektifikationskolonne k ist in diesem Falle unmittelbar
auf dem Kessel a angebracht.
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Abb. 6 zeigt eine Einzelblase, bei welcher durch das Rohr v ein Rohr
w hindurchfährt, welches dazu dient, Dampf oder Gas in den Ringraum s einzuleiten.
Die Leitung w mündet in eine den unteren Teils des Rohres f umgebende Haube x, die
unten offen ist und einen geschweißten Rand besitzt. Durch die Schlitze des Randes
tritt das Gas bzw. der Dampf -gleichmäßig in den Ringraum über, «-o er die Strömung
befördert und gegebenenfalls auch eine chemische Wirkung ausübt, beispielsweise
zur Bildung von Destillationsdämpfen beiträgt.
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Bei der Vorrichtung nach Abb.7 ist die Blase c durch den Feuerraum
b ganz hindurchgeführt, so , daß das untere außerhalb des Feuerraumes befindliche
Ende der Blasen vor Erhitzung bewahrt bleibt. Rost o und Fuchs ¢ sind hier so angeordnet,
daß die Verbrennungsgase im Feuerraum von oben nach unten und somit der zu erhitzenden
Flüssigkeit entgegen strömen.
Man hat bereits zur Destillation von
Teer u. dgl. eine Vorrichtung vorgeschlagen, die aus einer Art stehenden Kessel
besteht, dessen Siederöhren von hocherhitztem Wasserdampf durchströmt werden, während
der abzudestillierende Körper den das Röhrenbündel umgellenden Raun durchströmt.
Hier sollen Zersetzungen unter Kohlenstoffabscheidung dadurch vermieden werden,
daß auf der einen Seite nur überhitzter Wasserdampf, auf der anderen Seite ein Vakuum
verwendet wird.
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Auch bei der üblichen Befeuerung der Blase mit Verbrennungsgasen kann
die gleiche Wirkung erzielt werden, indem der beschriebenen Art der Blasen der zu
destillierende Körper in einer verhältnismäßigen dünnen Schicht der unmittelbaren
Einwirkung der Heizgase ausgesetzt wird, so daß eine gleichmäßige Erwärmung der
Flüssigkeit verbürgt wird, wobei durch die von der Temperatur abhängige Geschwindigkeit
des Lrnlaufes eine Selbstregelung bedingt ist.