DE39479C - Destillationskolonne mit rinnenförmig gebildeten Abtheilungen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

In keiner der bekannten Destillationskolonnen ist das Aufwallen der Flüssigkeit, welches dadurch erzeugt wird, dafs der Dampf die in der Kolonne nach unten wandernde vergohrene Flüssigkeit durchdringt, zugleich continuirlich und gleichmäfsig in der ganzen Höhe der Kolonne und auf dem ganzen von der zu entgeistenden Flüssigkeit beschriebenen Wege.

Das Vorhandensein von Winkeln, in denen keine Wallung stattfindet, kann in gewissen Theilen Anhäufungen der in der Maische enthaltenen festen (faserigen) Theilchen und infolge dessen Verstopfungen der Ueberlauföffhungen nach sich ziehen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine bei Weitem ausgedehntere Aufwallfläche, als früher erreichbar war, unter Vermeidung der genannten Uebelstände dadurch zu erzeugen, dafs:

1. die Continuität des Aufwallens in der ganzen Höhe der Kolonne und auf dem ganzen Wege des Flüssigkeitslaufes, und

2. die Gleichmäfsigkeit dieses Aufwallens, in allen Theilen jedes Elementes in der ganzen der Entgeistung unterliegenden Flüssigkeit sichert.

Gleichzeitig hiermit will der Erfinder den Uebelstand anderer Systeme vermeiden, dafs sich die Schlempe in zu grofser Quantität im unteren Theile der Kolonne ansammelt, der Dampf eine zu grofse Masse zu überwinden hat und nicht auf Flüssigkeiten von verschiedenen Entgeistungsgraden wirkt.

Die neue Destillationskolonne, welche unter Zuhülfenahme später beschriebener, höchst einfacher Modificationen auch .als Dephlegmator und Rectificator benutzt werden kann, besteht aus einer je nach Umständen und dem zu erreichenden Resultate wechselnden Anzahl von Abtheilungen oder Elementen. Jedes solche Element setzt sich zusammen aus:

1. einem rinnenförmigen Boden oder Einsatz R, Fig. i, mit von beiden Seiten her erfolgender Aufwallung, und

2. einem Rohrstutzen S, welcher den doppelten Zweck eines Ueberlaufrohres (in seinem oberen Theile) und eines Tauchspeiserohres (in seinem unteren Theile) erfüllt, Fig. 1 und 2.

I. Der rinnenförmige Boden (Einsatz) R kann der äufseren Form nach derjenigen des äufseren Kolonnengefäfses entsprechen, von dessen Wand er nur durch einen constanten Zwischenraum getrennt ist, welcher das freie Hindurchströmen des Dampfes zwischen der inneren Wandung der Kolonne und der äufseren Wandung der Einsätze gestattet.

Statt der auf der Zeichnung dargestellten kann die Rinne R auch eine andere Form besitzen, wie kreisrund, elliptisch, viereckig, schlangenartig gewunden etc., ohne dafs dadurch eine Aenderung des vorgesetzten Zweckes herbeigeführt würde, welcher immer sein soll: den von der Kolonne gelieferten Raum auszufüllen, wobei jedoch zwischen jedem Einsatze oder zwischen den Einsätzen und den Wänden der Kolonne so viel Zwischenraum zu belassen ist, dafs auf jeder Seite der Rinne Aufwallungen stattfinden.

Jede Rinne ist in ihrer Lage durch einfache T-Eisen fixirt, welche entweder parallel oder gekreuzt liegen und an ihren Enden mittelst

Winkelstücke an die Kolonnenwandung genietet sind.

Unmittelbar oberhalb der zum Durchlafs der Dämpfe belassenen Zwischenräume sind (ihrer Form nach von der Anordnung der Einsätze bezüglich der Kolonnenwandung, sowie der äufseren Gestaltung der Böden innerhalb der Kolonne abhängige) Hauben Z angeordnet, welche oberhalb des Zwischenraumes, welchen die einzelnen Windungen der Rinne zwischen sich lassen, halbkreisförmig, an den äufseren Seiten jedoch, der Kolonnenwand gegenüber, nur viertelkreisförmig aufgebaucht sind und mit ihren Rändern nahe den Rändern ,der Rinne in diese eintauchen. Gewünschtenfalls könnten diese Hauben auch eine mehr oder weniger winklige Form annehmen. Ihre Function besteht darin, die aufsteigenden Dämpfe abzufangen und sie zu zwingen, sich von beiden Seiten der Rinnen her durch die in diesen fliefsende alkoholische Flüssigkeit gegen einander .hin zu drängen. Die Hauben tauchen in die Rinnen bis unter das Niveau der Ueberlaufrohre S ein. Die alkoholische Flüssigkeit wird also von beiden Seiten her in aufwallender Bewegung erhalten. Aus der beschriebenen Anordnung folgt:

ι. dafs durch das Eindrängen der Dämpfe von beiden Seiten der Rinne her ein doppeltes und regelmäfsiges Aufwallen der Flüssigkeit bewirkt wird, und

2. dafs die Flüssigkeit, da sie genöthigt ist, die ganze Rinne von vorn . nach hinten zu durchfliefsen, sich auf ihrem ganzen Durchlaufe gleichmäfsig ausbreitet und während desselben dem von beiden Seiten her erfolgenden Aufwallen unterworfen bleibt, was eine ganz bedeutende Vermehrung der Aufwallfläche bedeutet.

Die Hauben Z werden aus Metall hergestellt und in ihrer Lage so fixirt, dafs die inneren halbkreisförmig ausgebauchten Theile mittelst metallener Stangen an den oberhalb befindlichen T-Eisen F und die äufseren, nur viertelkreisförmigen Theile mittelst solcher Stangen an der Kolonnen-Innenwand befestigt sind.

II. Zuführung der zu entgeistenden Flüssigkeit. Die Zuleitung der Maische oder anderen alkoholischen Flüssigkeit ,von einem Element zum anderen geschieht mittelst Stutzen 5, deren oberer Theil das Ueberlaufrohr für die obere und deren unterer Theil. das Tauchspeiserohr für die untere Abtheilung bildet, wobei diese Stutzen so angeordnet sind, dafs der Zuflufs und der Abflufs in jeder Rinne an den entgegengesetzten Enden stattfinden und sich die Flüssigkeit in jeder Rinne entgegengesetzt zu den Flüssigkeiten der beiden benachbarten Rinnen bewegt. Die Flüssigkeit ist also gezwungen, jede Rinne von der obersten bis zur untersten und den Abflufs in den Heizkessel A in der ganzen Ausdehnung zu durchfliefsen. Die Gesammtheit dieser Ueberlaufröhre bildet in ihrer Continuität die complete Speisung der Kolonne und des darunter belegenen Kessels unter der Annahme, dafs der Zuflufs der zu entgeistenden Flüssigkeit in die oberste Abtheilung stattfindet.

III. Seitliche Schaulöcher. An jeder Abtheilung, und zwar in der Nähe des Stutzens S, kann man Schaulöcher P anordnen, welche gestatten, jede Abtheilung periodisch zu reinigen und Prüfungen vorzunehmen, wenn ein Aufenthalt in der Arbeit des Apparates Verstopfungen vermuthen läfst. Diese Schaulöcher bilden indefs keinen Theil der. Erfindung.

IV. Der Kessel A ist direct unter der Kolonne angeordnet. Eine'auf dem Boden angeordnete Dampfschlange V erhitzt die Schlempe entweder durch einfachen Contact oder durch Dampfeinleitung, in welchem Falle die Schlange perforirt ist. Auf der dem Schlemperohr T entgegengesetzten Seite ist eine Abflufsöffhungli vorgesehen und vor dieser der Kesselraum durch eine bis über die Mündung des Schlemperohres T und nicht ganz < bis auf den Boden reichende Scheidewand C getheilt. Unterhalb des Schlemperohres und an dieses angehängt ist eine Platte U angeordnet, welche als Vertheil.er wirkt und die Schlempe hindert, sich beim Austritt aus der Kolonne sogleich auf den Boden des Kessels zu senken.

Diese Constructionseigentbürnlichkeiten bezwecken, die Schlempe nicht eher abfliefsen zu lassen, als bis sie durch die Wirkung der Schlange möglichst entgeistet ist.

V. Betrieb des Apparates. Da die Zahl der Elemente beliebig ist, so kann man sie je nach der auszuführenden Arbeit (Destillation, Dephlegmation, Rectification) vermehren oder vermindern. Bei jeder dieser Vornahmen vermehrt die in der ganzen Höhe der Kolonne continuirlich und gleichmäfsig erfolgende doppelte Aufwallung die Arbeit sowohl nach Quantität wie nach Geschwindigkeit.

Zur Erreichung jedes der drei obigen Zwecke sind in der Einrichtung und Betriebsweise einige Aenderungen vorzunehmen.

a) Gebrauch der Kolonne als Destillationsapparat. In diesem Falle wird die ganze Kolonne zur Destillationsarbeit verwendet. Dieselbe geht in der gewöhnlichen Weise vor sich. Man erhitzt zunächst die Kolonne mittelst der Schlange V. Wenn die oben durch die centrale Oeffnung B nach dem Vorwärmer entweichenden Dämpfe die Maische auf die gewünschte Temperatur angewärmt haben, läfst man dieselbe durch das in die oberste Abtheilung eintauchende Rohr K zufliefsen. Sie erfährt die erste Entgeistung in dieser obersten Abtheilung, und vollführt sich dieselbe von da ab methodisch von Abtheilung

Claims (5)

1. zu Abtheilung unter coniinuirlicher und regelmäfsiger doppelter Aufwallung der Maische. Zu Schlempe entgeistet fällt die Flüssigkeit aus der letzten Abtheilung durch das Rohr T zunächst auf die Vertheilerplatte U und wird durch die Scheidewand C gezwungen, sich abwärts und durch den von derselben belassenen unteren Spalt wieder aufwärts nach dem Abflufs E hin zu bewegen, aus welchem sie infolge der verlängerten Wirkung der Schlange so stark als erreichbar von etwa noch vorhandenen alkoholischen Theilchen entgeistet austritt.

   Die in der Kolonne erzeugten geistigen Dämpfe entweichen oben durch B und werden durch den Maische-Vorwärmer in den Kühler geleitet.

   b) Gebrauch des Apparates als Dephlegmator. Um mit der Destillation gleichzeitig auch die Dephlegmation vorzunehmen,. genügt es, um hochgradiges Phlegma zu erzielen, einige der oberen Elemente für die Dephlegmation zu reserviren. In diesem Falle läfst man seitlich ein vom Vorwärmer ausgehendes Rohr Q. in das dritte oder vierte Ueberlaufrohr S einmünden, so dafs dieses an dem Punkt, wo es in die untere Abtheilung eintaucht, dem zur Einführung des Dephlegmationswassers und dem zur Einführung der Maische dienenden Theile gemeinsam ist. Der Stutzen S, in welchen man das Maischerohr Q münden läfst, wird im oberen Theile ungefähr um ¹J₃ seines Durchmessers reducirt (ebenso die Stutzen »S der darüber befindlichen Dephlegmationselemente), während er im unteren Theile den ursprünglichen Durchmesser behält.

   Zur Ausführung der Dephlegmation füllt man die oberen Elemente R bis zum Maischerohr Q. mit Wasser. Dann erhitzt man, läfst die Maische aus dem Vorwärmer durch Q. zufliefsen und verfährt ohne jeden Wasserzusatz für die nachfolgenden Operationen ganz so, wie bezüglich der einfachen Destillation beschrieben.

   c) Gebrauch des Apparates als Rectificator. Hierzu sind ebenfalls nur wenig Modificationen vorzunehmen, und zwar:

   ι. man läfst die Einführungsöffnung für die vergohrene Flüssigkeit am oberen. Ende der Kolonne fort;
2. 2. man vergröfsert den Fassungsraum des Kessels A, in welchen der zu rectifkirende Lutter vorher eingeführt wird;
3. 3. man läfst die Dampfschlange nur durch Contact wirken; dieselbe ist entweder am Boden liegend oder in einer stehenden Spirale oder in sonst zweckdienlicher Weise derart angeordnet, dafs eine möglichst grofse Heizfläche entsteht;
4. 4. man reducirt die Stutzen R bedeutend im Durchmesser;
5. 5. man ordnet an einem beliebigen Punkt eines oberen Elementes eine Oeffnung für den Rücklauf aus dem Condensationsapparat an, wie bei allen bekannten Rectificationsapparaten.

   Es ist klar, dafs die- die vorliegende Erfindung charakterisirende continuirliche, durch das von zwei entgegengesetzten Seiten her erfolgende Aufwallen der Flüssigkeit unabhängig ist von einer speciellen Form des Apparates, er diene nun zum Destilliren, zum Dephlegmiren oder zum Rectifkiren. Ebenso kann die Form der rinnenförmigen Böden oder Einsätze R eine beliebige sein, nur müssen die Hauben Z genau deren Form nachahmen und mit ihren nach unten gerichteten .Rändern den Rändern der Rinne gegenüber in diese eintauchen können.

   Patenτ-AnSprüche:

   1. Eine Destillationskolonne, gekennzeichnet durch die Combination einer beliebigen Anzahl von rinnenartig gestalteten Einsätzen (R) beliebiger Form, deren äufserer Umfang sich jedoch dem Innenumfang der Kolonne unter Belassung eines Zwischenraumes für den Durchlafs der Dämpfe anpafst und welche einerseits durch je an entgegengesetzten Enden der Rinnen angeordnete Stutzen (S) mit einander verbunden, dagegen andererseits von einander geschieden sind durch ähnlich gestaltete Hauben (Z), welche mit ihren nach unten gerichteten Rändern in die Rinnen (R) bis unter die Mündung der Stutzen (S) eintauchen, so dafs die aufsteigenden'Dämpfe von diesen Hauben abgefangen und gezwungen werden, von beiden Seiten der Rinne her sich durch die in diesen fliefsende Flüssigkeit zu drängen, um eine doppelte Aufwallung derselben herbeizuführen (Fig. 1 bis 3).

   2. In Verbindung mit der unter 1. gekennzeichneten Kolonne ein unterhalb derselben angeordneter Kessel (A) mit Dampfschlange (V), welcher durch eine verticale bis über die Mündung des Schlemperohres und nicht ganz bis auf den Boden reichende Scheidewand (C) in zwei Räume getheilt ist, behufs Verzögerung des Abfliefsens der Schlempe (Fig. ι und 4).

   3. Zwecks Benutzung der unter 1. gekennzeichneten Destillationskolonne zur Dephlegmation die Verbindung des Maische-Vorwärmers mit dem Stutzen S eines oberen Elementes R Z durch ein seitlich in den betreffenden Stutzen einmündendes Rohr Q.

   (Fig- O- '

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.