DE404907C

DE404907C - Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Fluessigkeiten oder Gasen

Info

Publication number: DE404907C
Application number: DEW64611D
Authority: DE
Original assignee: BRUNO WAESER DR ING
Current assignee: BRUNO WAESER DR ING
Priority date: 1923-09-09
Filing date: 1923-09-09
Publication date: 1924-10-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten oder Gasen.
Bekanntlich entsteht beim Älischen von manchen Flüssigkeiten oder Gasen Reaktions-, Mischungs- oder Lösungswärme, welche vielfach Gemischtemperaturen zur Folge hat, die einer Neutralisation des Gemisches im Wege stehen. Man sah sich daher in solchen Fällen. z. B. beim Mischen von Säuren und alkalischer Flüssigkeiten oder Gasen für Nitrate und Sulfate, gezwungen, die mit der Konzentration des Gemisches ansteigende Temperatur herunterzukühlen, da andernfalls das Gemisch schon bald bis zurn Siedepunkt der Alkalien sich erwärmte und diese infolgedessen nicht weit er aufgenommen, sondern verdampft rvurden. Nach dem Kühlen setzte man alsdann die NIischung bis zur Neutralisation fort.
Diese Arbeitsweise, welche meist mit einer aus Vor- oder Rohmischer, Kühler und Nach- oder Feinmischer bestehenden Apparatur ausgeführt wurde, geht mit dem Nachteil gepaart, daß die bei der Älischung entstehende Reaktionswärme durch die Kühlung größtenteils vernichtet wird und infolgedessen für die zur Kristallisation erforderliche Verdampfung verloren ist.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil dadurch beseitigt, daß die bei der Älischung sich entwickelnde Wärme in Druck umgesetzt wird, indem man das Gemisch mit einem seiner Temperatur entsprechenden Druck belastet.
Die Zeichnung veranschaulicht eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens durch Abb. I teils im Längsschnitt, teils in Ansicht, und durch Abb. 2 im Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. 1.
Die dargestellte Mischvorrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, welches aus Ringen a zusammengesetzt ist, die durch Flanschverbindungen miteinander vereinigt sind. in dem unteren Teil dieses Gehäuses ist auf einem Lager ein Mischrad b b drehbar, welches durch die tangentiale Zuführung der Älischstoffe oder auch mittels einer Dampfdüse in Umdrehung versetzt werden kann.
Zu diesem Behufe sind im Gehäuseunterteil die Einführungsstutzen c, d für Mischstoffe und o für Dampf vorgesehen. Oberhalb des Mischrades b befindet sich im Gehäuse ein Kolben f, dessen hohle Kolbenstange g dichtend durch den oberen, konischen Teil des Gehäuses hindurchgeführt ist. In den unteren, hohl ausgebildeten Teil des Kolbens ragt ein Entlüftungsrohr h hinein, das über Hahn is in die zum Verdampfer führende Leitung k miindet und den Zweck hat, ein sich etwa bei Inbetriebnahme des Apparates unter dem Kolben bildendes Dampfluftgemisch durch Stellhahn i nach der Leitung k abzuführen. Eine Ausgleichsleitung I mit eingebautem Durchlaßregler m dient zum eventuellen Druckausgleich, um ein Festsetzen des Kolbens zu verhindern. Das Gehäuse ist zu diesem Behufe mit Anschlußstutzen n für diese Leitung versehen. In den Älischstoffzuleitungen sind Rückschlagxentile o sowie Stellhähne p und Absperrbähne q eingebaut. Die üblichen Schaugläser und Probierhähne ergänzen die Apparatur dieses Mischers. Sämtliche Teile des dargestellten Ausführungsbeispiels, welches zur Herstellung von Ammonnitratlauge dienen möge, sind aus säure- bzw. laugebestän digem Guß hergestellt.
Die Arbeitsweise mit dieser Vorrichtung soll an Hand einer solchen Ammonnitratlaugenherstellung aus 3 5grädiger Salpetersäure (600 g in 11) und 25prozentigen Ammoniakrohwasser näher erläutertwerden. Wird durch den Stutzen d Salpetersäure und durch den Stutzen c Ammoniakrohwasser zugeführt, so wird die Säurezuleitung das Mischrad b in Umdrehung versetzen und hierdurch eine innige Laugenmischung bewirkt. Wie Versuche gezeigt haben, ergeben sich bei der Mischung dieser Stoffe Laugentemperaturen von 140°C, welchen ein Überdruck von etwa 3 Atm. entspricht. Wird nun das Gewicht des Kolbens so bemessen, daß im Mischer ein Druck von über 3 kg pro Quadratzentimeter entsteht, so wird die durch die Reaktionswärme entstehende Wärmemenge verhindert, in Form von Abdämpfen, Brüden oder Wrasen zu entweichen, sie verbleibt vielmehr in gebundenem Zustande in der Lauge.
Beim Ingangsetzen des wischers stellt man die Reglerhähne p der Zuführungsleitungen derart ein, daß nach erfolgter Öffnung der Absperrhähne q beim Zusammenfluß der Säuren und Alkalien die Neutralisation nahezu erreicht wird. Die beim ersten Eintritt unter dem hohlen Kolben sich sammelnden Dampfluftgemische werden durch das Entlüftungsrohr h über den Entlfüftungshahn i abgelassen.
Danach wird Hahn i geschlossen und der Mischer bis zu seiner größten Füllung durch Hereindrücken der Reagenzien beschickt, wobei der entstehende Druck durch die Rückschlagventile o gehalten wird. Um jederzeit einen genügenden Überdruck zu erhalten, kann durch Füllung der hohlen Kolbenstange der Überdruck geregelt werden. Ist die Höchstgrenze der Füllung erreicht, so werden die Absperrhähne q der Zuleitungen geschlossen und mittels der Probierhähne Proben genommen. Je nach deren Befund werden dann noch, wenn erforderlich, mehr oder weniger Säuren oder Alkalien gegeben, bis die erstrebte Neutralisation erreicht ist Um bei diesen Zugaben, welche meist nur in kleineren, zur Drehung des Mischrades nicht ausreichenden Mengen erfolgen, eine innige Mischung zu erhalten, wird die Dampfdüse e geöffnet.
Ist die Lauge, welche während des Mischvorganges in den verschiedenen Zyliderschüssen des Mischgehäuses unter Druckausgleich zirkulieren kann, fertig gemischt, so wird sie unmittelbar den Verdampfungsapparaten, welche gewöhnlich mit einem Vakuum von 100 mm Quecksilber arbeiten, zwecks Einkristallisierung zugeführt und hierbei die in der neutralen Lauge von 3 Atm. Überdruck und 1400 C Temperatur enthaltene Wärme nutzbar gemacht.

Claims

PATENT-ANSPRÜCHE: I. Verfahren zum Mischen von Flüssigkeiten oder Gasen, bei deren Mischung Reaktions-, Misch- oder Lösungswärme auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung in einem Mischraum vorgenommen wird, welcher unter einem der entstehenden MischtemperatUr entsprechen den Druck gehalten wird.
2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstoffe über Rückschlagventile (o) einem Mischraum zugeführt werden, dessen Inhalt durch einen beweglichen Belastungskolben (f! unter Druck gesetzt werden kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Mischraum zu erzeugende Überdruck durch Füllung der hohlen Kolbenstange (g) des Belastungskolbens regelbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem unter Druck zu setzenden Mischraum ein Mischrad (b) angeordnet ist, welches sowohl durch tangentiale Beaufschlagung der zugeführten Mischstoffe als auch mittels Dampfdüse (e) in Umdrehung versetzt werden kann.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Mischstoffeintritt zugekehrten, hohl ausgebildeten Kolbenseite ein Entlüftungsrohr (h) zur Ableitung der beim Mischstoffeintritt entstehenden Dampfluft gemische angebracht ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischraum mit Ausgleichsieitungen (I) zwecks Druckausgleich und M;ischstoffzirkulation versehen ist.