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Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten. Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, wie Schlammsäure, Schwefelsäure
u. dgl., mit heißem Gas, das zwecks Zerstäubung durch eine poröse Masse in fein
verteiltem Zustand in die Flüssigkeit geleitet wird. Ein derartiges Verfahren ist
bekannt, um z. B. eine schnelle Absorption des Gases in einer Flüssigkeit herbeizuführen
und eine stärkere, mechanische und chemische Wirkung auf in der Flüssigkeit schwimmende
Körper auszuüben sowie zum Konzentrieren von Flüssigkeit.
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Diesen Verfahren gegenüber zeichnet sich das vorliegende dadurch aus,
daß das Gas weit über den Siedepunkt der Flüssigkeit erhitzt wird, während die Flüssigkeit
selbst eine Temperatur besitzt, die unterhalb ihres Siedepunktes liegt. Dadurch
wird eine Zersetzung der Flüssigkeit vermieden und eine große Aufnahmefähigkeit
des Gases für die Wasserdämpfe erhalten, so daß das Gas mehr Wasser mit sich führt,
als zur Sättigung des Gases notwendig ist.
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Bei entsprechender Bemessung der Gas-und Flüssigkeitsmenge nimmt das
Gas einen gewissen Teil der Flüssigkeit auf und führt ihn mit sich. Diese Flüssigkeit
kann bei einer unter der Siedetemperatur der Flüssigkeitsmenge liegenden Temperatur
abgeführt werden.
Obgleich da:; Ga_-, Ledectend üher den Siedepunkt
der Flüssigkeit erhitzt werden kann, so ist das Verfahren auch durchführbar, ohne
die Temperatur auf diesen Siedepunkt bringen zu müssen. Hierbei hat sich herausgestellt,
daß das Gas auf die Flüssig k eit bedeutend stärker einwirkt und Vorgänge, wia z.
B. chemische Reaktionen, im Gegensatz zu der bisher gemachten Erfahrung auftreten.
Das vorliegende Verfahren kann vermittels verschiedener Vorrichtungen durchgeführt
«erden und eignet sich für mannigfaltige Zwecke und zur Behandlung verschiedener
Massen. Nachstehend sollen mehrere Ausführungsbeispiele beschrieben werden, doch
soll das Verfahren lediglich auf diese Ausführungen nicht beschränkt werden.
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Das erste Beispiel besteht in der Anwendung des Prozesses zur Gewinnung
von Schlammsäure, die als unreine Säure nach der Behandlung von Mineralöl und seiner
Produkte n:it Schwefelsäure zurückbleibt. Es hat sich als schwierig erwiesen, eine
solche Säure für den Wiedergebrauch zu konzentrieren und zu reinigen, und zwar wegen
der in ihr enthaltenen Kohlenstoffverbindungen, welche gewöhnlich eine teerartige
Masse bilden und schwer aus der Säure auszuscheiden sind. Außerdem ist die Konzentration
solcher Säure infolge der Verdampfung eines Teils der Säure oder der Reduktion der
Schwefelsäure durch nicht ausgeschiedene Kohlen.-wasserstoffe, wenn die Säure erhitzt
wird, wahrscheinlich durch die Bildung von Schwefelverbindungen begleitet. Dies
hat den Verlust von Säure und die Abgabe fremder Gase zur Folge.
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Die Vorrichtung zur Gewinnung der Schlammsäure wird in der beiliegenden
Zeichnung veranschaulicht. Ein Behälter i aus geeignetem säurebeständigen Material
ist mit einer elektrisch nicht leitenden, porösen Bodenplatte 2 für den Durchtritt
des kleine Blasen bildenden Gases versehen. Unterhalb des Bodens x ist eine Kammer
3 angeordnet, welche das unter Druck befindliche Heizgas enthält. Ein Gebläse 4.
sorgt für die Heiz gaszufuhr durch einen Heizapparat 5 und die Rohrleitung 6 in
die Kammer ;.
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Die Vorrichtung wird mit der Schlammsäure gefüllt, wobei das Heizgas
aus der Kammer 3 durch die poröse Platte hindurch in den Säurebehälter tritt, derar"
daß das Gas durch jeden Teil der Flüssigkeit nach oben steigt. Die Luft wird -zweckmäßig
auf eine Temperatur von etwa 532 - C erhitzt und in der Kammer unter einem
Druck von i kg pro 2,5 qcm komprimiert. Nach Durchtritt durch die Platte 2 tritt
das Gas in Form winziger Bläschen in die Schlammsäure ein. Letztere umschließt die
Bläschen und verhindert ihre gegenseitige Berührung. Auf diese -\Veise wird ein
"emulsioniertem oder »zerstäubter« Zustand geschaffen, so daß Gas nur verhältnismäßig
langsam durch die Säure nach oben steigt und bei gegebenem Gasvolumen ein bedeutender
Kontakt der Gasmoleküle mit der Flüssigkeit geschaffen wird.
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Obgleich das Gas anfänglich. auf eine Temperatur erhitzt wird, welche
weit über dem Siedepunkt der Schwefelsäure liegt (etwa C%, so wird die Temperatur
der Schwefelsäure nicht zum Sieden, sondern auf eine wesentlich niedrigere Temperatur
gebracht. Das ist ein bemerkenswerter Erfolg, denn die Schwefelsäure wird sich,
wenn nach den bekannten Verfahren konzentriert, von ihrem Wasser nur trennen, wenn
die Säure auf den Siedepunkt oder aber darüber erhitzt wird.
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Das vorliegende Verfahren ermöglicht somit die Konzentration von Schwefelsäure
bei einer Temperatur, bei welcher die Ausscheidung des Wassers nicht lediglich der
Verdampfung oder Zersetzung durch Hitze zugeschrieben werden kann. Die Möglichkeit,
die Schwefelsäure bei einer Temperatur wesentlich unter dem Siedepunkt zu konzentrieren,
besitzt den großen Vorteil, daß man dadurch vermeidet, die Schwefelsäure einer Temperatur
auszusetzen, die auf die Säure zerstörend wirkt und eine Destillation oder Zersetzung
oder chemische Änderungen, wie die Entwicklung schwefliger und Schwefelanhydride,
herbeiführt. Die erforderliche Gasmenge ist verhältnismäßig gering infolge der abnormalen
Wasserabsorption und der Tragkraft des Gases. Dieser Vorteil, der darin besteht,
daß man die Flüssigkeit bei' einer Temperatur behandelt, die tiefer als der Siedepunkt
lieg:, kann auch bei Behandlung anderer Flüssigkeiten als Schwefelsäure erzielt
werden.