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Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Kalisalzen. In Chlorkaliumfabriken
macht man die Beobachtung, daß bei einer großen Anzahl von Apparaten Wärme durch
Ausstrahlung verlorengeht.
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Vorliegende Erfindung hat nun ein Verfahren zum Gegenstande, durch
welches bisher nutzlos ausstrahlende Wärme zur Förderung von Kühlluft in Apparaten
zur Laugenkühlung benutzt wird, indem man die wärmeausstrahlenden Apparate derartig
an oder um einen Schacht eines Kaminkühlers anordnet, daß die ausstrahlende Wärme
den Luftzug im Innern des Kaminschachtes verstärkt. Außerdem erzielt man durch vorliegendes
Verfahren kurze Rohrleitungen, deren Wert in der Technik allgemein bekannt ist.
Auch fallen besondere Gebäude für die einzelnen Apparate weg, weil fast die gesamte
Chlorkaliumfabrik zu einem einzigen, relativ kleinen Bauwerk vereinigt wird, so
daß sich das Anlagekapital der gesamten Fabrik um über die Hälfte verringert.
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In welcher Weise sich das vorliegende Verfahren praktisch durchführen
läßt, wird an Hand der beiliegenden Zeichnung, die den Erfindungsgegenstand in einem
Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert.
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Die Abb. i stellt die schematische Anordnung eines Ausführungsbeispieles
im Schnitt dar. Die Arbeitsweise ist folgende: Durch eine (nicht gezeichnete) Vorrichtung,
wie Förderband, Elevator o. dgl., wird das gemahlene Rohsalz den Löseapparaten a
zugeführt. Aus den Löseapparaten tritt die heiße Lauge nach Trennung vom Rückstand
in die Entschlammungs- und Klärkästen b, von wo die geklärte Lauge in die erste
Kühlstufe c eintritt. In der Zone c sind vorwärmeähnliche Apparate eingebaut, bei
denen die Kühlkörper von außen von heißer Lauge umspült werden, während durch das
Innere derselben das Kühlmittel, beispielsweise kalte Löselauge, hindurchströmt.
Bei dem Kühlprozeß wird durch das Vorwärmen der kalten Löselauge die in der heißen
Lauge enthaltene Wärme teilweise zurückgewonnen. Die Rückgewinnung von Wärme aus
heißen Flüssigkeiten gestaltet sich -nur bei hohen Wärmegraden wirtschaftlich, aus
welchem Grunde man die Abkühlung der heißen Lauge in den Apparaten c nur bis auf
etwa 5o° durchführt, mit welcher Temperatur die Lauge dann in die Kühlzonen d eintritt.
Hier wird die Lauge durch die diese Zonen durchströmende und in den Kaminschacht
e abziehende Frischluft abgekühlt, welcher Kühlprozeß so weit durchgeführt wird,
bis die abzukühlende heiße Lauge eine Temperatur von etwa roll über Außenlufttemperatur
besitzt. Mit dieser Temperatur gelangt die abgekühlte Lauge in die Kühlzonen f,
die mittels der Ventilatoren g die Kühlluft durch das Kühlsystem der Zonen f drücken.
Hierbei ist es vorteilhaft, die beiden Zonen d und f durch geeignete Vorrichtungen,
etwa jalousieartige Decken h o. dgl., so voneinander zu trennen, daß sich die natürlichen
und die künstlichen Luftströmungen gegenseitig nicht stören. Aus diesem Grunde ist
es auch vorteilhaft, innerhalb des Kamines e einen besonderen Abzugschacht für die
künstlich geförderte Luft anzuordnen. In den Zonen f erhält die Lauge ihre tiefste
Abkühlung, so daß sie kalt in die Auffangschalen i gelangt, wo sie sich mit dem
in den einzelnen Kühlzonen abgestoßenen Chlorkalium vermischt. Das Gemisch aus Salz
und Lauge wird dann durch die Schnecke h der weiteren Verarbeitung zugeführt.
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Der Vorteil, der durch vorliegendes Verfahren erreicht wird, ist der,
daß man durch die Kombination und durch die Anordnung der einzelnen Elemente eine
Tiefkühlung der Lauge und eine hierdurch bedingte große Ausbeute an Chlorkalium
mit einem geringeren Kraftaufwand erreicht, als wenn die verschiedenen Elemente
nebeneinandergestellt arbeiten würden. Würde man z. B. die Elemente a,
b, c, d und f nebeneinanderstellen, so würde sich folgender Vorgang
ergeben: Die heiße Lauge tritt aus a mit etwa iio° in b ein und verliert hier etwa
io°, so daß sie mit etwa ioo° in c eintritt. Die Lauge verläßt c mit ungefähr 5o°,
mit welcher Temperatur sie in d eintritt. In d kühlt sich die Lauge auf etwa i5°
über Lufttemperatur
ab und tritt mit dieser Temperatur in f ein.
Will man nun die Lauge auf Lufttemperatur abkühlen, so müssen in diesem Falle die
Ventilatoren g so viel Luft durch f fördern, daß 15 Kalorien pro Liter Flüssigkeit
vernichtet werden. Nimmt man nun beispielsweise an, daß ioo ooo Liter heiße Lauge
stündlich zu kühlen sind, daß i cbm der mittels der Ventilatoren geförderten Luft
in der Lage ist, io Kalorien zu vernichten, so müssen die Ventilatoren, wenn die
Lauge mit 15° über Lufttemperatur in die künstlich belüfteten Kühlzonen f eintritt,
ioo ooo X 15 io- i 5o ooo cbm Luft pro Stunde fördern. Zwei Ventilatoren, die diese
Luftmenge im Dauerbetrieb fördern sollen, bedürfen etwa 6 PS Betriebskraft.
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Das vorliegende Verfahren verringert nun zur Erzielung derselben Kühlleistung
den Kraftbedarf ganz bedeutend. Bei der in Abb. i dargestellten Anordnung tritt
wiederum die Lauge aus dem Löser a mit i io° in b ein, um mit ioo° nach c zu gelangen.
Die Lauge verläßt c mit 5o°, mit welcher Temperatur sie in die Kühlzone d eintritt.
Dadurch aber, daß die Elemente a, b und c teilweise die Wandungen des Kaminschachtes
e bilden, wird dieser selbst derartig erwärmt, daß die Kühlluft mit einer größeren
Geschwindigkeit durch das Kühlsystem d gesaugt wird, als es der Fall ist, wenn die
Elemente a, b und c in der bisherigen Weise in einer Chlorkaliumfabrik untergebracht
und die Kühlzone d allein an einem Kaminschacht angeschlossen wären. Da die Luftgeschwindigkeit
in dem Schacht e nunmehr wesentlich erhöht wird, erhöht sich auch entsprechend die
pro Zeiteinheit durch das System d hindurchgesaugte Kühlluftmenge, und die heiße
Lauge verläßt die Kühlzone d mit nur io° über Lufttemperatur, mit welcher Temperatur
sie in die Kühlzone f eintritt; setzt man wieder voraus, daß i cbm der von den Ventilatoren
g geförderten Luft die Fähigkeit haben soll, io Kalorien zu vernichten, und setzt
man außerdem, wie oben, dieselbe Laugenmenge und die gleiche Endtemperatur der Lauge
fest, so haben nunmehr die Ventilatoren ioo ooo X io : io- ioo ooo cbm Luft pro
Stunde zu leisten, was eine Betriebskraft für die Ventilatoren von etwa 4,5 P S
erfordert.
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Der Vergleich des Kraftbedarfes zeigt, claß durch vorliegendes Verfahren
25 Prozent Betriebskraft erspart werden.
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Je nachdem, welche Betriebsverhältnisse vorliegen, wird es nicht immer
möglich sein, die gesamten Apparate a, b und c an oder um den Kaminschacht
eines Laugenkühlers herumzulegen. In solchen Fällen ist es aber immerhin vorteilhaft,
den einen oder anderen Apparat in der angeregten Weise wärmetechnisch auszunutzen,
auch wenn der Gewinn nicht so groß ist, wie es der Fall ist, wenn sämtliche wärmespendenden
Apparate zur Erhöhung der Luftförderung in einem Kühlapparat benutzt werden.
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Es fällt gleichfalls in den Rahmen vorliegenden Verfahrens, daß man
auch die sich in den an den Kamin angeschlossenen Apparaten durch Verdunstung bildenden
Schwaden dem Schacht zuführt, um den Auftrieb der Luft in demselben zu verstärken.
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Der Vorteil, der in der Unterteilung der beiden mittels Luft gekühlten
Zonen d und f
in eine solche mit natürlicher und eine mit künstlicher
Belüftung arbeitende liegt, ist der, daß eine Tiefkühlung, die Bekannterweise nur
durch Ventilatorzug erreicht werden kann, bei der vorliegenden Anordnung mit einem
geringeren Kraftverbrauch erreicht wird, als wenn die gesamte Kühlluft durch Ventilatoren
gefördert wird, wie es bei Ventilatorkühlern bekannter Art der Fall ist.