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Vorrichtung zur Gewinnung von Kristallen aus Lösungen mit tiefer Kristallisationstemperatur.
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Es ist bekannt, die Tieftemperaturkristallisation in der Weise durchzuführen,
daß man Lösungen zunächst durch beliebige Mittel vorkühlt, auf etwa 200, und hierbei
kristallisieren läßt, darauf durch Oberflächenkühlung mit Hilfe auf tiefe Temperatur
abgekühlter Lauge zwischenkühlt, auf etwa 5°, und weiter kristallisieren läßt und
schließlich die Endkühlung und Endkristallisation mit Hilfe von Kältemaschinen durchführt.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
und besteht im wesentlichen darin, daß an einen ein-oder mehrstufigen, an den Scheiben
mit Schaufeln ausgerüsteten Scheibenluftkühler an sich bekannter Art unmittelbar
ein gleich beschaffener ein- oder mehrzelliger Flüssigkeitsoberflächenzwischenkühler
und an diesen Zwischenkühler ein wiederum gleich beschaffener Flüssigkeitstiefkühler
angeschlossen ist, dessen Kühlkörper mit der Kältemaschine verbunden ist und aus
dem die auf tiefste Temperatur gekühlte Lauge dem Kühlkörper des Zwischenkühlers
zugeführt wird.
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Durch diese neue Anordnung wird erreicht, daß die Vorrichtung für
die Tieftemperaturkristallisation sehr wesentlich vereinfacht wird.
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Sie ist gleichmäßig gegliedert und übersichtlich aufgebaut, ermöglicht
auf einfache Weise durch stufenförmige Kühlung die erschöpfende Auskristallisierung
der Lauge sowie das Austragen des Knstallgutes und eine vollständige Ausnutzung
der aufgewendeten Kühlenergie. Gemäß der Erfindung ist fernerhin die Vorrichtung
in der Weise verbessert, daß der Luftvorkühler und der Flüssigkeitszwischenkühler
mit Abschluß organen, z.B. Klappen, solcher Art versehen sind, daß bei normalen
Lufttemperaturen die Luft nur durch den Luftkühler, bei höheren Temperaturen aber
nach Abschluß des Luftkühlers gegen die Außenluft zunächst durch den Flüssigkeitszwischenkühler
und dann erst durch den Luftvorkühler gesaugt wird. Dadurch gelingt es, die Anlage
allen vorkommenden Temperaturverhältnissen in einfacher Weise anzupassen und den
Betrieb von der Lufttemperatur unabhängig zu machen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Hier sind die drei Kühlstufen schematisch durch Eintragung der Zonen und ihrer Bezeichnung
angedeutet.
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Die zuverarbeitendeLauge tritt beia mit einer Temperatur von etwa
3 5° ein, und zwar in einen Scheibenzellenkühler an sich bekannter Art, in welchem
in mehreren Mulden mit Schaufeln versehene Scheibenkörper umlaufen, die in beliebiger
Weise angetrieben werden. Durch die Öffnung b wird mit Hilfe des Ventilators c Luft
angesaugt, die an den Kühlscheiben vorbeistreicht und die von diesen durch Adhäsion
mitgenommene Lauge kühlt, so daß in der letzten Zelle die Lauge auf etwa 25 herabgekühlt
ist. Hier ist die Luftkühlung beendet, und die Lauge tritt jetzt über eine Überfallkante
in die Stufe der Flüssigkeitskühlung.
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Diese ist ähnlich wie die erste Stufe als Zellenkühlvorrichtung ausgebildet,
in deren einzelnen Zellen Kühlkörper umlaufen, die beispielsweise aus Rohrschlangen
bestehen können und am äußeren Umfange, ebenso wie die Kühlscheiben, Räumschaufeln
tragen. Durch die hohlen Kühlkörper wird die auf niedrigste Temperatur, beispielsweise
minus 4", gekühlte Lauge gedrückt, so daß hier die Lauge von etwa 250 auf 100 herabgekühlt
wird. Mit dieser Temperatur fällt die Lauge schließlich in die dritte Stufe der
Kältemaschinenkühlung, in welcher ein ebenso gestalteter Kühlkörper 1 umläuft, der
sein Kühlmittel von der Kältemaschine d erhält. Die Maschine liefert das Kühlmittel
durch die Leitung e mit einer Temperatur von minus 100. Die Rückführung der K,ältefiüssigkeit
geschieht durch die Leitung g, die vom Kühlkörper f zur Kältemascll e d zurückführt.
Die in der Kältemaschinenstufe ausgeschiedenen Kristalle werden durch den Ablaßstutzen
n abgezogen, wobei die in den umlaufenden Kühlkörpern f angeordneten Räumerschaufeln
die ausgeschiedenen Eristalle vom Boden und von den Wänden abräumen.
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Die in der letzten Stufe auf weit unter o° herabgekühlte Lauge dient,
wie bereits oben erwähnt, zur Zwischenkühlung der Lauge in der zweiten Stufe, und
dies geschieht in der Weise, daß die Pumpe k die kalte Lauge absaugt, durch die
Leitung zum letzten Flüssigkeitskörper drückt, von wo sie durch die Leitungen k
und t zu den weiteren Kühlkörpern gelangt, um schließlich durch die Leitung m, auf
etwa 10 bis 1 50 zurückerwärmt. abgezogen zu werden. Statt der unmittelbaren Absaugung
der Lauge aus der dritten Kältemaschinenstufe kann auch die Absaugung aus einem
Klärbassin erfolgen, in welches die herabgekühlte Lauge e zwecks Ausscheidung der
Kristalle eingelassen wird.
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Die Gestaltung der umlaufenden Kühlkörper und Kühlscheiben ist im
einzelnen der Abänderung fähig. Die Anzahl der Kammern richtet sich nach der Temperatur
und der Menge der zu kühlenden Lösung.
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Bei normalem Betriebe, wenn die Lufttemperatur nicht höher als 100
ist, bleibt die Flüssigkeitskühlung für sich abgeschlossen.
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Die Luft wird dann lediglich durch die Luftkühlungsstufen hindurchgeführt.
Steigt dagegen die Lufttemperatur derart, daß durch die hindurchstreichende Luft
in der ersten Isühlstufe eine ausreichende Kühlung der Lauge nicht erreicht werden
kann, dann wird die Klappe o geschlossen, und es werden die Klappen p und q geöffnet.
In diesem Falle saugt der Ventilator c die Luft durch den Lufteintritt r, durch
die Flüssigkeitskammern hindurch, so daß hier eine Unterkühlung der Luft in solchem
Maße eintritt, daß in der ersten Luftkülllungsstufe jetzt eine ausreichende Vorkühlung
erreicht werden kann. Durch diese Maßnahme ist also eine ununterbrochene Fabrikation
bei allen Temperaturverhältnissen gewährleistet.
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PATENT-ANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zur Gewinnung von Kristallen aus
Lösungen durch stufenförmiges Kühlen bis auf durch Kältemaschinen erzeugte Temperaturen,
bestehend aus einem ein- oder mehrstufigen, an sich bekannten, an den Scheiben mit
Schaufeln ausgerüsteten Scheibenluftkühler, einem unmittelbar an diesen Vorkühler
angeschlossenen gleich beschaffenen ein- oder -mehrzelligen Flüssigkeitsoberflächenzwischenkühler
und einem an diesen Zwischenkühler gleichfalls unmittelbar angeschlossenen und wiederum
gleich beschaffenen Flüssigkeitstiefkühler, dessen Kühlkörper mit der Kältemaschine
verbunden ist und aus dem die auf tiefste Temperatur gekühlte Lauge dem Kühlkörper
des Zwischenkühlers zugeführt wird.