DE418390C - Apparat zur Konzentrierung von Saeuren - Google Patents

Description

• Apparat zur Konzentrierung von Säuren. Die Kestner-Röhrenverdampfer zum Eindicken von Extrakten, Laugen o. dgl. sind bekannt. Jedes Verdampferelement dieser Vorrichtungen besteht aus einem Paar langer Rohre, von denen das eine senkrecht aufwärts gerichtet ist und mit sogenannter Kletterwirkung arbeitet, während das andere sich daran anschließende Rohr senkrecht abwärts gerichtet ist. Durch einen das Röhrenpaar umgebenden Dampfmantel wird die in dem Rohr befindliche Flüssigkeit verdampft und der sich entwickelnde Dampf zum schnellen Hindurchtreiben des Extraktes o. dgl. benutzt.
• Wenngleich sich diese Apparate sehr -bewährt haben, sind sie doch zum Konzentrieren von Säuren nicht geeignet. Die Röhren müßten hier aus Blei oder Siliziumlegierungen bestehen. Schon aus rein mechanischen Gründen sind die bekannten Apparate mit Rohren aus diesem Metall nicht brauchbar, weil diese Metalle die unangenehme Eigenschaft besitzen, daß sie sich nach Erwärmung und Ausdehnung nicht wieder völlig auf ihre ursprüngliche Länge zusammenziehen. Bei den bekannten Apparaten findet nun eine Abdichtung des Dampfmantels dadurch statt, daß die durch die Abschlußstücke des Mantels hindurchtretenden Röhren durch einen Dorn angetrieben werden, wodurch die Abdichtung erzielt wird. Da die Röhren nach jedem Gebrauch ihre Länge etwas ändern, wird die Abdichtung nach jedem Gebrauch aufgehoben.
• Diese bekannten Apparate eignen sich vor allem aber auch aus physikalischen Gründen nicht zum Konzentrieren von Flüssigkeiten, da das aufwärts und das abwärts steigende Rohr nicht gleichen physikalischen Bedingungen unterworfen sind; das abwärts gerichtete Rohr leitet eine Flüssigkeit, die infolge der teilweisen Verdampfung eine andere Konzentration besitzt als in dem aufwärts gerichteten Rohr. Die mittlere Dichte und damit auch die Siedetemperatur der Flüssigkeit sind daher in den beiden Rohren verschieden; aus diesem Grunde ist, da beide Rohre von demselben Dampf umgeben sind, das Temperaturgefälle, das die Verdampfung hervorruft, ebenfalls für beide Rohre nicht das gleiche. Wenn es sich hierbei um Rohre aus Eisen, Kupfer, Aluminium u. dgl. von geringer Dicke handelt, so würde dies allerdings nicht viel ausmachen, und zwar weder in bezug auf mechanische Festigkeit noch in bezug auf Leitfähigkeit. `trenn es sich aber bei der Konzentration von Säuren um Rohre aus Legierungen handelt, die Blei oder Silizium enthalten, also um Rohre, die aus mechanischen Gründen eine ziemlich beträchtliche Dicke besitzen, so würde ein solcher Apparat sowohl bezüglich seiner mechanischen Festigkeit wie seiner Wärmeleitung nicht einwandfrei arbeiten und zu dauernden Reparaturen Anlaß geben.
• Nach der Erfindung wird zur Behebung dieser Übelstände für jeden Mantel ein einziges aufwärts gerichtetes, mit Kletterwirkung arbeitendes Rohr (oder parallel geschaltete Rohre) verwendet, so daß das Temperaturgefälle für jedes Rohr in Abhängigkeit vom Siedepunkt der Flüssigkeit, die darin fließt, geregelt werden kann. Dieses Rohr mündet in einen Dampfabscheider und tritt zweck. mäßig durch den Dampfmantel mittels Stopfbüchse hindurch.
• In der Abb. i ist ein solches Verdampferelement schematisch dargestellt.
• jedes Verdampfungsrohr i (vgl. Abb. i), das aus einem Rohr oder häufig aus mehreren, durch Brücken, Verbindungsstücke o. dgl. vereinigten Rohrstümpfen besteht, besitzt eine Ummantelung 2 für die Dampfzuführung. Das untere und das obere Ende des Rohres treten aus dem Umschließungsrohr 2 mit einer Stopfbuchse 3, ,1 heraus. Der obere Teil des Rohres mündet in einen Separator 5 aus geeignetem Metall. Die Flüssigkeit wird bei 6 zugeleitet, der Heizdampf bei 7. Das Kondenswasser des Dampfes wird bei 8 abgelassen.
• Um einen Apparat von genügender Leistungsfähigkeit herzustellen, genügt es, eine Reihe dieser Elemente zu vereinigen, wie es Abb. 2 zeigt.
• Die schwach konzentrierte Flüssigkeit tritt am unteren Ende des ersten Elementes ein, und der Austritt der Flüssigkeit aus dem Separator ist mit dem unteren Ende des zweiten Elementes verbunden usf., so daß die Flüssigkeit nacheinander von dem einen in das andere Element fließt, um konzentriert in den Behälter 9 einzutreten. jeder Separator trägt am oberen Ende einen Rohransatz io, durch den der durch die Verdampfung sich entwickelnde Dampf heraustritt. Diese verschiedenen Auslässe können in einem Sammelapparat vereinigt sein, der den Dampf in die freie Luft austreten läßt oder der mit einem Kondensator verbunden ist, falls die Arbeitsweise unter verringertem Druck erfolgt. Die Beheizung der verschiedenen Elemente erfolgt durch den Dampf, der durch Rohr i i zugeführt wird, das mit jedem der Dampfmäntel durch ein Kniestück 12 derartig verbunden ist, daß alle Elemente von derb Dampf von gleichem Druck geheizt werden. Man könnte noch in den Eintritt des Dampfes eines jeden Elementes eine Regelungsvorrichtung 13 einschalten, um allmählich die Heiztemperatur entsprechend der erhöhten Konzentration der Flüssigkeit bei jedem Element zu erhöhen. Indem man so auf die Temperatur des Heizdampfes eines jeden Elementes und auf den Druck in dem Separator, in dem der durch die Verdampfung frei werdende Dampf abgesondert wird, einwirkt, kann man das Temperaturgefälle für jedes Element regeln, so daß man es ungefähr konstant hält, obgleich der Verdampfungspunkt der Flüssigkeit für bestimmte Lösungen sich beträchtlich mit der Konzentration ändert. Die Abb. 3 stellt eine Abänderung der eben beschriebenen Ausführungsform dar. Jeder Separator besitzt, wie sich aus der Draufsicht (Abb.3a; ergibt, vier Verdampferrohre, und jede so gebildete Einheit kann mit Dampf veränderlichen Druckes gespeist werden und unter höherer oder geringerer Spannung arbeiten, wie oben angegeben. Die beiden ersten Elemente 1,1 und 15 arbeiten hier unter Atmosphärendruck, während das letzte Element 16 mit einem Kondensator im Falle von Unterdruck verbunden ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Röhrenverdampfer, besonders zum Konzentrieren von Säuren, bei dem jedes Röhrenelement von einem Dampfmantel umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Element aus einem senkrecht aufwärts gerichteten, mit Kletterwirkung arbeitendem Rohr (i) oder aus mehreren derartigen parallel geschalteten Rohren besteht, die in einen Dampfabscheider (:5) münden und durch den Dampfmantel zweckmäßig mittels Stopfbüchsen (3, 4.) hindurchtreten.
2. 2. Röhrenverdampfer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dampfabscheider mit dem tiefsten Punkte des folgenden Elementes verbunden ist und jeder Dampfmantel eine besondere regelbare Verbindung mit der Dampfzuleitung (i i) besitzt.