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Einrichtung zum kontinuierlichen Behandeln fester Stoffe mit Flüssigkeiten,
insbesondere zur Gewinnung von Schwefel aus elementaren, Schwefel enthaltenden massen.
Vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur kontinuierlichen, intensiven
Behandlung fester Stoffe mit Flüssigkeiten, insbesondere zur Herauslösung von Schwefel
aus Gasreinigungsmasse mittels eines Lösungsmittels.
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Als am besten geeignet für die Verwendung in vorliegender Einrichtung
haben sich von den Lösungsmitteln die zwischen 170 und 300° siedenden, sauerstoffhaltigen
Anteile - Phenole und deren Homologe - aus den in der Patentschrift 148124, K1.
12i, genannten Steinkohlenteerölen erwiesen, die sich in der Wärme durch ein vorzügliches
Lösungsvermögen für Schwefel - bei i¢o° C 15 Prozent - auszeichnen, während dieses
bei normaler Temperatur, z. B. 15° C, verschwindend . klein ist. Unter Ausnutzung
dieser Eigenschaft gelingt es, den Schwefel in kristalliner, teerfreier Form und
die Reinigungsmasse in wiederverwendungsfähigem, regeneriertem Zustande zu gewinnen,
während das abgetrennte Lösungsmittel durch Wiederer wärmen immer erneut als Lösungsmittel
für neue Schwefelmengen dient. Zur Durchführung dieses Verfahrens fehlte es bisher
an einer geeigneten, kontinuierlich arbeitenden Apparatur. Diese soll nachstehend
an dem Beispiel der Schwefelextraktion aus Gasreinigungsmasse beschrieben werden,
ohne deren Anwendungsgebiet auf diese allein zu beschränken. Vielmehr kann die Einrichtung
ganz allgemein zur kontinuierlichen Behandlung fester Stoffe mit Flüssigkeiten verwendet
werden.
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In der beiliegenden Zeichnung ist in Abb. i und 2 ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein schematischer Längsschnitt eines Apparates zur Behandlung
von Gasreinigungsmasse mit heißen Teerölen, z. B. den oben beschriebenen Kr esolen.
a ist die Druckleitung einer Pumpe, durch die das heiße Teeröl unter Druck in eine
Flüssigkeitsstrahlpumpe mit Umlaufrohr nach Patent 341829, K1. 12c, und Patent
398640,
K1. 12e, die durch die Strahldüse b, Mischdüse c, Auffangdüse d, Strahlrohr
e und Mantel f gebildet wird, deren Mündung in die mit breit ausladender Endmündung
versehene Vormischdüse g reicht. Der feste Stoff, z. B. die Gasreinigungsmasse,
wird durch eine Zuführungsvorrichtung, Schnecke o. dgl., durch das Rohr li, kontinuierlich
auf die breite Fläche der Vormischdüse g geworfen und sofort von dem aus dem Strahlrohr
e der Flüssigkeitsstrahlpumpe austretenden Flüssigkeitsstrahl aufgenommen und in
den Umlaufstrom des Gemisches über den Rand der Vormischdüse g, an der Innenseite
der Wand des Mantels f in die Strahlpumpe geführt, in der eine intensive Vermischung
der beiden Medien in der aus beiden vorgenannten Patenten bekannten Weise erreicht
wird. Durch die feine Verteilung der Gasreinigungsmasse in der Flüssigkeit geht
infolge der großen Reaktionsoberfläche der Schwefel in dem Teeröl rasch in Lösung.
Entsprechend dem Zusatz an fester Masse und der Leistungsmenge der Strahldüse b
läuft fortwährend eine äquivalente Menge Gemisch durch die Rohrleitung i durch den
Schaukopf k, Rohrleitung i. und Einlauftrichter -na in den Absetzbehälter n.. Der
Absetzbehälter ia ist so groß bemessen, daß die Aufsteiggeschwindigkeit des durch
den Einlauftrichter in nach unten geführten Gemisches im Behälter n nur so groß
ist, daß im aufsteigenden Strom das Absetzen des festen restlichen Stoffes von der
die löslichen Bestandteile enthaltenden Flüssigkeit sicher und glatt erfolgen kann.
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Die geklärte heiße Kresollösung läuft kontinuierlich bei o durch den
Schaukopf p und Rohr q aus dem Absetzbehälter n, während der abgesetzte Schlamm
mittels Becherelevators r aus dem unteren Teil des Behälters n
fortwährend
ausgetragen wird, um nun mittels Schleuder oder ähnlichem weiterbehandelt zu werden.
Die konzentrierte, schwefelhaltige Lösung wird auf künstlich oder durch Luft gekühlte
Pfannen geführt, wo der Schwefel infolge der Abkühlung und der damit verbundenen
Verminderung des Lösungsvermögens der Flüssigkeit für den Schwefel in kristalliner
Form ausfällt. Die geschilderte Abkühlung kann auch durch direkte Wasserkühlung
erfolgen.
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Der obere Teil des Mantels der beschriebenen Strahlpumpe ist noch
mit einem
Dainpfabzugsrolir s versehen, uiii den bei der Berührung
des heißen Öles mit der feuchten Gasreinigungsmasse entstehenden Wasser-<lampf
aus dein Apparat abzuführen. Zur Konstantbaltung bestimmter Temperaturen itn Mischer
(Strahlpumpe) und Absetzbebälter sind die Heizmäntel t und tr mit den entsprechenden
Zu- und Ableitungen des Heizdampfes an geeigneter Stelle vorgesehen. Hähne v und
a, dienen zur vollständigen Entleerung des Apparates.
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Abb.2 stellt eine Batterie solcher nach Abb. i beschriebener Apparate
dar. Die Zusammensetzung mehrerer Apparate hat den Zweck, entweder die Leistung
zu vervielfachen oder im Gegen- oder Gleichstrom einen festen Stoff mit einer Flüssigkeit
zu behandeln.
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Im folgenden sei die Gewinnung von Schwefel in vorbeschriebener Art
in der Anlage Abb. 2 beschrieben. Es sei noch vorausgeschickt. daß im Gegenstrom
gearbeitet wird, um einerseits die Lösung hoch zu konzentrieren und andererseits
die Masse völlig vom Schwefel zu befreien. Der Gang des festen Stoffes ist in der
Zeichnung mit gestrichelter Linie, der der Flüssigkeit mit strichpunktierter Linie
gezeichnet. Die Beschreibung beschränkt sich auf die vollständig im Betrieb befindliche
Anlage. Durch die Transportvorrichtung 1 wird der feste Stoff, in diesem Falle die
ausgebrauchte Gasreinigungsmasse, in die Zuteilvorrichtung 2 gebracht, von der aus
kontinuierlich eine gleichmäßige Menge durch das Rohr 3 in den Mischer q. gelangt,
in den ebenfalls fortlaufend durch die Pumpe 5 bei konstantem Druck und Düsenquerschnitt
eine gleichmäßige Menge bereits angereicherter Lösung gedrückt wird. Das durch das
Rohr 6 aus dem Mischer .1. ausfließende Gemisch läuft durch das Rohr 7 in den Absetzbehälter
8, in dem die Trennung des festen Stoffes von der nunmehr gesättigten Lösung in
beschriebener Weise vor sich geht. Die konzentrierte Lösung fließt kontinuierlich
durch Rohr 9 aus dem Absetzbehälter zu den Kühlpfannen, während der bis jetzt nur
wenig ausgelaugte feste Stoff in Form von Schlamm mittels des Elevators 1o fortlaufend
in gleichmäßigen Mengen über den Trichter i i und Rohr 12 in den :Mischer 13 gebracht
wird. Gleichzeitig drückt die Pumpe 1q noch wenig mit Schwefel angereicherte Flüssigkeit
in gleichmäßigen Mengen in den Älischer 13, in dem die intensive Behandlung in beschriebener
Weise vor sich geht. Das Gemisch fließt nun durch die Rohre 15 und 16 in den Absetzbehälter
i;, in dem nun wieder fester Stoff und weiter angereicherte Flüssigkeit getrennt
wird. Die nunmehr angereicherte Flüssigkeit fließt fortlaufend durch Rohr 18 in
die Pumpe @, um in den Mischer q. gedrückt zu werden, während der feste Stoff mittels
Elevators 19 über den Trichter 2o und Rohr :2: in den Mischer 22 zur letzten Behandlung
mit der aus der Pumpe 23 in gleichmäßigen Mengen gedrückten, ganz frischen Löseflüssigkeit
gelangt. Das Gemisch, bestehend aus ganz schwacher Lösung und dem nunmehr v öllig
0 ausgelaugten ausgelaugten festen Stoff, fließt nun wieder durch die Rohre 2q.
und 25 in den Absetzbehälter 26, in dem wiederum die Trennung der beiden Stoffe
vollzogen wird. Die schwache Lösung fließt durch Rohr 27 in die Pumpe 1.4, die sie
in den Mischer 13 drückt, während der völlig ausgelaugte Schlamm durch den
Elevator 28 zur Weiterbehandlung in der Schleuder oder ähnlichem gefördert wird.
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Die Batterie kann beliebig verlängert werden. Weiter kann durch entsprechende
Umleitungen ein Kreislauf innerhalb eines einzelnen Apparates herbeigeführt werden.
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Aus den Beschreibungen geht hervor, daß der Erfindungsgegenstand gegenüber
den bestehenden diskontinuierlichen Apparaten mit von der Bedienung abhängigem Betrieb
einen wertvollen wirtschaftlichen Fortschritt bedeutet, der z. B. im Falle der Schwefelgewinnung
von großem volkswirtschaftlichen Interesse ist, insofern als durch eine billige
und einfache Verarbeitungsmöglichkeit einmal nicht unerhebliche bisher aus dem Ausland
bezogene Schwefelmengen und gleichzeitig regenerierte voll gebrauchsfähige Reinigungsmasse
gewonnen «erden.