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Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von salzausscheidenden Laugen
mittels Luft Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um salzausscheidende
Laugen durch einen Luftstrom, der durch natürlichen Zug oder durch einen Ventilator
oder durch beides zusammen hervorgerufen wird, in der Weise zu kühlen, daß die zu
kühlende Flüssigkeit mit ein und demselben Luftstrome mehrfach in Berührung gebracht
wird, und zwar so, daß die heißeste Flüssigkeit mit der bereits am «-eitesten erwärmten-
Luft in Berührung kommt, daß die bereits etwas abgekühlte Flüssigkeit mit der etwas
kühleren Luft und claß schließlich die am weitesten abgekühlte Flüssigkeit mit der
Luft, die noch am kältesten ist, in Berührung gebracht wird.
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Solche Kühlvorrichtungen sind für Wasser bereits bekannt. Bei diesen
bekannten Vorrichtungen durchströmt die Luft: einen wagerechten -Kanal, in .dem
die einzelnen Kühlstufen in der Weise betrieben werden, daß (las zu kühlende Wasser
aus dem Auffangbehälter der einen Kühlstufe durch eine Kreiselpumpe in den Aufgebebehälter
der folgenden Kühlstufe gefördert wird. Diese Ausführung ist für die Abkühlung salzausscheidender
Lau-(Teil unbrauchbar, weil es unzulässig ist, die Salzausscheidungen in den Auffangbehältern
der--einzelnen Kühlstufen zurückzulassen, ebenso unzulässig aber auch, sie durch
die Kreiselpumpen herauszufördern. -;ach vorliegender Erfindung wird die zu kühlende
salzabscheidende Lauge durch je einen Mischluftheber aus dem Auffangbehälter der
einen Kühlstufe dein Aufgebebehälter der folgenden Kühlstufe zugeführt. Hierbei
kann durch den Mischluftheber das in der einen Kühlstufe schon ausgeschiedene Salz
mit in die folgende Kühlstufe gefördert werden, ohne daß Verstopfungen, oder unzulässiger
Verschleiß der Einrichtung zu befürchten ist. Da zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Kühlstufen immer dieselbe Förderhöhe zu überwinden ist, kann bei Anwendung beliebig
vieler Kühlstufen ein einziger Kompressor für die Versorgung aller Mischluftheber
benutzt werden, ohne daß es nötig ist, den Mischluftheber an einzelnen Stellen zu
drosseln. Wenn schon im allgemeinen die Förderung durch Mischluftlieber mehr Energie
erfordert wie die unmittelbare Förderung durch Pumpen, so bietet die Anwendung der
Mischluftheber bei solcher Kühleinrichtung besondere Vorteile, die den achteil des
höheren Energiebedarfes vermindern. Die eingeblasene Luft sättigt sich an der heißen
Flüssigkeit mit Wasserdampf. Dadurch wird einerseits die-Abkühlung der Flüssigkeit
unterstützt, anderseits wird das Volumen der Mischluft wesentlich vergrößert, so
daß im Kompressor nur ein Teil des in den Mischgashebern wirkenden Gases verdichtet
werden braucht.
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Die Zeichnung stellt die Vorrichtung in Abb. r im Längsschnitte, in
Abb. 2 in der Draufsicht dar. Die zu kühlende Flüssigkeit wird durch die Rinne a
zugeführt und verteilt sich von dieser in die Rinnen b, aus denen-,sie nach unten
durch Röhrchen in, an sich bekannter Weise austritt, um auf Spritzteller c
zu
treffen, auf denen sie fein zerstäubt. Die Flüssigkeitströpfchen fallen quer durch
den Luftstrom, der durch den Ventilator d hervorgerufen wird, herunter, werden dabei
gekühlt und sammeln sich gegebenenfalls zusammen mit dem Salz, welches sich beider
Abkühlung ausscheidet, im Behälter e, in welchem das Salz im untersten Teile sich
sammelt. Dies Gemisch von Salz und Flüssigkeit wird durch den Mischluftheber f,
dem die Druckluft aus dem Sammelrohr g durch das Zweigrohr h zugeführt wird, gehoben
und der Rinne i zugeführt. Aus der Rinne i gelangt das Gemisch von Salz und Flüssigkeit
in die Zweigrinnen h, aus denen es in gleicher Weise austritt wie aus den Rinnen
b. Auf Spritztellern wird wieder eine Verteilung der Flüssigkeit erreicht, worauf
die Flüssigkeit wiederum quer zum Luftstrome, der an dieser Stelle noch kälter ist
als unterhalb der Rinnen b, herabfällt, um vom Behälter in gesammelt zu werden.
Aus diesem Behälter fördert der Mischluftheber iz, dem die Luft durch die Zweigleitung
o zugeführt wird, das Gemisch von Salz und Flüssigkeit in die Rinne p. Von
dieser Rinne aus verteilt sich die Flüssigkeit in :die Querrinnen g, um wiederum
über Spritzteller quer zum Luftstrome, der an dieser Stelle wiederum kälter ist
als oberhalb des Flüssigkeitsfanges in, niederzufallen. Der Flüssigkeitsfang Y fängt
die Fl'üssig'keit auf. Aus ihm wird das Gemisch von Flüssigkeit und Salz durch den
Mischluftheber s, dem die Druckluft durch die Zweigleitung t zugeführt wird, gehoben
und abgeführt.
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Die vom Ventilator d geförderte Kühlluft erwärmt sich oberhalb der
Flüssigkeitsfänge r, in und e stufenweise immer höher und zieht schließlich
durch den Schlot i( nach oben ab. Dabei bringt dieser Schlot iz noch eine Saugwirkung
hervor, welche die Wirkung des Ventilators unterstützt.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung wird die zu kühlende
Flüssigkeit in drei Stufen abgekühlt. Die Zahl dieser Stufen kann, wenn es erwünscht
ist, beliebig erhöht werden. Je mehr Stufen man anwendet, um so vollkommener ist
die Kühlung.
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Man hat es ohne weiteres in der Hand, mittels des Mischlufthebers
f eine größere Flüssigkeitsmenge zu fördern, als durch die Rinne a zufließt. Dadurch
gelangt die zu viel geförderte Flüssigkeit durch die überlaufrinne v aus
der Rinne i zur Rinne a zurück und strömt infolgedessen nochmals durch
die Verteilungsrinne b dem Flüssigkeitsf:ange e zu. Das entsprechende gilt für die
Förderung des Mischlufthebers iz. Wird durch ihn zu viel Flüssigkeit gefördert,
so kann sie aus der Rinne p durch die Überlaufrinne zu zur Rinne i zurückgelangen.
Durch das kleine Überfallwehr x und das etwas höhere Überfallwehr y ist die Möglichkeit
vorgesehen, daß, falls in den Flüssigkeitsfang in zeitweilig mehr Flüssigkeit hineingelangt,
als der Mischluftheber n fordert, ein Rückfluß von einem Teil der Flüssigkeit über
das Überfallwehr x nach dem Flüssigkeitsfange e stattfinden kann. Ebenso kann aus
dem Flüssigkeitsfange r nötigenfalls ein Teil der Flüssigkeit zum Flüssigkeitsfange
in zu-
rückgelangen.
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Der Flüssigkeitsfang r kann mit einer Überlaufrinne versehen sein,
so daß der Mischluftheber s nur einen Bruchteil der Flässigkeit, soweit es nötig
ist, um das abgeschiedene Salz hinauszuschaffen, zu fördern braucht, um dies Gemisch
von Flüssigkeit und Salz der abfließenden Flüssigkeit beizumischen. Dadurch kann
man leicht erreichen, daß alle Flüssigkeitsbehälter r, in und e stets mit Flüssigkeit
gefüllt bleiben, was unter Umständen wichtig ist, um das Antrocknen von Salzablagerungen
zu verhindern.
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Schließlich kann man die Einrichtung leicht so treffen, daß der Luftzufluß
durch die Leitungen h, o und t selbsttätig in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsspiegel
der Flüssigkeitsfänge geregelt wird, indem ein Schwimmer z, der in der Zeichnung
nur für die Leitung h dargestellt ist, in gleicher Weise aber auch bei den Leitungen
o und t vorgesehen sein kann, auf Regelorgane in den Luftleitungen einwirkt, damit
nur so viel Luft zu den Mischlufthebern strömt, wie nötig ist, um gerade eine Flüssigkeitsmenge
hinaufzuschaffen, die der frisch hinzukommenden Flüssigkeitsmenge entspricht. Damit
sich kein Salz auf den Schwimmern ablagert, kann man ihnen eine spitze Gestalt geben,
wie die Zeichnung dies zeigt.
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An Stelle der Verteilungsrinnen a, i und p mit ihren Zweigrinnen
b, k und q kann man die ganze Decke des Luftkanales durch einen großen Flüssigkeitstrog
bilden, der durch Trennwände derart unterteilt ist, daß sich die Flüssigkeitsmengen,
die den einzelnen Flüssigkeitsfängen e, in und r zugeführt werden sollen,
sich nicht ohne weiteres vermischen können. An Stelle der Überlaufrinnen
v und w
treten dann einfache Überfälle dieser Trennwände.