DE483756C

DE483756C - Verfahren zur Wasserdampfdestillation

Info

Publication number: DE483756C
Application number: DEM85407D
Authority: DE
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1924-06-21
Filing date: 1924-06-21
Publication date: 1929-10-07

Description

Verfahren zur Wasserdampfdestillation Es ist bekannt, Flüssigkeiten dadurch hochzufördern, daß man in ein in einem Flüssigkeitsbehälter eintauchendes Steigrohr unten Gase oder Dämpfe einleitet. Man hat diese in der Technik als Mammutpumpe bezeichnete Fördereinrichtung u. a. auch dazu verwendet, um bei Verdampfungsanlagen die durch äußere Heizwirkung einzudampfende Flüssigkeit zu heben und dann die Heizflächen zu berieseln.
Die nachstehend beschriebene Erfindung benutzt das an sich bekannte Förderprinzip für solche Prozesse, bei denen eine Destillation nicht durch äußere Heizung, sondern dadurch geschieht, daß durch die zu behandelnde Flüssigkeit hindurchgeleiteter Wasserdampf sich mit den abzudestillierenden Stoffen mehr oder weniger sättigt, wobei die Anwendung des Prinzips wesentliche technische Vorteile ermöglicht.
Man bezeichnet diese besondere Art der Destillation unter Durchleiten von Wasserdampf durch die zu behandelnde Flüssigkeit allgemein als Wasserdampfdestillation. Als Beispiele derartiger Prozesse seien die Destillation von Fettsäuren und die Entfernung von Geruchstoffen aus Ölen, die sogenannte Desodoration der Öle, angeführt. Die Anwendung des Wasserdampfes ist deshalb möglich, weil die Temperatur bei dem Destillationsprozeß stets so hoch sind, daß eine Kondensation nicht eintritt. Besonders geeignet ist der Wasserdampf aus dem Grund, da er ein sehr hohes spezifisches Volumen hat, insbesondere wenn die Prozesse unter hohem Vakuum durchgeführt werden. Man braucht daher außerordentlich geringe Mengen Wasserdampf, um sehr große Mengen der zu behandelnden Flüssigkeit zu fördern.
Bei dem Arbeitsvorgang gemäß der Erfindung ergibt sich technologisch der wertvolle Vorteil, daß bereits in dem Steigrohr der Abtreibdampf sich in äußerst inniger Berührung mit der geförderten Flüssigkeit befindet. Dadurch, daß weiter beim Herabrieseln der Flüssigkeit durch die Kolonne der Dampf im Gleichstrom mitgeht, wird seine Wirksamkeit außerordentlich gut ausgenutzt. Die Förderung der Flüssigkeit wird also erzielt, ohne daß dem Prozeß mehr Dampf und Wärme zugeführt wird, als ohne Flüssigkeitsförderung erforderlich wäre.
Bei den Anlagen, wie man sie bisher zur Durchführung der Wasserdampfdestillation benutzte, geschah die Anwendung des Wasserdampfes in der Weise, daß derselbe, durch eine Brause verteilt, unten in die zu behandelnde Flüssigkeit eintrat und in Blasen an die Oberfläche drang. Hierbei zeigte es sich, daß der Prozeß häufig sehr lange Zeit in Anspruch nahm, weil die Abdampfung vorzugsweise an der Stelle des niedrigsten Druckes, d. h. in der obersten Flüssigkeitsschicht stattfand und es langer Zeit bedurfte, bis bei der nicht zwangläufigen Bewegung der Flüssigkeit die einzelnen Teilchen Gelegenheit hatten, an die Stelle niedrigsten Druckes zu gelangen.
Eine Verbesserung des Arbeitsvorgangs hatte man dadurch erreicht, daß man die zu behandelnde Flüssigkeit mit einer Pumpe hochförderte und in dünner Schicht durch eine mit zweckmäßigen Einbauten versehene Kolonne herunterrieseln ließ. Der Nachteil dieser Arbeitsweise war die Notwendigkeit einer mechanisch angetriebenen Pumpe, die einen ständigen Energieverbrauch voraussetzte und auch konstruktiv meist nicht bequem war, da die Prozesse in der Regel im Vakuum, und zwar oft bei einem sehr hohen Vakuum durchgeführt wurden.
Die Nachteile der erwähnten bekannten Verfahren werden bei dem neuen Verfahren vermieden, da einerseits die Zeit für das Abdestillieren der zu entfernenden Stoffe wesentlich abgekürzt wird und anderseits trotzdem besondere Umwälzapparate nicht erforderlich sind, denn die innige Berührung des Wasserdampfes mit der zu behandelnden Flüssigkeit wird gemäß der Erfindung durch dieselben Mengen Wasserdampf bewirkt, die für die Destillation ohnehin erforderlich sind.
Bisweilen wurde bei den bisher bekannten Verfahren der Wasserdampfdestillation zwecks möglichst vollkommener Ausnutzung des Wasserdampfs der Prozeß in der Weise geleitet, daß der Abtreibdampf in mehreren hintereinandergeschalteten Destillationsapparaten mehrfach zur Wirkung gebracht wird. In solchen Fällen wird in den nachgeschalteten Destillationst apparaten die Verwendung des gesamten Abtreibdampfes für die Flüssigkeitshebung gemäß der Erfindung nicht möglich sein, da der aus dem vorgeschalteten Apparat kommende Dampf entspannt und zur Flüssigkeitshebung ungeeignet ist. In diesem FalIe verwendet man in den nachgeschalteten Apparaten direkten Abtreibdampf, und zwar einen verhältnismäßig kleinen Betrag der gesamten Abtreibdampfmenge für die Förderung der Flüssigkeit in dem betreffenden Apparat. Selbstverständlich kann auch bei einem einzelnen Apparat die Menge des zur Flüssigkeitshebung dienenden Dampfes auf einen Teil der gesamten Abtreibdampfmenge beschränkt werden.
In den Abbildungen sind Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens veranschaulicht.
In Abb. I stellt a den Destillationsapparat dar, der bis zur Höhe b mit der zu behandelnden Flüssigkeit gefüllt ist. c ist eine Heizvorrichtung, d ist ein zylindrischer Einsatz, der mit Einbauten e und f versehen ist, über welche die aus dem Rohr g oben austretende geförderte Flüssigkeit herabströmt. Der für die Destillation erforderliche Abtreibdampf wird durch die Leitung h in einen Raum i geführt, wo sich die Dampfteilchen mit den Flüssigkeitsteilchen mischen. Da die Mischung spezifisch leichter ist als die Flüssigkeit, steigt das Gemisch in dem Rohr g in die Höhe und tritt oben aus dem Rohr aus. Der mit der Flüssigkeit gemischte Abtreibdampf strömt im selben Sinne wie die Flüssigkeit durch den Einsatzzylinder d nach unten, kehrt unten seine Richtung um und gelangt durch Öffnungen I in die Abzugsleitung m, die in der Regel mit einem wassergekühlten Kondensator verbunden ist, der das in dem Apparat a erforderliche Vakuum herstellt.
In Abb. 2 ist eine Einrichtung dargestellt, in der ein Teil des Abtreibdampfes zweimal zur Wirkung gelangt. Es ist außer dem Destillationsapparat a ein zweiter Destillationsapparat n vorgesehen. Der Apparat a arbeitet genau so wie der in Abb. I dargestellte. Der austretende Wasserdampf wird aber, ehe er in den Kondensator gelangt, durch die Leitung o zur nochmaligen Einwirkung auf die Flüssigkeit in den nachgeschalteten Destillationsapparat n geleitet, der konstruktiv ähnlich durchgebildet ist wie a. In dem Apparat n wird der für die Flüssigkeitshebung dienende Teil des Abtreibdampfes durch die Leitung p zugeführt. Er wirkt vom oberen Austritt des Förderrohres q an in derselben Weise auf die Flüssigkeit wie der durch o von dem ersten Apparat herkommende Dampf. In die Verbindung zwischen den Apparaten a und n kann auch ein Dampfstrahlapparat r eingeschaltet sein, der es ermöglicht, in dem Apparat a ein besonders hohes Vakuum zu erreichen. Nach Verlassen des Apparates n strömt der Destillationswasserdampf durch die Leitung s in den Kondensator.
Wenn die Anordnung so getroffen wird, daß die für die Flüssigkeitshebung benutzte Wasserdampfmenge einen Teil der gesamten Abtreibdampfmenge ausmacht, so kann es unter Umständen Vorteile bieten, den nicht zur Flüssigkeitshebung verwendeten Dampf im Gegenstrom zu der herabfiießenden Flüssigkeit zu leiten, während der mit der Flüssigkeit gehobene Dampf im Gleichstrom mit der Flüssigkeit strömt. In der Abb. 3 ist die Durchbildung des zylindrischen Einsatzes des Destillationsapparates für diese Betriebsweise veranschaulicht. Das gehobene Flüssigkeits-Dampfgemisch strömt oben aus der Hebeleitung g aus, der mit der Flüssigkeit gehobene Dampf fließt im Gleichstrom mit der Flüssigkeit hinab bis zum Austrittsstutzenf «, während der nicht für die Flüssigkeit verwendete Teil des Abtreibdampfes bei v in den Kolonneneinsatz einströmt und im Gegenstrom zu der herabrieselnden Flüssigkeit ebenfalls nach X hinaufsteigt.

Claims

PATENTANSPRBCHE: I. Verfahren zur Wasserdampfdestillation, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Flüssigkeit wie bei den bekannten Druckgasfiüssigkeitshebern (Mammutpumpen) durch den Abtreibdampf emporgehoben wird und in an sich bekannter Weise über Platten oder andere Einbauten herabrieselt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtreibdampf im Gleichstrom mit der geförderten Flüssigkeit abwärts fließt.
3. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil des Abtreibdampfes für die Flüssigkeitshebung be nutzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Teil des Abtreibdampfes, der nicht für die Flüssigkeitshebung verwendet wird, im Gegenstrom zu der herabströmenden Flüssigkeit nach oben geleitet wird, während der für die Flüssigkeitshebung benutzte Teil im Gleichstrom mit der Flüssigkeit abwärts fließt.
5. Verfahren gemäß Anspruch I bis 4 bei mehreren hintereinandergeschalteten Destillationsapparaten, bei denen der Abtreibdampf mehrfach zur Verwendung gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß bei den nachgeschalteten Destillationsapparaten zur Flüssigkeitshebung direkter Dampf verwendet wird.