DE494502C

DE494502C - Process and device for the evaporation of caustic or crust-forming solutions

Info

Publication number: DE494502C
Application number: DEB123487D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1925-10-26
Filing date: 1926-01-08
Publication date: 1930-03-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von ätzenden oder krustenbildenden Lösungen Die üblichen, zum Verdampfen von Lösungen verwendeten Vorrichtungen, bei denen die zur Verdampfung erforderliche Wärme durch ein Röhrenbündel geleitet wird, können bedeutende Übelstände verursachen, wenn die zu verdampfenden Lösungen ätzender oder krustenbildender Natur sind. Im ersten Fall kommt es zu Anfressungen der Röhrenwandungen durch diese Lösungen und zu einer mehr oder minder schnellen Zerstörung der Röhren selbst. Im zweiten Fall bilden die Ablagerungen solcher krustenbildender Lösungen auf den Röhrenwandungen ein Hindernis für die durch die Röhrenwandungen zu übertragende Wärme.Method and device for evaporation of corrosive or crust-forming substances Solutions The usual devices used to evaporate solutions where the heat required for evaporation is conducted through a bundle of tubes, can cause serious nuisances if the solutions to be evaporated are more corrosive or are crust-forming in nature. In the first case, the tube walls are corroded by these solutions and to a more or less rapid destruction of the tubes itself. In the second case, the deposits form such crust-forming solutions on the tube walls an obstacle to the transmitted through the tube walls Warmth.

Es wurde bereits versucht, diesen Übelständen dadurch zu begegnen, daß man die Röhrenbündel fortläßt und der Lösung die nötige Wärme durch einen flüssigen Wärmeträger, z. B. öl, zuführt, den man mit der Lösung in mehr oder mineler innige Berührung bringt.Attempts have already been made to counteract these inconveniences by omitting the tube bundle and giving the solution the necessary heat through a liquid heat carrier, e.g. B. oil, which is brought into more or less intimate contact with the solution.

Es hat jedoch auch die Anwendung dieses Prinzips noch nicht zu praktisch zufriedenstellenden Ergebnissen geführt, da man bisher weder einen geeigneten Wärmeträger noch auch den zweckmäßigsten Erhitzungsgrad desselben zu finden wußte, und weil man ferner sowohl eine Verunreinigung des Wärmeträgers durch die Lösungen herbeiführt als auch der Wärmeträger durch letztere verunreinigt wird. Durch das Verfahren und die Vorrichtung zum Eindampfen, welche den Gegenstand vorliegender Erfindung bilden, läßt sich nicht nur das Eindampfen auch sehr stark ätzender und krustenbildender Lösungen glatt durchführen, sondern es lassen sich damit auch Produkte erzielen, welche den handelsmäßig erforderlichen Reinheitsgrad aufweisen. Hierbei wenden außerdem die durch die Verunreinigungen entstehenden Verluste bzw. die Auslagen für nachträgliche Reinigung vermieden, die bei den heutzutage gebräuchlichen Verfahren und Einrichtungen unerläßlich sind.However, the application of this principle has not yet become too practical either led to satisfactory results, since no suitable heat transfer medium has been found so far still knew how to find the most suitable degree of heating, and because one also causes contamination of the heat transfer medium by the solutions as well as the heat transfer medium is contaminated by the latter. Through the procedure and the device for evaporation, which form the subject of the present invention, Not only can the evaporation be very corrosive and crust-forming Carry out solutions smoothly, but it can also be used to achieve products which have the commercially required degree of purity. Also apply here the losses resulting from the contamination or the expenses for subsequent Cleaning avoided with the procedures and facilities in use today are essential.

Um die genannten Ergebnisse zu erzielen, wird bei dem den Erfindungsgegenstand bildenden Verfahren die Erhitzung und Verdampfung der Lösung je in zwei nachfolgenden Zeiträumen und zwei getrennten Räumen durchgeführt, und zwar dergestalt, daß die Verdampfung der Lösung erst nach vollständiger Trennung derselben vom Wärmeträger vorgenommen wird, worauf letzterer durch Absitzen gereinigt wird. In dem ersten Raume wird die Lösung durch Vermischen derselben mit dem Wärmeträger erwärmt, wobei jede merkliche Verdampfung der Lösung durch Einhalten geeigneter Temperaturen des Wärmeträgers verhindert wird; hierauf werden der Wärmeträger und die erwärmte Lösung voneinander getrennt, und während ersterer geklärt und sodann neuer Wärmeaufnahme ausgesetzt wird, fließt letztere in einen zweiten Raum, um daselbst verdampft zu werden.In order to achieve the results mentioned, the subject of the invention is used in the forming process the heating and evaporation of the solution each in two subsequent Periods and two separate rooms carried out in such a way that the Evaporation of the solution only after it has been completely separated from the heat transfer medium is made, whereupon the latter is cleaned by settling. In the first Spaces, the solution is heated by mixing it with the heat transfer medium, with any noticeable evaporation of the solution by maintaining suitable temperatures of the Heat carrier is prevented; then the heat carrier and the heated solution separated from each other, and cleared during the former and then new heat absorption is exposed, the latter flows in a second room around there to be vaporized.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist in der Verwendung von Paraffin an Stelle der verschiedenen Öle, wie sie bisher bei anderen Verfahren, bei welchen die Erwärmung durch Mischung erfolgte, verwendet wurden, zu sehen. Die Verwendung von flüssigem Paraffin hat dabei gegenüber der Verwendung von Öl folgende Vorteile: Paraffin besitzt einen viel höheren Siedepunkt als die Öle und verhindert so die Gefahr, daß sich leicht entflammbare Dämpfe bilden. Ferner besitzt es insbesondere bei dem Temperaturgrad, auf welchen es erhitzt wird, ein leichteres spezifisches Gewicht als die Öle und steigt infolgedessen vollkommener und schneller auf die Oberfläche der zu erhitzenden Lösung. Infolgedessen wird nicht nur mit größerer Sicherheit die Bildung der schwimmenden Decke erreicht,' sondern insbesondere eine viel reinere Trennung zwischen den beiden Flüssigkeiten. Hierdurch wird aber ein viel reineres Endprodukt und ein größerer Verbrauch des Wärmeträgers erhalten. Außerdem ist .die chemische Indifferenz des Paraffins absolut, während die Öle, insbesondere mit sauren Lösungen, welche bei dem Verfahren gemäß der Erfindung in der Hauptsache verwendet werden sollen, leicht chemische Verbindungen ergeben, welche der Qualität des Produktes schädlich sind. Außerdem erhärtet das Paraffin sehr leicht (55° C), wodurch die Wiedergewinnung desselben erleichtert und dadurch die Wirtschaftlichkeit erhöht wird, während die Öle nur bei entsprechend tiefen Temperaturen erstarren.Another feature of the invention is the use of paraffin instead of the various oils, as they have been with other processes so far, with which the heating was done by mixing, were used to see. The usage liquid paraffin has the following advantages over the use of oil: Paraffin has a much higher boiling point than oils and so prevents them Risk of easily flammable vapors being formed. It also has in particular at the degree of temperature to which it is heated, a lighter specific Weight than the oils and consequently rises more perfectly and faster on the Surface of the solution to be heated. As a result, it just doesn't get bigger Security achieved the formation of the floating ceiling, 'but in particular one much purer separation between the two liquids. But this becomes a much purer end product and a greater consumption of the heat carrier obtained. aside from that The chemical indifference of paraffin is absolute, while oils, in particular with acidic solutions, which in the method according to the invention in the main Should be used, chemical compounds easily yield which of the quality of the product are harmful. In addition, the paraffin hardens very easily (55 ° C), thereby facilitating its recovery and thereby its economy is increased, while the oils solidify only at correspondingly low temperatures.

Erfindungsgemäß wird ferner .der auf der Lösung schwimmenden Paraffinschicht eine ziemliche Dicke (etwa 15 bis 2o cm) erteilt, um die Reinigung des Paraffins durch Abklären zu ermöglichen. Die Stelle, an der das erkaltete Paraffin abgezogen wird, ist der höchste Teil der schwimmenden Schicht, während die Stelle, an der die erwärmte reine Lösung in den Verdampfungsraum abgelassen wird, möglichst weit unten in dem zur Erwärmung dienenden Behälter angeordnet ist, so daß sie in jedem Falle unterhalb der an sich niedrig gelegenen Stelle liegt, an welcher das heiße Paraffin in dünnen Strahlen in die Lösung eintritt.According to the invention, the paraffin layer floating on the solution is also used quite a thickness (about 15 to 20 cm) granted to clean the paraffin through clarification. The point at which the cooled paraffin is removed is, is the highest part of the floating layer, while the place at which the heated pure solution is drained into the evaporation space as far as possible is arranged below in the container serving for heating, so that they are in each Trap is below the low-lying point where it is hot Paraffin enters the solution in thin rays.

Die Verdampfung der heißen Lösung im Verdampfungsraum erfolgt dadurch, daß sie dort als feiner Regen niederfällt und dadurch eine äußerst ausgedehnte Verdampfungsfläche darbietet.The evaporation of the hot solution in the evaporation chamber takes place by that it falls there as fine rain and thereby an extremely extensive evaporation surface presents.

Die nicht verdampfte Lösung wird in den ersten Vorwärmerraum zurückgeführt, während das ausgetragene kalte Paraffin in seineu ursprünglichen Erhitzungsraum und von dort in an sich bekannter Weise in den Kreislauf zurückkehrt.The non-evaporated solution is returned to the first preheater room, while the discharged cold paraffin returns to its original heating room and from there returns to the cycle in a manner known per se.

Die Abb. i und 2 zeigen in zwei Ansichten eine Ausführungsform einer einfachen Verdampfungsvorrichtung.Figs. I and 2 show in two views an embodiment of a simple evaporation device.

Bei der Vorrichtung nach Abb. i wird der Behälter C durch die Füllöffnung B mit flüssigem Paraffin gefüllt, welches je nach seiner Beschaffenheit bei q.0° bis 7o° C schmilzt. Dieses Paraffin wird entweder mittels durch die Röhre F .geleitetem Dampf oder mittels heißer Gase von außen her erwärmt. Eine Kreiselpumpe P1 pumpt das heiße Paraffin in den fast ganz mit ,der zu verdampfenden Lösung durch den Trichter J gefüllten Behälter R, in welchem das Paraffin durch das mit Löchern versehene Rohr s in feine Strahlen zerteilt wird. Das Paraffin steigt strahlenförmig durch die Lösung, erwärmt diese und tritt dann durch die Röhre t in den Abscheider s ein, in welchem sich etwa mitgerissene Lösung absetzen kann. Die in diesem Behälter abgesetzte Lösung gelangt durch das Rohr m in den Behälter R zurück, während das Paraffin durch das Rohr M in den Behälter. C zurücktritt, um dort von neuem erwärmt zu werden. Die erwärmte Lösung wird nach Öffnen des Schiebers T regenförmig in den Behälter V geleitet, in welchem dieselbe teilweise verdampft. Der hierbei erzeugte Dampf tritt durch Leitung A aus, während die rückständige, eingedampfte Lösung mittels der Kreiselpumpe P2 durch die Leitung r wieder zum Behälter R zur weiteren Erwärmung und darauffolgender Verdampfung zurückgeführt wird. Die durch das Rohr A als Dampf entweichende Lösung kann durch den Einlaß J in den Behälter R nachgefüllt oder das Verfahren kann in beschriebener Weise so lange fortgesetzt werden, bis die Lösung genügend eingedampft ist. Für alle Behälter eignet sich am besten die zylindrische Form. Sie können aus jedem für die jeweilige Lösung geeignetstem Material hergestellt werden.In the device according to Fig. I, the container C is through the filling opening B filled with liquid paraffin, which depending on its nature at q.0 ° Melts up to 70 ° C. This paraffin is either fed through the tube F Steam or heated externally by means of hot gases. A centrifugal pump P1 pumps the hot paraffin into the almost completely with, the solution to be evaporated through the funnel J filled container R, in which the paraffin through the perforated Tube s is divided into fine rays. The paraffin rises radially through the solution, heats it and then enters the separator s through the tube t, in which any entrained solution can settle. The deposited in this container Solution passes through the tube m back into the container R, while the paraffin passes through the tube M into the container. C steps back in order to be warmed up again there. After opening the slide T, the heated solution is poured into the container in the form of a rain V passed, in which the same partially evaporated. The steam generated by this exits through line A, while the residual, evaporated solution means the centrifugal pump P2 through the line r back to the container R for further heating and subsequent evaporation is returned. The through pipe A as steam Escaping solution can be topped up into container R through inlet J or the The method can be continued in the manner described until the solution has evaporated sufficiently. The cylindrical one is best for all containers Shape. They can be made of any material most suitable for the particular solution will.

Mit dem vorliegenden Verfahren kann man neutrale oder wenig saure oder alkalische Lösungen, selbst krustenbildender Natur eindampfen, ohne Übelstände zu befürchten zu haben.With the present process one can choose neutral or slightly acidic or alkaline solutions, even of a crust-forming nature, evaporate without inconvenience to have to fear.

Die Produktion und der Nutzeffekt bleiben stets konstant, weil dabei die übertragung der Wärme auf die Lösung stets gleichmäßig erfolgt.The production and the efficiency always remain constant because it is the heat is always transferred uniformly to the solution.

Claims

PATENT CLAIMS i. Process for evaporation of solutions self-corrosive and crust-forming nature. through direct contact with one in the circulation as a heat transfer medium serving, brought into the solution in rain form insoluble substance, characterized in that the heating and the evaporation the solution in two consecutive periods and in two separate rooms takes place and that also the partial evaporation of the solution in perfect Absence of the heat carrier in the second, inaccessible to the heat carrier Space is going on, while the heating of the solution is exclusively in the first, there is a separate space in which the heat transfer medium superimposed on the liquid does not allow any evaporation of the solution. a. Method according to claim i, characterized in that that liquid paraffin is used as a heat transfer medium, which is a lower one has a specific gravity than, for example, that of aqueous solutions, and that through direct or indirect contact with water vapor the paraffin on a temperature is heated which is lower than the boiling point of the solution, and that a thick layer of paraffin is always allowed to float on top of the solution in order to To prevent evaporation of the same and at the same time to clean the paraffin and to clarify. 3. The method according to claim i and a. characterized in that the cooled and cleared paraffin is removed from the top of the floating layer, to be warmed up again and put back into circulation while the warmed up Solution for the purpose of conveying into the second evaporation container below the point, at which the warm paraffin enters the apparatus, is withdrawn. 4. Device for performing the method according to claim i to 3, characterized in that the Paraffin heated in the container (C) by a pump into the heated in the container (R) the solution is injected with the help of a perforated tube (a), which Tube the paraffin in thin streams, and spread that paraffin off the surface the solution alone enters the vessel (S), where it undergoes further clarification and then returns to the heater (C). while the one in the container (R) warmed up Solution gets into the evaporation tank (h), where it falls as fine rain, whereupon the non-evaporated part through the pipe (r) and the pump (P;) into the container (R) returns and the steam that forms escapes through tube (A). 5. Device according to claim 4, characterized in that the evaporator (T7) above the associated Preheater (R) or on the side of the same.