DE504332C - Verfahren und Vorrichtung zum Entlueften und Entgasen waesseriger Loesungen zum Faellen von Kunstseidenfaeden - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AIH 6. AUGUST 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M504332 KLASSE 29 a GRUPPE

zum Fällen von Kunstseidenfäden Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juli 1926 ab

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung, um die bei der Herstellung von Kunstseide benutzbaren Flüssigkeiten, insbesondere die Salzlösungen und sonstige Fällmittel und das Wasser selbst von mitgeführter Luft und von Gasen zu befreien, was bekanntlich bei der Herstellung von Kunstseide wichtig ist. Obschon es bereits vorgeschlagen worden ist, die Spinnlösungen teils durch Ansaugen mittels der Luftpumpe, teils durch Ausdrucken von Luftblasen zu befreien, was übrigens wegen der zähen Beschaffenheit der Lösungen niemals zufriedenstellend ausge-

_J5 führt wurde, ist bisher das Entlüften und Entgasen gemäß der Erfindung noch niemals auf die wässerigen Koagulationsflüssigkeiten und Salzlösungen oder auf das zugesetzte Wasser ausgedehnt worden. Das Entlüften

_ao der in der Kunstseidenherstellung benutzten Flüssigkeiten durch bloße Einwirkung des Vakuums ist ungenügend. Gemäß, vorliegender Erfindung wird die wässerige Lösung bei einer das Einfrieren und die Ausscheidung

_a. von Kristallen gelöster Stoffe ausschließenden, einem hohen Vakuum entsprechenden, - niedrigen Temperatur einer Druckerniedrigung in regelbarer Weise derart ausgesetzt, daß das Kondensat wieder in den ursprünglichen Flüssigkeitsbehälter ohne Beeinträch-

tigung der Druckverminderung zurückfließen kann. Um zu verhindern, daß der entstandene Dampf sich sofort wieder kondensiert und Gase und Luft wieder mitreißt, wird das Verfahren derart ausgeführt, daß die Druckverminderung ähnlich dem Absaugen oder dem Kondensieren durch die bekannten Mehrstufenluftpumpen in mehreren zusammenhängenden Stufen vor sich geht. Dadurch wird der entstandene Dampf nebst den entwickelten und abgesaugten Dämpfen, Gasen und der abgesaugten Luft von der obersten Flüssigkeitsschicht sofort nach dem Entstehen entfernt, so daß einerseits jede Möglichkeit der Wiederaufnahme der Gase ausgeschlossen ist und die Erwärmung des Flüssigkeitsvorrats durch Kondensation der Dämpfe verhindert wird, da das Kondensat getrennt gekühlt und nicht sofort der Ausgangsflüssigkeit wieder zugeführt wird. Man kann zwischen den einzelnen Absaugstufen besondere Kühl- und Verdichtungsstufen einschalten, wobei das jeweils sich bildende Kondensat dann wiederum dem Saugen ausgesetzt ist, das eine weitere Reinigung von mitgeführtem Gas und eine weitere Temperaturerniedrigung hervorruft. Um auch nur vorübergehendes Auskristallisieren und die Bildung von die Dichte der wässerigen Lösungen beeinträchtigenden Hydraten zu vermeiden, wird das Verdampfen nur bis zu einem gewissen, durch Erfahrung bestimmten Punkte getrieben und die Dichte im Hauptgefäß teils durch Zuführung neuer zu behandelnder Mengen von

Flüssigkeit, teils durch regelbares Nachströmen von bereits behandeltem Kondensat geregelt. Der Eintritt neuer zu behandelnder Flüssigkeitsmengen in das Hauptgefäß kann durch einen Schwimmer oder in anderer Weise eingestellt werden. Aus dem Hauptgefäß wird die entgaste oder entlüftete Flüssigkeit unter Vermeidung des Mitf ührens von Luft in ein besonderes Vorratsgefäß übergeführt. Erfolgt dieses Überführen mittels einer Pumpe, so muß.dafür Sorge getragen werden, daß durch diese keine Luft von außen eingesaugt wird. Demgemäß ist in einem Ausführungsbeispiel eine solche Pumpe auf der Saugseite verschlossen und nur auf der Druckseite, wo ja wegen des Innendrucks keine Luft einströmen kann, mit Stopfbüchse und Pumpendeckel versehen.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist auf der beiliegenden Zeichnung schematisch in
Abb. ι in der Vorderansicht, in
Abb. 2 in der Seitenansicht und in
Abb. 3 in der Oberansicht dargestellt.
Abb. 4 zeigt in etwas vergrößertem Maßstabe und in senkrechtem Längsschnitt die Verbindung der einzelnen Vorrichtungsteile miteinander.

Aus dem Vorratsbehälter 1 fließt die zu entlüftende oder zu entgasende Flüssigkeit durch die Leitung 2 in das erste Hauptentlüftungsgefäß 3, wobei ein Zerstäuber benutzt wird, so daß die Flüssigkeit in dem Behandlungsgefäß 3, in welchem ein starker Unterdruck herrscht, von einem Teil der Gase befreit wird. Die Flüssigkeit sammelt sich am Boden des Gefäßes 3, wo ihre ständig wechselnde Oberflächenschicht noch weiterhin dem Unterdruck unterliegt, der bewirkt, daß Teile dieser Schicht plötzlich in Dampf verwandelt werden. Die Erzeugung des Vakuums erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch in dem abwärts gerichteten Schenkel 4 eines U-förmigen Verbindungsrohres angeordnete, durch Dampfstrahlen o. dgl. betriebene Ejektoren, welche in bekannter Weise durch den Druckabfall des ausströmenden Agens eine Temperatur- und Druckerniedrigung und dadurch das Mitreißen der in dem Gefäß 3 freien gasförmigen und dampfförmigen Bestandteile bewirken. Die Dämpfe und Gase gelangen nunmehr in den im aufsteigenden Schenkel des angeschlossenen U-Rohres befindlichen Zwischenkühler 5, wo die gasförmigen Anteile des Lösungsmittels durch einen Kühler zum Kondensat verdichtet werden, das sich am Boden des U-Rohres ansammelt, während die verbleibenden gas- oder dampfförmigen Bestandteile weiter wandern. Einesteils durch die ständige Einwirkung des Vakuums, anderseits durch die Erwärmung während der Kondensation wird eine Wiederaufnahme der gasförmigen Bestandteile verhindert. Diese gelangen zusammen mit den Dämpfen in die R5 zweite Stufe der Entgasungs- oder Entlüftungsvorrichtung, die ebenfalls aus einem U-Rohr besteht, in dessen einem absteigenden Schenkel ein den Unterdruck erzeugender Dampf ejektor und in dessen aufsteigendem Schenkel ein Zwischenkühler 6 angeordnet ist, während hierauf wieder ein Ejektor 7 nebst einer zusätzlichen Kühl- und Kondensationsstufe usw. folgen kann. Zwischen den Schenkeln der U-Rohre sammelt sich das Kondensat, dessen Menge entsprechend der abnehmenden Menge mitgerissener Dämpfe von Stufe zu Stufe abnimmt. Es kann durch mit Regelventilen versehene Rohrleitungen i6 in das Hauptentlüftungsgefäß zurückgeleitet werden.

Im Ausführungsbeispiel besteht der Zwischenkühler 5, 6 aus einer Anzahl wassergekühlter senkrechter Rohre 14, die in den aufsteigenden Schenkeln der U-Rohre der Vorrichtung angebracht sind, welche Kühlwasser durch die Rohre 9 und 10 erhalten. Damit von den entweichenden Gasen mitgerissene Flüssigkeitsteilchen, ohne den Gasen den Weg zu verlegen, abfließen können, sind einige der Rohre 14, wie bei 15 ersichtlich, nach unten verlängert, so daß die nach oben geführten, beim Austritt aus den Rohren 14 herumspritzenden Flüssigkeitsteile durch diese nach unten verlängerten Rohre 15 in das Kondensat abfließen können. Um einen bestimmten Flüssigkeitsstand des Kondensats in dem waagerechten Schenkel der U-Rohre aufrechtzuerhalten, kann das Abflußrohr ιό, wie bei 17 angedeutet, bis zu dem gewünschten Flüssigkeitsstand nach oben verlängert werden. Bei 18 kann eine Vakuumregel vorrichtung angebracht sein.

Bei der erläuterten Vorrichtung ist jeder einzelne Zwischenkühler 5, 6 mit einem besonderen, voneinander getrennt zu regelnden Abflußrohr 16 versehen, da jede einzelne Stufe einen verschiedenen Unterdruck aufweisen kann. Das Kondensat aus den einzelnen Abflußrohren wird dabei vereinigt und no in den Behälter 4 eingeleitet. Aus der letzten Stufe werden die entweichenden Gase und Dämpfe durch einen Ejektor 7 bei 8 ins Freie gedrückt.

Die Dampfauslässe können durch Siebvorrichtungen o. dgl. gegen Verstopfung gesichert werden.

Die gekühlte, entlüftete und entgaste Flüssigkeit wird aus dem Behälter 3 in beliebiger Weise, z. B. durch Heberwirkung oder durch eine Pumpen, abgeführt. Die Saugseite dieser Pumpe ist unmittelbar dicht an die

Unterseite des Behälters 3 angeschlossen, so daß keine Luft durch etwaige Leckstellen von außen in die Pumpe oder in das Gefäß 3 gelangen kann. Die Stopfbuchse für die Welle des beispielsweise oben auf der Pumpe liegenden Motors sowie der Pumpendeckel liegen auf der Druckseite des Motors, so daß keine Luft von außen in das Ausfluß- oder Druckrohr 12 gelangen kann, welches die entgaste und entlüftete Flüssigkeit in den Behälter 13 drückt. In einer andern Ausführungsform kann die Saugleitung und die Druckleitung der Pumpe zusammen auf der Rückseite des Pumpengehäuses angeordnet sein, während die anderen Teile unter Verwendung einer senkrechten Scheidewand vorn zu liegen kommen, so daß man das Gehäuse bequem öffnen und die Teile auseinandernehmen kann, ohne dabei die Rohrverbin-

ao düngen der zweistufigen Pumpe mit den angeschlossenen Vorrichtungsteilen unterbrechen zu müssen.

Das Hauptentlüftungsgefäß 3 liegt tiefer als die Saug-, Kühl- und Kondensationsstufen 5, 6, 7, so daß ein möglichst hohes Vakuum erzielt werden kann, sowie die Gase und Dämpfe genügend Raum zur Entbindung erhalten, ohne gegen die Flächen der Vorrichtung 3 anzustoßen und an diesen zu kondensieren. Dabei wird durch die Hintereinanderschaltung von U-Rohren, in deren absteigenden Schenkeln die die Luftverdünnung bewirkenden Dampf- oder Gasdüsen angeordnet sind, und durch die dadurch verstärkte Heberwirkung das Rückfließen der Dämpfe möglichst ausgeschlossen. Da das aus den Dampfsaugdüsen ausströmende Agens sich durch das zwischen den beiden Schenkeln der U-Rohre befindliche Kondensat oder an ihm entlang liindurohzwängen muß, während es der Ansaugung der nächsten Stufe unterliegt, kann man durch Regelung der Menge des Kondensats das Saugen und die Verdampfung und damit auch die Abkühlung regeln. Mit der Höhe des erzeugten Vakuums steigert sich der Grad der erzielten Temperaturerniedrigung, so daß im Falle eines hohen Vakuums, wie es hier benutzt wird, auch die Kühlung der abgesaugten sowie der aus den Dampfdüsen herrührenden Dämpfe gesteigert wird. Man kann also mittels der \Oiiiegenden Einrichtung in einfacher Weise einerseits jegliche Vermischung der zu behandelnden Flüssigkeit und ihrer Dämpfe mit den den Unterdruck erzeugenden Dampfstrahlen oder Gasstrahlen verhindern und anderseits die bei der Kondensation dieser Strahlen auftretende Wärme unschädlich machen und das Entlüften und Entgasen regeln und das Zurückströmen der erzeugten Dämpfe und Gase verhindern.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Entlüften und Entgasen wässeriger Lösungen zum Fällen von Kunstseidenfäden durch Einwirkung eines Vakuums auf die Lösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der zerstäubten Flüssigkeit unter der Einwirkung eines hohen Vakuums abgeschiedenen dampfförmigen Lösungsteile unter der weiteren Einwirkung von Vakuum und gleichzeitigem Abkühlen in regelbarer Weise verdichtet und entlüftet werden, und daß das sich jeweils ergebende entlüftete Kondensat in den Sammelbehälter für die Flüssigkeit zurückgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum zum Entlüften oder Entgasen der dampfförmigen Flüssigkeitsteile durch stufenweise einwirkende Dampf strahlen erzeugt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftverdünnungsvorrichtungen (4, 7) zur Herstellung des Vakuums in den absteigenden Schenkeln der an das Ableitungsrohr des Behandlungsgefäßes (3) ange- gu schlossenen und oberhalb dieses Gefäßes (3) angeordneten U-Rohre angebracht sind, deren aufsteigende Schenkel zur Kühlung dienen, wobei das entstandene Kondensat sich zwischen beiden Sehenkein am Boden der U-Rohre ansammelt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige der in den absteigenden U-Schenkeln angebrachten Kühlrohre bis zu dem Flüssigkeitsspiegel des Kondensates herabreichen.

5. Vorrichtung- nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen, die Luftverdünnungs-, Kühlungs- und Kondensationsvorrichtungen enthaltenden U -Rohre ein verschieden hohes Vakuum aufweisen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, unter Verwendung einer Saug- und Druckpumpe für die Förderung der behandelten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (11) mit ihrer Saugseite dicht an das Behandlungsgefäß (3) angeschlossen ist und auf der Druckseite eine Stopfbüchsenpackung aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen