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Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Salzen aus Lösungen Gegenstand
der Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Salzen aus
Lösungen, bei der die Lösung in erwärmtem Zustand oberhalb einer größeren konzentrierten
Lösungsmenge zerstäubt und beim Herabfallen aufgehalten wird. Es ist bekannt, die
herabfallende Lösungsmenge durch ein Sieb aufzuhalten, auf welchem sich bereits
hergestellte Salzkristalle befinden, zu dem Zweck, einen Teil des Salzes aus dem
Sprühregen aufzufangen, damit die Salzkristalle auf dem Sieb sich in große Salzklumpen
verwandeln. Gemäß der Erfindung dient aber die Aufhaltung des herabfallenden Sprühregens
einem anderen Zweck, nämlich dazu, eine ganz bestimmte Kristallbildung hervorzurufen.
Erreicht wird dieser Zweck dadurch, indem der Einfall der in einen Sprühregen verwandelten
Lösung in die konzentrierte Lösungsmenge durch veränderliche Winkeleinstellung von
im Fallwege der Lösung angeordneten Prallplatten 0. dgl. aufgehalten wird. Je nach
der gerade gewählten Winkeleinstellung werden dann die aus der konzentrierten Lösungsmenge
sich abscheidenden Salzkristalle eine bestimmte Struktur haben. Das Verfahren kann
fortlaufend ausgeführt werden, indem ununterbrochen ein Teil der konzentrierten
Lösung abgesaugt, mit frischer Lösung vermischt und nach Anwärmung oberhalb der
konzentrierten Lösung zerstäubt wird. Die Größe der Salzkristalle kann dadurch geregelt
werden, indem mit veränderlicher Tiefe der konzentrierten Lösung in dem Auffangbehälter
gearbeitet wird.
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Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens der Erfindung ist mit
einer Zerstäubungsvorrichtung über einem oben offenen, die zersprühte und konzentrierte
Lösung aufnehmenden Behälter versehen, wobei das Neue darin besteht, daß zwischen
der Zerstäubungsvorrichtung und dem Behälter mit verstellbaren Platten versehene
Plattenrahmen angeordnet sind, durch welche der Einfall der zu behandelnden Lösung
in Sprühregenform in den Behälter verzögert wird. Ferner sind in dem Boden des Behälters
parallele Einbauten mit schräg verlaufenden Wänden angeordnet, zwischen welchen
an sich bekannte Fördervorrichtungen liegen, welche die auskristallisierten Salze
von den Wänden dieser Einbauten abnehmen und gegen eine Endwand des Behälters hinschaffen,
von wo sie durch eine Fördervorrichtung vollständig aus dem Behälter herausgeschafft
werden.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach
der Erfindung dar.
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Abb. I stellt die Vorrichtung schematisch dar; Abb. 2 ist ein Schnitt
durch einen oben offenen Behälter für die Verdampfung der Lauge; Abb. 3 zeigt in
größerem Maßstab einen Längsschnitt durch einen Teil des Behälters und die Röhrenverbindung
desselben.
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Die beispielsweise dargestellte Gesamtanlage umfaßt eine Dampfturbine
10 in einer Ringleitung, bestehend aus einem Kondensator 12, einem Vorwärmer I7
und einem Kessel IOI, die durch die Leitungen 11, I6 und I8 aneinander angeschlossen
sind, wobei die Ableitung I8a
aus dem Kessel als Zuleitung für die
Turbine Io dient. An den Kondensator ist die Saugpumpe I3 durch Leitung 14 angeschlossen,
und er enthält im Zusatz zur Trennwand 15 an den beiden Enden die Kästen 19 und
20. Diese beiden Kästen lassen Lösungen durch Rohrleitungen oI, 22 strömen und durch
die Düsen 23 und Krausköpfe 24 in Sprühform in den Kasten 26 eintreten, um die darin
befindliche Flüssigkeit, deren Spiegel bei 25 (Abb. 2) angedeutet ist, entsprechend
zu beeinflussen. Eine Zweigleitung 27 mit einem Rohrfortsatz 32 läßt diese Lösung
durch ähnliche Düsen und Arme 30, 3I einem anderen Verteiler 28 zuströmen. Von diesem
zweiten Verteiler geht die Rückleitung 35, 33 zum Kasten 20 des Kondensators. Die
Leitungen enthalten die in Abb. I dargestellten Ventile 36, 37, 38 und die Pumpe
94.
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Die Rohrleitungen werden in den Gruben oder Behältern 82, in welchen
diese Lösungen zerstäubt werden, durch Gerüstteile 87, 88, 89 getragen (Abb. 2)
und erstrecken sich über die Längsmitte der Gruben hin. Um die Verdunstung aus den
Düsen 23 nicht zu stark vom Wind beeinflussen zu lassen, erheben sich vom Rand der
Grube nach Abb. 3 Gestelle go mit einstellbaren Latten 9I, und diese Gestelle sind
in einem den ganzen Düsensatz umfassenden Rahmen 92 befestigt. Die Stangen 93 dienen
zur Einstellung der Latten 91. Ähnliche Einstellvorrichtungen mit Latten decken
auch die Grube ab, wie in Abb. 2 gezeigt, wo Gestelle 95 mit einstellbaren Latten
96 sich gegen die schräge Wand der Grube abstützen und eine Einstellung der Latten
durch die Stangen 97 möglich machen Es entsteht dadurch ein Rieselwerk, indem der
niederfallende Regen gewissermaßen von Latte zu Latte tropft. Eine Aufwirbelung
der Flüssigkeit im Behälter in der Grube 26 wird dadurch vermieden.
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In Abb. 2 ist für die Grube 26 jene Leitung 34 dargestellt, welche
zur Rückleitung 35 führt.
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Auch ist in Verbindung mit dieser Rückleitung die Vorrichtung zur
Zufuhr von Wasser oder zur Entnahme von Lösung aus der Grube durch diese Leitung
34 dargestellt. Eine Pumpe 48 kann durch Ventil 49 mit der Wasserleitung 50 verbunden
werden. An die Zufuhrleitung der Pumpe schließt sich auch eine andere Leitung 52
mit Ventil 51 an. Von der Pumpe geht die Leitung 47 zu dem Zweigrohr 46 in dem T-Stück
58, von welchem aus ein Leitungszweig 44 nach rechts (Abb. 3), ein anderer Leitungszweig
57 nach links geführt ist. Die verschiedenen Leitungen enthalten die Ventile 53,
54 und 56.
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Der Leitung 52 wird neue Lauge zugeführt, und bei Abstellung des
Ventils 49 kann also Wasser durch die Pumpe 48, bei Öffnung des Ventils 53 und 56
Lauge durch Leitung 44 und Ausströmdüse 43 dem Rohr 34 zugeleitet werden. Ist das
Ventil 56 geschlossen und das Ventil 54 geöffnet, so kann die Verbindung der Pumpe
mit dem Rohrstück 59 und dem Ventil I02, das der Rückleitung 33 vorgeschaltet ist,
hergestellt werden. Ein Rückschlagventil 39 verhindert dann den Zutritt dieser gepumpten
Flüssigkeit in das Rohr 34.
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Ferner kann durch die Zweigleitung 60 und Ventil 55 die Förderflüssigkeit
von der Pumpe 48 in die Grube 26 geleitet werden, wo die geförderte Flüssigkeit
nahe dem Boden eintritt.
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An dem Boden befindet sich zu diesem Zweck eine Grube oder ein Kanal
62. Senkrecht zu diesem Kanal erstrecken sich mehrere andere quer verlaufende Züge
oder Kanäle 63.
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Die hauptsächlich zur Entleerung der Grube dienende Röhre 34 ist
mit der in der Grube selbst und in ziemlichem Abstand von dem Boden angeordneten
Röhre 64 durch eine Muffe 345 verbunden. Das freie Ende der Röhre 64 ist abgeschlossen,
und die Röhre selbst hat an ihrer untersten Mantellinie einen Längsschlitz 67.
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Wenn demnach durch die Pumpe 48 und die Verbindungsrohre 46, 44 und
Düse 43 in dem Entleerungsrohr 34 ein Unterdruck erzeugt wird, so wird die in der
Grube 26 enthaltene Lösung durch den Schlitz 67 in die Röhre 64 hineingesaugt.
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Die Entnahme der aus der Flüssigkeit auskristallisierten Stoffe aus
der Grube 26 erfolgt durch die in Abb. 2 dargestellte Einrichtung, wonach in der
Fortsetzung 69 des Kanals 62, welche längs der schrägen Wand 68 verläuft, eine Fördereinrichtung
73 angeordnet ist. Diese Fördereinrichtung ist um die Kettenräder 75, 76, 77, 78
gelegt und erstreckt sich auch über das Brett 70 hin, das in der Verlängerung der
Schrägwand 68 angeordnet ist, um das geförderte Material an der Rutsche 72 ablaufen
zu lassen. Die quer zum Kanal 62 verlaufenden Kanäle 63 am Boden der Grube sind
durch Zwischenwände 8o voneinander getrennt, und diese Wände haben den bei 8I angedeuteten
keilförmigen Querschnitt, um das Abrutschen der Kristalle in diese Kanäle hinein
zu erleichtern. Nach Abb. 3 befindet sich auch in jedem dieser Querkanäle 63 eine
Fördervorrichtung 83 mit Platten 84, welche das Material dem Kanal 62 für die Entnahme
zuführt.
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Um das Rohr 64 in der Lösung der Grube 26 gegen Zerfressung zu schützen,
wird die Röhre durch ein Schutzschild 100 abgedeckt.
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Bei der Durchführung des Verfahrens wird die Grube 26 durch die Pumpe
48 mit der Lösung gefüllt, und während des Verfahrens wird die Höhe des Spiegels
der Lösung beständig aufrechterhalten. Die Pumpe 94 neben dem Kondensator 12 versetzt
nun die Lösung in einen Kreislauf, indem die Pumpe eine Saugwirkung auf die Leitung
34 ausübt. Die Erzeugung der Kristalle findet durch die regelbare Verdunstung der
in
die Grube zurückbeförderten Flüssigkeit statt, da die Pumpe 94
diese Lösung nach Durchgang durch den Kondensator in Gestalt des feinen Sprühregens
durch die Düsen 23, 24 austreten läßt. Die Bildung von Kristallen wird in den Rohrleitungen
verhindert, und die aus der Lösung in der Grube ausgeschiedenen Kristalle werden
durch die Fördervorrichtung beständig herausbefördert. Bei der Aufrechterhaltung
des Kreislaufes kann infolge der in den verschiedenen Rohrzweigen angeordneten Ventile
eine Vermischung der Lösung mit frischer Lösung stattfinden, und es ist diese frische
Lösung, die nach der Kondensation zerstäubt wird. Je nach der Tiefe der konzentrierten
Lösung in der Grube wird auch die Kristallgröße schwanken, und diese Tiefe wird
durch eine Veränderung des Zusatzes der frischen Lösung zu der abgesaugten konzentrierten
Lösung eine Veränderung erfahren.
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PATENTANSPR1GCHE : 1. Verfahren zur Gewinnung von Salzen aus Lösungen,
bei der die Lösung im erwärmten Zustand oberhalb einer größeren konzentrierten Lösungsmenge
zerstäubt und beim Herabfallen aufgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der
Einfall der in einen Sprühregen verwandelten Lösung in die konzentrierte Lösung
durch veränderliche Winkeleinstellung von im Fallwege der Lösung angeordneten Prallplatten
o. dgl. aufgehalten wird.