DE553423C

DE553423C - Method for loading gases with solvent vapors for naphthalene separation

Info

Publication number: DE553423C
Application number: DE1930553423D
Authority: DE
Original assignee: Masch und Appbau Ges Martini
Current assignee: Masch und Appbau Ges Martini
Priority date: 1930-10-16
Filing date: 1930-10-16
Publication date: 1932-06-25

Description

Verfahren zum Beladen von Gasen mit Lösungsmitteldämpfen zur Naphthalinabscheidung Gegenstand der Erfindung ist einVerfahren zur Beladung von Gasen mit den Dämpfen von Lösungsmitteln, besonders solcher, die für die Naphthalinabscheidung geeignet sind. Es ist bekannt, die zur Beladung des Gases dienenden Einrichtungen entsprechend der zu erwartenden Gasmenge und dem Naphthalingehalt auf eine bestimmte Beladungsstärke einzuregulieren. Ferner ist es bekannt, einem Gasstrom Spiritusdämpfe aus einem Behälter zuzuführen, in dem der Spiritus verdunstet, und dem ein Teilstrom der gesamten Menge zugeführt wird. Auch hier wird sich je nach der Verdunstungsfläche und dem Wärmegrad der Anlage eine gewisse Verdunstungsleistung einstellen. Schwankt nun die Gasmenge an der Stelle, an der die Beladung stattfindet, sei es aus zufälligen Gründen, sei es entsprechend dem voraussehbaren Tagesverbrauchsdiagramm, so ergeben sich erhebliche Ungleichmäßigkeiten in - der Beladungsstärke, sei es, weil die Beladungsmenge in der Zeiteinheit gleichbleibt, sei es, weil sie sich in einem anderen Sinne ändert als die Stärke des Gasstromes. Jedenfalls muß bei einer Änderung der Gasmenge eine neue Einstellung der Beladungsv orrichtung von Hand vorgenommen werden, wenn man einen gleichmäßigen Beladungsgrad des abgegebenen Gases erreichen will. Diese Einstellung wird jedoch in der Regel schon aus demGrunde unterlassen, weil die Schwankungen oft von nur kurzer Dauer sind und daher eine ununterbrochene Verstellung der Beladungseinrichtung erforderlich würde, falls man sich allen Schwankungen der Gasmenge anpassen wollte.Process for loading gases with solvent vapors for naphthalene separation The invention relates to a method for loading gases with the vapors of solvents, especially those that are suitable for naphthalene separation are. It is known that the devices used to charge the gas accordingly the expected amount of gas and the naphthalene content to a certain loading level to regulate. It is also known, a gas stream spirit vapors from a To supply container in which the alcohol evaporates, and to which a partial flow of the entire Amount is supplied. Again, depending on the evaporation area and the Set the degree of heat in the system to a certain level of evaporation. Wavers now the amount of gas at the point where the loading takes place, be it accidental Reasons, be it according to the predictable daily consumption diagram there are considerable irregularities in - the load strength, be it because of the load quantity remains the same in the unit of time, be it because it changes in another sense than the strength of the gas flow. In any case, a change in the amount of gas must new setting of the loading device can be made by hand if one wants to achieve a uniform degree of loading of the released gas. This setting is usually omitted for the reason that the fluctuations are often of only a short duration and therefore an uninterrupted adjustment of the loading device would be required if one wanted to adapt to all fluctuations in the amount of gas.

Erfindungsgemäß wird eine ständig gleichbleibende Beladungsstärke dadurch ermöglicht, daß die durch dieRohrleitung strömende Gasmenge die Beladungsmenge steuert. Diese selbsttätig durchzuführende Regelung hat in dem Sinne zu erfolgen, daß dieLösungsmittelmenge pro Zeiteinheit der durchströmenden Gasmenge pro Zeiteinheit proportional ist. Zur Einleitung der Regelung sind alle jene Mengenmesser geeignet, die von der Geschwindigkeit des Gasstromes beeinflußt werden, also z. B. Stauflansch und Venturidüse mit Druckdifferenzmessung, Flügelrad, Pilotrohr, drehbar aufgehängte Klappe u. a. m.According to the invention, a constantly constant loading level is achieved thereby allowing the amount of gas flowing through the pipeline to control the amount of loading controls. This regulation, which is to be carried out automatically, has to be carried out in the sense that that the amount of solvent per unit of time of the amount of gas flowing through per unit of time is proportional. All flow meters are suitable for initiating the regulation which are influenced by the speed of the gas flow, so z. B. Accumulation flange and Venturi nozzle with pressure difference measurement, impeller, pilot tube, rotatably suspended Flap, etc. m.

Die auf diese Weise gesteuerten Regulierungseinrichtungen sollen nun auf die Faktoren wirksam werden, die die Stärke der Lösungsmittelmenge bestimmen. Wird das Gas mittels Zerstäuber mit Lösungsmitteln beladen, so läßt man vorteilhaft die Regulierungseinrichtungen auf den Druck einwirken, mit dem die Flüssigkeit der Zerstäuberdüse zugeführt wird, in dem Sinne, daß dieser Druck mit steigender Gasstromgeschwindigkeit sich erhöht. Besonders einfach wird die Regulierung bei solchen Anlagen, bei denen dieser Druck durch ein strömendes gasförmiges Medium eingehalten wird. In diesem Falle genügt es für die Regulierung im Sinne der Erfindung, wenn die Abströmleitung für dieses Medium oder dieEntnahmeleitung oder beide in der Gasleitung entgegen der Strömungsrichtung des Gases einmünden, so daß mit steigender Gasgeschwindigkeit die Abströmung des Druckmittels mehr und mehr gehindert bzw. der Zuströmdruck gesteigert und dadurch der auf der Flüssigkeit lastende Druck vergrößert wird. Wenn hierbei die Änderung des statischen Druckes infolge der Geschwindigkeitsänderung des Gases nicht ohne weiteres mit der Druckänderung übereinstimmt, die für die Vermehrung bzw. Verminderung der Beladungsmenge maßgebend ist, so ist eine Einstellung dadurch möglich, daß die der Gasströmung entgegengerichtete, gegebenenfalls mit einem trichterförmig erweiterten Mundstück verseheneMündung sich in der Gasleitung an einer Stelle sich verengenden Querschnitts (Venturidüse) befindet und in der Richtung der Rohrachse v erschieblich angeordnet ist. Je näher sich das Mundstück der Stelle engsten Querschnitts befindet, in um so größeren Druckänderungen wirkt sich eine Geschwindigkeitsänderung aus.The regulatory bodies controlled in this way should now to act on the factors which determine the strength of the amount of solvent. If the gas is loaded with solvents by means of an atomizer, it is advantageous to leave it the regulating devices act on the pressure with which the liquid of the Atomizer nozzle is supplied, in the sense that this pressure with increasing gas flow rate increases. Regulation is particularly easy with those systems where this pressure is maintained by a flowing gaseous medium. In this It is sufficient for the regulation within the meaning of the invention if the discharge line for this medium or the sampling line or both in the gas line the direction of flow of the gas open so that with increasing Gas velocity, the outflow of the pressure medium is more and more hindered or the inflow pressure is increased, thereby increasing the pressure on the liquid will. If here the change in static pressure due to the change in speed of the gas does not readily coincide with the pressure change required for the multiplication or a reduction in the load is decisive, an adjustment is thereby made possible that the gas flow counteracted, optionally with a funnel-shaped The mouthpiece of the extended mouthpiece is located in the gas line at one point narrowing cross-section (venturi) and in the direction of the pipe axis v is arranged movably. The closer the mouthpiece is to the point of the narrowest cross-section The change in speed affects the greater the pressure changes the end.

In solchen Anlagen, bei denen die Beladungsflüssigkeit verdampft und der Dampf dem Gas zugeführt wird, soll die Regulierung auf die die Verdampfung beeinflussenden Faktoren wirksam werden. Bei beheizten Verdampfern soll demgemäß die Gasmenge die Beheizung regeln, so daß die Beheizungsstärke oder Temperatur proportional der durchströmenden Gasmenge sich ändert. In Anlagen, in denen durch den Zerstäuber oder die Verdampfereinrichtung nur ein Teilgasstrom beladen wird, empfiehlt es sich, auch die Stärke dieses Teilstromes ungefähr verhältnisgleich mit derMenge desHauptstromes zu halten, damit der Sättigungsgrad des Teilstromes bei schwankender Gasmenge und entsprechend schwankender Beladungsmenge gleichbleiben kann.In such systems where the loading liquid evaporates and the steam is fed to the gas, the regulation should affect the evaporation Factors take effect. In the case of heated evaporators, the amount of gas should accordingly be the Regulate heating so that the heating strength or temperature is proportional to the amount flowing through The amount of gas changes. In systems in which by the atomizer or the evaporator device only a partial gas flow is loaded, it is advisable to also check the strength of this partial flow to be kept approximately in proportion to the amount of the main stream, so that the degree of saturation of the partial flow with fluctuating gas volume and correspondingly fluctuating loading volume can stay the same.

Die Zeichnung zeigt schematisch zwei Anlagen zur Durchführung der Erfindung, und zwar zeigt Fig. i eine Anordnung mit Zerstäuber, Fig. 2 einen Einzelteil hierzu, Fig. 3 eine Anlage mit elektrisch beheiztem Verdampfer.The drawing shows schematically two systems for carrying out the Invention, namely Fig. 1 shows an arrangement with an atomizer, Fig. 2 shows an individual part 3 shows a system with an electrically heated evaporator.

Gemäß Fig. i strömt das zu beladende Gas durch die Rohrleitung i im Sinne der gezeichneten Pfeile. Die Zerstäuberdüse 2 besteht aus einem äußeren mit dem Zerstäubergas beschickten Mantel 3 und einer inneren Flüssigkeitsleitung q.. Das Zerstäubergas wird mittels des Kompressors 5 aus der Leitung i in der weiter unten noch näher beschriebenen Weise entnommen und über Druckleitung 6 sowie Windkessel 7 zum Verteiler 8 geschickt, von wo es über Regulierventil 9 und Leitung i o zum Mantel 3 des Zerstäubers gelangt. Ein Zweigstrom von Gas ist vom Verteiler 8 über Regulierventil i i und Leitung 12 zum Vorratsbehälter 13 sowie daran anschließend über Leitung 1q. zum Ansaugbehälter 15 abgezweigt. Die Beladungsflüssigkeit gelangt durch Gefälle vom Vorratsbehälter 13 über Leitung 16 zum Gefäß 15 in einer Menge, die durch den Schwimmer 17 Gleichhaltung des Flüssigkeitsbestandes herbeiführt. Vom Gefäß 15 gelangt die Flüssigkeit durch Leitung 18 zum Flüssigkeitsrohr q. des Zerstäubers.According to FIG. I, the gas to be charged flows through the pipeline i in the sense of the arrows drawn. The atomizer nozzle 2 consists of an outer jacket 3 charged with the atomizer gas and an inner liquid line q sent, from where it reaches the jacket 3 of the atomizer via the regulating valve 9 and line io. A branch flow of gas is from the distributor 8 via the regulating valve ii and line 12 to the storage container 13 and then via line 1q. branched off to the suction tank 1 5. The loading liquid reaches the vessel 15 through a gradient from the storage container 13 via line 16 to the vessel 15 in an amount which, by means of the float 17, keeps the liquid level constant. From the vessel 15 , the liquid passes through line 18 to the liquid pipe q. of the atomizer.

Zur Einregulierung der Drücke einerseits in der Leitung i o, andererseits in den Leitungen i2 und 14 in den Räumen, an die die Manometer ig und 2o angeschlossen sind, dient eine Abströmleitung 2i für das Druckgas, die nach der Leitung i zurückführt. Zwischen den Räumen, in denen die gewünschten Drücke einzuregulieren sind, befinden sich Regulierventile 22 und 23, die entweder einen bestimmten Querschnitt oder, wie bei Ventil 2-3 gezeigt, einen bestimmten Cberdruck der Räume bei ig und 20 gegenüber der Leitung 2i einhalten lassen.To regulate the pressures on the one hand in line io and on the other hand in lines i2 and 14 in the rooms to which the pressure gauges ig and 2o are connected, an outflow line 2i for the pressurized gas is used, which leads back to line i. Between the spaces in which the desired pressures are to be regulated, there are regulating valves 22 and 23, which either have a certain cross-section or, as shown for valve 2-3 , a certain overpressure of the spaces at ig and 20 with respect to line 2i.

Die Einmündung der Leitung 21 in das Rohr i erfolgt -durch ein Mundstück 2q., das ungefähr in der Mitte des Gasstromes diesem entgegengesetzt gerichtet geöffnet ist. Der Anschluß an dieses Mundstück erfolgt über die bewegliche Leitung 25 und eine Sammelkammer 26, aus der auch der Kompressor über Leitung 27 Gas ansaugen kann. Die Gasleitung i ist an der Stelle, an der sich die Mündung 24 befindet, nach Art eines V enturirohres durch die konischen Stücke 28 und 29 verengt und wieder erweitert. Das Mundstück 24 ist auf einer Führung 30 mit Hilfe einer Schubstange 3i, Kurbel 32, Welle 33 und Verstellvorrichtung 34 verschieblich. Eine Skala 35 zeigt nach außen hin sichtbar an, an welcher Stelle des Querschnitts im Konus 29 sich das Mundstück 24. befindet.The confluence of the line 21 into the tube i takes place through a mouthpiece 2q., Which is opened approximately in the middle of the gas flow in the opposite direction to it. The connection to this mouthpiece takes place via the movable line 25 and a collecting chamber 26, from which the compressor can also suck in gas via line 27. The gas line i is at the point at which the mouth 24 is located, in the manner of a V enturirohres by the conical pieces 28 and 29 narrowed and expanded again. The mouthpiece 24 is displaceable on a guide 30 with the aid of a push rod 3i, crank 32, shaft 33 and adjusting device 34. A scale 35 shows visibly towards the outside at which point of the cross section in the cone 29 the mouthpiece 24 is located.

Die Wirkungsweise der Regulierung ist folgende.The mode of operation of the regulation is as follows.

Eine Erhöhung der Geschwindigkeit im Gasrohr i bewirkt eine Vergrößerung des statischen Druckes, der auf die Mündung 2.4 und die anschließende Kammer 26 wirksam wird. Eine Erhöhung dieses Druckes wirkt einerseits über die Abströmleitung 21 rückwirkend auf den Druck bei den Manometern ig,2o im Sinne einerErhöhungdiesesDruckes, andererseits auch im Sinne der Erhöhung des Zulaufdruckes zum Kompressor 5 und damit auch des Druckes im Windkessel? und im Verteiler B. In beiden Fällen bewirkt also die Geschwindigkeitserhöhung eine Druckerhöhung, und es wird demgemäß sowohl der Druck des Zerstäubergases als auch der auf der Flüssigkeit im Gefäß 15 lastende Druck erhöht. Die Leistung des Zerstäubers 2 erhöht sich daher entsprechend. Unter Umständen genügt es, wenn die Druckänderung sich nur auf den Druck im Gefäß 15 auswirkt, es ist dann lediglich dafür Sorge zu tragen, daß der Druck des Zerstäubergases die für die Zerstäubung der maximalen Flüssigkeitsmenge nötige Höhe besitzt.An increase in the speed in the gas pipe i causes an increase in the static pressure which acts on the mouth 2.4 and the adjoining chamber 26. An increase in this pressure acts on the one hand, via the discharge line 21, retroactively on the pressure at the pressure gauges ig, 2o in the sense of an increase of this pressure, on the other hand also in the sense of increasing the inlet pressure to the compressor 5 and thus also the pressure in the air tank? and in the distributor B. In both cases, the increase in speed causes an increase in pressure, and it is accordingly both the pressure of the atomizing gas as well as increasing the load on the liquid falls in the vessel 1 5 pressure. The performance of the atomizer 2 is therefore increased accordingly. Under certain circumstances it is sufficient if the change in pressure only affects the pressure in the vessel 15, it is then only necessary to ensure that the pressure of the atomizing gas is at the level necessary for atomizing the maximum amount of liquid.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 wird das Rohr i durch einen an sich bekannten Verdampfer 36 über die Zuführungsleitung 37 mit Dampf beschickt. Die Beheizung des Verdampfers erfolgt durch den elektrischen Heizkörper 38, der vom Schaltbrett aus in durch den Regulierwiderstand q.o regelbarer Weise beheizt wird. Die Zuführung der Flüssigkeit zum Verdampfer erfolgt in bekannter Weise aus einem Vorratsgefäß 41. Der Regulierwiderstand 40 wird von einem Servokolben 4.-2 beherrscht, welcher entgegen der Wirkung einer Feder 43 von der Druckdifferenz gesteuert wird, die in der Venturiclüse 44. als Meßvorrichtung für die Strömungsgeschwindigkeit des Gases zwischen den Anschlußstellen 45 und .46 sich ergibt.In the arrangement of Fig. 3, the tube i is by a per se known evaporator 36 is charged with steam via the supply line 37. The heating of the evaporator is carried out by the electric heater 38, which is from the control panel is heated in a manner that can be regulated by the regulating resistor q.o. The feed the liquid to the evaporator takes place in a known manner from a storage vessel 41. The regulating resistor 40 is dominated by a servo piston 4.-2, which against the action of a spring 43 is controlled by the pressure difference, which in the Venturi nozzle 44. as a measuring device for the flow rate of the gas between the connection points 45 and .46 results.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende.The operation of this arrangement is as follows.

Mit zunehmender Geschwindigkeit des Gases in der Leitung i erhöht sich die Druckdifferenz zwischen den Anschlußstellen 45 und 4.6, so daß der Kolben 42 der Feder 43 entgegen mehr nach rechts verschoben wird. Dies bewirkt eine Verstellung des Regulierwiderstandes 40 in dem Sinne, daß dieStromstärke zum Heizkörper 38 verstärkt wird, so daß eine entsprechend größereMenge Flüssigkeit im Verdampfer 36 verdampft und durch Leitung 37 in das Gasrohr gelangt. Eine Verringerung der Gasgeschwindigkeit wirkt in umgekehrtem Sinne.Increased with increasing speed of the gas in line i the pressure difference between the connection points 45 and 4.6, so that the piston 42 of the spring 43 is shifted against more to the right. This causes an adjustment of the regulating resistor 40 in the sense that the current to the radiator 38 is increased so that a correspondingly larger amount of liquid evaporates in the evaporator 36 and passes through line 37 into the gas pipe. A decrease in gas velocity works in the opposite sense.

Es ist dafür Sorge zu tragen, daß zwischen der Veränderung der Gasgeschwindigkeit und der Veränderung der eingebrachten Lösungsmittelmenge ungefähre Proportionalität bei der zur Beladung erforderlichen Lösungsmittelmenge besteht. Diese Proportionalität kann durch in das mechanische oder hvdraulische Reguliergestänge eingeschaltete veränderliche Übersetzungen herbeigeführt werden; bei der in Fig. i gezeigten Einrichtung in einfacher Weise z. B. dadurch, daß das Mundstück 24 winklig zur Richtung des Gasstromes angeordnet ist.Care must be taken that between the change in gas velocity and the change in the amount of solvent introduced, approximate proportionality with the amount of solvent required for loading. This proportionality can be switched on by the mechanical or hydraulic regulating linkage variable translations are brought about; in the device shown in Fig. i in a simple way z. B. in that the mouthpiece 24 is angled to the direction of the Gas stream is arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for loading gases with solvent vapors for naphthalene separation, characterized in that the through the pipeline The amount of gas flowing controls the amount of charge.

2. Facility for executing the Method according to claim i, applied to loading by means of atomizing devices, characterized in that the amount of gas is based on flow meters known per se the pressure with which the liquid is supplied to the atomizer acts.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the lines (8, 27), from which the pressure vessel (15) upstream of the atomizer nozzle (2), if necessary gas is also supplied to the atomizer nozzle (2) itself and / or the discharge line (21), from which part of the supplied gas flows out, into gas line (i) open against the 'flow direction of the gas. q ..

Device according to claim 2 and 3, characterized in that the gas flow counteracted, if necessary with a funnel-shaped widened mouthpiece (2q.) provided mouth in the Gas line (i) is located at a point of narrowing cross section (Venturi nozzle 29) and is arranged displaceably in the direction of the pipe axis.

5. Facility for Execution 'of the method according to claim i in application to the loading by means of Evaporation of the liquid with heating, characterized in that the amount of gas the heating regulates.