DE567670C

DE567670C - Device for mixing gases and caustic liquids

Info

Publication number: DE567670C
Application number: DE1930567670D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-11-11
Filing date: 1930-11-11
Publication date: 1933-01-07

Description

Vorrichtung zum Mischen von Gasen und Laugeflüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum :Mischen von Gasen und Laugefliissigkeiten, die insbesondere bei der Herstellung von Ammonsulfat oder anderen Ammonsalzen als Sättiger dienen kann. In der Vorrichtung wird bei ihrer Benutzung als Sättiger eine intensive Verteilung des ammoniakhaltigen Gases in der Laugeflüssigkeit und damit eine gute Absorption des Ammoniaks erzielt; weiterhin wird eine zwangläufige Umwälzung des Laugenbades im Sättigungsgefäß bewirkt, wodurch Amtnonsulfatkristalle von größeren Abmessungen erhalten werden, als sie in den üblichen Sättigungen erhalten werden.Apparatus for mixing gases and caustic liquids The invention relates to a device for: mixing gases and caustic liquids, in particular Serve as a saturator in the production of ammonium sulfate or other ammonium salts can. Intensive distribution occurs in the device when it is used as a saturator of the ammonia-containing gas in the caustic liquid and thus good absorption of ammonia achieved; furthermore, there is an inevitable circulation of the caustic bath causes in the saturation vessel, causing Amtnon sulfate crystals of larger dimensions than they are obtained in the usual saturations.

Es sind bereits Sättiger bekannt, bei welchen ammoniakhaltige Gase oder Dämpfe durch ein zentral angeordnetes Rohr, das am unteren Ende mit einem nach unten offenen Kranz spiralförmiger Leitbleche oder mit festen oder rotierenden waagerechten Schaufelrädern versehen ist, in das Flüssigkeitsbad eingeleitet werden. Bei diesen Sättigern bringt der eingeleitete Gasstrom nur die Badoberfläche in Bewegung, so daß die im unteren, konischen Teil des Sättigers befindliche Lauge in verhältnismäßiger Ruhe verbleibt.Saturators are already known in which gases containing ammonia or vapors through a centrally located pipe, which is connected at the lower end with an after wreath of spiral-shaped baffles open at the bottom or with fixed or rotating horizontal ones Impellers are provided, are introduced into the liquid bath. With these In saturators, the gas flow introduced only sets the bath surface in motion, see above that the lye in the lower, conical part of the saturator is in proportion Calm remains.

Bei einem anderen Sättiger werden das ausgeschiedene Ammonsulfat und die Lauge mittels der im Boden des Sättigers angeordneten Turbinenschaufeln zur Erzielung eines neutralen Salzes durcheinandergemischt.In another saturator, the excreted ammonium sulfate and the liquor by means of the turbine blades arranged in the bottom of the saturator Achieving a neutral salt mixed up.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, bei der durch eine zwangläufige Einführung der Gase in die Laugeflüssigkeit mittels unbeweglicher Vorrichtungen eine gute Durchmischung und ein Umlauf der Badflüssigkeit erzielt wird, die eine bessere Ausbildung der Salzkristalle zur Folge haben.In contrast, the invention relates to a device in which by an inevitable introduction of the gases into the caustic liquid by means of immobile Devices a good mixing and a circulation of the bath liquid achieved which result in a better formation of the salt crystals.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt; i bezeichnet den üblichen Sättiger, 2 ist das Gaszuleitungsrohr, an dessen unterem Ende eine mit Düsen 6 und Leitschaufeln versehene Gasverteilungseinrichtung 3 angeordnet ist, 4. ist das Rohr zum Einführen des Salzejektors 5, welche innerhalb des Gaszuleitungsrohres 2 tierausziehbar angeordnet sind. Die Zahl 12 bezeichnet eine Gaszuleitung, welche das ammoniakhaltige Gas durch einen Tauchring 13, Tauchrohre oder Verteilungshörner in bisher bekannter Weise in den Sättiger einleitet und in Verbindung mit dem vorbezeichneten Gaseinleitrohr verwendet werden kann. Mit 14 ist das Gas- oder Dämpfeaustrittsrohr bezeichnet. Der Sättiger ist in bekannter Weise bis zu einer gewissen Höhe mit einer schwefelsäurehaltigen Lauge gefüllt, welche aus dem Einlauftopf 9 durch Rohr io einer Überlaufrinne i i der Mitte des Sättigerbades zugeleitet und dauernd ergänzt wird.The drawing shows an embodiment of the invention; i denotes the usual saturator, 2 is the gas supply pipe, at the lower end of which there is a gas distribution device 3 provided with nozzles 6 and guide vanes, 4. The number 12 denotes a gas supply line, which introduces the ammonia-containing gas through an immersion ring 13, immersion tubes or distribution horns in the previously known manner into the saturator and can be used in connection with the aforementioned gas inlet tube. With the gas or vapor outlet pipe is designated. The saturator is filled in a known manner up to a certain height with a sulfuric acid-containing lye, which is fed from the inlet pot 9 through a pipe io an overflow channel ii to the center of the saturator bath and is constantly replenished.

Gemäß der Erfindung erhält das Gaszuleitungsrohr 2 in Höhe der oberen Badzone besondere Düsen 6, welche in die turbinenartigen Schaufeln des Verteilungsrades einmünden. Sodann ist das Zuleitungsrohr 2 noch eine gewisse Länge unter die Düsen 6 bzw. das Verteilungsrad 3 heruntergeführt, damit das eingeleitete Gas auch gezwungen , wird, durch die Düsen und das Verteilungsrad in die Badflüssigkeit einzudringen. Ferner ist die Unterseite der Verteilungsschaufeln durch eine Platte geschlossen und mit einem besonderen Leitrohr 7 verbunden, welches eine zwangläufige Zuführung der Laugeflüssigkeit von unten herauf zu den Düsen und Verteilungsschaufeln bewirken soll. Ebenso kann auch auf der oberen Seite des Schaufelrades eine rings -um das Gasrohr :z führende Öffnung 8 vorgesehen werden, um den Gasdüsen 6 von oben her die Laugeflüssigkeit zuzuleiten, wenn sich dies als zweckdienlich erweist.According to the invention, the gas supply pipe 2 receives at the level of the upper Bath zone special nozzles 6, which in the turbine-like blades of the distribution wheel merge. Then the feed pipe 2 is still a certain length under the nozzles 6 or the distribution wheel 3 lowered so that the gas introduced is also forced , is, through the nozzles and the distribution wheel into the bath liquid to penetrate. Furthermore, the underside of the distribution blades is through a plate closed and connected to a special guide tube 7, which is an inevitable The caustic liquid is supplied from below to the nozzles and distribution blades should effect. Likewise, a ring can also be placed on the upper side of the paddle wheel -Around the gas pipe: z opening 8 leading to the gas nozzle 6 from above forward the caustic liquid if this proves to be expedient.

Durch Zusammenwirken der beschriebenen Teile werden die dem Sättiger i durch das Rohr :2 zugeführten Gase oder Dämpfe gezwungen, einen dauernden Umlauf der Laugeflüssigkeit und eine intensive Gasabsorption zu erzeugen, weil die Gasdüsen 6 und Schaufeln 3 turbinenartig die Laugeflüssigkeit von unten und evtl. auch von oben ansaugen und nach außen sprudeln lassen, wodurch eine schärfe Durchmischung der ganzen etwa in der Pfeilrichtung strömenden Badflüssigkeit erreicht wird.Through the interaction of the parts described, they become the saturator i through the pipe: 2 supplied gases or vapors forced into continuous circulation the caustic liquid and generate intense gas absorption because the gas nozzles 6 and blades 3 turbine-like the caustic liquid from below and possibly also from Suck in at the top and let it bubble outwards, creating a sharp mix the entire bath liquid flowing approximately in the direction of the arrow is achieved.

Bei der Gewinnung von schwefelsaurem Ammon ergibt diese Vorrichtung den Vorteil, daß bei der dauernden Umwälzung der Lauge die feinen Salzteilchen mitgenommen werden, welche dabei zu gröberen Kristallen anwachsen, bis sie schließlich infolge ihrer Schwere sich aus dem Flüssigkeitsstrome absondern, nach unten absinken und im unteren Konus des Sättigers ablagern. Von hier wird das grobkristalline Salz mittels des Ejektors aus dem Sättiger herausbefördert und.in üblicher Weise getrocknet. Neue Säure und die Mutterlauge der Kristalle werden etwa in der Mitte der Badoberfläche zugeführt; die Umwälzung des Bades bewirkt, daß die Zusammensetzung der Laugeflüssigkeit stets die gleiche bleibt, so daß im Bad ein sehr niedriger Säuregehalt eingehalten werden kann. Aus diesem Grunde fällt auch das sich bildende Ammonsalz mit nur geringem Gehalt an freier Säure aus, so daß ein fast neutrales und grobkristallines Salz gewonnen wird, ohne daß die üblichen Zugaben von Soda usw. benötigt werden.This device results in the recovery of ammonium sulphate the advantage that the fine salt particles are carried along with the constant circulation of the lye which grow into coarser crystals until they finally result their heaviness are separated from the stream of liquid, sink downwards and deposit in the lower cone of the saturator. From here the coarsely crystalline salt becomes conveyed out of the saturator by means of the ejector and dried in the usual way. New acid and the mother liquor of the crystals are about in the middle of the bath surface fed; the circulation of the bath causes the composition of the caustic liquid always remains the same, so that a very low acid content is maintained in the bathroom can be. For this reason, the ammonium salt that forms also falls with only a small amount Free acid content, so that an almost neutral and coarsely crystalline salt is obtained without the usual additions of soda etc. are needed.

Da das Gas bei Kokereien und Gaswerken stets mit einem hohen Druck in den Sättiger eingeführt wird, so bewirkt die turbinenartige Düsen- sowie die untere und obere Flüssigkeitslenk- und Umleitanordnung eine durchaus selbsttätig zwangläufige Umwälzung und Durchmischung des Bades durch das eigene Gas, ohne mechariisch bewegte oder sonstige fremde Hilfsmittel.Because the gas in coking plants and gas works is always at a high pressure is introduced into the saturator, so causes the turbine-like nozzle as well as the lower and upper liquid guiding and diverting arrangement quite automatically Inevitable circulation and mixing of the bath by its own gas, without mechanical moved or other external aids.

Die zentrale Einführung des Gases und die tangentiale Austrittseinrichtung der Gasblasen aus dem feststehenden Düsenrad in vielen dünnen Strömen bewirkt sodann durch den Druck unter anderem eine kreisende Bewegung der Badoberfläche. Hierdurch werden auch die im Gas enthaltenen Teerspuren an die Badoberfläche und durch deren kreisende Bewegung dauernd an der Außenwand entlang und durch eine Auslaßöffnung nach außen in einen Überlauftopf abgeleitet, so daß sich keine Teerknoten oder Säureharzkörner bilden können, die das Salz verunreinigen. Auf diese Weise wird ein völlig reines weißes Salz erzeugt.The central introduction of the gas and the tangential outlet device the gas bubbles from the stationary nozzle wheel in many thin streams then causes the pressure causes, among other things, a circular movement of the bath surface. Through this the traces of tar contained in the gas are also transferred to and through the bath surface circular motion continuously along the outer wall and through an outlet opening drained to the outside in an overflow pot, so that there are no tar knots or acid resin grains that can contaminate the salt. In this way it becomes a completely pure one produces white salt.

Bei den mit der Vorrichtung in einem Sättiger durchgeführten Versuchen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das Tauchrohr unterhalb der Düsen etwa um % des Tauchrohrdurchmessers zu verlängern, damit die Düsen die erforderliche Saugwirkung ausüben.In the tests carried out with the device in a saturator it has proven to be useful to place the immersion tube below the nozzles by about% to lengthen the immersion tube diameter so that the nozzles achieve the required suction exercise.

Ein Sättiger, der mit den üblichen Gasverteilungsrohren ausgestattet war, ergab ein graues, mehliges Salz mit 41,3 bis 43,7 0/0 feinen, durch ein Sieb von o,2 mm Maschenweite gehenden Anteilen, das 0,33 % freie Säure enthielt, wogegen in einem Nachbarsättiger, in den ein Verteilungsdüsenrad eingebaut war, unter sonst gleichen Säure- und Betriebsverhältnissen ein rein weißes, körniges Salz mit 7o bis 96 % auf einem Sieb von o,2 mm Maschenweite zurückbleibenden Kristallen erhalten wurde, das o,i4010 freien Säuregehalt aufwies, bei Entnahme des Ammonsulfats aus der Trockenschleuder.A saturator equipped with the usual gas distribution pipes was, gave a gray, floury salt of 41.3 to 43.7 0/0 fine, through a sieve of 0.2 mm mesh size portions, which contained 0.33% free acid, on the other hand in a neighboring saturator in which a distribution nozzle wheel was installed, among others the same acid and operating conditions a pure white, granular salt with 7o up to 96% of crystals remaining on a sieve of 0.2 mm mesh size obtained was, which had 0.14010 free acid content, when the ammonium sulfate was removed the spin dryer.

Die beschriebene Gasverteilvorrichtung kann bei Neuanlagen in die Sättiger als alleiniges Gaseinleitorgan eingebaut werden. Aber auch in alten Sättigern mit Gasverteilungsrohren oder Hörnern 12 und 13 kann eine derartige Gasverteilvorrichtung als Hilfsvorrichtung angebracht werden, wodurch auch hier die Durchmischung der Laugeflüssigkeit und die Ausbildung der Salzkristalle verbessert wird.The gas distribution device described can be used in new systems Saturators can be installed as the sole gas inlet element. But also in old saturators with gas distribution pipes or horns 12 and 13, such a gas distribution device be attached as an auxiliary device, whereby the mixing of the Lye liquid and the formation of the salt crystals is improved.

Die bisher bei anderen Sättigern notwendigen Laugeumlaufpumpen oder Preßluftgebläse oder beweglichen Turbinen in dem Laugebad sind bei der vorliegenden Erfindung völlig entbehrlich. Ferner erhält der Sättiger keinerlei bewegliche Teile, so daß auch die Bedienung einfacher und betriebssicherer wird.The liquor circulation pumps or so far necessary for other saturators Compressed air fans or moving turbines in the caustic bath are in the present Invention completely dispensable. Furthermore, the saturator does not have any moving parts, so that the operation is also easier and more reliable.

Die Gaseinleitvorrichtung kann auch in gleicher Weise für folgende Absorptionen verwendet werden, z. B.: zur Auswaschung von Schwefelwasserstoff aus Kohlengasen, wenn als Absorptionsflüssigkeit Kalkmilch, Ätznatron- oder Sodalauge verwendet wird; zur Auswaschung von Benzol oder Naphthalin aus Kohlengasen, wenn als Absorptionsflüssigkeit entsprechende Waschöle benutzt werden: zur SättigHng von Rohzuckermaische, wenn stark kohlensäurehaltige Gase durch die turbinenartige Verteilungsvorrichtung in die im Sättiger befindliche Rohmaische eingeleitet wird.The gas inlet device can also be used in the same way for the following Absorptions can be used, e.g. E.g .: to wash out hydrogen sulfide Carbon gases if milk of lime, caustic soda or soda lye are used as the absorption liquid is used; for leaching benzene or naphthalene from carbon gases, if Corresponding washing oils can be used as absorption liquid: to the Saturation of raw sugar mash when highly carbonated gases through the turbine-like Distribution device is introduced into the raw mash located in the saturator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for mixing gases and caustic liquids, in which the liquid is sucked in by means of the gas flowing through the nozzles, especially for use as a saturator in the manufacture of ammonium sulfate from ammonia or gases containing ammonia and sulfuric acid, characterized in that nozzle-like Openings (6) around the circumference of the into the caustic liquid of the device (i) immersed, open at the bottom gas supply pipe (2), which is also below the Gas distribution nozzles (6) are sufficiently extended, at the level of the upper ones Bath zone are attached, and that these outlet openings (6) in the blades of a fixed, top and bottom closed distribution wheel (3) open, and that a lower steering tube (7) and an upper one between the inlet tube (2) and the distribution wheel (3) existing openings (8) are provided or only the steering tube (7) is provided is to guide the caustic liquid from below or from above or from both sides at the same time, sucked in by the action of the gas emerging from the nozzles (6) will.

2. Saturator according to claim i, characterized in that known gas distribution immersion rings (i3), dip tubes or distribution horns can also be used.