DE569474C

DE569474C - Vorrichtung zum Eindampfen von Schwarzlauge, Sulfitlauge oder aehnlichen stark schaeumenden Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE569474C
Application number: DEI40741D
Authority: DE
Original assignee: Industrikemiska AB
Current assignee: Industrikemiska AB
Priority date: 1930-02-21
Filing date: 1931-02-20
Publication date: 1933-02-03

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. FEBRUAR 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 569474 KLASSE 55 b GRUPPE

3 OI

Industrikemiska Aktiebolaget in Stockholm

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Februar 1931 ab

Die Erfindung bezieht sich auf solche Vorrichtungen zum Eindampfen von Flüssigkeiten, bei denen zwecks Herbeiführung einer innigen Berührung zwischen einem Gas und der Flüssigkeit das Gas durch eine auf einem Siebboden befindliche Flüssigkeitsschicht getrieben wird.

Bei der Verdampfung von Wasser z. B. aus Schwarzlauge, d. h. Lauge, die bei dem SuI-fat- oder Xatroncellulosekochverfahren entsteht, oder Sulfitlauge unter Zuhilfenahme von Luft, warmen Gasen (Rauchgasen) u.dgl. entsteht leicht, wenn die Gase durch die Lauge gepreßt werden, eine derartig kräftige Schaumbildung, daß der ganze Vorgang dadurch unmöglich gemacht wird. Verschiedene Arten von Laugen verhalten sich dabei sehr verschieden. So z. B. schäumt frische Schwarzlauge viel kräftiger als Lauge, die einige Zeit aufbewahrt worden ist, was wahrscheinlich darauf beruht, daß im letzteren Falle die Harzseife Gelegenheit gehabt hat, sich abzuscheiden oder wenigstens zu größeren Teilchen agglomeriert ist.

Mit steigender Konzentration der Schwarzlauge wird ihr Bestreben zur Schaumbildung vermindert.

Es ist klar, daß der Druckfall beim Pressen des Gases durch die Laugen- und Bläschenschicht u. a. von der Höhe der Bläschenschicht abhängig ist, denn mit steigender Höhe dieser Schicht vergrößert sich der Gaswiderstand. Da der Kraftverbrauch mit steigendem Druckfall erhöht wird, ist es selbstverständlich erwünscht, die Bläschenschicht möglichst niedrig halten zu können, jedoch nicht niedriger, als daß volles Gleichgewicht zwischen der Temperatur der Flüssigkeit und der Sättigungstemperatur des Gases aufrechterhalten wird.

Um mit einer Vorrichtung mit bestimmter Bodenfläche eine möglichst große Verarbeitung zu erreichen, ist es erwünscht, pro Quadratmeter Bodenfläche ein möglichst großes Gasvolumen zu erzielen, ohne daß der Druckfall groß wird. Dieses wird teils dadurch erreicht, daß die freie Fläche pro Quadratmeter Bodenfläche möglichst groß ist, und teils dadurch, daß die Löcher möglichst groß gemacht werden oder, falls Schlitze zur Anwendung gelangen, die Breite derselben möglichst groß gewählt wird. Jedoch kann die Fläche jedes Loches nicht allzu groß gewählt werden, denn dann wird kein Gleichgewicht zwischen Gas und Flüssigkeit erreicht. Dieses wird auch der Fall sein, falls die Breite der Schlitze zu sehr vergrößert wird. Mit einer gewissen Lochgröße kann die freie Fläche

selbstverständlich vergrößert werden, falls der Abstand zwischen den Löchern (= Teilung) vermindert wird. Es zeigt sich aber dabei, daß, wenn der Abstand zwischen den Löchern zu sehr vermindert wird, die Bläschenschicht und damit der Druckabfall vergrößert werden. Wird der Abstand zwischen den Löchern noch mehr vermindert, so tritt kräftiges Schäumen ein, und das Verfahren wird unto möglich gemacht.

Bei ausgeführten Versuchen hat es sich herausgestellt, daß, um ein gutes Ergebnis zu erreichen, es nicht möglich ist, Löcher geringeren Durchmessers als ι mm, d. h. etwa 0,8 mm² Fläche, zweckmäßig jedoch nicht weniger als 2,5 bis 3 mm Durchmesser, d. h. eine Fläche von 5 bis 7 mm², zu verwenden, und bei der Anwendung von Schlitzen kann man nicht diese schmaler machen als 0,75 mm und zweckmäßig nicht schmaler als 1,5 bis 2,0 mm.

Bei hoher Konzentration der Schwarzlauge kann man die niedrigere Grenze nehmen; bei niedrigerer Konzentration der Lauge liegt die Grenze bei den höheren Grenzwerten.

Versuche	Teilung in mm	Relative freie Fläche	Das Verhält nis Teilung : Loch durchmesser	Druckfall mm Wasser säule	Bläschen schicht cm
I	25	1,0	3,6	45	IO
	22,5	1,2	3,3	40	15
3	20	1,6	2,85	52	25
4	17.5	2,0.	2,5	etwa 90	>6o

Die Luftmenge war in sämtlichen vier Fällen 500 Minutenliter pro Ouadratdezimeter Bodenfläche. Daß der Druckfall im Versuch 2 niedriger ist als im Versuch 1, beruht darauf, daß die freie Fläche im ersteren Falle größer ist als im letzteren Falle. Für diese beiden Versuche verhalten sich nämlich die freien Flächen wie 1,0 : 1,2. Für sämtliche vier Versuche verhalten sich die freien Flächen wie 1,0 : 1,2 : 1,6 : 2,0 und die Teilung: Lochdurchmesser wie 3,6 : 3,2 : 2,85 : 2,5.

Hieraus ergibt sich, daß die freie Fläche im Versuch 4 doppelt so groß ist wie im Versuch ι; jedoch wird im ersteren Falle der Druckfall doppelt so groß wie im letzteren Falle, was davon abhängig ist, daß die Höhe der Bläschenschicht beträchtlich vergrößert worden ist. Dazu sei hinzugefügt, daß im Versuch 4 eine derart kräftige Schaumbildung eintrat, daß diese eine technische Anwendung dieses Bodens unmöglich machte.

Die Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht, in denen Fig. 1 eine Eindampfvorrichtung und Fig. 2 bis 10 Werden Löcher verwendet, so kann man in gewissen Fällen bis auf einen Durchmesser von 12 mm, d. h. bis auf eine Fläche von etwa ι cm² gehen.

Werden Schlitze verwendet, kann man bis auf eine Schlitzbreite von 12 mm gehen.

Von Bedeutung ist, daß die Löcher nicht zu klein sind bzw. die Schlitzbreite nicht zu klein ist, denn dann wird die Arbeit infolge der Schaumbildung gänzlich unmöglich gemacht. Dieses ist wichtiger, als daß die Löcher nicht zu groß sind.

Es ist wichtig, daß die Teilung, d. h. der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Löcher bzw. der Abstand zwischen den Mittellinien der Schlitze, nicht zu klein ist, denn dann tritt leicht heftiges Schäumen ein. Für runde Löcher muß die Teilung mindestens 2,5, zweckmäßig 2,8 mal dem Durchmesser sein, und für Schlitze muß die Teilung mindestens 2,5 mal der Schlitzbreite sein.

Als Beispiel hierüber mögen folgende Angaben dienen (Schwarzlauge von 13 bis 14⁰ Be [bei 50⁰ C] und eine Versuchstempe-. ratur von 55⁰ C):

verschiedene Ausführungen eines für die \^orrichtung geeigneten Siebbodens zeigen.

In Fig. ι bezeichnet 1 die Wandung der Vorrichtung mit dem Siebboden 2, welchem die Schwarzlauge von oben durch die Leitung 3 zugeführt wird. Das Gas wird durch den Einlaß 4 zugeführt und entweicht in ge-, sättigtem Zustande durch den Auslaß 5. Die eingedampfte Schwarzlauge fließt durch ein Rohr 6 in ein unteres Gefäß 7 ab. Das Rohr (> erstreckt sich etwas über den Boden 2. Zum Messen des Druckfalles (Millimeter Wassersäule) im Boden einschließlich der Bläschenschicht ist ein Wassermanometer 8 vorgesehen.

In Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Anordnungen von kreisförmigen Siebbodenlöchern dargestellt, wobei d den Lochdurchmesser und α die Teilung bezeichnet.

Fig. 5 bis 10 zeigen verschiedene Anordnungen von Siebbodenschlitzen, wobei s die Schlitzbreite, b die Teilung und / die Schlitzlänge bezeichnet.

Maßgebend sowohl für die kreisförmigen Löcher als auch für Löcher anderer Form

wie auch für die Schlitze ist, daß die oben angegebenen Grenzen, betreffend Durchmesser bzw. Flächeninhalt, Breite und Teilung, eingehalten werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Eindampfen von Schwarzlauge, Sulfitlauge oder ähnlichen stark schäumenden Flüssigkeiten, bei w-elcher zwecks Herbeiführung einer innigen Berührung zwischen einem Gas und der Lauge das Gas durch eine auf einem Siebboden befindliche Laugenschicht getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche jedes Loches im Siebboden größer als 0.8 mm², jedoch nicht größer als ι cm² ist. d.h. bei kreisrunden Löchern der Durchmesser größer als i,omm, jedoch nicht größer als 12 mm ist, und daß bei der Anwendung von Schlitzen die .Schlitzbreite größer als 0,75 mm, jedoch nicht größer als 12 mm ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Löcher bzw. den Mittellinien benachbarter Schlitze mindestens 2,5mal so groß ist wie der Lochdurchmesser bzw. die kürzeste freie Öffnung des Loches und bei Schlitzen mindestens 2,$ma\ so groß wie die Schlitzbreite ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Siebboden mit Löchern kreisrunder oder anderer Form versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher derart angeordnet sind, daß ihre Mittelpunkte die Ecken von regelmäßigen geometrischen Figuren, wie z. B. gleichseitigen Dreiecken, Quadraten, Vielecken o. dgl., bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Siebboden mit Löchern in der Form von Schlitzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze parallel angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, deren Siebboden mit Löchern in der Form von Schlitzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze längs konzentrischen Kreislinien angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen