DE578031C

DE578031C - Vorrichtung, um zwei Fluessigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten nach dem Gegenstromprinzip kontinuierlich zur Reaktion zu bringen

Info

Publication number: DE578031C
Application number: DESCH96857D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-02-13
Filing date: 1932-02-13
Publication date: 1933-06-08

Description

Vorrichtung, um zwei Flüssigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten nach dem Gegenstromprinzip kontinuierlich zur Reaktion zu bringen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um zwei Flüssigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten nach dem Gegenstromprinzip kontinuierlich zur gegenseitigen Reaktion zu bringen. Die Vorrichtung besteht aus einem aus mehreren Mischern zusammengesetzten Aggregat, das in seiner Gesamtheit von den beiden Flüssigkeiten mit einander entgegengesetzter Fließrichtung durchströmt wird. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen diesen einzelnen Gefäßen durch ein oder mehrere in der Fließrichtung der leichteren Flüssigkeit ansteigende Rohre gebildet wird und je das erste und das letzte dieser Mischgefäße durch ein ebensolches ansteigendes Rohr mit Überläufen in Verbindung steht. Bei dieser Vorrichtung wird die schwere Flüssigkeit in das Gefäß eingeleitet, an dem sich der Ausfluß für die leichtere Flüssigkeit befindet, während die leichtere Flüssigkeit in das am entgegengesetzten Ende der Vorrichtung befindliche Gefäß eingeleitet wird.
Bei dieser neuen Anordnung bilden die ansteigenden Überleitungsrohre zwischen den Mischgefäßen einen vollständigen Ersatz für besondere getrennträumige Separatoren, wie man sie bisher in Apparaten für kontinuierliche Reaktionen von Flüssigkeiten nach dem Gegenstromprinzip angewendet hat. Es werden nämlich bei diesen bekannten Apparaten zwar ebenfalls Mischgefäße in Reihenverbindung angewendet, jedoch derart, daß nach jedem Mischgefäß ein Separator geschaltet wird, in welchem sich die Emulsion trennt, worauf die beiden Flüssigkeiten wieder in dem Gegenstromprinzip entsprechendem Sinne den nächsten Mischern zugeführt werden. Es ist somit für jeden Mischer auch ein Separator nötig.
Die Scheidung der Flüssigkeiten in den Separatoren muß nun sehr vollkommen sein, weil sonst der Erfolg der Gegenstrombehandlung verlorengeht oder sonst beeinträchtigt wird. Um diese vollständige Trennung zu erreichen, müssen nun diese Separatoren der Geschwindigkeit, mit welcher die Trennung erfolgt, entsprechend dimensioniert sein. Für das Waschen von Nitroglycerin z. B. müßte ein solcher Separator mindestens 3/4 des Stundendurchflusses fassen, z. B. für 500 kg Stundenleistung Nitroglycerin, zu der z. B. 500 kg Waschflüssigkeit benötigt werden, also 750 kg Inhalt haben. Sind nun sechs Mischer nötig, so gibt dies einen Apparateinhalt nur in den Separatoren von 4500 kg.
Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird diese Arbeit der Separatoren mit kleinsten Gefäßen, nämlich mit den ansteigenden Verbindungsrohren zwischen den einzelnen Mischern, erreicht. Im Vergleich zu obigem Beispiel ist es möglich, den Inhalt des Verbindungsgefäßes zwischen je zwei Mischern, gleiche Verhältnisse vorausgesetzt, auf etwa 30 kg Inhalt herabzusetzen. Diese gesamten Verbindungsrohre enthalten dann zusammen nur I80 kg.
Bei anderen Prozessen, bei welchen die Trennung noch langsamer vor sich geht, würde dieser Erfolg noch augenscheinlich er.
Bezüglich der Löslichkeit der beiden Flüssigketen gilt, daß jeweils das spezifisch schwerere Ausgangsprodukt in dem spezifisch leichteren Endprodukt sowie das spezifisch leichtere Ausgangsprodukt in dem spezifisch schwereren Endprodukt nur schwer löslich oder ganz unlöslich sein muß.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist geeignet, zwei Flüssigkeiten irgendwelcher Art, aber verschiedenen spezifischen Gewichts, so z. B. Nitroester oder Nitroprodukte mit Wasser oder alkalischen Lösungen zwecks Reinigung bzw. Neutralisierung, Benzol, Kohlenwasserstoffe oder andere Körper mit Säuren zwecks Nitrierung, Rohpetrole mit Säuren zwecks Raffinieren u. dgl., zur Reaktion zu bringen.
In der Zeichnung ist als Beispiel des Erfindungsgegenstandes eine Vorrichtung zum Waschen von saurem Nitroglycerin mit alkalischer Waschflüssigkeit schematisch dargestellt.
Es bezeichnen A, B und C oben offene Gefäße, in welchen die zwei Flüssigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten, z. B. saures Nitroglycerin und alkalische Waschflüssigkeit, miteinander vermischt werden.
7,um Mischen wird durch die Röhren I Luft in die Flüssigkeit eingeblasen, oder es können auch mechanische, in der Zeichnung nicht dargestellte Rührvorrichtungen in den Gefäßen angeordnet werden. Die Gefäße A, B und C sind durch ansteigende Rohre b und c miteinander verbunden. An den beiden äußersten Gefäßen A und C endigen die schiefen Rohre a bzw. d mit den Überläufen e bzw. g; f ist ein Hahn zum Verschließen oder Öffnen des Überlaufes e.
Zu u Beginn des Vorganges ist die ganze Apparatur bis zur Höhe des Überlaufes g mit Waschflüssigkeit gefüllt. Die Rührung in den Gefäßen A, B, C ist im Gange, der Hahn f geschlossen. Bei - läßt man nun kontinuierlich Waschflüssigkeit, bei n kontinuierlich saures Nitroglycerin zulaufen. Dem Flüssigkeitsniveau entsprechend wird das Gemisch von Nitroglycerin und Waschflüssigkeit, Emulsion genannt, aus C in das Rohr c gedrückt, und da in den Trennrohren a, b, c keine Rührung fällt die Emulsion nach abwärts gegen den Mischer B. Diese fallende Emulsion besteht aus saurem Wasser und saurem, aber schon teilsweise gereinigtem Nitroglycerin. Durch das im Rohr c aus B aufsteigende alkalische Wasser wird nun dieses saure Wasser nach C zurückgewaschen, so daß nur das Nitroglycerin nach B gelangt. Durch das im Rohr c fallende Nitraglycerin wird das im Laufe des Prozesses in Emulsion mit dem Wasser aus B durch c ansteigende Nitroglycerin in analoger Weise zurückgewaschen. Gleichzeitig wird Emulsion aus C nach d gedrängt. Dort fällt das Nitroglycerin aus und zurück, so daß saures Wasser bei g abfließt. Diese gegenseitige Auswaschung könnte sinngemäß auch in den Überlaufrohren stattfinden, wenn man die Ausgangsflüssigkeiten statt direkt in das erste bzw. letzte Gefäß in die ansteigenden Rohre in der Nähe der Überläufe einleitet, wie in der Zeichnung angedeutet.
Das durch c nach B fallende Nitroglycerin ist schon etwas entsäuert, wird in B wieder mit frischerer Waschflüssigkeit gemischt, fällt dann analog nach A, wird dann mit noch frischerer Waschflüssigkeit nochmals gemischt usw. und fällt dann gereinigt nach a, wo es sich bei s ansammelt. Der Hahn f wird erst geöffnet, wenn so viel Nitroglycerin bei s angesammelt ist, daß bei Öffnung des Hahnes mindestens das ganze Steigrohr zwischen e und s gefüllt ist, so daß diese Flüssigkeitssäule von Nitroglycerin das Ausfließen von Wasser durch diesen Überlauf verhindert. Der Überlauf e ist entsprechend den spezifischen Gewichten der beiden Flüssigkeiten der Höhe nach einzustellen. Das gereinigte Nitroglycerin fließt dann kontinuierlich bei e aus. Da das Waschwasser in analoger Weise gegen g fließt und dort austritt, ergibt sich ein Fließen der beiden Flüssigkeiten in entgegengesetzter Richtung, d. h. im Gegenstrom.
In C trifft die sauerste Waschflüssigkeit ein sauerstes Nitroglycerin, dem es gerade noch Säure entreißen kann, während in A schon gereinigtes Nitroglycerin mit reinster Waschflüssigkeit, die nur ganz schwach alkalisch zu sein braucht, zusammenkommt und es vollkommen reinigt. Die Zahl der Mischer A, B, C kann beliebig erweitert werden. Es wird so erreicht, daß man mit geringsten Mengen Wasser und Alkali gereinigtes, neutrales Nitroglycerin erhalten kann. Die Länge, Dicke, Steigung und auch die Zahl der schiefen Trennrohre hängt von der Geschwindigkeit ab, mit der sich die Emulsion trennt bzw. ausgewaschen wird. Durch die Möglichkeit, in A reines Wasser einzuführen und Alkali erst in B zuzusetzen, kann man Alkaliüberschüsse, die im Waschprozeß vom Nitroglycerin aufgenommen wurden, in A wieder herauswaschen. Auch ist es möglich, Wärme zum oder abzuleiten, indem man die Mischgefäße und Trennrohre mit einem Heiz- oder Kühlmantel umgibt.
Die Scheidung der beiden Flüssigkeiten erfolgt in diesem Apparat, also nicht mehr wie bei den eingangs angedeuteten Prozessen in Separatoren nur auf Grund des spezifischen Gewichtes, sondern dadurch, daß in den Trennrohren, die von den beiden l : Flüssigkeiten gleichzeitig in entgegengesetzter Fließrichtung durchströmt werden, sich die beiden Flüssigkeiten gegenseitig auswaschen.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H : Vorrichtung, um zwei Flüssigkeiten von verschiedenen spezifischen Gewichten nach dem Gegenstromprinzip kontinuierlich zur gegenseitigen Reaktion zu bringen, bestehend aus einem aus mehreren Mischgefäßen zusammengesetzten Aggregat, welches in seiner Gesamtheit von den beiden Flüssigkeiten in einander entgegengesetzter Fließrichtung durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß-die Verbindung zwischen den einzelnen Mischgefäßen durch ein oder mehrere in der Fließrichtung der leichteren Flüssigkeit ansteigende Rohre gebildet wird und je das erste und das letzte der Mischgefäße durch ein ebensolches ansteigendes Rohr mit Überläufen in Verbindung steht.