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Kristallisiervorrichtung Es sind Kristallisiervorrichtungen vorgeschlagen
worden, bei denen Abstreicher, Messer oder sonstige mechanische Vorrichtungen verwendet
werden, um die Kristalle zu entfernen, die sich schon an den Metallwänden oder Kühlwalzen
abgesetzt haben.
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Die Kristallisiervorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem
Zylinder, der sich in der abzukühlenden Flüssigkeit dreht und von der Kälteflüssigkeit
durchflossen wird, und außerdem einer Vorrichtung zum Umrühren der flüssigen Masse.
Zu diesen an sich bekannten Elementen treten noch ein oder mehrere frei hängende
Ringe, deren Durchmesser erheblich größer als der des Zylinders ist.
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Infolge der Drehbewegung des Zylinders und der Umrührung der Flüssigkeit
werden die Ringe von zweierlei Bewegungen erfaßt: einer Drehbewegung, da sie von
dem Zylinder durch Reibung mitgenommen werden, und einer Fortbewegung, wodurch infolge
der Reibungen und der äußerst schwachen, an der Zylinderwand erzeugten Stöße die
Entstehung und Entwicklung fron Kristallgebilden an der Oberfläche des Zylinders
verhindert wird.
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Die Ringe, die sich langsamer als. der Zylinder drehen, wirken auf
diesen durch äußerst schwache Stöße, und die erzeugte Wirkung ist völlig verschieden
von einer Abschabung. Durch ihre Tätigkeit halten die hin und her gehenden Ringe
den Kristallisierapparat dauernd unter den günstigsten Arbeitsbedingungen. In einer
heißgesättigten Lösung, die der Kristallisation überlassen wird, entstehen nämlich
die normalerweise erzeugten Kristalle selbst in einer bewegten Mutterlange in unmittelbarer
Nähe der kalten Wand, wo. die Temperatur der Lösung auf einen Wert nahe ihrem Fällungspunkt
herabgesetzt ist..
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Die hin und her gehenden Ringe halten diese metastabile Zone in dauernder
Bewegung, und die Kristalle werden so verhindert, sich auf dem kalten Zylinder niederzuschlagen,
und sammeln sich infolge der Schwere auf dem Boden der Vorrichtung, wo sie dann
in ihrem ursprünglichen Zustand gewonnen werden.
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Die Vorrichtung zum Umrühren der flüssigen Masse kann aus einer Schnecke
bestehen, die in einer gewissen Entfernung von dem drehbaren Zylinder an diesem
befestigt ist. Die energische von dieser Schnecke bewirkte Rührung vervielfacht
die Berührungsfläche zwischen Flüssigkeit und Luft und gewährt daher den Vorteil,
daß der Flüssigkeit eine sehr große Austauschfläche mit der umgebenden Luft geboten
wird.
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Gegenüber den andern zur Zeit gebräuchlichen Kristallisiervorrichtungen
ermöglicht es die Vorrichtung nach der Erfindung, die
Dauer eines
Arbeitsganges mindestens fünfmal abzukürzen und infolgedessen die Ausbeute zu verfünffachen
und Kristalle zu erhalten, die nicht zusammengewachsen sind und sich ohne weitere
Bearbeitung verwenden lassen.
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Die beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise eine Ausführungsform
des Gegenstandes der Erfindung dar.
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Abb. i ist ein senkrechter axialer Längsschnitt durch die Kristallisiervorrichtung
und Abb. 2 ein senkrechter Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i.
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Die abzukühlende Flüssigkeit,- also die zu kristallisierende Salzlösung
-tritt bei a1 in einen Behälter a ein und verläßt diesen bei a2 In diese Flüssigkeit
taucht ein Zylinder b, der sich dreht und von einer geeigneten Kälteflüssigkeit,
z. B. Wasser, durchflossen wird, die bei b1 ein- und bei b= austritt. Dieser Zylinder
b ist zweckmäßig mit hohlen Zapfen bs versehen und wird auf irgendeine passende
Weise, z. B. durch die Riemenscheibe b4, um seine Achse gedreht.
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Auf dem Zylinder b sind in Abständen frei hängende Ringe c angebracht,
deren Durchmesser erheblich größer ist als der des Zylinders. Die Ringe c können
quadratischen, trapezförmigen oder irgendeinen anderen Querschnitt haben.
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Die Ringe bestehen zweckmäßig aus einem :Metall, das weniger hart
ist als das des drehbaren Zylinders b oder das mit einem Abnutzungsüberzug versehen
ist. Der drehbare Zylinder kann mit Vorteil aus Kupfer hergestellt werden, wegen
der hohen Wärmeleitfähigkeit dieses Metalls.
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Wenn man mehrere Ringe verwendet, so. muß man sie durch Anschläge
trennen, um ihren Weg zu begrenzen. Bei der dargestellten Ausführungsform werden
diese Anschläge von den Haltern dl einer Schnecke d gebildet, die in einer gewissen
Entfernung von dem drehbaren Zylinder b angebracht ist.
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Die Kälteflüssigkeit kann entweder Wasser, oder eine Salzlösung oder
die Mutterlauge sein, die im Kreislauf der Vorgänge nutzbar gemacht wird und sich
beim Durchgange durch den Kühlzylinder wieder erwärmt, wodurch man eine beträchtliche
Wärmemenge wiedergewinnen kann.
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Mit Hilfe dieser Kristallisiervorrichtung kann man die Größe der erzeugten
Kristalle beeinflussen, indem man entweder die Strömungsgeschwindigkeit der Kälteflüssigkeit
oder die Umdrehungszahl des Zylinders b und der Schnecke d oder die Geschwindigkeit
der Abkühlung ändert.
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Diese Vorrichtung hat z. B. beim Kristal lisieren von Chloraten gute
Dienste geleistet.