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Vorrichtung zum Waschen zweier nicht ineinander löslicher Flüssigkeiten
im Gegenstrom Zum Mischen und Waschen zweier ineinander nicht löslicher Flüssigkeiten
von verschiedenem spezifischem Gewicht benutzte man bisher Wascheinrichtungen, die
aus einem zylindrischen Gehäuse bestehen, in welches von unten in mehr oder weniger
fein verteiltem Strom die leichtere Flüssigkeit und von oben die schwerere Flüssigkeit
eingeleitet wird, wobei die Flüssigkeit im Innern dieses Waschers durch ein Rührwerk
in Rotation gebracht rvird. Bei diesen Waschern ist jedoch die Vermischung der beiden
Flüssigkeiten und damit der Wirkungsgrad des Waschvorganges nur sehr gering, da
die ganze Flüssigkeit nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit gleichmäßig in Rotation
gerät, eine Durchmischung der bei den Flüssigkeiten durch das Rührwerk also nicht
mehr stattfindet.
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Es sind ferner Kreiselrührer zum Nischen von Flüssigkeiten bekannt,
bei welchen die beiden Flüssigkeiten von dem rotierenden Kreiselrührer in ein an
seinem Umfang offenes doppelkonisches Gehäuse eingesogen und nach kräftiger Durchmischung
durch deii Randschlitz dieses Gehäuses nach außen geschleudert werden. Weiterhin
ist es bekannt, derartige Flüssigkeiten in kolonnenartigen Vorrichtungen ohne besondere
Mischung einander entgegenströmen zu lassen.
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Die vorliegende Erfindung hat nun eine Einrichtung zum Waschen zweier
nicht mischbarer Flüssigkeiten im Gegenstrom miteinander zumGegenstand, bei welcher
vn dem bekannten eingangs erwähnten Kreiselrührer Gebrauch gemacht ist. Die erfndungsgemäße
Wascheinrichtung besteht aus mehreren übereinander angeordneten Waschelementen,
in denen je ein Kreiselrührer vorgesehen ist, wobei alle diese Kreiselrührer auf
einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Die Einzelelemente der Wascheinrichtung
bestehen aus kolonnenartig ausgebildeten Waschböden, welche von der Antriebswelle
der I (reiselrührer durchsetzt werden und die an den Durchbrechungen für die Rührerwelle
getrennte Durchtrittsöffnungen für die leichtere aufsteigende und die schwerere
absteigende Flüssigkeit haben, wobei diese Flüssigkeiten nach dem Verlassen des
einen Wascherabteils von dem in dem nächsten Wascherabteil rotierenden Kreiselrührer
erfaßt und zwangsläufig unter iliniger Mischung gegen die. Wandung des Waschers
geschleudert werden. Um eine gute Trennung der beiden Flüssigkeiten zu erreichen,
werden gemäß der Erfindung, vor zugsweise an der oberen wie an der unteren Trennwand
jede Waschelementes sowie zweckmäßig auch an seinem Umfange verteilt, rippenförmige
Beruhigungsflächen angeordnet.
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Der auf der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Wascher besteht
aus einer Reihe von kolonnenförmigen Abteilen, die oben von der Haube 2, welche
die zum Ein- und Auslassen der Flüssigkeiten dienenden Rohrstutzen trägt, abgeschlossen
werden, während als der untere Abschluß der wascheinriching
das
Abteil 3 dient, welches ebenfalls inschlußstutzen für die Flüssigkeitsab- und zuleitung
hat.
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Zur Zuleitung der schwereren der beiden lüssigkeiten, die miteinander
vereinigt weren sollen, dient bei der dargestellten Einriching der Anschlußstutzen
20 der Wascheraube. Die Flüssigkeit gelangt im Innern des Vaschers zunächst auf
den Boden 4 der Vascherhauben, der eine axiale Durchbre-@ung I3 hat, an deren Rand
ein ringförmiger ach oben gewendeter Vorsprung 5 vorgehen ist. Infdlgedessen staut
sich die schwere lüssigkeit auf dem Boden 4 der Wascheraube etwas an. Die Flüssigkeit
fließt dann @hließlich über den Oberrand des Vor-@rungs 5 durch die Bodenöffnung
I3 abwärts das darunterliegende Wascherabteil, dessen oden an seiner Oberseite ebenso
ausgebildet t wie der Boden 4 der Wascherhaube. die lüssigkeit staut sich also auf
dem Abteilzden wieder etwas an. und der Vorgang iederholt sich in derselben Weise
in jedem @ascherabteil, da jeder wascherboden gleich isgebildet ist. Nach Verlassen
des untersten bteils r gelangt die Flüssigkeit schließlich den Wascherboden 3, der
unten ein siphon--tig ausgebildetes Abflußrohr 5 zum Abehen der am Boden der Einrichtung
sich anmmelnden schweren Flüssigkeit hat.
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Die leichtere der beiden Flüssigkeiten, die iteinander gewaschen
werden sollen, wird unten in die Wascheinrichtung durch Stutzen ) eingeführt. Da
der ganze Wascher mit lüssiglceit gefüllt ist, steigt die leichte lüssigkeit in
dem Unterteil 3 der Wascheinchtung aufwärts, bis sie gegen den Boden 6 @s unteren
Wascherabteils stößt. Wie schon wähnt, hat dieser Boden eine mittlere urchbrechung
I3. Am Rande dieser Durcheichung ist ein nach unten gerichteter ngförmiger Vorsprung
7 vorgesehen, der ein gelloses Durchlaufen der Flüssigkeit durch e Bodendurchbrechung
I3 verhindern soll.
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1 diesem Zweck ist in dem Ringvorsprung 7 ne Oeffnung I5 vorgesehen,
an die nach dem nern der Durchbrechung I3 zu ein ebenfalls igförmiger Randvorsprung
8 vorgesehen t. Dieser Ringvorsprung 8 ragt so weit vor die Öffnung I3, daß der
Strom der scheveren Flüssigkeit, welche an den Wänden des orsprungs 5 von oben herabrieselt,
praktisch ilierhalb des Stromes der leichteren Flüssigit ist, der durch die Öffnung
15 innerhalb @@ Bodendurchbrechung 13 aufsteigt. In eicher Art sind alle NNTascherböden
ausge-Idet, und dadurch wird erreicht, daß die iden miteinander zu waschenden Flüssigteil
die Durchbrechung der Wascherböden eichzeitit, passieren können, ohne daß es @hrenddessen
zu einer erneuteii Vermischung der in den einzelnen Abteilen voneinander geschiedenen
Flüssigkeiten kommt.
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Innerhalb der einzelnen Wascherabteile 1 sind nun, um eine innige
Rührung und Vermischung der Waschflüssigkeit mit der zu waschenden Flüssigkeit zu
erzielen, Turbinenrührer vorgeschen, die aus einem Schleuderkörper 11 bestehen,
der eine Reihe von oberen Leitschaufeln 14 und unteren Leitschaufeln 16 hat. Der
Schleuderkörper 11 ist zwischen dem Boden der einzelnen Wascherabteile so angeordnet,
daß die von oben nach unten durch die Durchbrechung 3 der Wascherböden durchlaufende
Flüssigkeit von den oberen Leitschaufeln 14 und die von unten nach oben -strömende
Flüssigkeit von den Leitschaufeln 16 des Schleuderkörpers bei Rotation desselben
erfaßt und nach außen geschleudert wird, wobei in dem Umfange des Schleuderkörpers
II bei 9 und in dem Wascherabteil eine innige Vermischung der beiden Flüssigkeiten
erfolgt. Die Flüssigkeitsbewegung in dem Wascherabteil verlangsamt sich in der Richtung
zum Umfange derselben und dadurch. tritt eine Trennung der beiden Flüssigkeiten
voneinander ein. Um diesen Trennungsvorgang zu erleichtern, sind an den Seitenwänden
der Wascherabteile radial verlaufende rippenförmige Vorsprünge 19 und an der Ober-
und Unterseite der Wascherabteile ebenfalls radial verlaufende Vorsprünge 17 und
I8 vorgesehen, welche die Drehbewegung der Flüssigkeit in den Wascherabteilen bremsen.
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Die leichtere Flüssigkeit verläßt schließlich die Wascheinrichtung
durch den Stutzen 2r der Wascherhaube 2.
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Bei der erfindungsgemäßen Wascheinrichtung sind die Schleuderkörper
11 der Wascherabteile fest auf einer gemeinsamen Welle 12 angeordnet, die unten
in einem Stützlager 22 des Wascherunterteils gelagert ist und oben die Decke 23
der Wascherhaube durchsetzt. An dem oberen Ende trägt die Welle 12 ein Kegelrad
24, welches mit einem Kegelrad 25 5 der mit dem Antriebsorgan verbundenen Welle
26 kraftleitend in Eingriff steht.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet gegenüber den bekannten Waschern,
bei denen die beiden miteinander in Berührung zu bringenden Flüssigkeiten nur im
Gegenstrom zueinander geführt werden, ohne daß sie mehrmals innig nliteillallder
vermischt und auch mehrmals voneinander getrennt werden, den erheblichen Vorteil,
daß die Auswaschung außerordentlich beschleunigt verläuft. l)adurch ist es möglich,
die Wascheinrichtung bei gleicher Leistung erheblich kleincr in brei, Ausmaßen zu
halten als die bekannten Vorrichtungen. So braucht man beispielsweise
bei
der Reinigung von Ammoniakwasser mittels Benzol das Volumen des erfindungsgemäßen
Waschers nur etwa halb so groß zu nehmen. als es bei Anwendung eines der bekannten
älteren Wascher notwendig wäre. Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes
liegt darin, . daß man mit der Menge Benzol, welche zum Entphenolen des Ammoniakwassers
auf den üblichen Phenolrestgehalt notwendig ist, erheblich heruntergehen kann.
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Die jeweils umlaufende Benzolmenge ist vom Phenolgehalt des zu waschenden
Wassers insofern abhängig, als bei gleicher prozentualer Auswaschung bei niedrigem
Phenolgehalt eine größere Benzolmenge erforderlich ist als bei hohem. Unter Zugrundelegung
gleichen Phenolgehalts im Ausgangswasser wird bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
nur ein Benzolumlauf von 50 % des zu waschenden Ammoniakwassers benötigt, während
bei den besten Einrichtungen, die tür diesen Zweck gebraucht werden und die mit
langsam rotierenden Schlagstäben und Prallblechen ausgestattet sind, immer noch
ein Umlauf von flo 010 des Ammoniakwassers an Benzol erforderlich ist. Die Ursache
für die günstige Waschwirkung mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in der äußerst
intensiven Durchmischung der beiden NVaschdiissigkeiten begründet. Hierdurch werden
sowohl die Abmessungen der Apparate verringert wie auch eine Energieersparnis beim
Betrieb der Pumpen erzielt. Andere Einrichtungen, die Siebblechwascher, Zentrifugalpumpen
oder Düsen, benötigen zur Erzielniig der gleichen Wachwirkung einen Benzolumlauf
von etwa 70 bis bo 0/o, bezogen auf das zu waschende Ammoniakwasser. Bei der erfindungsgemäßen
Einrichtung wird einmal das Gegenstromprinzip restlos gewahrt und andererseits ist
die Mischung der beiden Flüssigkeiten äußerst wirkungsvoll.