DE598595C - Anlage zum stetigen Extrahieren von in einer Fluessigkeit enthaltenen Stoffen durch eine andere Fluessigkeit - Google Patents

Description

• Anlage zum stetigen Extrahieren von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen durch eine andere Flüssigkeit Es ist bereits vorgeschlagen worden, zum stetigen Extrahieren von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen durch eine andere Flüssigkeit die beiden Flüssigkeiten im Gegenstrom zueinander durch eine Batterie hindurchzubewegen, deren einzelne Elemente aus je einem Mischgefäß und einem Scheidegefäß bestehen. Die gegenseitige Bewegung der Flüssigkeiten sollte dabei allein durch die Verschiedenheit der spez. Gewichte der Flüssigkeiten unterhalten werden.
• Hat man aber mit zwei Flüssigkeiten von nur wenig verschiedenem spez. Gewicht zu tun, wie es in der Regel der Fall sein wird, so sind sehr bedeutende Niveauunterschiede erforderlich, um die aus der Bewegung und der natürlichen Viskosität der Flüssigkeiten entstehenden Druckverluste auszugleichen, zumal auch noch durch die Drehbewegung der Rührschaufeln in den Mischgefäßen eine Fliehkraftwirkung entsteht, welche dem Eintritt der Flüssigkeiten in die Mischgefäße entgegenwirkt.
• Deshalb und besonders unter Berücksichtigung der Tatsache, daß bei technischer Durchführung ein schneller Durchsatz notwendig ist, soll nach vorliegender Erfindung die Bewegung der Flüssigkeiten auf eine andere Weise, als durch die Verschiedenheit der spez. Gewichte bewirkt werden. Auch sonst werden hier eine Anzahl von Verbesserungen angegeben, die das Verfahren der kontinuierlichen Gegenstromextraktion dieser Art erst industriell anwendbar machen.
• Es ist schon bei einem Verfahren zur Raffination von schweren Mineralölen mit Hilfe von schwefliger Säure vorgeschlagen worden, jedem Aggregat eine Pumpe zuzuordnen. Durch diesen Vorschlag jedoch werden die Schwierigkeiten beim stetigen Extrahieren von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen durch eine andere Flüssigkeit im Gegenstrom nicht behoben, da die Anwendung von Pumpen für viele Extraktionsverfahren wegen der Angreifbarkeit des Pumpenmaterials und der Verunreinigung der Flüssigkeiten nicht in Frage kommt und die Regelung der Pumpen, die ja gleichlaufen müssen, Schwierigkeiten bereitet, besonders bei Anlagen mit einer großen Anzahl von Aggregaten, die in den meisten Fällen notwendig ist.
• Gemäß der Erfindung nun werden diese überstände beseitigt, und zwar dadurch, daß die Hindurchführung mindestens einer der beiden einander entgegengeführten Flüssigkeiten durch das System, das aus einer Batterie besteht, deren einzelne Elemente je aus einem Mischgefäß und einem Scheidegefäß bestehen, bewerkstelligt wird durch Emulgieren mit inertem Gas, z. B. Stickstoff.
• Durch das Emulgieren mit inertem Gas wird außerdem noch der Vorteil einer Schonung der Apparatur dadurch erreicht, daß gleichzeitig eine Entlüftung der Flüssigkeiten stattfindet. Es ist dies von Bedeutung bei dem Extrahieren von korrodierenden Flüssigkeiten, z. B. Essigsäure, deren korrodierende Wirkung auf Metalle, wie Kupfer, durch den Sauerstoff der Luft begünstigt wird.
• Das in jedem Mischgefäß vorhandene Rührwerk ist zweckmäßig so ausgebildet, daß es zugleich als Fördervorrichtung für die Flüssigkeiten dienen kann. Ferner werden in zweckentsprechender Weise Auslaufgefäße zwischen die einzelnen Elemente eingeschaltet.
• Vorteilhaft wird, um Verluste durch Mitreißen flüchtiger Flüssigkeiten zu vermeiden, im geschlossenen Kreislauf gearbeitet.
• Steht die Batterie auf einer geneigten Ebene, so braucht nur die eine Flüssigkeit gehoben zu werden, da die andere infolge ihrer Schwere umläuft.
• Die Batterie kann sich aus einer Anzahl von Elementen zusammensetzen, die in einer oder mehreren Reihen oder kreisförmig oder übereinander angeordnet sind. Man kann übrigens auch, ohne von der Erfindungsgrundlage abzuweichen, die Elemente in Kolonnen übereinander anordnen, indem man entweder in einer I Kolonne die Mischvorrichtungen und in einer anderen die Abscheidevorrichtungen unterbringt oder in einer einzigen Kolonne die Gesamtanordnung der Elemente anordnet.
• Die Zeichnung dient zur beispielsweisen Erläuterung der physikalischen Wirkungsweise einer solchen Anlage.
• Selbstverständlich sind hinsichtlich der Anordnung der Apparatur in vielfacher Weise Abänderungen möglich.
• In dem nachfolgenden Beispiel ist angenommen, daß man mit Hilfe von Amylacetat Essigsäure aus einer Io°lOigen wäßrigen Lösung ! extrahieren will und daß 250 l Flüssigkeit je Stunde verarbeitet werden, d. h. 251 als Eisessigsäure gerechnet.
• Bei den nachstehenden Erläuterungen wird von dem dritten Element in der Zeichnung ausgegangen.
• Der Mischvorrichtung M3 von 21 Fassungsvermögen wird durch die Leitung 10 Amylacetat zugeführt, welches schon Essigsäure aufgenommen hat und von der AbscheidevorrichtungD2 herkommt; andererseits wird durch die Leitung 20 die wäßrige Säurelösung zugeführt, die schon einen Teil der Essigsäure abgegeben. hat und von der Abscheidevorrichtung D4 durch Vermittelung des Auslaufgefäß es H4 herkommt. Eine beliebige Rührvorrichtung R9 dient zur innigen Vermischung der beiden durchfließenden Flüssigkeiten, deren Gemisch durch die Leitung 2I nach der Abscheidevorrichtung D3 fließt; letztere besitzt ein Fassungsvermögen von 10 1; in ihr trennen sich die beiden Schichten voneinander. Die obere Schicht, die aus Amylacetat besteht, welches etwas Essigsäure enthält, fließt durch die Leitung 22 in das rechts befindliche benachbarte Element. Die untere Schicht, die aus Wasser besteht, dem etwas Essigsäure entzogen ist; fließt nach dem- Gefäß G3. Von hier aus wird sie in das Gefäß H3 gehoben, wobei sie durch die Rohrleitung 23 und 24 fließt, und zwar infolge des Einblasens von Luft oder Gas durch die Rohrleitung 25. Das mit Säure beladene Wasser fließt vom Gefäß H3 durch das Rohr 27 nach dem Mischbehälter M2 des links befindlichen nächsten Elementes. Die Luft oder das Gas, welches zum Heben der Flüssigkeit gedient hat, entweicht durch die Rohrleitungen 28 und 29 nach einem Windkessel 30 mit entsprechenden Armaturen. Von diesem aus wird das Druckmittel mit Hilfe einer Pumpe 3I in dem Druckbehälter 26 komprimiert, von wo es durch die Leitung 32 wieder von neuem zum Hochheben der Flüssigkeit benutzt wird.
• Es ist zu bemerken, daß der Druckbehälter 26 sich oberhalb der hydrostatischen Ebene der Flüssigkeit befinden muß, damit er sich nicht beim Stillstand mit Flüssigkeit füllen kann.
• In Wirklichkeit muß also der Behälter 26 in bezug auf die Batterie höher stehen, als dies in der Zeichnung dargestellt ist.
• In dieser Weise durchfließt das frische Amylacetat, welches durch die Leitung 36 in die Batterie eingeführt wird, diese von links nach rechts und verläßt sie durch die Leitung 33, beladen mit Essigsäure. DDe frische, wäßrige Säure gelangt von rechts in die Batterie, und zwar durch die Leitung 34, und durchfließt diese infolge der aneil1anderfolgenden Hebungsvorgänge durch Emulgierung; sie verläßt die Batterie durch die Leitung 35, nachdem sie die Säure vollkommen abgegeben hat.
• Die FlüssigkeitB + C kann auch solche Körper in Lösung enthalten, die das Bestreben haben, sich abzuscheiden, in dem Maße, wie die Flüssigkeit B +-C ihren Gehalt an Flüssigkeit B vermindert. Das ist z. B. der Fall, wenn man Essigsäure aus einer sauren, wäßrigen Lösung, die von der Fabrikation von Celluloseacetat herstammt, extrahieren will. Das in Lösung befindliche Celluloseaoetat hat das Bestreben, sich auszuscheiden, wenn die wäßrige Lösung einen geringeren Gehalt an Essigsäure aufweist. In der Praxis befindet sich das Celluloseacetat als schwimmende Schicht an der Trennungsebene der beiden Schichten in der Abscheidevorrichtung vor, und es ist nicht schwierig, sich von seiner unbequemen Gegenwart zu befreien, indem man entweder von Zeit zu Zeit eine Reinigung durch Spülung oder Filtration vornimmt oder sonst geeignete physikalische Mittel anwendet.
• Selbstverständlich handelt es sich hier nur um eine beispielsweise Ausführungsform, da je nach der Dichte des Körpers, der das Bestreben hat, sich abzuscheiden, er sich entweder in dem Gemisch oder an der Trennungsstelle der beiden Schichten oder auf der oberen schwimmend oder als Niedersclilag in der unteren Schicht der Abscheidevorrichtungen vorfindet.
• Es sei noch bemerkt, daß eine Batterie oder eine Kolonne sich aus so vielen Elementen zusammensetzen wird, als les mit Rücksicht auf den Grad der Extraktion, den man zu erreichen wünscht, sich im einzelnen Fall notwendig erweist.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anlage zum stetigen Extrahieren von in einer Flüssigkeit enthaltenen Stoffen durch eine andere Flüssigkeit im Gegenstrom, bestehend aus einer Batterie, deren einzelne Elemente je aus einem Mischgefäß und einem Scheidegefäß bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden einander entgegengeführten Flüssigkeiten durch Emulgieren mit inertem Gas durch das - System hindurchgeführt wird.
2. 2. Anlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das in jedem Mischgefäß vorhandene Rührwerk derart ausgebildet ist, daß es als Fördervorrichtung für die Flüssigkeiten dienen kann.
3. 3. Anlage nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Anordnung von Auslaufgefäßen (G, H) in den Flüssigkeitsleitungen.
4. 4. Anlage nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Anordnung einer geschlossenen Kreislaufleitung für das zur Flüssigkeitsbewegung dienende Druckgas.