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Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen Gegenstand
d der neuen Erfindung ist eine Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, bei
der die Flüssigkeit in ununterbrochenem Gange im Gegenstrom zu einem Gas geführt
wird. Das wesentliche Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß mehrere übereinander
angeordnete, innen mit Siebböden versehene Gefäße vorgesehen sind und daß die Siebe
mit Überläufern versehen sind, durch die die Flüssigkeit wieder unter die Siebe
zurückgeführt wird. Die Gefäße werden zweckmäßig nur zu einem Drittel bzw. zur Hälfte
ihres Inhaltes mit der Flüssigkeit gefüllt. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise
vorzüglich zur Trocknung von Chlor geeignet und erlauben es, in kleinster Apparatur
zu einer fast vollkommenen Trocknung zu gelangen.
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Diese Vorrichtung erlaubt es auch, Flüssigkeiten mit solchen Gasen
zu behandeln, die mit den Flüssigkeiten und den darin enthaltenen Verunreinigungen
feste Produkte zu bilden vermögen; so kann man diese Vorrichtung unter anderem in
besonders guter Weise zur Entarsenierung von Säuren und Flüssigkeiten verwenden.
Auch die Fällung von anderen gelösten Körpern, die filtrierbare Niederschläge bilden,
wie z. B. Kupfersulfid, Bleisulfid, läßt sich in klagloser Weise durchführen. Die
Entfernung unerwünschter Bestandteile aus Gasgemischen ist mittels der Vorrichtung
ebenfalls möglich, so z. B. die Entfernung von Schwefelsäuredämpfen durch Behandlung
mit Chlorbarium, von schwefligen Säuren durch Kalkwasser oder sonstige alkalische
Flüssigkeiten.
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Die Vorrichtung und ihre Arbeitsweise zeigen gegenüber den bisher
angewendeten und zu ähnlichen Zwecken gedachten Einrichtungen vor allem den wesentlichen
Vorteil, daß man für eine gegebene Leistung mit viel kleineren Apparaturen auskommt;
auch ist man in der Lage, mit der neuen Vorrichtung selbst stärkste Säuren zu behandeln.
So gelingt es, selbst starke Schwefelsäure von über 58° Be in kurzer Zeit mit Schwefelwasserstoffen
zu entarsenieren, ohne daß technisch nennenswerte Verluste an Schwefelsäure und
Schwefelwasserstoff auftreten. Bekanntlich ist die Entarsenierung von Schwefelsäure
der obengenannten Konzentration meistens mit anderen Vorrichtungen praktisch unmöglich,
insbesondere deshalb, weil infolge der langen Entarsenierungsdauer ein großer Teil
des Schwefelwasserstoffes reduzierend auf die Schwefelsäure einwirkt, was zu Verlusten
sowohl an Schwefelsäure wie auch an Schwefelwasserstofr führen kann.
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Die Abbildung zeigt eine Aus führungs form, bei der mehrere Einzelgefäße
zu einer Batterie vereinigt sind. Die Gefäße I sind mit Siebböden 2 versehen, durch
das Rohr 3 werden die zu behandelnden Gase in das unterste Gefäß unterhalb des Siebes
eingeführt und gelangen durch die Leitungen 4 unterhalb der Siebe der nächsthöheren
Gefäße I, um schließlich das oberste Gefäß bei 5 zu verlassen.
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Entgegen diesem Gasstrom wird bei 6 die
Trocken- bzw.
Waschflüssigkeit ebenfalls unterhalb des Siebes in das oberste Gefäß 1 eingeführt
und gelangt durch die Rohre 7 ebenfalls unterhalb der Siebe in die nächsttieferen
Gefäße I, um schließlich das unterste Gefäß bei 8 zu verlassen.
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Durch die Einführung sowohl der Gase als auch der Flüssigkeit unterhalb
der Siebe sind beide gezwungen, gleichzeitig durch die Sieböffnung durchzugehen
und sich dabei innigst zu vermischen. Die einzelnen Gefäße sind etwa bis zur Hälfte
ihres Inhalts mit Flüssigkeit gefüllt. Die Siebböden 2 sind mit Überläufern g versehen,
durch die die oberhalb der Siebe befindliche Flüssigkeit immer wieder unter die
Siebe zurückgeführt wird, wodurch ein wiederholtes Durchdrücken der Flüssigkeit
mit den Gasen durch die Siebe erreicht wird.
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Die einzelnen Gefäße können beliebige Form besitzen. Die Arbeitsweise
mit der beschriebenen Vorrichtung hat noch den besonderen Vorteil, daß man keine
weiteren Einrichtungen, wie Pumpen u. dgl., benötigt, um die Flüssigkeit, z. B.
das Trockenmittel, im Kreislauf zu führen, wie es sonst bei Einrichtungen mit Trockentürmen
notwendig ist.
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Beispiel I Entarsenierung von Schwefelsäure Wird Glover-Säure von
60° Be mit einem Gehalt von 500 bis I000 mg Arsen und I5Q bis 600 mg Ngos im Liter
bei einer Temperatur von 50 bis 700 im kontinuierlichen Strom in der vorbeschriebenen
Einrichtung mit Schwefelwasserstoff behandelt, so wird das Arsen praktisch quantitativ
bis zu einem Gehalt von I bis 2 mg Arsen pro Liter entfernt, und der Schwefelarsenschlamm
läßt sich von der Säure durch Filtration ohne weiteres trennen. Eine Verstopfung
der Siebböden bzw. Siebrohre findet nicht statt. Bei Verwendung von beispielsweise
vier Gefäßen der beschriebenen Art, von denen jedes einen Fassungsraum von 1,375
ms Flüssigkeit aufweist, läuft die Säure mit einer Leistung von I m3/h durch die
Apparatur. In einem praktischen Fall betrug für eine Säure von 60° Be mit 700 mg
Arsen und 250 mg N2O3 pro Liter der Verbrauch an Schwefelwasserstoff etwa o, 8 kg
pro t.
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Beispiel 2 Chlortrocknung Chlorgas wird im kontinuierlichen Strom
mit Schwefelsäure von 660 Be behandelt. Es resultiert vollkommen trockenes Chlor,
und die Schwefelsäure fließt mit etwa 55 bis 580 Be ab. Der Verbrauch an konzentrierter
Schwefelsäure von 660 Be beläuft sich bei Trocknung von 5000 kg Chlor in 24 Stunden
auf etwa 700 kg bei einer Ausgangstemperatur des Gases von 25 bis 300.
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Diese Darlegungen zeigen, daß, auch wenn man schon vorgeschlagen
hat, zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen mehrere Apparate hintereinanderzuschalten
und die Flüssigkeit und das Gas im Gegenstrom zu führen und gemeinsam durch Verteilungseinrichtungen
zu leiten, und es auch schon-bekannt ist, Siebböden zur Verteilung und zur Behandlung
mit Flüssigkeiten zu verwenden, es mit der neuen Vorrichtung möglich ist, Leistungen
und Effekte zu erzielen, die bisher noch nicht erreicht werden konnten.