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Vorrichtung zum fortlaufenden Abdestillieren niedrigsiedender Flüssigkeiten
aus Lösungen bzw. Gemischen Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum fortlaufenden
Abdestillieren niedrigsiedender Flüssigkeiten aus Lösungen und Gemischen nicht oder
schwer flüchtiger Stoffe, so z. B. für eine Ölsaatenextraktionsanlage zum Verdampfen
des in der Miscella enthaltenen Benzins.
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Bei den bisherigen Apparaten, bei denen die Miscella sich in einem
durch Doppelmantel und Rohrschlange geheizten Gefäß befindet oder bei denen die
Miscella durch den ganzen Querschnitt der Rohre eines Rohrbündels gedrückt wird,
berührt wegen der großen Flüssigkeitsquerschnitte nur ein kleiner Teil der Miscella
unmittelbar die Heizfläche, so daß auch bei ganz reinen Heizflächen nur eine geringe
Wärmedurchgangszahl erreicht wird.
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Da außerdem wegen der kleinen Geschwindigkeit der Miscella z. B. die
mitgeführten Schleimstoffe, ohne W iderstand zu finden, an der Heizfläche sich festsetzen
und als Isolierschicht wirken, nimmt die ohnedies geringe Wärmedurchgangszahl bereits
nach kurzerBetriebszeitweiterhin ab, so daß ein öfteres Reinigen der Heizfläche
erforderlich ist.
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Bei den ferner bekannten Apparaten, bei denen die Miscella an den
Rohrwandungen eines Rohrbündels herabrieselt, werden zwar kleinere Flüssigkeitsquerschnitte
und größere Geschwindigkeiten erreicht. Da es sich hierbei jedoch um eine rollende
Geschwindigkeit handelt, also eine gleitende Reibung an der Heizfläche nicht entsteht,
können sich ebenfalls die Schleimstoffe an derHeizfläche bereits nach kurzerZeit
festsetzen. Hinzu kommen noch die Nachteile, daß durch die plötzlich sich bildenden
und ausdehnenden Benzindämpfe die benachbarten Miscellateilchen von der Heizfläche
abgedrückt werden, die alsdann ohne weitere Wärmeaufnahme nach unten fallen, und
daß schließlich die Berieselungsapparate nur im Gleichstrom arbeiten können.
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Zum Vermeiden genannter Nachteile bzw. Erreichen einer größeren Wärmedurchgangszahl
auch für den Dauerbetrieb sind also kleine Flüssigkeitsquerschnitte und große Flüssigkeitsgeschwindigkeiten,
die eine gleitende Reibung an der Heizfläche erzeugen, erforderlich. Diese beiden
Bedingungen würden erfüllt, wenn die Miscella durch einen kleinen Ringquerschnitt
fließt, der z. B. dadurch entsteht, daß die Rohre eines Rohrbündels in die Rohre
eines anderen Rohrbündels gesteckt werden. Bei den hierbei in Frage kommenden kleinen
Ringquerschnitten einerseits und den großen Rohrlängen andererseits würden jedoch
die folgenden Nachteile entstehen: erstens wird die Geschwindigkeit der entstehenden
Benzindämpfe und damit der Durchströmwiderstand unzulässig groß; zweitens bedecken
die Benzindämpfe einen großen Teil der Heizfläche und entziehen diesen Teil der
Berührung mit der Miscellä; drittens wird infolge der großen Geschwindigkeit und
des Ausdehnungsdranges der Benzindämpfe von diesen die Miscella mit einer ebenfalls
zu großen Geschwindigkeit mitgerissen, so daß die Miscella nicht genügend Zeit zur
Wärmeaufnahme findet.
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Diese Nachteile können vermieden «erden,
wenn man
die Lösungen bzw. Gemische schwer oder nicht flüchtiger Stoffe, die leicht oder
schwer flüchtige Stoffe enthalten, in bekannter Weise über mehrfach unterteilte
Verdampfungs=: flachen führt und die dabei entstehenden Dämpfe. bzw. Gase zwecks
deren Kondensierung stufenweise abtrennt.
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Die vorliegende Erfindung enthält nun neue Vorrichtungen zu einem
derartigen Verfahren, deren neue Kennzeichnungen darin bestehen, daß entweder die
aus einem Stück bestehenden langen Rohre eines Rohrbündels, die über die Rohre eines
zweiten Rohrbündels geschoben sind, Öffnungen in bestimmten axialen Abständen im
Bereiche von je einer Kammer besitzen oder an Stelle je eines einzigen langen Rohres
mehrere kurze Rohre übergeschoben sind, deren in einem gewissen axialen Abstand
zueinander angeordnete benachbartCEnden in .je eine Kammer münden.
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In der beiliegenden schematisch gehaltenen Zeichnung sind z. B. für
die Anwendung als Miscelladestillator verschiedene Ausführungsbeispiele als Längsschnitte
dargestellt.
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Gemäß Abb. i tritt die Miscella durch den Stutzen i in die Kammer
2 ein, fließt von hier aus durch die Ringräume ii bis 14 nach der Kammer 6 und tritt
durch, den Stutzen 15 aus. Der Heizdampf tritt durch den Stutzen 16 in das Gehäuse
17 ein, strömt durch die im Deckel 18 eingewalzten, oben geschlossenen inneren Rohre
ig und strömt ferner in den Kammern 7 bis io um die äußeren Rohre 28 bis 31, die
in den Platten 2o bis 27 eingewalzt sind.
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Das Kondensat des Heizdampfes sammelt sich am Boden des Gefäßes 17
und tritt durch den Stutzen 32 aus. Da die äußeren Rohre 28 bis 31
in einem
gewissen axialen Abstand zueinander angeordnet sind, entweichen die in den Ringräumen
ii bis 14 entstehenden Benzindämpfe nach den Kammern 3 bis 6 und strömen gemeinsam
mit den in den Kammern 2 bis 6 durch Boden- und Deckelbeheizung entstehenden Benzindämpfen
durch die ineinandergesteckten Steigerohre 33 bis 37 bzw. durch die von ihnen gebildeten
Ringräume unmittelbar nach dem Kondensator.
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Bei entsprechend großen Lichtweiten der Ringräume ii bis 14 kann natürlich
auch ein mehr oder minder großer Teil der Benzindämpfe durch diese Ringräume von
einer der Kammern 2 bis 5 nach der darüber befindlichen Kammer strömen.
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Die Steigerohre 33 bis 36 sind innerhalb des Sammelrohres 37, an dessen
Stutzen 38 die Überströmleitung nach dem Kondensator anschließt, mit einer gewissen
Reservelänge entsprechend den in den Kammern herrschenden Druckunterschieden hochgeführt,
so daß durch die Steigerohre die Miscella nicht von einer Kammer in eine andere
Kammer überlaufen kann. Die Ringräume ii bis 14 bzw. die äußeren Rohre 28 bis 31
können gleich lang oder entsprechend den verdampften Benzinmengen verehieden lang
sein. Am längsten ist zweckmäßig -der erste Ringraum ii, weil hier die Miscella
zun4chst bis zur Siedetemperatur des Benzins vorgewärmt wird.
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Da durch das Entstehen und Abführen der Benzindämpfe die Flüssigkeitsmenge
ständig abnimmt, können zwecks Erhaltens einer möglichst gleichbleibenden Flüssigkeitsgeschwindigkeit
die Lichtweiten der Ringquerschnitte ii bis 14 von Stufe zu Stufe kleiner gemacht
werden.
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An Stelle der vier äußeren Rohre 28bis3i kann ein einziges entsprechend
langes Rohr übergeschoben werden, das im Bereiche der Kammern 3, 4, 5 Löcher oder
Schlitze besitzt, durch welche die in den Ringräumen ii bis 13 entstehenden Benzindämpfe
nach diesen Kammern austreten.
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Gemäß Abb. 2 tritt die Miscella durch den Stutzen 41 in die Kammer
42 ein, fließt von hier durch die Ringräume 46 bis 48 nach der Kammer 45 und tritt
durch den Stutzen 49 aus. Der Heizdampf tritt durch den Stutzen 5o in den Deckelraum
51 ein und strömt durch die in der Platte 52 eingewalzten, oben geschlossenen inneren
Rohre 53.
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Das Kondensat des Heizdampfes sammelt sich im Deckelraum 51 und tritt
durch die Offnung57 aus. Die in den Ringräumen 46 bis 48 entstehenden, nach den
Kammern 43 bis 45 entweichenden Benzindämpfe und die unmittelbar in den Kammern
42 bis 45 entstehenden Benzindämpfe strömen durch die ineinandergesteckten Steigerohre
58 bis 61 unmittelbar nach dem Kondensator.
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Gemäß Abb.3 tritt die Miscella durch den Stutzen 67 in die Kammer
68 ein, fließt von hier durch die Rohre 72 bis 74, in die zwecks Erreichens von
ringförmigen Durchtrittsquerschnitten Rundeisen 75 eingesteckt sind, nach der Kammer
71 und tritt durch den Stutzen 76 aus. Der Heizdampf tritt durch den Stutzen 77
ein, umspült die Rohre 72 bis 74 und tritt als Kondensat durch den Stutzen 78 aus.
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Die in den Kammern 68bis7i sich ansammelnden Benzindämpfe strömen
durch die ineinandergesteckten Steigerohre 79 bis 82 unmittelbar nach dem
Kondensator.
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Abb. 4 hat etwa denselben konstruktiven Aufbau wie Abb. 2, jedoch,
mit folgenden Abweichungen: Um gegebenenfalls die letzten Spuren Benzin durch ein
unmittelbares Berühren der Miscella mit dem Heizdampf zu verdampfen, sind die inneren
Rohre 85 im Bereiche der beiden letzten Kammern go und gi oder auch schon vorher
mit Schlitzen oder Löchern gz versehen, durch die der Heizdampf in den Ringraum
93 tritt und sich dort mit der Miscella mischt und das Benzin verdampft.
Außerdem
ist am oberen Ende des Heizdampfrohres 85, und zwar unmittelbar über dem Ringraum
93, ein Plattenzerstäuber 9q. o. dgl. aufgesetzt, durch den der austretende
Heizdampf die 1Ziscella ganz fein zerstäubt, um eine möglichst große Oberfläche
für das Verdampfen des Benzins zu erhalten.
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Werden die Rohre 85 auf ihrer ganzen Länge mit Dampfaustrittsöffnungen
versehen, so kann der vorliegende Erfindungsgedanke sinngemäß auch zum Desodorisieren
von Speiseöl benutzt werden.
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Um in Sonderfällen zu erreichen, daß die in den Ringräumen entstehenden
Benzindämpfe möglichst restlos sich in den zugehörigen Kammern absondern, also nicht
auch durch den darüber befindlichen Ringraum strömen, sind die Ablenkungsschirme
88 eingebaut.
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Jede Kammer, so auch die Kammern 89, go, besitzt an der Seite
ein Rohr 95, 96, durch welches die Benzindämpfe nach, dem Kondensator oder
nach verschiedenen Verbrauchsstellen strömen. Das letztere kann z. B. in Frage kommen
beim L`berdestillieren der im Erdöl enthaltenen flüchtigen Stoffe, deren Siedepunkte
verschieden hoch liegen und die für verschiedene Zwecke verwendet und deshalb getrennt
abgeführt werden -sollen.
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Sinngemäß kann der Erfindungsgedanke auch für Rohrschlangen benutzt
werden, die aus Doppelrohren zusammengesetzt sind. Zweckmäßig wird dann das Verbindungsstück
j e zweier Doppelrohre als Abführungskammer für den erzeugten Benzindampf ausgebildet.