DE687142C

DE687142C - Distillation process and facility

Info

Publication number: DE687142C
Application number: DE1936Y0000721
Authority: DE
Original assignee: EDWARD CHARLES D YARMETT
Current assignee: EDWARD CHARLES D YARMETT
Priority date: 1936-05-12
Filing date: 1936-05-12
Publication date: 1940-01-24

Description

Destillationsverfahren und Einrichtung Bei der Wärmebehandlung von Flüssigkeiten, namentlich bei Destillation oder Konzentration von Flüssigkeiten durch Verdampfung der leichter flüchtigen Bestandteile, hat man bereits die Abscheidung der Dämpfe von den noch flüssigen Bestandteilen dadurch begünstigt, daß man die Mischung von Dämpfen und Flüssigkeiten durch eine Rohrleitung schickte, in welcher ein längeres Rührwerk, das mit den Wänden des Rohres in Berührung stand, die nicht verdampften Bestandteile gegen die Rohrwände schleuderte.Distillation Process and Equipment In the heat treatment of Liquids, especially in the case of distillation or concentration of liquids by evaporation of the more volatile constituents, one already has the separation of the vapors from the still liquid components favored by the fact that the Mixture of vapors and liquids sent through a pipe in which a longer agitator that was in contact with the walls of the pipe that wasn't evaporated components hurled against the pipe walls.

An einer Stelle des Rohres wurde dann diese Flüssigkeit abgezogen, so daß die Dämpfe allein ihre Wanderung durch das Rohr fortsetzten. Auch hat man bereits, besonders in der Destillation von Kohlenwasserstoflen, durch Hitze in einem Steigrohr die Verdampfung eingeleitet, durch die Dämpfe eine Turbine in Bewegung gesetzt und von der Turbine aus ein Schleuder-oder Rührwerk in der Masse der zu behandelnden Flüssigkeit angetrieben, so daß auch hier die mechanische Unterteilung die Abscheidung durch Temperaturerhöhung unterstützte. Man hat auch bereits zum : Eindampfen von Flüssigkeiten die Flüssigkeiten in einen Kessel so eingeführt, daß sie die Heizflächen, d. h. die Flächen von Heizröhren, überfluten. Die Dampfblasen treiben dann Mengen der Flüssigkeit nach oben und fallen wieder in den unteren Teil des Verdampfers zurück. Um noch weiter die Wirkung solcher Rieselverdampfer zu erhöhen, wurde der Raum zwischen den Heizröhren durch Füllkörper ausgefüllt, und die zurückrieselnde Flüssigkeit mußte also durch diese stark porösen Massen hindurchströmen, wodurch eine weitere Unterteilung bewerkstelligt wurde.This liquid was then drawn off at one point on the pipe, so that the vapors alone continued their migration through the pipe. One also has already, especially in the distillation of hydrocarbons, through heat all in one Riser pipe initiated the evaporation through which the vapors set a turbine in motion set and from the turbine a centrifugal or agitator in the mass of the to treated liquid driven, so that here, too, the mechanical subdivision supported the deposition by increasing the temperature. You already have to : Evaporation of liquids the liquids are introduced into a kettle in such a way that that they have the heating surfaces, d. H. flood the surfaces of heating pipes. The steam bubbles volumes of the liquid then drive upwards and fall back into the lower part of the evaporator. To further increase the effectiveness of such trickle evaporators, the space between the heating tubes was filled with fillers, and the one that trickled back So liquid had to flow through these highly porous masses, as a result of which a further subdivision has been made.

Auch in dem Destillationsverfahren nach der vorliegenden Erfindung wird die Flüssig. keit in vernebelter Form in einen Destillationskessel eingebracht und nach abwärts geleitet. Also in the distillation process according to the present invention becomes the liquid. nebulized form introduced into a distillation kettle and directed downwards.

In diesem Kessel wird nun die £ein verteilte oder äußerst dünnschichtige Rieselflüssigkeit durch zahlreiche rotierende Verteilungsglieder, welche auf die Kesselwände eingreifen, weiter vernebelt und in Berührung mit den Kesselwänden gebracht. Durch diese mechanische Unterteilung unter Beibchaliung der Anhaftung der Flüssigkeit an den erhitzten Kesselwänden wird die Destillation beschleunigt.In this cauldron, the £ becomes a distributed or extremely thin layer Flowing liquid through numerous rotating distribution members, which on the Intervene boiler walls, further atomized and brought into contact with the boiler walls. Through this mechanical subdivision with the addition of the adhesion of the liquid The distillation is accelerated on the heated boiler walls.

In der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Anlage sind in einer Standröhre, die von außen beheizt wird, zahlreiche Bürsten angeordnet, die auf einer vorzugsweise beheizten, in Drehung versetzten Welle befestigt sind. Die Enden der Bürsten berühren die Wände der Standröhre. - Der Standröhre wird die zu behandelnde Flüssigkeit von einer oben angeordneten Vernebelungskammer zugeführt. Zweckmäßig setzen sich diese Bürsten aus auf der Welle aufgereihten Einheiten zusammen und bestehen aus gut wärmeleitendem Stoff, um die gewünschte Temperaturerhöhung nicht zu beeinträchtigen. In the system used to carry out the process are in a Standpipe, which is heated from the outside, numerous brushes arranged on one preferably heated, rotated shaft are attached. The ends of the Brushes touch the walls of the standpipe. - The standpipe becomes the one to be treated Liquid supplied from a nebulization chamber located above. Appropriate these brushes are made up of units lined up on the shaft together and are made of highly thermally conductive material to achieve the desired temperature increase not to affect.

Die Abbildungen stellen Ausführungsbeispiele dar: Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine solche Anlage, Abb. 2 ein waagerechter Schnitt nach 2-2 der Abb. 1. The figures represent exemplary embodiments: Fig. 1 is a vertical section through such a system, Fig. 2 a horizontal section according to 2-2 of Fig. 1.

Abb. 3 zeigt schaubildlich die Bürsteneinheiten, und Abb. 4 zeigt im Schnitt eine etwas abgeänderte Ausführungsform. Fig. 3 shows in perspective the brush units, and Fig. 4 shows a slightly modified embodiment in section.

Die Feuerung 4 steht mit dem Ofen I durch den vermittels des Schieblers 7 regelbaren Zug 2 in Verbindung, und der Ofen 1 ist seinerseits durch den Zug 3 an den Schornstein 5 angeschlossen. Den Heizgasen werden im Innern des Ofens durch die Platten 6 gewundene Pfade aufgedrängt. The furnace 4 is connected to the furnace I by means of the slide 7 controllable train 2 in connection, and the furnace 1 is in turn connected by the train 3 connected to the chimney 5. The heating gases are carried through inside the furnace the plates 6 meandering paths imposed.

Die Heizgase im Ofen 1 umspieien die Standröhre 10, deren oberer Flansch in mit dem Aufsatz I2 am Ofen I vereinigt ist, und auch am Fußende wird die Röhre 10 durch den Ring 13 in Stellung gesichert. Auf dem Flansch 11 befindet sich die Vernebelungskammer 15. Sie ist durch einen über dem Bodenfiansch 17 der Kammer gelegenen Flansch 14 mit der Stahlröhre II vereinigt. The heating gases in the furnace 1 spit around the standpipe 10, the upper one Flange in is combined with the attachment I2 on the furnace I, and is also at the foot end the tube 10 secured in place by the ring 13. Located on the flange 11 the nebulization chamber 15. It is through a floor flange 17 of the Chamber located flange 14 is united with the steel tube II.

Zwischen den Flanschen 14 und 17 entsteht also ein von der Wand 16 der Vernebelungskammer, den beiden Flanschen I4, I7 und dem Röhrenflansch 11 umgrenzter Ringraum I8, in welchen die zu behandelnde Flüssigkeit durch Leitung 19 zutritt. Der Bodenflansch I7 der Vernebelungskammer I5 hat einen Durchmesser nicht ganz so groß wie der Innendurchmesser der Standröhre IO, und es strömt also die Flüssigkeit aus dem Ringraum I8 durch den Ringspalt in die Standröhre IO, und zwar längs der Innenwand derselben, nach abwärts. Infolge der Erhitzung der Standröhre findet die Vernebelung oder selbst Überführung in Dämpfe in der Ringkammer I8 und längs der Wand der Standrohre IO statt.Between the flanges 14 and 17, a wall 16 is created the nebulization chamber, the two flanges I4, I7 and the tube flange 11 delimited Annular space I8, into which the liquid to be treated enters through line 19. The bottom flange I7 of the nebulization chamber I5 is not quite so diameter as large as the inside diameter of the standpipe IO, and so the liquid flows from the annular space I8 through the annular gap into the standpipe IO, namely along the Inner wall of the same, downwards. As a result of the heating of the standpipe, the Nebulization or even conversion into vapors in the annular chamber I8 and along the Wall of the standpipes IO instead.

Die mechanische Unterteilung des längs der Standröhre 10 nach abwärts gehenden, stark erhitzten Flüssigkeitsfilms wird dadurch bewerkstelligt, daß eine Hohlwelle 50 sich in der Achsrichtung der Röhre nach abwärts erstreckt und mit Bürsten 55 besetzt ist, welche die Wände der Standröhre 10 berühren. Diese Hohlwelle setzt sich nach oben hin durch eine in den Stutzen 49 der Hohlwelle eingeschraubte Welle 32 fort, die in der oberen Abschlußwand der Kammer 15 durch eine Stopfbuchse 30 geführt ist. Oberhalb dieser Stopfbuchse sitzt auf der Welle das Kegelrad 34, dem die Drehung durch das Kegelrad 35 und eine Schnurscheibe 36 übermittelt wird. Das Getriebe 34, 35 befindet sich in einem zylindrischen Aufsatz 27, der oben durch die Haube 42 abgeschlossen ist. The mechanical division of the length of the standpipe 10 downwards going, strongly heated liquid film is achieved in that a Hollow shaft 50 extends downward in the axial direction of the tube and with brushes 55 is occupied, which touch the walls of the standpipe 10. This hollow shaft sets upwards through a shaft screwed into the socket 49 of the hollow shaft 32 continued, which is in the upper end wall of the chamber 15 through a stuffing box 30 is led. Above this stuffing box sits on the shaft the bevel gear 34, the the rotation is transmitted by the bevel gear 35 and a cord pulley 36. That Gear 34, 35 is located in a cylindrical attachment 27 through the top the hood 42 is complete.

Während die schwerere Flüssigkeit, die bei Ig zugeleitet wird, längs der Wand der Standröhre so in einer dünnen Schicht nach abwärts rieselt, werden also durch die Erhitzung und mechanische Unterteilung Dämpfe aus ihr frei, und diese Dämpfe ziehen durch die Bairstenzusammenstellung : nach aufwärts und entweichen durch Löcher 52 einer an der Hohlwelle befestigten Platte 5I in das Innere des Aufsatzes 15. Diese Dämpfe können aus diesem Aufsatz durch die Röhre 20 abgeleitet und zu einem Verdichter geführt werden. Um jedoch den Wirkungsgrad der Destillation zu erhöhen, wird in diesen Aufsatz I5 durch eine Leitung 25 ein vorher behandeltes Destillat, zweckmäßig der gleichen Flüssigkeit oder einer ähnlichen Flüssigkeit, zugeführt und durch feine Düsen 24 zur Ausströmung gebracht. Infolge dieser Zuleitung einer kühlen Flüssigkeit in die Kammer 15 wird sich ein Teil der Dämpfe sofort in dieser Kammer wieder verdichten und noch einmal in das Verfahren eintreten, indem die aus diesen Dämpfen entstandene Kondensationsflüssigkeit durch die Löcher 52 der Platte 5I hindurchströmt und wieder in die Standröhre 10 eintritt. Infolge der Fliehkraft werden diese Flüssigkeitsmengen ebenfalls durch die Bürsten nach außen hin gegen die Wände 10 geworfen, und man erzielt auf diese Weise die Vorteile des - mit Rückströmung verbundenen Destillationsverfahrens, wie es von der Behandlung der Kohlenwasserstoffe bekannt ist. While the heavier liquid that is fed in at Ig, lengthways the wall of the standpipe so trickles downwards in a thin layer so by heating and mechanical subdivision vapors are released from it, and this Vapors move through the bairsties: upwards and escape through holes 52 of a plate 5I attached to the hollow shaft into the interior of the attachment 15. These vapors can be discharged from this attachment through the tube 20 and to a compressor. However, to increase the efficiency of the distillation increase, is in this article I5 through a line 25 a previously treated Distillate, expediently the same liquid or a similar liquid, fed and brought to the outflow through fine nozzles 24. As a result of this lead A cool liquid in the chamber 15 will get some of the vapors in immediately condense this chamber again and re-enter the process by the condensation liquid resulting from these vapors through the holes 52 the plate 5I flows through and re-enters the standpipe 10. As a result of Centrifugal force is also used to force these amounts of liquid outwards through the brushes thrown back against the walls 10, and in this way the advantages of the - backflow associated distillation process as it is from treatment of hydrocarbons is known.

Jene Flüssigkeiten, die trotz des verhältnismäßig langen Weges in der Standröhre, trotz der Temperaturerhöhung und feinen Unterteilung nicht auf Nebelform oder Dampfform gebracht werden, sammeln sich am Boden der Standröhre in dem Sumpf 59 und strömen durch den Stutzen 62 in die Ableitung 63 über. Der Boden 6I kann abgenommen werden, um eine Reinigung der Röhre zuzulassen. Those liquids that, despite the relatively long journey in the standpipe, despite the temperature increase and fine subdivision, not in the form of a mist or vapor form, collect at the bottom of the standpipe in the sump 59 and flow through the connecting piece 62 into the discharge line 63. The bottom 6I can removed to allow cleaning of the tube.

Aus Abb. 3 ist ersichtlich, daß die Bürsten die für r die Zerteilung der dann an der Stand röhre anhaftenden Flüssigkeitsschicht so wertvoll sind, aus reihenweise übereinandergastapelten Bürsteneinheiten 57 gebildet werden, die als zylindrische Flachscheiben ausgebildet und mit Mittellöchern 58 zur Aufreihung auf der Hohlwelle 50 ausgestattet sind. Sie werden durch den Schraubstöpsel 6o (Abb. 1) dicht aneinandergepreßt und bestehen zweckmäßig aus feinen Drähten. Sie gestatten den Dämpfen und Nebeln den Durchgang nach aufwärts und zerteilen die Flüssigkeitsschicht an der Wand der Röhre.From Fig. 3 it can be seen that the brushes are used for the division the layer of liquid then adhering to the stand tube are so valuable Brush units 57 stacked one above the other in rows are formed, which as cylindrical flat disks formed and with central holes 58 for lining up the hollow shaft 50 are equipped. They are tightened through the screw plug 6o (Fig. 1) pressed tightly together and suitably consist of fine wires. You allow the vapors and mists up the passage and break up the liquid layer on the wall of the tube.

In der Ausführungsform der Abb. 4 wird die zu behandelnde Flüssigkeit durch die Leitung 19 einer Ringkammer zugeführt, die den Stutzen 72 umschließt. Dieser Stutzen befindet sich, ähnlich dem Aufsatz 15, unmittelbar über der Reihe von Bürsten. Die Dämpfe entweichen aus der Standröhre 10 in das Innere des Stutzens, sie gehen jedoch nicht unmittelbar in eine Kammer, aus welcher sie zu einem Verdichter geführt werden können, sondern durchziehen einen Aufsatz 65, in welchem wieder eine ähnliche Bürstenzusammenstellung mit der Hohlwelle 50 gedreht wird. In the embodiment of Fig. 4 is the one to be treated Liquid is fed through the line 19 to an annular chamber which connects the nozzle 72 encloses. This nozzle is, similar to the attachment 15, immediately above the row of brushes. The vapors escape from the standpipe 10 into the interior of the nozzle, but they do not go directly into a chamber from which they can be led to a compressor, but pull through an attachment 65, in which again a similar brush assembly rotated with the hollow shaft 50 will.

Erst nach Durchgang durch diese zweite Bürstenreihe können die Dämpfe in die Ableitung 20 des über dem Aufsatz 65 angeordneten Aufsatzes 15' abehen. Auch hier wird eine Rückströmflüssigkeit durch die Leitung 25 in den Aufsatz 15' eingebracht, so daß ein Teil des übergeffihrten Dampfes wieder verdichtet wird und in dem Aufsatz 65 nach abwärts strömt. Wenn gewüpscht wird, eine Zwischenfraktion zu entfernen, eine Fraktion also, die noch nicht durch die ganze Anlage hindurchgeführt worden ist, so kann diese Abnahme der Zwischenfraktion durch die Leitung 81 erfolgen, die sich an den Ringraum unter dem oberen Bürstensatz anschließt.Only after passing through this second row of brushes can the vapors into the outlet 20 of the attachment 15 'arranged above the attachment 65. Even here a backflow liquid is introduced through the line 25 into the attachment 15 ', so that part of the transferred steam is compressed again and in the essay 65 flows downwards. If it is desired to remove an intermediate fraction, a faction that has not yet been passed through the entire complex is, this decrease of the intermediate fraction can take place through the line 81, the connects to the annulus under the upper brush set.

Ein großer Teil des Kondensates, das aus den Dämpfen durch die Zuleitung der Rückströmflüssigkeit entsteht, wird jedoch durch den Stutzen 72 hindurch wieder in den Hauptteil der Standröhre übertreten und also in einem Rückströmverfahren noch einmal destilliert werden. Es gehen also in den beiden Vorrichtungen größere Gewiclitssnengen der zu behandelnden Flüssigkeit wiederholt durch das Destillationsverfahren hindurch, so daß die schließlich aus dem Verdichter entnommene Flüssigkeit in genügendem Maß destilliert ist.A large part of the condensate that comes from the vapors through the supply line the backflow liquid arises, but is again through the nozzle 72 pass into the main part of the standpipe and thus in a backflow process be distilled again. So there are bigger ones in the two devices Weight amounts of the liquid to be treated repeated by the distillation process through, so that the liquid finally withdrawn from the compressor in sufficient Degree is distilled.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Distillation process according to which the to be treated Liquid in nebulized form in the upper part of a from the outside through to the bottom Heating zones that get hotter are introduced into heated distillation kettles and downwards is performed, characterized in that it is attached by numerous in the boiler and rotating distribution members contacting the boiler walls are further nebulized and is thrown against the boiler walls.

2. Apparatus according to claims, characterized in that in an externally heated standpipe (IO) with a nebulization chamber at the top a preferably heated shaft (50) is located to which brushes (55) are attached, that touch the walls of the standpipe.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the brushes (55) consist of a number of units lined up on the shaft (50).

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the brushes are made of thermally conductive material.