DE704351C

DE704351C - Apparatus for the production of caustic soda by dialysis of lye containing colloidal substances

Info

Publication number: DE704351C
Application number: DEW102915D
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Schlempp
Original assignee: Wegelin & Huebner Maschinenfab; RHEINISCHE ZELLWOLLE AKT GES
Current assignee: Wegelin & Huebner Maschinenfab; RHEINISCHE ZELLWOLLE AKT GES
Priority date: 1938-02-16
Filing date: 1938-02-16
Publication date: 1941-04-05

Description

Vorrichtung zur Gewinnung von Natronlauge durch Dialyse kolloide Stoffe enthaltender Lauge Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gewinnung von reinen Ätznatronlösungen aus kolloidale Stoffe enthaltenden Natronablaugen, -die aus mehreren nebeneinander angeordneten Platten bestehen, die an den anliegenden Flächen mit parallelen Rippen versehen sind, zwischen denen sich Diaphragmen befinden. Vermöge dieser Rippen und Diaphragmen werden Kanäle gebildet, durch die die Natronablauge einerseits und Wasser anderseits zickzackförmig strömt. Die Rippen haben die Aufgabe, durch Berührung mit den Diaphragmen die Kanäle zu bilden und außerdem die Diaphragmen zu stützen. Dadurch wird es möglich, diese Diaphragmen aus dem für andere Zwecke vielfach benutzten, mit Alkali behandelten Pergamentpapier herzustellen, da dieses infolge der Abstützung auf den Rippen nicht leicht reißt.Device for the production of caustic soda by dialysis colloidal substances containing liquor The invention relates to a device for the extraction of pure Caustic soda solutions from caustic soda solutions containing colloidal substances - those from several There are plates arranged next to one another, which on the adjacent surfaces with parallel ribs are provided, between which there are diaphragms. Fortune These ribs and diaphragms are channels through which the caustic soda on the one hand and water on the other hand flows zigzag. The task of the ribs is to form the channels by contact with the diaphragms and also the diaphragms to support. This makes it possible to use these diaphragms for other purposes often used to produce alkali-treated parchment paper, as this does not tear easily due to the support on the ribs.

Dieses Pergamentpapier hat die Eigenschaft, im Betrieb zu quellen. Bei bekannten Vorrichtungen sind die Membranen am Rand zwischen parallelen Randflächen der Platten eingespannt, und die Rippen sind auf der Außenseite kantig ausgeführt, so daß praktisch die ganze Fläche des Diaphragmas nutzbar bleibt. Wenn nun die Diaphragmen im Betriebe quellen, so können die eingespannten Ränder und die zwischen den Kanten der Rippen gehaltenen flachen Teile diesem Quellen nicht folgen. Infolgedessen findet ein plötzlicher Übergang von dem nicht gequollenen zum gequollenen Querschnitt des Diaphragmas statt, der eine starke Beanspru chung der Faser zur Folge hat, vermöge deren die Diapliragmen bald zerreißen.This parchment paper has the property of swelling during operation. In known devices, the membranes are at the edge between parallel edge surfaces of the panels clamped, and the ribs are angular on the outside, so that practically the entire surface of the diaphragm remains usable. If now the diaphragms swell in the company, so the clamped edges and those between the edges Flat parts held by the ribs do not follow this swelling. As a result, finds a sudden transition from the unswollen to the swollen cross-section of the Diaphragms instead of a heavy strain the fiber for Result, may the diapliragms soon tear.

Die Erfindung beseitigt diesen Mangel dadurch, daß die Diaphragmen am Rande nicht zwischen parallelen Platten festgespannt werden, daB vielmehr die aufeinandergepreßten Ränder der Platten schräg zueinander verlaufen, derart, daß sie sich von außen nach innen allmählich um das Maß der Quellung der Diaphragmeii voneinander entfernen. Ferner werden aus dem gleichen Grunde die an den Diaphragmen anliegenden Außenflächen der Rippen abgerundet, und außerdem werden sie mit einem gewissen Spielrauin gegenüber den Diaphrabnrien rin "eordnet, derart, daß die gequollenen Diaphragmen gerade genügend an ihnen anliegen, um die zwischen den Rippen gebildeten Kanäle voneinander zu trennen. Dadurch liegt an den Rippen die Fläche des Diaphragmas trotz des Quellens nahezu vollständig frei, so daß sie bei der Dialyse wirksam ist, und außerdem geht der Querschnitt der Diaphragmen von dem zwischen den Rippen etwas eingespannten Teil aus allmählich in den gequollenen Querschnitt über, so daß auch hier ein plötzlicher übergang von einem kleinen zu einem großen Querschnitt vermieden wird.The invention overcomes this deficiency in that the diaphragms are not clamped at the edge between parallel plates, rather that the pressed together edges of the plates run obliquely to one another, such that it gradually increases from the outside inwards to the extent of the swelling of the diaphragmeii away from each other. Furthermore, for the same reason, those on the diaphragms adjacent outer surfaces of the ribs, and they are also rounded with a a certain degree of playfulness towards the diaphragms in such a way that the swollen Diaphragms fit against them just enough to remove those formed between the ribs Separate channels from each other. As a result, the surface of the diaphragm lies against the ribs almost completely free despite the swelling, so that it is effective in dialysis, and besides, the cross-section of the diaphragms is somewhat different from that between the ribs clamped part from gradually over into the swollen cross-section, so that too a sudden transition from a small to a large cross-section is avoided here will.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel.The drawing illustrates an embodiment.

Abb. i ist ein Schnitt durch die Vorrichtung, Abb. 2- eine schematische Ansicht einer Platte und Abb. 3 ein Querschnitt durch einige nebeneinanderliegende Platten und Diaphragmen in größerem Maßstabe.Fig. I is a section through the device, Fig. 2- a schematic View of a plate and Fig. 3 a cross-section through some adjacent ones Plates and diaphragms on a larger scale.

Die Vorrichtung besteht aus einer Reihe von Platten e und f, die zwischen einem feststehenden Kopfteil a und einem beweglichen Teil b gelagert sind und etwa mit Hilfe einer in einem Bock c angeordneten Schraube g zusammengespannt werden können. Die Platten e und f liegen lediglich mit ihren Rändern dicht aufeinander, während sie in der Mitte in Abstand voneinander liegen. Auf diesen Mittelflächen sind waagerechte Rippen lt angeordnet, und zwar liegen in benachbarten Platten die Rippen einander immer gegenüber. Die Rippen sind in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise angeordnet, derart. daß abwechselnd an gegenüberliegenden Punkten Durchbrechungen i gebildet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstrecken sich die ersten, dritten, fünften usw. Rippen ungefähr bis an die dicht aufliegenden Ränder, so daB die Durchbrechungen i an den äußeren Enden gebildet werden, und die dazwischenliegenden Rippen erstrecken sich von den aufliegenden Rändern bis ungefähr zur Mitte, so daß zwischen ihnen in der Mitte Durchbrechungeni gebildet werden. Auf diese Weise werden von den Rippen zwischen je zwei Platten zwei nebeneinanderliegende zickzackförmige Kanäle gebildet.The device consists of a number of plates e and f, which are mounted between a fixed head part a and a movable part b and can be clamped together for example with the aid of a screw g arranged in a bracket c. The plates e and f are only with their edges close to one another, while they are in the middle at a distance from one another. Horizontal ribs lt are arranged on these central surfaces, namely the ribs always lie opposite one another in adjacent plates. The ribs are arranged as shown in Fig. 2 in such a manner. that alternating openings i are formed at opposite points. In the illustrated embodiment, the first, third, fifth, etc. ribs extend approximately to the tightly fitting edges, so that the openings i are formed at the outer ends, and the ribs lying in between extend from the resting edges to approximately the middle, so that openings i are formed between them in the middle. In this way, two adjacent zigzag-shaped channels are formed by the ribs between each two plates.

Zwischen den Platten befinden sich Membranen k aus mit Alkali behandeltem Pergamentpapier. Die Lauge und das Wasser werden im Gegenstrom durch die Kanäle abgeleitet, und zwar können die Flüssigkeiten entweder oben oder unten zugeleitet werden und unten oder oben abströmen, sofern nur Wasser und Lauge im Gegenstrom fließen.Membranes k made of alkali-treated membranes are located between the plates Parchment paper. The lye and the water are countercurrent through the channels derived, and that the liquids can either be fed in at the top or at the bottom and flow off at the bottom or at the top, provided that only water and lye are in countercurrent flow.

Wie sich aus Abb. 3 ergibt, stoßen die Rippen lz benachbarter Platten nicht unmittelbar aufeinander, sondern es bleibt zwischen ihnen ein gewisser Spielraum. Dieser ist so bemessen, daß die im Betriebe quellenden Membranen sich gerade auf beiden Seiten an die Rippen legen und so abgestützt werden. Da die .Rippen an den Außenkanten abgerundet sind, wird die volle Fläche der Membranen nutzbar .gemacht. Damit an der Obergangsstelle zwischen dem fest eingespannten Rand und dem der Quellung unterworfenen, nicht eingespannten Teil der Membranen ein allmählicher übergang von dem nicht quellenden zu dem quellenden Teil stattfinden karui, gehen die Flächen der Platten von dem eingespannten Rand ganz allmählich in die Ebene der Rippen über, wie an der Stelle nt dargestellt ist.As can be seen from Fig. 3, the ribs abut lz of adjacent plates not directly on top of each other, but there is a certain amount of leeway between them. This is dimensioned in such a way that the membranes swelling in the company just open place on both sides of the ribs and be supported in this way. Since the ribs on the If the outer edges are rounded, the entire surface of the membranes can be used. So at the transition point between the firmly clamped edge and that of the swelling subject, unconstrained part of the membranes a gradual transition from the non-swelling to the swelling part take place karui, the surfaces go of the plates from the clamped edge very gradually over into the plane of the ribs, as shown at the point nt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Lauge nach unten zu- und oben abgeleitet, während das Wasser umge'.:ehrt von oben zu- und unten abgeleitet wird. Die Flüssigkeiten strömen mit erheblicher Geschwindigkeit durch die Kanäle, so daß infolge der Innenbewegung der einzelnen Ströme ein fortlaufender Austausch zwischen den mit der Membran in Berührung befindlichen Flüssigkeitsschichten und den in der Tiefe der Kanäle strömenden Flüssigkeitsschichten stattfindet. Dieses Vermischen der noch reichen und ärmer gewordenen Schichten der Lauge bzw. der angereicherten und noch ärmeren Schichten des Wassers wird dadurch unterstützt, daß die Flüssigkeiten am Ende jedes Kanals eine scharfe Richtungsänderung erfahren, wo immer aufs neue eine starke Durchmischung stattfindet. Ferner wird durch die schnelle Flüssigkeitsbewegung verhindert, daB die in der Lauge befindlichen Fremdkörper sich in den Kanälen und insbesondere auf der Membran ablagern. Die Membranen behalten daher ihre unverminderte Wirkung.In the illustrated embodiment, the liquor is down up and drained from above, while the water vice versa.: honors from above supplied and drained from below will. The fluids flow through the channels at a considerable speed, so that, as a result of the internal movement of the individual currents, there is a continuous exchange between the liquid layers in contact with the membrane and the liquid layers flowing in the depths of the channels takes place. This Mixing the still rich and poorer layers of the lye or the enriched layers and even poorer strata of the water is assisted by the fluids experience a sharp change of direction at the end of each canal, wherever again a strong mixing takes place. Furthermore, due to the rapid movement of the liquid prevents the foreign bodies in the lye from settling in the channels and particularly deposit on the membrane. The membranes therefore retain their undiminished properties Effect.

Sollte einmal eine Membran etwa beim Füllen der Vorrichtung beschädigt werden, so lassen sich die einzelnen Kammern mit Leichtigkeit von außen durch Schließen von Ventilen ausschalten. Die Kanäle können in einfachster Weise gereinigt und die Membranen durch neue ersetzt werden, indem die einzelnen Platten durch Zurückschrauben der Schraube g auseinandergenommen werden.Should a membrane be damaged during filling of the device the individual chambers can be easily closed from the outside turn off valves. The channels can be in the simplest possible way cleaned and the membranes replaced with new ones by removing the individual plates can be taken apart by screwing back screw g.

Claims

PATENT CLAIM: Device for obtaining pure caustic soda solution from sodium hydroxide solutions containing colloidal substances by dialytic means in countercurrent of caustic soda and water with side by side, arranged like filter presses, plates provided with ribs, characterized in that the plate surfaces of the edges that tighten the membranes gradually merge into the planes, in which protrude the ribs, the distance between which is just so large that the membranes are in the As a result of the swelling, place the plants on both sides of the ribs and thus a full one Allow use of the entire membrane area, as well as tension-free swelling of the membranes and thus a permanent and reliable use of ordinary Parchment for these purposes.