DE712215C - Vorrichtung zur Destillation oder zur Behandlung von Fluessigkeiten mit Gasen, und umgekehrt - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. NOVEMBER 1941

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

ΛΙ712215 KLASSE 12 a GRUPPE δ

•S"130353 lVa\i2 a

Eduardo Michele Salerni in Rom

ist als Erfinder genannt worden.

Eduardo Michele Salerni in Rom

Patentiert im Deutschen Reich vom 13. Januar 1938 an Patenterteilung bekanntgemacht am 18. September 1941

. Die Wirtschaftlichkeit fraktionierter Verdampfung von Flüssigkeiten oder Kondensation von Flüssigkeiten, Gasen und Dämpfen unter Vermeidung ungünstiger Veränderung der einzelnen Bestandteile ist bekanntlich abhängig von dem Grade der Wirksamkeit der Heiz- und der Kühl- oder Verdampfungsflächen. So z. B. erfordert die wirtschaftliche Destillation von Kohlenwasserstoffen vor allem, daß soweit als möglich der Überhitzung der verschiedenen Fraktionen vorgebeugt werde, damitkeine Zersetzung (Cracken) der verschiedenen Bestandteile eintrete und jede die Wärmeleitung unterbindende Ablagerung fester Stoffe, Kohle, Staub u. dgl., auf den Heizflächen vermieden werde.

In'dem Bestreben, diesen Anforderungen nachzukommen, hat man bereits Vorrichtungen vorgeschlagen, die aus mehreren aneinanderstoßenden, gegebenenfalls auf verschiedene Temperaturen beheizbaren Kammern bestehen, in welchen zum Teil in die Flüssigkeit tauchende und dabei umlaufende Berührungs- und Verdunstungsflächen angeordnet sind. Diese bekannten Vorrichtungen lassen jedoch in mancher Hinsicht noch viel zu wünschen übrig. Die unzweckmäßig ausge-. stalteten, in vereinzelten Fällen in Form eines schraubenförmigen Kanals sich darbietenden Berührungs- bzw. Verdampfungsflächen ergeben eine Austauschfläche, die noch zu gering ist, um genügend wirksam zu sein, und

welche bei ihrer Umlaufbewegung die in Behandlung gewonnene Flüssigkeit von einem bis zum anderen Ende der Kammern fortbewegen, so daß sie Gefahr läuft, vor deitii benetzten Flächen abzutropfen. Die FoIg^ hiervon ist, daß keine Sicherheit gegen das Auftreten von Ablagerungen besteht. Dementsprechend tragen die umlaufenden Berührungsflächen (schraubenförmiger Kanal) ίο Kratzer, die über die Kammerwände streichen und wegen ihrer Unentbehrlichkeit mit in Kauf -genommen werden müssen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Destillation oder zur Behandlung von Flüssigis keiten mit Gasen, und umgekehrt, die ebenfalls aus mehreren aneinanderstoßenden heizbaren Kammern besteht, in denen zum Teil in die Flüssigkeit tauchende und dabei umlaufende Berührungs- und Verdunstungsao flächen angeordnet sind. Gemäß der Erfindung ist jedoch diese, Vorrichtung so eingerichtet, daß sie eine rasche, fortlaufende Destillation des Flüssigkeitsgemisches bei hohen, oberhalb der Zersetzungstemperatur «5 seiner Bestandteile liegenden Temperaturen ermöglicht, ohne daß sich diese Bestandteile ungünstig zu verändern vermögen und ohne daß sie zu festen Ablagerungen in den Destillationskammern Anlaß geben. Hierzu sind in den einzelnen Kammern in der Längsrichtung der Flüssigkeitsströmung oder kreuzweise zu derselben drehbare Wellen mit Sätzen von kreisförmigen, dünnen Scheiben vorgesehen, wobei der Boden, gegebenenfalls auch die Decke der Kammern, vorzugsweise gliederförmig ausgebildet und in geringem Abstand vom Außenumfang der Scheiben steht.

Die Erfindung erstreckt sich ferner auf verschiedene, im folgenden näher beschriebene Einzelheiten.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung nach der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι im Längsschnitt eine Vorrichtung, die besonders zweckmäßig zur Destillation von Flüssigkeiten oder zur Reinigung von Gasen oder Dämpfen dient.

Abb. 2 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der Abb. i.

Abb. 3 ist eine Seitenansicht teilweise im Längsschnitt für eine Vorrichtung, die zur Ausführung von Destillationsprozessen geeignet ist.

Abb. 4 ist ein dazugehöriger Schnitt durch den linken Teil nach Linie 5-5 der Abb. 3 und durch den rechten Teil nach der Linie 6-6 der Abb. 3.

Nach dem Beispiel, welches in den AbI). 1 und 2 veranschaulicht ist, ist das Gehäuse, das in seiner unteren Hälfte eine Flüssigkeit 2, z. B. Öl, aufnimmt, mit einer Anzahl in der Querrichtung liegender paralleler, horizontaler Wellen S ausgerüstet, die alle in einer waagerechten Ebene liegen und auf denen '^eine Anzahl von dünnen Scheiben 6 befestigt "jet, deren untere Teile in die Flüssigkeit 2 •eintauchen. Das Gehäuse besteht aus einer Anzahl miteinander in Verbindung stehender, quer liegender zylindrischer Kammern 1, die verhältnismäßig eng jeweils an einem Scheibensatz 6 anliegen. Jede Welle 5 trägt in der Mitte ein Stirnrad 9 (s. Abb. 2) und ist an ihren Enden in Platten 10 gelagert, die längs jeder Seitenwandung des Gehäuses sich erstrecken. Die Zahnräder 9 stehen immer mit den vorhergehenden und den folgenden Zahnrädern in Eingriff; das Zahnrad auf der Welle im linken Ende ist in Eingriff mit einem Ritzel 11, welches auf einer Welle 12 sitzt, die irgendwie angetrieben wird, um die Scheibensätzeo zu drehen.

An jedem Ende ist der Innenraum des Gehäuses ι in Verbindung mit einer Stirnkammer 13, aus welcher eine Rohrleitung 14 nach oben heraus führt, und ferner ein U-Rohr 15, welches in der unteren Öffnung der Kammer sitzt und das einen Flüssigkeitsverschluß bildet, wenn es mit einem Teil der Flüssigkeit 2 gefüllt ist, wie dies in Abb. 1 angegeben ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird im Betrieb der gasförmige Stoff durch die Rohrleitung 14 am rechten Ende der Abb. 1 eingeführt und tritt durch das Rohr 14 am entgegengesetzten Ende wieder aus. Die Flüssigkeit 2 läuft durch das U-Rohr 15 am linken Ende zu und läuft ab durch das U"Rohr 15 am anderen Ende, so daß Gas und Flüssigkeit im Gegenstrom durch das Gehäuse 1 hindurchgehen.

Die Wellen 5 werden so angetrieben, daß die Scheiben 6 langsam in der Flüssigkeit 2 am Boden umlaufen. Dadurch werden sie dauernd von einem Flüssigkeitsfilm an den Flächen überzogen, die ständig dem Gasstrom ausgesetzt sind. Dieser geht in Längsrichtung des Gehäuses vom Einlaß zum Auslaß, wobei er während seines Durchganges in eine große Anzahl paralleler, in der Senkrechten längerer schmaler Ströme zerlegt wird, von denen jeder einzelne zwischen den flüssigkeitsbenetzten Flächen zweier nebeneinanderliegender Scheiben 6 hindurchgeht. Auf diese Weise wird das Gas auf einer verhältnismäßig großen Fläche in innige Berührung mit der Flüssigkeit gebracht. ¹¹S

Die im Beispiel veranschaulichte Vorrichtung kann sowohl zum Reinigen von Gasen nittels Flüssigkeit als auch zum Destillieren »On Flüssigkeiten benutzt werden. Im letzteren Falle kann das Gehäuse erhitzt werden z. B. durch Verbrennungsprodukte, die in einer Verbrennungskammer 16 erzeugt wer-

Claims (3)

den (die in den Abb. ι und 2 strichpunktiert angedeutet sind), oder auch mittels Heizschlangen, die nicht dargestellt sind und welche in der Flüssigkeit 2 liegen würden.. Der gasförmige Stoff würde dann zweckmäßig ein erhitztes Gas oder überhitzter'Dampf sein. Die Abb. 3 und 4 zeigen eine abgewandelte Form einer Einrichtung, die beispielsweise zum Destillieren von Flüssigkeiten geeignet wäre. Bei dieser Ausführung wird das Gehäuse aus einer Anzahl passender gleicher Abteüungen oder Kammern 4 aufgebaut; in der Zeichnung sind drei dargestellt, welche mit einem in Wellen verlaufenden Boden versehen sind, so daß sich parallele, trogartige Unterteile 17 bilden, über denen ein domartig gewölbter oberer Teil sich befindet, der mit einem in der Mitte angeordneten Auslaß 18 an seiner höchsten Stelle versehen ist. Die zo Enden der Abbildungen 4 sind offen und tragen Flanschen, so daß sie aneinander befestigt werden können, \vobei die trogartigen Böden 17 längs zu dem so zusammengesetzten Gehäuse liegen. Die offenen Enden der Abteilungen 4 sind durch Stirnplatten 19 verschlossen, von denen die eine gasdichte Lager 20 für die entsprechenden Enden längs liegender Wellen 21 trägt, während die andere mit geeigneten Stopfbuchsen 22 versehen ist, durch welche die entgegengesetzten Wellenenden hindurch? gehen. Außen sitzen auf diesen Wellenenden die Antriebsvorrichtungen, z.B. untereinander in Eingriff befindliche Zahnräder 23, von denen zweckmäßig eins von einer Kraftquelle aus angetrieben wird. Jede Welle 21 geht in der Längsrichtung durch eine der trogartigen Abteilungen 17, und zwar in ganzer Länge des Gehäuses hindurch, und ist mit einer Vielzahl von dünnen Scheiben 24 besetzt, deren untere Teile am Umfang eng an der Innenfläche des zugehörigen Troges entlang streichen. Der Durchmesser der Scheiben und ihre Drehgeschwindigkeit sind unter Berücksichtigung der Beschaffenheit der in Behandlung genommenen Flüssigkeit so zu wählen, daß ein Abspritzen der Flüssigkeit gegen die Kammerwände nicht stattfindet. Legt man z. B. für die Scheiben eine minütliche Drehzahl von etwa 20 bis 30 Umdrehungen zugrunde, so kann man der eben genannten Bedingung entsprechen, wenn der Durchmesser der Scheiben so bemessen wird, daß die Scheibenumfangsgeschwindigkeit rm je Sekunde nicht übersteigt.- Die mehreren Sätze von in großer Zahl parallel nebeneinanderliegenden, gleichmäßig umlaufenden Scheiben mit verhältnismäßig großer Umfanggeschwindigkeit sichern eine ständige Erneuerung des Kontakts der Flüssigkeit mit den Heizflächen und verhindern Verkrustungen, was sich in einer Steigerung der Wirksamkeit der Heizflächen, demzufolge :irf einer einwandfreien Übertragung der ■Wärme auf die gesamte Flüssigkeitsmasse und. in der Entbehrlichmachung von Kratzern auswirkt. Die stetige und ruhige Umlaufbewegung der Scheiben verhütet die Entstehung von Emulsionen, wie solche bei der Enthydrierung von Kohlenwasserstoffen häufig beobachtet werden. Gegebenenfalls können die Scheiben eines Scheibensatzes in bezug auf die Scheiben eines anderen Scheibensatzes ein klein wenig versetzt sein. Dadurch, daß die Kammerwände sich eng an den Umfang der Scheiben anschließen, werden im Falle der Behandlung gasförmiger Stoffe diese gezwungen, zwischen den Scheiben hindurchzustreichen. Die geringe Umlaufzahl der Scheiben (etwa 20 Umdrehungen je Minute) gibt Gewähr dafür, daß die Flüssigkeit im unteren Teil der Kammern nicht verspritzt wird, vielmehr lediglich in Form dünner, an den Scheibenflächen haftender Filme in innige Berührung mit den Gasen oder Dämpfen gebracht wird. P A T E N T Λ N S I" U Ü C Il E :

1. Vorrichtung zur. Destillation oder zur Behandlung im allgemeinen von Flüssigkeiten mit Gasen, oder umgekehrt, die aus mehreren anstoßenden, gegebenenfalls auf verschiedene Temperaturen heizbaren Kammern besteht, in welchen zum Teil in die Flüssigkeit getauchte umlaufende Berührungs- und Verdunstungsflächen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Kammern in der Längsrichtung der Flüssigkeitsströmung oder kreuzweise zu derselben drehbare Wellen mit Sätzen von kreisförmigen Scheiben vorgesehen sind, wobei der Boden der Kammern und gegebenenfalls die ganze Kammer vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist und in geringem Abstand von dem Außenumfang der Scheiben steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, die na vorzugsweise zur ununterbrochenen Destillation von Flüssigkeiten, z. B. Kohlenwasserstoffen, bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Kammern in die Flüssigkeit bis etwa nahe an den Kammerboden getauchte Trennwände angebracht sind, wobei die einzelnen Kammern jeweils mit an sich bekannten Mitteln zur fraktionierten Entnahme des Destillates versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, die vorzugsweise zur Behandlung von .

Gasen und Flüssigkeiten bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Gehäusesystems je eine Stirnkammer vorgesehen ist, von denen die eine mit Leitungen zur Zuführung, die andere mit Leitungen zur Entnahme des Gases verbunden ist, während zur Zu- bzw. Ableitung der Flüssigkeit an den Kammerboden jeweils ein U-förmiges Rohr oder ein anderes an sich bekanntes Mittel angeschlossen ist, welches einen Flüssigkeitsverschluß bildet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen