DE765006C - Vorrichtung zum Erhitzen von fluessigen Stoffen zur Trennung der fluechtigen Anteile von weniger fluechtigen oder nicht fluechtigen Anteilen, insbesondere Fettsaeuregemischen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Erhitzen von flüssigen Stoffen zur Trennung der flüchtigen Anteile von weniger flüchtigen oder nicht flüchtigen Anteilen, insbesondere Fettsäuregemischen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erhitzen von flüssigen Stoffen zur Trennung der flüchtigen Anteile von weniger flüchtigen oder nicht flüchtigen oder zur Durchführung molekularer Veränderungen unter Entwicklung von Dämpfen in kontinuierlichem Arbeitsgang.
• Es sind bereits Vorrichtungen für diese Zwecke bekannt, die jedoch Nachteile aufweisen. Diese Nachteile können durch die Erfindung vermieden, andererseits bisher unbekannte Vorteile erreicht werden.
• Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung aus mindestens einem horizontal oder nahezu horizontal liegenden röhrenförmigenBehälter, dessen unterer Teil mit einem Doppelmantel von kreissichelförmigem Querschnitt versehen ist, in welchem sich Dampf von etwa 60 bis 350 atü befindet und über dessen gesamter Rieselfläche Abführungsrohre für die Dämpfe angebracht sind oder oberhalb dessen gesamter Rieselfläche ein destillierhelmartiger, ebenfalls röhrenförmiger Aufsatz angeordnet ist, um die in dem Behälter entstehenden Dämpfe möglichst nahe ihrer Entstehungsstelle ableiten oder absaugen zu können Durch diese Vorrichtung wird in an sich bekannter \N'eise die Flüssigkeit in kontinuierlichem Strom, gegebenenfalls unter Vakuum oder unter Durchleiten von Gasen und Dämpfen, zum Zweck des Ausscheidens flüchtiger Bestandteile von weniger flüchtigen oder nicht flüchtigen in Form von Dämpfen oder zum Zweck teilweiser molekularer Umwandlung unter Entwicklung von Dämpfen hindurchgeleitet.
• Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der nutzbaren Heizfläche der Xrorrichtung kann auf die zu erhitzende Flüssigkeit eine viel größere Wärmemenge übertragen werden, als das bei jeder anderen Formgebung glatter Nfantelflächen möglich ist, weil die Heizfläche im Verhältnis zur Flüssigkeitsmenge groß ist.
• Die Beheizung der Heizflächen mit Hochdruckdampf von mehr als 60 atü und der entsprechenden Temperatur auch beim Verdampfen von flüchtigen Stoffen mit wesentlich niedrigerem Siedepunkt, z. B. von Fettsäure oder Glvzerin, bietet bedeutende Vorteile gegenüber der Heizung mit Dampf niedriger Temperatur, weil die übertragbare NN'ärmemenge der Temperatur der beiden AIedien direkt proportional ist und die verdampfte Flüssigkeitsmenge wieder proportional der übertragenen \N'ärmemenge, wodurch der Verdampfungsprozeß wesentlich beschleunigt und die Leistungsfähigkeit der Apparatur bedeutend vergrößert wird. Die \'orrichtung entsprechend der Erfindung ist in sehr wirtschaftlicher ÄVeise herzustellen, denn nur ein von kreiszvlindrischenNIantelflächen begrenzter Heizmantel ermöglicht die niedrigste ÄVandstärke und damit die wirtschaftlichste Herstellung der Behälter. Beispielsweise wird bei einem röhrenförmigen Behälter von kreisförmigem Ouerschnitt und einem Durchmesser von 300 mm die ÄVandstärke des inneren und äußeren Teils des kreissicllelförmigen Dampfmantels für einen Druck von etwa 300 atü und einer Temperatur bis 500 nur S bis 10 mm betragen.
• Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die flüchtigen Anteile der erhitzten Stoffe oder die durch das Erhitzen entstandenen Zersetzungsdämpfe auf möglichst kurzem ziege von der Entstehungsstelle entfernt, um zu verhüten, daß kondensierte Teile der Dämpfe wieder in die Flüssigkeit gelangen oder daß Dämpfe vorübergehend wieder gelöst werden, wenn sie mit der Flüssigkeit in Berührung bleiben. Diese Erscheinung tritt beispielsweise bei den bekannten dephlegmatorartig wirkenden senkrechten Destillierkolonnen auf, die mit Zwischenböden, Verzögerungsfüllung oder ähnlichen Hilfsmitteln ausgestattet sind und bei denen die Flüssigkeit oben zufließt und unten abgeleitet wird Bei diesen Apparaten müssen die entwickelten Dämpfe im Gegenstrom von unten nach oben durch die strömende Flüssigkeitssäule streichen. um die Kolonne dann oben zu verlassen.
• Durch die Erfindung wird dieser Übelstand völlig dadurch beseitigt. daß die Dämpfe über der gesamten Rieselfläche durch eine Längsöffnung im oberen Teil des röhrenförmigen Behälters abgeführt werden. Über der Längsöffnung ist ein ebenfalls röhrenförmiger Aufsatz vorhanden, der als Destillierhelm wirkt und durch den die Dämpfe in einem bekannter Oberflächenkühler gelangen. Allstatt durch einen langgestreckten röhrenförmigen Dcstillierhelm können die Dämpfe aus dem oberen Teil des röhrenförmigen Behälters auch durch eine Reihe von einzelnen Destillierhelmen abgeleitet werden. die in einen gemeinsamen Kühler münden.
• Der eriindungsgemäße Behälter kann zz-eckmäßig auch durch Querwände unterteilt und mit Verzögerungsfüllung beschickt sein. un: die Strömungsrichtung der Flüssigkeit dauernd zu ändern und stetig andere Teile mit der beheizten Wandung zu günstiger ÄVärmeübertragung oder mit gegebenenfalls eingeleiteten Gasen oder Dämpfen in Berührung zu bringen.
• Es können zwecksmäßig zwei oder mehrere Behälter derart hintereinandergeschal tet und in bezug aufeinander so angeordnet sein, daß die Flüssigkeit im freien Fall von dem einen in den nächsten Behälter gelangen kann. um bei großen Leistungen eine unpraktischeBaulänge zu vermeiden. Die hintereinandergeschalteten Behälter können auch durch barometrische Siphonrohre miteinander verbunden sein, so daß in den einzelnen Behältern ein verschieden hohes Vakuum hergestellt werden kann. Um die Fließgeschwindigkeit in den Behältern zu regeln, werden sie zweckmäßig mit bekannten Einrichtungen versehen, um die Neigungswinkel zur Horizontalen verändern zu können.
• In Fällen. in denen im Laufe des Durchströmens durch die \'orrichtung wesentliche Anteile verdampfen, kann zweckmäßig der Durchmesser der aufeinanderfolgenden röhrenförmigen Behälter stufenweise verringert werden, um das Verhältnis zwischen Fassungsraum, Füllung und Heizfläche aufrechtzuerhalten.
• Die Fig. I bis 4 der Zeichnung stellen zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands schematisch im Längsschnitt und im Querschnitt dar.
• Bei der Ausführungsform nach Fig. I und 2 ist ein Behälter vorgesehen. bei dem in einem zvlindrischen Kessel I ein zu lilldriSCheS Gefäß 2 exzentrisch so angeordnet ist, daß der Kessel I und das Gefäß 2 an ihren obersten Teilen einander berühren. Es entsteht so ein sichelförmiger Raum- 3, der mittels einer Leitung 4 an eine Dampfzuleitung und mittels einer Leitung 5 an eine Kondenswasserableitung angeschlossen ist. Die Stirnwände des Kessels I haben Stutzen 6, 7, durch welche die zu erwärmenden flüssigen Stoffe in das Gefäß 2 ein- und ausgeführt werden. Das Gefäß 2 trägt oben Destillierhelme 8, die an eine an sich bekannte Kondensationsanlage angeschlossen sein können. Im Gefäß 2 sind in regelmäßigen Abständen voneinander Querwänden vorgesehen, welche die Durchlaufgeschwindigkeit des Destill ationsgutes verändern. Die Behälter können, wie die Fig. 2 zeigt, schräg gestellt und hintereinandergeschaltet werden, so daß das flüssige Destillationsgut der Reihe nach mehrere Behälter durchfließt Um den Flüssigkeitsstand im Gefäß 2 ändern zu können, werden vorteilhaft von außen zu bedienende Schraubenstopfbüchsen 12 od. dgl. (Fig. 3 und 4) vorgesehen, durch die das Abflußrohr in verschiedener Höhe eingestellt werden kann.
• Statt einer Vielzahl von Destillationshelmen kann, wie Fig. 3 zeigt, eine über die ganze Länge des Kessels sich erstreckende Haube IO vorgesehen sein.
• Die flüchtigen Bestandteile, die aus dem Flüssigkeitsspiegel austreten, entweichen auf dem kürzesten Wege aus dem Behälter 2.
• In dem Gefäß 2 können Füllungen angebracht werden, welche die Berührungsflächen mit durchgeleiteten Gasen vergrößern und welche den Wärmeaustausch dadurch begünstigen, daß sie den Flüssigkeitsstrom aufbrechen und die Teilströme gegen die Nvärmeabgebende Wandung führen. Die hintereinandergeschalteten Behälter können durch barometrische Siphonrohre miteinander verbunden sein, um in ihnen verschiedene Vakuumverhältnisse zu ermöglichen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Vorrichtung zum Erhitzen von Flüssigkeiten in kontinuierlichem Strom, gegebenenfalls unter Vakuum oder unter Durchleiten von Gasen und Dämpfen, zum Zweck des Ausscheidens flüchtiger Bestandteile von weniger flüchtigen oder nicht flüchtigen in Form von Dämpfen oder zum Zweck teilweiser molekularer Umwandlung unter Entwicklung von Dämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens einem horizontalen oder nahezu horizontal liegenden röhrenförmigen Behälter besteht, dessen unterer Teil mit einem Doppelmantel von kreissichelförmigem Querschnitt versehen ist, in welchem sich Dampf von etwa 60 bis 350 atü befindet und über dessen gesamter Rieselfläche Abführungsrohre für die Dämpfe angebracht sind oder oberhalb dessen gesamter Rieselfläche ein destillierhelmartiger, ebenfalls röhrenförmigerAufsatz angeordnet ist, um die in dem Behälter entstehenden Dämpfe möglichst nahe ihrer Entstehungsstelle ableiten oder absaugen zu können.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Gefäßes (2) durch Querwände unterteilt und gegebenenfalls mit Verzögerungsfüllung ganz oder teilweise gefüllt ist, um sowohl die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit als auch dieBerührungsflächen mit durchgeleiteten Gasen vergrößern zu können.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen hintereinandergeschalteten Behälter durch barometrische Siphonrohre miteinander verbunden sind, um dn den einzelnen Gefäßen verschiedene Vakuumverhältnlisse zu ermöglichen.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen hintereinandergeschalteten Behälter in ihrer Neigung verstellbar sind, um die Durchflußgeschwindigkeit der Flüssigkeit regeln zu können.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I mit mehreren hintereinandergeschalteten Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen hintereinandergeschalteten Behälter in der Reihenfolge von oben nach unten kleineren Durchmesser haben entsprechend der durch teilweise Verdampfung im Verlauf des Durchfließens verringerten Flüssigkeitsmenge, um das relative Verhältnis des Behälterdurchmessers zur Heizfläche und zur Flüssigkeitsmenge dauernd gleichhalten u können.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein in seiner Höhe von außerhalbdes Behälters einstellbares Ausfluß rohr vorgesehen ist, um den Flüssigkeitsspiegel in verschiedener Höhenlage einstellen zu können.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 534 455, 543 105, 574 561, 686 898.