DE8464C - Apparat zum Concentriren von Flüssigkeiten mitelst Dampfes in continuirlicher Weise - Google Patents

Description

1879.

Klasse 62.

E. MATTHES & WEBER in DUISBURG. Apparat zum Concentriren von Flüssigkeiten mittelst Dampfes in continuirlicher Weise.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. Mai 1879 ab.

Der nachstehend beschriebene Apparat dient zum Concentriren von Flüssigkeiten, soweit solche durch Verdampfung erfolgt.

Es ist auf den beiliegenden Zeichnungen:

Blatt I eine Ansicht,

Blatt II ein Schnitt A-B-C-D des Grundrisses, Blatt IH ein Grundrifs des Apparates.

Das Bassin G, welches je nach der Qualität der zu concentrirenden Flüssigkeit aus Eisen, Kupfer, Blei oder einem anderen geeigneten Material besteht, ist durch Zwischenwände II des gleichen Materials in sechs oder mehr Abtheilungen J₁ bis J₆ getheilt. Die einzelnen Abtheilungen communiciren untereinander durch Löcher b, vor denen oben und unten offene, senkrechte, in der Höhe mit den Zwischenwänden nahezu abschneidende Kanäle K angebracht sind. In der Abtheilung J₁ steht diese Commimicationsöffnung in der Zwischenwand mit einem Hahn U in Verbindung, durch den die Abtheilung J₁ aufser Communication mit den übrigen Abtheilungen gesetzt werden kann. Durch sämmtliche Abtheilungen hindurch ist das vom Ein- zum Austritt geneigt liegende Dampfrohr b in der Art gelegt, dafs da, wo das Rohr die Zwischenwand durchbricht, eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Wand und Rohr erfolgt. Während dieses Schlangenrohr die Abtheilungen J₁ bis J₆ in Biegungen durchzieht, ist jener Theil desselben, welcher die Verbindung zwischen dem in der Abtheilung Ji liegenden und dem in J₂. sich weiter fortsetzenden Theile vermittelt, an die Aufsenseite des Appexates verlegt und in einer Art mit den Ventilen N, O und P combinirt, die es ermöglicht, den in J_x liegenden Theil des Dampfrohrs beliebig ein- und' auszuschalten, während der die weiteren Abtheilungen J₂ bis Je durchziehende Schlangentheil ungestört benutzt werden kann. Das bei L den Apparat verlassende Dampfrohr ist entweder mit einem Condensationswasserableiter β verbunden oder, was ungleich vortheilhafter ist, mit dem Dampferzeuger so in Verbindung gebracht, dafs der directe Rücklauf des Dampfwassers in denselben erfolgt. j

Das ganze Bassin ist mit einem in Theile zerlegbaren, mit Abzugsrohr versehenen Deckel belegt, welcher, auf den die Zwischenwände um einige Centimeter überragenden Aufsenwänden des Apparates ruhend, den Abzug der Dämpfe zuläfst. Aufserdem ist der Deckel über jeder Abtheilung J_x bis J₆ mit einem verschliefsbaren Loch α versehen, welches ein Entnehmen von Proben aus jeder Abtheilung gestattet. Um eine Abkühlung von aufsen möglichst zu verhindern, ist der Apparat mit einem schlechten Wärmeleiter umgeben.

Die Anwendung sowie die zweckmäfsigste Anordnung des Apparates ergiebt sich aus dem Folgenden:

Das Reservoir Al enthält die zu concentrirende Flüssigkeit. Mit Hülfe des Rohres c, welches bei d mit einem Hahn versehen ist, wird dem Apparat die Lauge zugeführt; dieselbe läuft in die Abtheilung J₆ ein. Ist diese bis zu der in der Zwischenwand befindlichen, in den Kanal mündenden Oeffnung gefüllt, so tritt die Flüssigkeit in die zweite und nach Füllung dieser in die dritte Abtheilung über. Ist der ganze Apparat genügend mit Lauge gefüllt, so wird das Zuflufsrohr c einstweilen geschlossen und durch Oeffnen des Ventils N dem Schlangenrohr Dampf zugeführt. In dem Mafse, als das Volumen der Flüssigkeit durch Verdampfung sich vermindert, läfst man nunmehr continuirlich der Abtheilung J₆ Flüssigkeit zuströmen. Da durch die abwechselnde Stellung der die einzelnen Abtheilungen verbindenden Kanäle K, sowie die Art der Anbringung derselben, die Flüssigkeit gezwungen ist, auf dem (durch Pfeile angedeuteten) möglichst langen Wege dem Dampfstrom im Schlangenrohr entgegen zu fliefsen, so ist bald in den einzelnen Abtheilungen und zwar in der Richtung von J_e nach J₁ eine zunehmende Concentration zu constatiren. Ist die Concentration der Flüssigkeit in der Abthei- hingj_x so hoch gestiegen, wie solche gewünscht wird, worüber wohl in den meisten Fällen das speeifische Gewicht entscheidet, so öffnet man den Abflufshahn S und leitet nunmehr durch richtige Vertheilung des Einlaufe bei T und des Ablaufs bei .5 den continuirlichen Betrieb, welcher jederzeit vermittelst des in den Ablauf eingeschalteten Aräometers V zu controliren ist, ein. Der Umstand, dafs die weitaus meisten Flüssigkeiten, die zur Verdampfung gelangen, mit zunehmender Concentration einen erhöhten Siedepunkt zeigen, kommt diesem continuirlichen Abdampfungfiverfahren sehr zu statten. Der in

das Dampfrohr mit einer seiner Spannung entsprechenden Temperatur eintretende Dampf passiv zunächst die mit der von höchstsiedender Flüssigkeit gefüllte Abtheilung J_x und gelangt auf seinem weiteren Wege durch jene Abtheilungen, in welchen der Siedepunkt des Inhalts erheblich niedriger liegt, bis er schliefslich, die durch den Zuflufs der zu. concentrirenden Flüssigkeit erheblich abgekühlte letzte Abtheilung J₆ passirend, als Condensationswasser zum Austritt gelangt oder in den Dampferzeuger zurückgeführt wird. Da je nach Beschaffenheit der zu concentrirenden Flüssigkeit diese bei fortschreitender Concentration häufig feste Kör-. per ausscheidet, wie dies beispielsweise bei Aetznatronlauge infolge eines Gehalts von Carbonat, Sulfat oder Chlornatrium meistens der Fall ist, und diese Abscheidungen hauptsächlich in der die concentrirteste Flüssigkeit enthaltenden Abtheilung J₁ stattfinden, so ist eine Ausschaltung dieser Abtheilung aus dem Betriebe behufs Reinigung geboten. Dieselbe erfolgt in der Weise, dafs durch Schliefsen des Hahnes U der Zuflufs der Flüssigkeit aus J₁ abgestellt wird, während andererseits die Zuführung des Dampfes durch Schliefsen der Ventile JV und P gehemmt und dafür durch Oeffnen des Ventils O die Zuführung des Dampfes in das die übrigen Abtheilungen durchziehende Rohr vermittelt wird. Hierauf läfst nu.n zunächst durch Oeffnen des Hahnes V die überstehende klare Lauge ablaufen, öffnet dann den Hahn JV, welcher in dem die Reinigungsöffnung Z verschliefsenden Deckel angebracht ist, um so den noch etwa vorhandenen dünnen Theil des Schlammes zu entfernen. Der zurückbleibende consistentere Theil des Bodensatzes wird nach Entfernung des Deckels der Reinigungsöffnung Z mittelst einer Krücke ausgeräumt. Zur Einführung der Stange derselben dient die durch eine Ueberfallmutter gewöhnlich verschlossene Oeffnung X. Nach dieser auf solche Weise in kürzester Frist erfolgten Reinigung wird der Zuflufshahn U wieder geöffnet, und, nachdem genügend Flüssigkeit eingeh.ufen, der Dampf neuerdings in die ursprüngliche Circulation gesetzt. Selbstverständlich können auch die übrigen Abtheilungen, sofern es die Qualität der zu concentrirenden Flüssigkeit wünschenswerth macht, mit Reiniungsöffniingen, wie an Abtheilung I, versehen werden. In solchen Fällen, wo das ablaufende Product, welches die Temperatur des seiner Concentration entsprechenden Siedepunktes hat, nicht sofort eine weitere Verarbeitung finden kann, bei weicher die hohe Temperatur desselben zur Nutzung gelangt, ist es höchst vortheilhaft, die ablaufende Flüssigkeit zur Vorwärmung der neu eintretenden Flüssigkeit zu benutzen. Zu diesem Zwecke i dient das unten erweiterte cylindrische Gefäfs R, \ welches aus einem der Qualität der Flüssigkeit entsprechenden Material hergestellt ist. Die aus dem Reservoir M durch Rohr 8 entnommene vorzuwärmende Flüssigkeit tritt in den unteren Theil des Cylinders (oberhalb der Erweiterung) ein, durchströmt die Spirale, um schliefslich, um ein Bedeutendes vorgewärmt, vermittelst des Rohres g in die Abtheilung J₆ zu gelangen. Die concentrate Flüssigkeit dagegen tritt, um ein Erhebliches abgekühlt, durch das S-förmig gebogene Rohr λ, dessen Ausflufshöhe es bedingt, dafs der Cylinder bis zu einer gewissen Höhe gefüllt bleibt, aus. Die oben erwähnte Erweiterung dieses cylindrischen Gefaf ;es am Fufse desselben dient dazu, die durch die Abkühlung etwa ausgeschiedenen festen Körper aufzunehmen. Da wo gröfsere Quantitäten von Flüssigkeiten zur Verdampfung vorliegen, empfiehlt es sich unter allen Umständen, denDampfapparat, wie schon oben erwähnt, mit dem Dampferzeuger so in Verbindung zu bringen, dafs der Rücklauf des Condensationswassers in jenen möglich ist. Bei der Benutzung dieses Systems ist darauf zu achten, dafs das Kesselwasser schon sieden mufs, wenn man das Condensationswasser zurücklaufen läfst', vorher mufs man dieses durch den Dreiweghahn Z' nach aufsen abfliefsen lassen. Durch Einhüllung des zum Abdampfapparat führenden Dampfrohres Und des Rücklaufrohres mittelst schlechter Wärmeleiter ist der Wärmeverlust auf ein Minimum zurückzuführen. Die auf solche Weise vorherrschend mit Condensationswasser erfolgende Speisung des Dampfkessels gestattet es, ein Kesselsystem zu wählen, welches die gröfste Ausnutzung des Brennmaterials ermöglicht, da die Bildung von Kesselstein, die einem derartigen System meistens hindernd entgegensteht, ausgeschlossen ist.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Ein Apparat, welcher in beliebig viele untereinander communicirende Kammern getheil: ist und mittelst Dampf in continuirlicher Weise Flüssigkeiten verschiedenster Art zr concentriren bezweckt.

2. Die Anwendung einer Combination von Röhren und Absperrmitteln, um beliebige Kammern des Systems während des Betriebes auszuschalten und zu entleeren bezw. zu reinigen.

3. Die Verbindung eines derartigen unter 1 genannten Apparates mit einem Dampfkessel in solcher Weise, dafs der Rücklauf des Condensationswassers ermöglicht wird. (Geschlossene Dampfcirculation.)

4. Die Verbindung mit einem Vorwärmer, welcher die Wärme der concentrirten Flüssigkeit zum Vorwärmen der zu concentrirenden ausnutzt. (Wärmeausnutzung.)

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.