DE853902C

DE853902C - Method and device for thickening solutions by freezing them out and separating the frozen-out component from the remaining solution

Info

Publication number: DE853902C
Application number: DEG2888D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing Nesselmann
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1943-04-18
Filing date: 1943-04-18
Publication date: 1952-10-30

Description

Verfahren und Einrichtung zum Eindicken von Lösungen durch Ausfrieren und Trennen des ausgefrorenen Bestandteiles von der Restlösung Es ist bekannt, Lösungen durch Anwendung von Kälte einzudicken. Man geht dabei so vor, daß einer der Bestandteile der Lösung. z. P,. das Wasser, an gekühlten Flächen ausgefroren und durch mechanische Hilfsmittel, z. B. Schabeeinrichtungen, von der Fläche entfernt wird. Es bildet sich dann ein aus Kristallen und Restlösungen bestehender Brei, aus dem durch weitere mechanische Hilfsmittel die Kristalle ausgetragen werden, so daß die Restlösung übrigbleibt. Sehr häufig haftet den Kristallen nocll so viel Voll der Restlösung an, daß noch eine Nachbehandlung in Schleudern oder Nutschen erforderlich ist, um eine genügende Trennung der Kristalle von der Restlösung zu erzielen.Method and device for thickening solutions by freezing them out and separating the frozen component from the residual solution It is known solutions to thicken by applying cold. One proceeds in such a way that one of the components the solution. z. P ,. the water, frozen on chilled surfaces and mechanically Aids, e.g. B. scraping devices, is removed from the surface. It educates Then a paste consisting of crystals and residual solutions is formed, from which further mechanical aids the crystals are discharged, so that the residual solution remains. Very often enough of the residual solution adheres to the crystals indicates that after-treatment in centrifugation or suction filtration is required to achieve a sufficient separation of the crystals from the residual solution.

Die vorliegende Erfindung gestattet es nun, das Eindicken der Lösung und die Trennung von Kristallen und Restlösung kontinuierlich in einem einzigen Arbeitsgang und in einem einzigen Apparat vorzunehmen. Dies geschieht in der Weise, daß die Lösung auf eine rotierende Kühlfläche aufgebracht wird, wobei der ausgefrorene Anteil von der Fläche abgeschabt und die Restlösung durch Zentrifugalkräfte abgespritzt wird. Eine nach diesem Verfahren arbeitende' Einrichtung übernimmt also gleichzeitig,das Ausfrieren der Kristalle und das Trennen in einer Zentrifuge Eine hesonders zweckmäßige Anordnung ergibt stich, wenn man die rotierende Kühlfläche als Rohr ausbildet, das innen gekühlt und außen mit dereinzudickenden Lösung beaufschlagt wird. Die Kühlung des Rohres kann dabei durch Kühlsole erfolgen, welche ,im Falle einer vertikalen Anordnung des Rohres am oberen Ende eingespritzt wird und am unteren Ende abläuft. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Rohr direkt durch verdampfendes Kältemittel zu kühlen. In diesem Falle muß das Kältemittel durch entsprechend abgedichtete Drehzapfen dem Rohr zugeleitet und aus dem Rohr abgeleitet werden. The present invention now allows the solution to be thickened and the separation of crystals and residual solution continuously in one Operation and to be carried out in a single device. This is done in the way that the solution is applied to a rotating cooling surface, the frozen Share of the surface is scraped off and the residual solution is removed by centrifugal forces is hosed. A facility operating according to this procedure takes over at the same time, freezing out the crystals and separating them in a centrifuge one A particularly practical arrangement results in a stab if you use the rotating cooling surface forms a tube that is cooled inside and exposed to the solution to be thickened on the outside will. The cooling of the pipe can be done by cooling brine, which, in the case a vertical arrangement of the tube is injected at the top and at the bottom End expires. Of course, it is also possible to evaporate the pipe directly through To cool refrigerant. In this case, the refrigerant must be appropriately sealed Trunnions fed to the pipe and derived from the pipe.

Die vom Rohräußeren durch die Zentrifugalkräfte abgeschleuderte Restlösung wird gemäß der Erfindung von einem das Roher nahezu vollständig umgebenden Mantel aufgefangen und kann bei vertikaler Anordnung unten abgeleitet werden. Die Entfernung der Kristalle erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Schabevorric!htung, die durch, einen Schlitz des Mantels hindurch ragt und auf der gleitend die Kristalle den Mantelraum verlassen können. Unmittelbar hinter der Schabeeinrichtung im Sinne der Drehrichtung des Rohres wird beispielsweise durch Düsen die Lösung auf das Rohr aufgespritzt. Auf diese Weise erreicht man, daß, je weiter man im Sinne der Drehrichtung fortschreitet, immer weniger Restlösung abgeschleudert wird, so daß durch den Schlitz, der zur Entfernung der Kristalle notwendig ist, praktisch keine Restlauge mehr hindurchtritt. The residual solution thrown off from the outside of the tube by centrifugal forces is according to the invention by a jacket almost completely surrounding the pipe caught and can be diverted at the bottom with a vertical arrangement. The distance the crystals are carried out in a manner known per se with the help of a scraper device, which protrudes through a slot in the jacket and on which the crystals slide can leave the jacket room. Immediately behind the scraping device in the sense the direction of rotation of the pipe is for example through nozzles the solution on the pipe sprayed on. In this way you achieve that the further you go in terms of the direction of rotation progresses, less and less residual solution is thrown off, so that through the slot, which is necessary to remove the crystals, practically no residual liquor passes through.

Weitere konstruktive Einzelheiten ergeben sich aus den Abb. I und 2, an denen die Erfindung näher erläutert wird. Further structural details emerge from Figs. I and 2, on which the invention is explained in more detail.

Abb. I ,zeigt die zur Ausübung des Verfahrens zweckmäßige Einrichtung von oben gesehen, Abb. 2 stellt eine Seitenansicht dar. Fig. I shows the appropriate equipment for performing the procedure seen from above, Fig. 2 is a side view.

Mit I ist das rotierende Rohr bezeichnet, mit 2 der Mantel. Das Rohr I dreht sich, wie der eingezeichnete Pfeil zeigt, im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers. Durch die Düsen 3, die unmittelbar hinter dem Schabemesser 4 liegen und daher in Abb. 2 gestrichelt eingezeichnet sind, wird die Lösung auf das Äußere des Rohres I aufgespritzt. The rotating tube is designated with I, the jacket with 2. The pipe As the arrow shows, I rotates in the opposite direction of the Clockwise. Through the nozzles 3, which are located directly behind the scraper 4 and therefore shown in dashed lines in Fig. 2, the solution is applied to the exterior of the pipe I sprayed on.

Die Kühlung erfolgt in diesem Fall durch Kühlsole, die durch Rohr 5 in das Innere des Rohres an dessen oberem Ende eingespritzt wird. Am äußeren Umfang des rotierenden Rohres bilden sich nun Kristalle, die durch das Messer 4 abgeschabt werden und durch den Mantel'schlitz 6 den Mantelraum in Richtung der gestrichelten Pfeile verlassen, um außerhalb von einer geeigneten Schale aufgefangen zu werden. Die Restlösung spritzt in Richtung der radial gezeichneten Pfeile gegen das Innere des Mantelrohres und wird unten durch Rohr 7 abgelassen. Die Kühlsole durchfließt das Innere des Rohres von oben nach unten, wird unten in die Schale 8 abgeschleudert und verläßt diese schließlich durch Rohr 9, um nach erneuter Kühlung im Verdampfer einer Kältemaschine durch Rohr 5 dem Apparat erneut zugeführt zu werden. Das rotierende Rohr I wird beispielsweise in zwei Kugellagern 10 und I I gelagert und über Riemenscheibe I2 mit Hilfe des Riemens I3 von einem ebenfalls mit einer Riemenscheibe 14 versehenen Elektromotor 15 angetrieben. Der Spritzring I6 sorgt dafür, daß keine Lösung in die Kugellager 10 und 11 eindringen kann. Die Kugellager selbst werden durch einen Fuß I7 gehalten.The cooling takes place in this case by cooling brine, which by pipe 5 is injected into the interior of the tube at its upper end. On the outer circumference Crystals are now formed in the rotating tube and these are scraped off by the knife 4 and through the jacket slit 6 the jacket space in the direction of the dashed line Leave arrows to be caught outside by a suitable bowl. The remaining solution sprays towards the interior in the direction of the radially drawn arrows of the jacket pipe and is drained down through pipe 7. The cooling brine flows through the inside of the tube from top to bottom is thrown off into the shell 8 below and finally leaves this through pipe 9 to after renewed cooling in the evaporator a refrigeration machine through pipe 5 to be fed back to the apparatus. The rotating Tube I is supported, for example, in two ball bearings 10 and I I and over a pulley I2 by means of the belt I3 from a belt pulley 14 which is also provided Electric motor 15 driven. The splash ring I6 ensures that no solution in the ball bearings 10 and 11 can penetrate. The ball bearings themselves are through a Foot I7 held.

Bei der Ausübung des Verfahrens kann es unter Umständen zweckmäßig sein, die durch Leitung 7 abfließende Restlösung nochmals im Kreislauf über das rotierende Rohr zu führen. Man kann dann entweder die frische Lösung der Restlösung im unteren Teil I8 des Mantels 2 zuführen und dann die Mischung durch die Rohre 3 wieder aufspritzen. When carrying out the procedure, it may be appropriate under certain circumstances be, the residual solution flowing off through line 7 again in the circuit via the rotating pipe guide. One can then either use the fresh solution of the remaining solution in the lower part I8 of the shell 2 and then the mixture through the pipes Inject 3 again.

Man kann aber auch die Rohre 3 in zwei Gruppen einteilen, von denen die eine im Kreislauf geführte Restlösung, die andere die frische Lösung auf das Rohr aufspritzt.But you can also divide the tubes 3 into two groups, of which one of the remaining circulating solutions, the other the fresh solution on the Splashed pipe.

PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Eindicken von Lösungen durch Ausfrieren und Trennen des ausgefrorenen Bestandteils von der Restlösung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf eine rotierende Kühlfläche aufgebracht wird, wobei der ausgefrorene Anteil von der Fläche abgeschabt und die flüssige Restlösung durch Zentrifugalkräfte abgespritzt wird. PATENT CLAIM: I. Method of Thickening Solutions by Freezing Out and separating the frozen component from the residual solution, characterized in that that the solution is applied to a rotating cooling surface, the frozen Part scraped off the surface and the residual liquid solution by centrifugal forces is hosed.

Claims

2. The method according to claim I or one of the following, characterized in that that the solution to be thickened is sprayed onto the pipe through nozzles located in the The sense of the direction of rotation of the pipe are located immediately behind the scraper.

3. The method according to claim I or one of the following, characterized in that that the inside of the pipe is cooled by brine, which is at the top of the pipe is sprayed against the inner wall and leaves the tube at the lower end.

4. The method according to claim I or one of the following, characterized in that that the inside of the tube is cooled directly by evaporating refrigerant, the is supplied or discharged through appropriately sealed pivot pins.

5. The method according to claim I, characterized in that the sprayed Residual solution is sprayed back onto the pipe in a circuit with the addition of fresh solution will.

6. Device for performing the method according to claim I, characterized characterized in that the rotating cooling surface is designed as a tube, the inside cooled and exposed to the outside with the solution to be thickened.

7. Device according to claim 6, characterized in that the tube is surrounded by a jacket against which the residual solution passes Centrifugal forces al> is thrown and immediately in the sense of the direction of rotation of the pipe in front of the fixed scraper device has a slot through which the frozen Component leaves the jacket room.

8. Device according to claim 6 or 7, characterized in that if the pipe is in a vertical position, a splash ring is attached to the lower part of the pipe, which prevents the solution from running down the pipe.