DE880750C

DE880750C - Verfahren zur Erzeugung moeglichst trockengesaettigter Mischdaempfe

Info

Publication number: DE880750C
Application number: DEF771A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Foerstner; Wilhelm Dipl-Ing Weyers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-02-04
Filing date: 1950-02-04
Publication date: 1953-06-25

Description

Verfahren zur Erzeugung möglichst trockengesättigter Mischdämpfe Die Erzeugung von Mischdämpfen aus einem Flüssigkeitsgemenge ist besonders in der Destillationstecbnik bekannt. Auch ist die Erzeugung von Energie mittels solcher Dämpfe bekannt, wobei die Dämpfe aus zwei oder mehr Komponenten bestehen müssen, von denen die eine eine hohe Verdampfungswärme und die andere eine niedrige besitzen soll und die aus einander nicht lösenden Flüssigkeiten erzeugt werden. Ein Mischdampf, der diesen Anforderungen genügt, besteht beispielsweise aus den Komponenten Wasser und Benzol.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß eine wirtschaftliche Krafterzeugung, bei der Mischdämpfe der vorgenannten Art als Betriebsmittel verwendet werden, nur gewährleistet ist, wenn alle Komponenten in der Dampfmischung iII möglichst trockengesättigtem Zustand aus dem Flüssigkeitsgemenge erzeugt werden, wenn also die Mengen der Komponenten sich wie ihre Partialdrücke bei der Erzeugungstemperatur verhalten. Ein solcher trockengesättigter Mischdampf stellt sich aber im Betrieb mit Dampfentnahme nicht selbsttätig ein, da die strömenden Dampffäden der einzelnen Komponenten keine Zeit zum Ineinanderdiffundieren haben und damit ein Mischdampf stark wechselnder Zusammensetzung die Folge ist. Die Erfahrung hat gezeigt, daß bei der Erzeugung von Dämpfen aus den Flüssigkeitsphasen Wasser und Benzol der Wasserdampfanteil stets dann zu hoch war, wenn aus dem Mischdampferzeuger relativ größere Dampfmengen entnommen wurden, während der im Ruhezustand, also bei geschlossenem Dampfentnahmeventil erzeugte Mischdampf gemäß den Gesetzen von Dalton und Avogadro aus gesättigten Komponenten bestand, Flüssigkeits- und Dampfphasen also im Gleichgewichtszustand waren. Die Sättigung der beiden Komponenten erfordert eine gewisse Zeit, vor allem aber einen längeren Weg in den einzelnen Flüssigkeitsschichten, besonders in derjenigen mit dem höheren Molekulargewicht, so daß sich bereits in der Flüssigkeit die Diffusion der Dämpfe zu einem einheitlich und gesetzmäßig zusammengesetzten Mischdampf vollziehen kann.-Aus dieser Erkenntnis wird gemäß vorliegender Erfindung die Dampfbildung so geführt, daß sich ein völlig diffundiertes Dampfgemisch noch innerhalb der Flüssigkeiten, also vor Austritt der Dampfblasen in den Dampfraum des Dampferzeugers, bildet. Dieses wird erreicht durch Feinstverteilung der Flüssigkeitskomponenten mittels des folgenden Verfahrens und der dazugehörenden Einrichtungen: Das Mischkondensat, also die Flüssigkeitskomponenten, wird in den unteren Teil des Mischdampferzeugers, dessen untere Flüssigkeitsschicht aus Wasser besteht, durch an sich bekannte Feinverteiler so eingeführt, daß sich das Gemenge auf den ganzen Wasserinhalt verteilt. Diese Verteiler können auch aus verschiedenen Kombinationen von Verteilern bestehen. Es ist wesentlich für den Erfolg dieser Erfindung, daß das Gemenge so tief unter den Flüssigkeitsspiegel der Wasserschicht eingeführt wird, daß sich die entstehenden Dampfbläschen der spezifisch leichteren Flüssigkeit auf ihrem relativ langen Weg des Aufsteigens durch die Wasserschicht des Dampferzeugers mit Wasserdampfmolekülen sättigen können.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Ausbildung von aus jeweils nur einer einzelnen Komponente bestehenden Dampfwolken verhindert und werden damit die Diffusionswege zwischen den einzelnen Fremdmolekülen abgekürzt, so daß die Einzelfremdmoleküle von allen Seiten strahlenförmig und kurzwegig ineinander diffundieren können.
Der so erzeugte Dampf passiert anschließend die Flüssigkeitsschichten der spezifisch leichteren Komponenten, die jeweils etwa 300 mm betragen sollen, und entweicht schließlich in allen Teilkomponenten und als Ganzes vollständig gesättigt in den möglichst hohen Dampfraum.
Ein wesentlicher Bestandteil dieser Erfindung ist ferner der Aufstellungsort des Heizsystems für den Mischdampferzeuger. Die Beheizung der Flüssigkeiten hat so zu erfolgen, daß der Wärmeübergang vom Heizmittel an die Flüssigkeit nur innerhalb der Wasserschicht erfolgt, so daß durch diese Maßnahme die unmittelbare Ausbildung von Dämpfen aus der leichteren Flüssigkeitskomponente ohne eindiffundierte Wasserdampfmoleküle verhindert wird.
-Ein Mischdampf der vorbeschriebenen Art besitzt bei den gebräuchlichen Temperaturen und Drücken während des Betriebs im Gegensatz zum Wasserdampf eine relativ hohe Flüssigkeitswärme, so daß das Kondensat eines solchen Dampfes bei der Erwärmung erheblich größere Wärmemengen aufnimmt als Wasser, ohne daß eine Verdampfung eintritt. So enthält beispielsweise Wasserdampf bei 1000 C rund i60/o und bei 1500 c etwa 2130/0 Flüssigkeitswärme, wogegen Mischdampf aus Wasser und Benzol bei den gleichen Temperaturen eine Flüssigkeitswärme von 26 bzw. 360/0 der Gesamtwärme besitzt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Erzeugung moglichst trockengesättigter M ischdämpfe, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischkondensat fein verteilt tief in den unteren Teil des Mischdampferzeugerinhalts eingeführt und ganz auf diesen verteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung des Verdampferinhalts in der Schicht der spezifisch schweren Flüssigkeit erfolgt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 464301.