DE907647C - Kuehl-, Kondensations- oder Absorptionsvorrichtung fuer stark korrodierend oder aetzend wirkende Fluessigkeiten, Gase oder Daempfe - Google Patents

Description

In der chemischen Technik steht man oft vor der Aufgabe, korrodierend oder aggressiv wirkende Gase, Dämpfe oder Flüssigkeiten zu kühlen, zu kondensieren oder zu absorbieren. Die dazu verwendeten Kühl-, Kondensations- oder Absorptionsvorrichtungen müssen nicht nur widerstandsfähig gegen Medien wie Chlorwasserstoff, Salzsäure, chlorierte organische Lösungsmittel u. ä. sein, sie müssen auch aus einem Material guter Wärmeleitfähigkeit bestehen. Gummierte Gefäße sind wohl für Salzsäure, nicht aber für organische Lösungsmittel brauchbar, während umgekehrt Bleigefäße zwar für organische Lösungsmittel, nicht aber für Salzsäure verwendbar sind. Gefäße aus silikatischen Stoffen, wie Steinzeug, Porzellan oder Glas, besitzen eine zu geringe Wärmeleitfähigkeit, und Metalle mit der erforderlichen Korrosionsbeständigkeit, wie Zirkon oder Tantal, sind zu teuer, um daraus größere Vorrichtungen herzustellen.

Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Behebung dieser Schwierigkeiten Teile von Kühl- oder Absorptionstürmen aus Graphit herzustellen. Als Konstruktionselemente wurden dabei glatte Rohre oder Platten aus Graphit verwendet. Diese übliche Formgebung wurde jedoch der Eigenart des Graphites nicht gerecht, und die besonderen Vorteile dieses Werkstoffes konnten deshalb nicht entsprechend ausgenutzt

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werden. Insbesondere aber machte die Verbindung der einzelnen Graphitteile untereinander Schwierigkeiten.

Gemäß der Erfindung besteht die Kühl-, Kondensations- oder Absorptionsvorrichtung aus einzelnen, zu einer Säule zusammensetzbaren Hohlkörpern aus flüssigkeitsdichtem Graphit, wobei die Hohlkörper linsen- oder tellerförmige Rotationshohlkörper sind und aus Graphit oder graphithaltigen Preßmassen be-IQ stehen. Diese linsen- oder tellerförmigen Hohlkörper können gemäß der weiteren Erfindung mittels durchbohrter Nippel, die zweckmäßig ebenfalls aus Graphit oder graphithaltigen Preßmassen bestehen, miteinander verbunden sein. Um eine gute Durchwirbelung des durch die Hohlkörper strömenden Mediums und eine innige Berührung mit der inneren Oberfläche der Hohlkörper zu gewährleisten, sind die axialen Bohrungen der Nippel vorteilhaft an einem Ende verschlossen und seitliche Austrittsöffnungen vorgesehen, durch welche das Medium in die Hohlräume der teller- oder linsenförmigen Hohlkörper tritt.

Die Abb. ι bis 3 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung, teilweise im Schnitt.

In Abb. ι ist eine Kühlvorrichtung für Flüssigkeiten, eventuell auch für Gase verwendbar, dargestellt. Die etwa linsenförmigen Hohlkörper 11, von denen einer in Abb. ib im Schnitt dargestellt ist, und die durchbohrten Verbindungsnippel 12 bilden eine Hohlsäule mit wechselndem Querschnitt, die, vorteilhaft von unten nach oben, von der zu kühlenden Flüssigkeit bzw. von dem zu kühlenden Gas durchströmt wird. Wie durch Pfeile angedeutet, strömt das zu kühlende Medium durch die Bohrungen 13 der Nippel in radialer Richtung in die Hohlkörper und aus diesen in die axialen Bohrungen der Nippel.

Die ganze Säule steht, wie angedeutet, in einem Gefäß 14 mit Kühlwasser oder anderer Kühlflüssigkeit. Dieses Gefäß kann, da es nicht mit den korrodierend wirkenden Medien in Berührung kommt, aus beliebigem Material bestehen. Die Vorrichtung läßt sich aber auch in der Weise verwenden, daß das Innere der Säule vom Kühlmittel durchflossen wird und die Säule von dem zu kühlenden Medium umgeben ist, wobei allerdings auch das äußere Gefäß 14 aus korrosionsfestem Material, auf dessen Wärmeleitfähigkeit es aber nicht ankommt, bestehen muß.

In Abb. 2 ist eine Vorrichtung zum Kondensieren von Dämpfen dargestellt. Die linsenförmigen Hohlkörper 21, von denen einer in Abb. 2 a im Schnitt dargestellt ist, entsprechen den Hohlkörpern n der Ausführungsform gemäß Abb. 1, sind aber so gestaltet, daß das Kondensat, das sich an der Innenwandung bildet, in jedem Körper nach der mittleren Öffnung fließt. Die Nippel 22, von denen einer in Abb. 2b im Schnitt dargestellt ist, sind mit der axialen Bohrung nach oben eingesetzt, so daß das Kondensat durch den Nippel nach unten abfließen kann. Der zu kondensierende Dampf wird, wie durch Pfeile angedeutet, von oben eingeleitet und strömt von einem der Hohlkörper zum anderen durch die Verbindungsnippel, aus deren radialen Öffnungen 23 er in die Hohlkörper tritt. Die ganze Säule steht wieder in einem Gefäß 24 mit Kühlflüssigkeit. Auch hier kommen die korrodierenden Dämpfe und das Kondensat mit dem Gefäß 24 nicht in Berührung.

Selbstverständlich können bei den beiden beschriebenen Ausführungsformen in einem Kühlgefäß mehrere oder eine große Anzahl Säulen untergebracht werden, z. B. können die Säulen in von kaltem Wasser durchströmten Kästen stehen oder liegen und gegebenenfalls zu mehreren parallel oder hintereinander geschalteten Aggregaten zusammengefaßt sein.

In Abb. 3 ist eine Kühl- oder Absorptionsvorrichtung dargestellt, bei welcher die zu kühlende bzw. die absorbierende Flüssigkeit außen in dünner Schicht an der Säule entlang fließt, während sich das Kühlmittel innen befindet. Damit die an der Säule herabfließende Flüssigkeit sich gleichmäßig verteilt und sich nicht einzelne Flüssigkeitsfäden bilden, können hier die Hohlkörper 31 etwas anders geformt sein als bei den Vorrichtungen gemäß den Abb. 1 und 2. An der Oberseite der Hohlkörper sind eine oder mehrere Rinnen 35 vorgesehen, in welchen sich die Flüssigkeit sammelt, um dann wieder an den Seiten des Hohlkörpers herabzufließen. Die Nippel, von denen einer in Abb. 3 b dargestellt ist, sind hier mit der axialen Bohrung nach unten eingesetzt, da das Kühlmittel hier vorteilhaft von unten nach oben geführt wird und die Hohlkörper ausfüllt, die Hohlkörper dabei, wie durch Pfeile go angedeutet, durchströmend. Da in diesem Falle das Gefäß 34 mit den korrodierend wirkenden Gasen in Berührung kommt, muß es aus korrosionsfestem Material bestehen bzw., wie in Abb. 3 angedeutet, an der Innenseite mit einer korrosionsfesten Schicht, z. B. einer Gummischicht, überzogen sein.

Außer den Vorteilen der Korrosionsfestigkeit und der guten Wärmeleitfähigkeit, die sich aus der Verwendung von Graphit oder graphithaltigen Preßmassen ergeben, hat der Gegenstand der Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß er aus einer großen Anzahl gleicher Bauteile besteht, die zudem auch für die verschiedenen Verwendungszwecke gleich sein können; beschädigte Teile können leicht ausgewechselt werden, und es ergibt sich eine einfache Lagerhaltung und Ersatzteilbeschaffung.

Die Nippel 12, 22, 32 können am vorteilhaftesten in die Hohlkörper 11, 21, 31 einschraubbar sein, sie können aber auch eingekittet oder mit schwach konischen Paßflächen eingesteckt sein. Die in verschiedenen Ausführungsformen dargestellten Nippel können für alle Einrichtungen, auch für Hohlkörper verschiedener Größe, gleiche Form und gleiche Abmessungen haben, was eine weitere Vereinfachung der Lagerhaltung bedeutet.

Die Hohlkörper ii, 21, 31 sind am einfachsten als Rotationskörper herzustellen, können aber auch vieleckig sein oder andere Formen haben.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kühl-, Kondensations- oder Absorptionsvorrichtung für, stark korrodierend oder ätzend wirkende Flüssigkeiten, Gase oder Dämpfe aus einzelnen, zu einer Säule zusammensetzbaren Hohlkörpern aus flüssigkeitsdichtem Graphit, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper aus linsen-

   oder tellerförmigen Rotationshohlkörpern aus Graphit oder graphithaltigen Preßmassen bestehen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die linsen- oder tellerförmigen Hohlkörper mittels durchbohrter Nippel zu einer Säule vereinigt sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchbohrten Nippel an einem Ende geschlossen sind und seitliche Austrittsöffnungen aufweisen, durch welche die Flüssigkeit bzw. das Gas oder der Dampf in die Hohlräume der linsen- oder tellerförmigen Hohlkörper tritt.
4. 4. Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlende Flüssigkeit die Säule von unten nach oben durchströmt, wobei die Nippel mit der axialen Öffnung nach unten angeordnet sind.
5. 5. Kondensationsvorrichtung nach einem der ao Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zu kondensierende Dampf von oben in die Säule eintritt, wobei die Verbindungsnippel mit der axialen Bohrung nach oben angeordnet sind.
6. 6. Kühl- oder Absorptionsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlende bzw. die absorbierende Flüssigkeit an der Außenseite der Säule herabfließt, während die Säule von Kühlmittel durchflossen wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   C. L. Mantell, Industrial Carbon, Second Edition, 1946, Verlag D. van Nostrand, New York, S. 343/344;

   U. R. Hatfield and C. E. Ford, Development of »Karbate« materials and their applications, American Institute of Chemical Eng., 1945, S. 140/141.

   Hierzu i Blatt Zeichnungen

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