DE91318C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bildet eine Verbesserung der durch die englische Patentschrift Nr. 16726/1892 und die deutsche Patentschrift Nr. 78749 bekannt gewordenen Verfahren, Flüssigkeiten durch Schleuderkraft an der Innenseite einer Trommel in dünner. Schicht auszubreiten und mit Gasen oder Dämpfen in Berührung zu bringen. Die Eigenart der Erfindung besteht in mehreren concentrisch zu einander angeordneten, sich drehenden Trommeln, von denen die äufsere beheizt wird. Die auf der Innnenwandung dieser Trommel sich bildenden Dämpfe dienen zur Beheizung der zweiten Trommel u. s. w. Die. Zeichnung stellt zwei Ausführungsformen der Vorrichtung dar.

In vielen Fällen, wie. z. B. bei der Raffinerie Von Oelen und dergl., sind bisher infolge der hierbei bestehenden Schwierigkeiten zur Erzielung einer bestimmten Leistung eine ganze Reihe von Einrichtungen nöthig gewesen, um sowohl die Rohpr.oducte zu verdampfen, als auch eine vollständige Destillation der raffinirten Producte vornehmen zu können.

Bei der in Fig. 1 und ia dargestellten Vorrichtung findet in einer Heiz- oder Verdampfvorrichtung eine mehrfache Verdampfung statt, so dafs ein oder mehrere Condensatoren oder Kühler in einem Apparat vereinigt sind.

In die äufsere, konisch oder cylindrisch mit glatter oder gewellter Mantelfläche versehene, sich drehende Heiz- oder Verdampftrommel a sind zwei weitere Trommeln Ci₁ und a₂ derart gelegt, dafs sie zugleich mit a um dieselbe horizontale, verticale oder geneigte Achse sich drehen.

Der Antrieb wird durch das Zahnrad q bewirkt. Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise:

Durch ein Bündel concentrischerRöhren dd^ d.₂, deren obere Hälfte durch eine durchgehende horizontale Scheidewand von der unteren Hälfte vollständig getrennt ist, fliefst im unteren Theile derselben die zu verdampfende bezw. zur Kühlung dienende Flüssigkeit durch die Abzweige ee_x e.₂ den sich drehenden Trommeln a α_Ύα₂ zu, in welchen die Flüssigkeit in gleichmä'fsig dünner Schicht vertheilt wird.

Um gleichzeitig eine vorteilhafte Vertheilung der Flüssigkeit längs der Innenwand der Trommeln zu erhalten, sind Schneckenpaare r T₁ r₂ so angeordnet, dafs sie die Flüssigkeit von einem Ende der Trommel zum anderen bewegen.

Die Trommeln erweitern sich auf der einen Seite zu einem ringförmigen Räume s S₁ S₂, welcher von der Flüssigkeit bis zu derjenigen Höhe ausgefüllt wird, dafs dieselbe mit der ■die innere Trommelfläche bedeckenden Flüssigkeitsschicht in Verbindung steht.

Die an der Aufsenseite der Trommeln a_L a₂ angebrachten Schneckenpaare T₁ r₂, welche mit dem ringförmigen, mit Flüssigkeit ausgefüllten Raum verbunden sind, befördern bei ihrer Bewegung die Flüssigkeit nach dem anderen Trommelende hin.

Um die Schnecken r T₁ r₂ zu bewegen, sitzen auf der festen Achse t ebenfalls feste Antriebsräder u' u" u'", welche je mit einem kleineren, fest auf der Schneckenwelle sitzenden Triebrad u U₁U₂ durch Ketten oder dergl. in Ver-

bindung stehen. Infolge der Drehung der Trommeln entsteht dann wegen der kleineren Umfange der Räder u U₁ W₂ gegen die gröfseren u' u" u'" eine Relativbewegung der ersteren und damit eine Drehung und Förderung der Schnecken.

Damit auch bei dem an der Innenseite der Trommel α gelagerten. Schneckenpaare r eine Aufnahme und Förderung der im Räume befindlichen Flüssigkeit eintritt, wird letztere durch Schöpfrädchen ν der Schnecke zugeführt.

Während die Schnecken r_x und r₂ auf der Aufsenseite der Trommeln a_x und a₂ gelagert sind, wodurch eine leichte Zuführung der Flüssigkeit zu den Schnecken erzielt wird, mufs auf diesen Vortheil bei der Schnecke r verzichtet werden. Wäre die Schnecke auf der Aufsenseite der Trommel α gelagert, so würde dadurch zunächst der dichte Abschlufs des Mauerwerks um die Trommel α unmöglich sein und ein fortwährendes Abdrängen der Gase von der Trommelfläche herbeigeführt werden, indem die Schneckengehäuse ähnlich wie Ventilatorflügel wirken und die Gase an das Mauerwerk andrücken würden. Es mufs daher, um dem vorzubeugen, die Schnecke r auf die Innenseite des Cylinders a verlegt werden, woraus sich allerdings die Nothwendigkeit ergiebt, die Flüssigkeit den Schnecken mittelst Schöpfrädchen zuzuführen.

Auf der dem Ein- und Austritt der Flüssigkeit zugekehrten Seite der Trommeln sind ebenfalls ringförmige Hohlräume w W₁ W₂ geschaffen, in welche die beheizte und erwärmte Flüssigkeit durch' die Transportschnecken geleitet, und welche von der auf dem inneren Trommelmantel befindlichen Flüssigkeitsschicht durch einen vorspringenden Rand χ X₁ x₂ getrennt wird.

Aus den Räumen w W₁ W₂ wird dann der Ueberschufs der erwärmten Flüssigkeit durch die Schöpfrohre h Ji₁ /?₂ und die obere Hälfte der concentrischen Rohre d d_x d₂ abgeleitet.

Die beiden inneren Trommeln Ci₁ a₂ sind noch an ihrer Aufsenseite mit einer Reihe muldenförmiger Schalen^ und y₂ umgeben, welche sich, einander übergreifend, über die freie Länge der Trommeln a_Y a₂ erstrecken. Jede dieser Schalen^y.₂ steht an dem einen Ende mit je einem gemeinschaftlichen Ringrohr ^₁ ^₂ in Verbindung, aus welchem zwei Rohrstutzen a' a" in die aufserhalb der Stirnwand des Apparates angebrachten und mit demselben rotirenden ringförmigen Rinnen b' b" münden.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende:

Die durch eine Feuerung erzeugten Heizgase umspülen, den Feuerzügen folgend, die gesammte äufsere Trommelfläche, bis sie nach ihrer Ausnutzung in den Schornstein entweichen.

Ihre Wärme theilt sich in gleichmäfsiger Weise der die ganze Trommelinnenfläche a auch gleichmäfsig bedeckenden Flüssigkeitsschicht mit, welche schnell verdampft. Die Dämpfe gelangen, die Zwischenräume der. Schaleny₁ passirend, an die Aufsenseite der rotirenden Trommel CL₁ und schlagen sich hier nieder, da die Trommel durch zu verdampfende Flüssigkeit, welche durch das Rohr e_x auf die Innenfläche der Trommel gelangt, gekühlt wird.

Der Niederschlag wird nun von der Aufsenseite der Trommel U₁ abgeschleudert und von den Schalen y₁ aufgefangen, welche gleichzeitig durch die gegenseitige Ueberdachung ein Zurückfallen des Niederschlages auf die Trommel a verhindern. Dieser Niederschlag wird alsdann von den Schalen Jr₁ gleichfalls infolge der Schleuderkraft gehalten und nach dem gemeinschaftlichen Ringrohr ^₁ und von da durch a_x nach der Rinne b' geleitet, von wo das Schöpfrohr h' das Condensationsproduct abführt.

Die bei der Condensation frei werdende Wärme wird nun von der die Innenwand der Trommel Ci₁ bedeckenden dünnen Schicht der Kühlflüssigkeit aufgenommen, welche daher ihrerseits verdampft. Die sich entwickelnden Dämpfe werden an der Aufsenseite der sich drehenden Trommel a.₂ niedergeschlagen und es wiederholt sich der eben beschriebene Vorgang, worauf der Niederschlag nach den Schalen J^₂, von ■> hier nach dem gemeinschaftlichen Ringrohr ^₂ und von da durch den Stutzen a" nach der Rinne b" gefördert wird, von wo er durch das Schöpfrohr h" abgeleitet werden kann.

Die durch e₂ zugeleitete Kühlflüssigkeit mufs eine etwas niedrigere Temperatur als die durch β_λ zugeführte und letztere wiederum etwas niedrigere Temperatur als diejenige der auf α entwickelten Dämpfe besitzen, damit der Vorgang in der geschilderten Weise vor sich geht, d. h. eine stufenförmige Condensation eintreten kann, wie dieses bei der Verarbeitung mancher zu destillirenden Stoffe Bedingung ist.

Je nach der Gröfse des zur Verfügung stehenden Temperaturgefälles können auch noch mehr Trommeln in derselben W^Teise angeordnet werden, denen dann ein bestimmtes Theilgefälle zukommt. Es kann ferner die Anordnung so getroffen werden, dafs die Schalen^, welche die zweite Trommel a_A umgeben, mit den zugehörigen Theilen ^₁ a' b' h' fortfallen, so dafs die an derselben niedergeschlagenen Dämpfe wieder auf die erste Trommel α zurückfallen und fortwährend von neuem verdampfen.

Es empfiehlt sich die Fortlassung der Schalen Jr₁JT₂ und dementsprechend die Herstellung freier geräumiger Dampfräume namentlich dann, wenn empfindliche Flüssigkeiten zu verdampfen sind, für welche die unmittelbare Beheizung durch Feuergase von Nachtheil sein würde.

Ueberaus einfach und höchst sparsam gestaltet sich der Betrieb der Anlage, wenn dieselbe Flüssigkeit als Verdampf- und Kühlflüssigkeit dienen kann. Diese fliefst dann durch d.₂ und e₂ auf die innere Wand der Trommel a₂, von wo sie nach ^₂ gelangt und den Transport des Schneckenpaares r₂ in den ringförmigen Hohlraum W₂ befördert und erwärmt durch Zz₂ und die obere Hälfte von d₂ abgeführt wird.

Diese so erwärmte Flüssigkeit kann dann durch (^₁ und e_y auf die zweite Trommel a_x gelangen, welche sie in der oben beschriebenen Weise durch Ji₁ und die obere Hälfte von Ii₁ stark erwärmt verläfst, um endlich durch d und e auf die Trommel α zu. kommen und hier unter der Einwirkung der Heizgase zu verdampfen.

Es wirken dann die Trommeln a_x und a₂ an ihrer Aufsenseite als Verdichter, an ihrer Innenseite als Vorwärmer und Verdampfer, so dafs eine gute Ausnutzung des Brennstoffes bei leichter Regulirbarkeit des ganzen Vorganges gesichert ist; denn die Menge der Flüssigkeit und die Gröfse der Heiz- bezw. Kühlflächen kann nicht nur stets so bemessen werden, dafs eine unerwünschte Temperatursteigerung der zu verdampfenden und zu kühlenden Flüssigkeit nicht eintreten kann, sondern man kann auch die innerste Trommel auf irgend eine geeignete Weise so kühlen, dafs die an α abgegebene Wärme nach einander alle Trommeln durchwandert.

Fig. 2 und 2 a zeigen eine Abänderung der in den Fig. ι und iä dargestellten Vorrichtung. Die Transportschneckenpaare r T₁ r₂ sind weggelassen und die Ringrohre \_Λ ^₂ der Fig. ι und ι a gleich zu offenen, an den Trommeln a_x a.₂ angebrachten und mit den Schaleny_xy₂ verbundenen Rinnen ausgebildet, aus welchen das Niederschlagsproduct durch die Schöpfrohre h" abgeführt wird. '

Die Trommeln können wieder konisch oder cylindrisch und mit glatter oder gewellter Mantelfläche gestaltet sein. Die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit ist hier in etwas anderer Weise bewirkt. Ein festliegendes Rohr/' ist in der horizontalen, verticalen oder geneigten Achse des Apparates angebracht, durch welches die Zuflufsrohre e e_x e.₂ und die Abfiufsrohre h H₁ K₂ h' h" in den Apparat einmünden bezw. denselben verlassen.

Eine Bewegung der Verdampf- bezw. Kühlflüssigkeit wird hier in der Weise erreicht, dafs dieselbe am entgegengesetzten Ende ihrer Entnahme eingeführt und dann nach den ringförmigen Hohlräumen w W₁ w_% gedrängt wird, sobald ein Höhenunterschied der die Trommelwand a U₁ a.₂ bedeckenden und der die Räume WW_xWc₂ ausfüllenden Flüssigkeit eintritt; da eine dauernde Zu- und Abfuhr der Flüssigkeit stattfindet, so tritt auch eine stete Bewegung der Verdampf- bezw. Kühlflüssigkeit ein, welche einen energischen Wärmeaustausch zur Folge hat.

Im Uebrigen ist die Wirkungsweise des Apparates Fig. 2 und 2a genau dieselbe, wie die bei Apparat Fig. ι und ia beschriebene, und bei derselben Bezeichnung leicht zu verfolgen.

Die bei Fig. ι und ia erwähnte Abänderung (Wegfall der Schaleny_x nebst Zubehör) kann auch hier angewendet werden. Ein Absaugen der in der innersten Trommel a₂ gebildeten Dämpfe kann leicht, wenn nöthig, durch die hohle Welle y geschehen.

Ebenso kann, wenn erforderlich, die festliegende, in Fig. ι gezeichnete Welle t durch eine hohle Welle ersetzt und durch diese die Dämpfe abgesaugt werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Verdampf- und Destillirverfahren mit mehrfacher Wärmeausnutzung, dadurch gekennzeichnet, dafs mehrere concentrisch in einander gelagerte rotirende Trommeln (αά_χ a.₂J, von denen die äufserste beheizt wird, auf der Innenseite von der zu verdampfenden Flüssigkeit unter Verschiebung der letzteren in der Längsrichtung berieselt werden, wobei die in der einen Trommel entwickelten Dämpfe die nächstinnere Trommel aufsen beheizen und so condensirt werden.
2. 2. Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dafs die in einander gelagerten und mit einander verbundenen rotirenden Trommeln mit Vorrichtungen zum Auffangen und Abführen des an den Aufsenflächen der inneren Trommel gewonnenen Condensats verbunden sind, wobei die Wärme von der äufsersten Trommel nach der innersten übertragen wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.