DE955767C

DE955767C - Verfahren zum Eindampfen von Schwefesaeure oder anderen korrodierenden Fluessigkeiten mit aehnlich hohen Siedeppunkten

Info

Publication number: DE955767C
Application number: DEM9380A
Authority: DE
Inventors: Karl Jakobs
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1951-05-01
Filing date: 1951-05-01
Publication date: 1957-01-10

Description

Beim Eindampfen stark korrodierender Flüssigkeiten, z. B. Schwefelsäure, werden die aus den üblichen Baustoffen gefiertigten wärmeübertragenden Wandungen (Heizflächen) nach einer verhältnismäßig kurzen Betriebszeit durch den Angriff der Flüssigkeiten unbrauchbar. Sie müssen gegen neue Wandungen ausgetauscht werden. DieserUmstand hat hohe Betriebs- und Unterhaltungskosten zur Folge.
Es sindnunWerkstoffebekanntgeworden, die gegen den Angriff stark korrodierender Flüssigkeiten, z. B. Schwefelsäure, beständig sind. Ihr Einsatz scheitert aber daran, daß sie nur einen bestimmten Druck zulassen. Wird dieser Druck überschritten, werden sie für Dampf und Flüssigkeit durchlässig.
Solcher Werkstoff ist z. B. imprägnierter Graphit oder durch Sintern von Kohlefeinstäuben bergestellte Werkstoffe mit oder ohne metallischen Überzug.
Wird ein Wärmeaustauschier zum Verdampfen mit Heizrohren aus einem derartigen korrosionsbeständigen Werkstoff ausgerüstet und in üblicher Weise mit Wasserdampf beheizt, so ist die höchstmögliche Heiztemperatur durch den höchstzulässigen Heizdampfdruck festgelegt. Bei diesem kann die für den Werkstoff höchstzulässige Betriebstemperatur aber noch nicht erreicht werden, so daß der Werkstoff nicht voll ausgenutzt werden oder die Verdampfung nicht durchgeführt werden kann Zwecks Beseitigung dieses Nachteils wird erfindungsgemäß zur Übertragung der Wärme von dem vorzugsweise als Heizmittel benutzten Wasserdampf auf die Heizflächen der Eindampfapparatur ein Wärmeträger eingeschaltet, dessen Dampfdrucl bei der höchstzulässigen Betriebstemperatur geringes ist als der höchstzulässige Druck. Ein solcher Wärmeträger ist z. B. Diphenyl oder Diphenyloxyd.
Eine für das neue Verfahren geeignete Anlage ist beispielsweise und schematisch in. der Zeichnung dargestellt.
Der Wärmeaustauscher für das Eindampfen der Flüssigkeit besteht aus einem Behälter I mit dem Heizkörper 2 aus z. B. imprägniertem Graphit und dem Erhitzer für den Wärmeträger in Gestalt eines Behälters 3 mit dem Heizkörper 4 aus z. B. Flußstahl.
Die Heizkörper 2 und 4 sind durch die Rohrleitungen 5 und 6 miteinander verbunden. Die einzudampfende Flüssigkeit tritt bei 7 in den Wärmeaustauscher ein, fließt darin an der äußeren Oberfläche des Heizkörpers 2 entlang und verläßt den Wärmeaustauscher durch die Leitung 8. Hierbei findet insbesondere an dem Heizkörper 2 die Dampfentwicklung statt. Durch 8 strömt dann Dampf oder ein Dampf Flüssigkeits-Gemisch ab.
Durch das Heizmittel, z. B. Wasserdampf, welches bei 9 in den Erhitzer eintritt, den Heizkörper 4 außen umspült und als Kondensat bei 10 wieder austritt, wird der kreisende Wärmeträger im Heizkörper 4 erhitzt oder verdampft. Er gelangt durch die Leitung 5 in den Heizkörper 2, gibt dort seine Wärme ab und fließt durch dieLeitung 6 in den Heizkörper 4 zurück. Wird der Wärmeträger in der Dampfphase verwendet, so sind nur der Heizkörper 4 und die Leitung 6 zum Teil mit flüssigem Wärmeträger gefüllt. Der entstehende Dampf strömt durch die Leitung 5 in den Heizkörper 2, kondensiert dort und gelangt als Kondensat durch die Leitung 6 wieder in den Heizkörper4 zurück, um diesen Kreislauf aufs neue zu beginnen.
Zwischen den Wärmeaustauschern ß und 2 besteht vorteilhaft ein geeigneter Höhenunterschied, um die größtmögliche Leistung zu erreichen.
Bei Verwendung des Wärmeträgers in flüssiger Phase ist das ganze System - Heizkörper 2, Rohrleitung 6, Heizkörper 4 und Rohrleitung 5 ~ mit dem flüssigen Wärmeträger gefüllt. Der Umlauf des Wärmeträgers vollzieht sich entweder auf Grund des Gewichtsunterschiedes, den der Wärmeträger vor und nach dem Erhitzen hat, wobei zwischen den Apparaten I und Erhitzer 3 ein Höhenunterschied vorgesehen wird, oder bei Aufstellung der Apparate I und 3 in einer Ebene durch eine in den Kreislauf des Wärmeträgers angeordnete Fördervorrichtung, z. B. Umwälzpumpe.
An Stelle von Wasserdampf können auch andere Heizmittel, beispielsweise die Verbrennungsgase von z. B. Heizöl oder eines brennbaren Gases, die eventuell mit Luft gemischt werden, oder elektrische Energie verwendet werden.
Statt den Wärmeträger durch beide Heizkörper zu führen, kann man ihn diese außen umströmen lassen oder ihn durch Heizkörper 4 und um Heizkörper 2 oder um Heizkörper 4 und durch Heizkörper 2 leiten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Eindampfen von Schwefelsäure oder anderen korrodierenden Flüssigkeiten mit ähnlich hohen Siedepunkten in Wärmeaustauschern aus Baustoffen, die im wesentlichen aus Kohlenstoff oder Graphit bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscher in an sich bekannter Weise mit einem im Kreislauf durch Erhitzer und Wärmcaustauscher geführten Wärmeträger, dessen Siedetemperatur wesentlich über dler des Wassers liegt und dessen Dampfdruck bei der höchstzulässigen Betriebstemperatur geringer ist als der höchstzulässige Druck, z. B. mit Diphenyl oder Diphenyloxyd, in flüssigem und bzw. oder dampfförmigem Zustand beheizt werden.