PL16339B1 - - Google Patents

Description

Korzysci, wynikajace ze stosowania wy- sokosprezonej i przegrzanej pary do wytwa¬ rzania energji, znane sa dostatecznie. To samo dotyczy nietylko wytwarzania sily, lecz takze jednoczesnie .pokrywania zapo¬ trzebowania sily i ciepla. W tym ostatnim przypadku istnieja dwie mozliwosci; w pierwszym przypadku zuzycie sily jest wieksze niz zapotrzebowanie ciepla, w dru¬ gim zas przypadku, zapotrzebowanie cie¬ pla jest wieksze od zapotrzebowania sily.Aby zadoscuczynic przypadkowi pierwsze¬ mu BAJlepszem byloby postepowanie jak ni¬ zej: wysokosprezotia pare nalezaloby pod¬ dac mozliwie daleko posunietemu rozpre¬ zeniu, a zatem wyzyskac ja do wytwarza¬ nia sily, a zapotrzebowanie ciepla pokryc odlocuiami o niskiej preznosci. W drugim przypadku wysokosprezona pare rozpreza sie tylko o tyk, o ile to fest potrzebne do wytworzenia niezbednej sily.Jednakze jesli z "jakichkolwiek wzgle¬ dów uzycie wysokosprezonej pfary nie jest pozadane dla odbiornika ciepla, to wów¬ czas, gdy zapotrzebowanie sily jest male, wytwarzanie wysokosprezonej pary jest bezwartosciowe, a zatem odpadaja tu rów¬ niez gospodarcze racje takiego prowadze¬ nia procesu. Jednakze stosunki te zmienia¬ ja sie zupelnie, jesli odbiornik ciepla jest tak urzadzony, ze przy odpowiednich pro¬ cesach chemicznych korzystne dlan jest stosowani wyzszych cisnien, a tern samem wyzszych temperatur, niz w zwyklych do¬ tychczasowych takich samych procesach.Ta zaleta wynalazku moze sie z jednej** strony ujawniac w moznosci stosowania malych powierzchni ogrzewczych, a zatem Q^lj^ono,(^^0^owie aParatury» wijgleanie zwleRzeniii sprawnosci, z dru¬ giej zas strony przy uzyciu wyzszych tem¬ peratur i cisnien zyskuje sie korzysci che¬ miczne przy prowadzeniu procesów ciepl¬ nych.Wogóle w przemysle chemicznym, przy prowadzeniu procesów zuzywajacych cie¬ plo, np. przy rozpuszczaniu soli w celu kry¬ stalizacji, temperature srodka oddajacego cieplo, njp. pary kilb tym podobnego, nale¬ zalo dobierac odpowiednio do osiagniecia wymaganej temperatury procesu w celu rozpuszczenia, a wiec temperatury lezacej wpoblizu punktu wrzenia.Jesli nawet od reguly tej odstepowano, to tylko pozornie, jak w pat. niemi' Nr 138999, poniewaz miarodajna przy wybo¬ rze temperatury jest tam uwazana dolna temperatura rozpuszczania; ze wzgledów ekonomji termicznej sadzono, ze nie nalezy zwiekszac temperatury wiecej niz o 20°C ponad punkt wrzenia, a tern samem i nad¬ cisnienia w kotle do rozpuszczania ponad 1 atm.Jednakze, zgodnie z wynaladkiem, przy wykonaniu procesów chemicznych, pracuje sie parami o znacznie wyzszej temperatu¬ rze, a tern samem i cisnieniu, poniewaz o- kazalo sie, ze dzieki temu osiaga sie nietyl- ko duza rozpuszczalnosc (mniejsza ilosc lu¬ gu macierzystego i podobne korzysci) lecz takze skutkiem wiekszego spadku (róznicy) temperatur, faktycznie zuzycie ciepla jest mniejsze.Jako przyklad liczbowy rozpuszczania, niechaj sluzy proces rozpuszczania z prze¬ myslu potasowego: np. 100000 kg sylwinitu raz rozpuszczano w temperaturze pary równej 110°C, drugi raz w temperaturze 180°C, przyczem ujawniono znaczna rózni¬ ce ilosci zuzytej pary.Przyj awszy, ze sylwinit zawisra 20% KCl rozpuszczalnego chlorku potasowego oraz daje pozostalosc 80000 kg o zawarto¬ sci nierozpuszczalnego KCl = 1,5%, nale¬ zy 20000— 1200 = 18800 chlorku potaso¬ wego przeprowadzic do roztworu.Przy temperaturze rozpuszczania rów¬ nej 110° pojemnosc lugu rozpuszczajacego wynosi 100 g w 1 1 czyli 100 kg na Im3, dlatego tez do rozpuszczenia 18800 kg po¬ trzeba 188 m3 lugu rozpuszczajacego. Lug ten nalezy od temperatury 20°C (zwyklej dziennej) ogrzac do 100°, t. j. temperatury rozpuszczania. Przyjawszy, ze odzyskuje sie uzyte cieplo az do 50°, to przy cieple wlasciwem 0,7 oraz ciezarze wlasciwym lu¬ gu 1,24 potrzeba 188000 x 0,7 x 1,24 x (50—20)^4896000 Kai.Przy temperaturze rozpuszczania wy¬ noszacej 180°C pojemnosc rozpuszczania wzrasta do 200 g w litrze lub 200 kg w Im3, dlatego do rozpuszczenia w tych warun¬ kach potrzeba 94 m3 lugu rozpuszczajace¬ go. Ciecz te nalezy ogrzac od 20 do 180°C; przyjmujac znowu odzyskiwanie ciepla az do 50°, okaze sie, ze potrzeba obecnie: 94000 x 0,7 x 1,24 x 50—20 = 2448000 Kai.Z obu przykladów wynika nastepujace zestawienie, w fctórem przyjeto, ze wspól¬ czynnik wydajnosci n wynosi 80% i /—zu¬ zytkowana para z uwzglednieniem ich za¬ wartosci ciepla: Tempera¬ tura rozp.Kai.Kal/n t pary m3 cieczy rozpuszcz. 110° 4896000 6120000 9,415 188 180° 2448000 3060000 4,560 94 W omówionym sposobie przesuniecie procesu rozpuszczania soli na wyzszy po¬ ziom temperatur zwieksza ich rozpuszczal¬ nosc, co sie ujawnia we wzmozonem wy¬ dzielaniu sie soli podczas krystalizacji. Do¬ tyczy to równiez wielu procesów rozpu- - 2 —szczania takich mianowicie soli, których rozpuszczalnosc wzmaga sie w wyzszych temperaturach. Nie dotyczy jednak soli, których rozpuszczalnosc w wyzszych tem¬ peraturach sie obniza, jak sie to dzieje z pewnemi solami zawierajacemi wode kry- stalizacyjna, np. z wieloma siarczanami, siarczanem sodowym, magnezowym. Oka¬ zalo sie, ze przy ogrzewaniu nasyconych roztworów tych soli, wykazujacych zwykle duza zawartosc wody krystalizacyjnej, do wysokich temperatur, rozpuszczalnosc tak znacznie spada, iz sole prawie ilosciowo wydzielaja sie w postaci bezwodnej albo ubozszej w wode, a nastepnie gorace lugi pokrystaliczne, zawieraja jeszcze tylko tak nieznaczne ilosfci tej soli w postaci rozpu¬ szczonej, iz po odzyskaniu z nich ciepla, dalsza przeróbka tych lugów nie oplaca sie.Jako przyklad tego ostatniego zastoso¬ wania wynalazku, podano ponizej wydzie¬ lanie kizerytu z roztworu soli gorzkiej.Dotychczas wykrystalizowanie 100 kg roztworu soli gorzkiej, nasyconego przy 100° wymagalo 29160 Kai, przyczem otrzy¬ mywano 46 kg kizerytu.Zgodnie z nowym sposobem w celu wy¬ dzielenia kizerytu, stosuje sie podwyzsze¬ nie temperatury roztworu soli gorzkiej do 200°, przyczem potrzebna jest ilosc ciepla 11170 Kai Otrzymuje sie 55,3 kg lugu pokry&ta- licznego i 44,7 kg wydzielonego kizerytu, zawierajacego jeszcze 20% lugu. Cieplo potrzebne do wysuszenia kizerytu wynosi 4860 Kai, oo razem z poprzednia iloscia 11170 kg stanowi 16030 Kai Z tego, po odjeciu ilosci ciepla przy o- chlodzeniu lugu od 200 do 100°, wynosza¬ cej 4440 Kai, otrzymuje sie 11590 Kai. A zatem, zuzycie ciepla na 45 kg kizerytu w porównaniu ze zwyklem odparowywaniem wynosi tylko 11590.46 , x A Mi fin ac = okr^lo 40'6%- Glówna zaleta wynalazku jest to, ze za¬ stosowanie duzych róznic temperatur i wy¬ sokich cisnien, przy wykonaniu procesów, zuzywajacych cieplo w przemysle chemicz¬ nym, umozliwia napedzanie silników para przegrzana wzglednie wysokoprezna, a od- lociny sluza do pokrywania zapotrzebowa¬ nia ciepla w ruchu fabrycznym, tak, iz tu¬ taj zastosowanie wysokiej temperatury pa¬ ry, daje korzysci termotecluniczne zarówno dla zapotrzebowania ciepla, jak i sily.Prócz tego, dzieki mniejszej ilosci pary i lugu przy wykonaniu procesów zuzywaja¬ cych cieplo, odpowiednia aparatura oraz przewody moga byc znacznie mniejsze od uzywanych poprzedmio; w powyzszym przykladzie z jednej strony przeciwstawia sie 9,4 / pary i 188 m3 lugu rozpuszczajace¬ go, a z drugiej 4,6 t pary i 94 m3 lugu roz¬ puszczajacego.Dotychczas stosowanie wysokich ci¬ snien, które sie stosuje w nowoczesnych silnikach ze wzgledów termotechnicznyeh, w galeziach przemyslu stosujacych pnrc do prowadzenia procesów chemicznych roz¬ bijalo sie o to, ze sadzono, iz nie mozna w procesach chemicznych przekroczyc tem¬ peratury powyzej 120°C i cisnienia % do 1 atm, t. j. temperatur, odpowiadajacych zaledwie dolnej granicy dla przeprowadza¬ nia tych procesów, poniewaz nie wiedzia¬ no, ze mozna postepowac bardziej ekono¬ micznie.Poniewaz, zgodnie z wynalazkiem, do procesów chemicznych potrzebne sa tempe¬ ratury, np. okolo 180°, odpowiadajace 7 atm cisnienia, wiec mozna do pedzenia ma¬ szyn stosowac wysokosprezona pare i przy turbinie 15 atmosferowej odbierac te pare w celu termicznego wykonania procesów chemicznych.Zalaczony schematyczny rysunek wyo¬ braza glówne zarysy urzadzenia do wyko¬ nania takiego procesu rozpuszczania w fa¬ bryce chlorku potasowego.Wysoko sprezona para z kotla a dosta- — 3je sie do tmririny parowej b, stad pobiera sie ja pod cisnieniem okolo 15 atm i przez kociol rurowy c, prowadzi sie do skrapla¬ cza d. W kotle rurowym c para oddaje swe cieplo przeplywajacemu lugowi rozpu¬ szczajacemu, podgrzanemu uprzednio 100°C, który z kotla tego wyplywa ogrza¬ ny do 180° pod cisnieniem 7 atm i w tej temperaturze wchodzi do kotla / rozpu¬ szczania. PL

Claims (2)

1. ZastTzezeaaia patentowe. i. Sposób przeprowadzania procesów zuzywajacych cieplo w przemysle chemicz¬ nym, znamienny tern, ze w celu zmniejsze¬ nia zuzycia ciepla rozpuszczalnie soli prze¬ prowadza sie w temperaturze, odpowiada¬ jacej temperaturze wrzenia przy cisnieniu co najmniej 3 atm.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze wydzielanie z roztworów soli, zwla¬ szcza soli, zawierajacych wode krystaliza- cyjna, a wykazujacych spadek rozpuszczal¬ nosci przy wzrastajacej temperaturze, u- skutecznia sie przez ogrzewanie roztworów do wysokich temperatur. Kali- Fo rschungs-Anstalt G. m. b. H. Zastepca: Inz. Cz. Raczynski, rzecznik patentowy. ICC X? y ¦/TTTTf^ K Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawo. PL