W uzywanych obecnie sposobach mate- rjal, który ma byc destylowany, jak np. o- lej surowy, mineralny, smolowy, tluste ole¬ je, Kwasy tluszczowe i temu podobne, o- grzewa sie w wielkich alembikach do nie¬ zbednej do destylacji temperatury zapo¬ moca palenisk weglowych albo olejowych.Przy plynach, nie mieszajacych sie z woda, destylacje uskutecznia sie przez wprowa¬ dzanie zwyklej albo przegrzanej pary wodnej. Przy cialach rozkladajacych sie, o wysokim punkcie wrzenia, stosuje sie zmniejszone cisnienie. Wszystkie te spo¬ soby destylacji maja te wady, ze po¬ wierzchnia ogrzewalna w stosunku do obje¬ tosci destylowanego materjalu jest bardzo mala i z tego powodu do przeniesienia ilo¬ sci ciepla, niezbednej do destylacji, musi istniec bardzo znaczna róznica temperatu¬ ry pomiedzy powierzchnia nagrzewalna i materjalem destylowanym. Wskutek tego przy rozkladajacym sie materjale tworza sie, przez zetkniecie z bardzo goraca po¬ wierzchnia nagrzewalna, produkty pyroge- nicznego rozkladu. Niezaleznie od powyz¬ szego, gazy destylacyjne przez zetkniecie z goracemi sciankami kotla moga ulec roz¬ kladowi, wskutek czego jakosc produktu destylacji staje sie gorsza. Niniejszy wy¬ nalazek usuwa wyszczególnione wady dzie¬ ki temu, ze glówne dwa czynniki, wplywa¬ jace na rozklad przy destylacji, a miano¬ wicie: temperatura i czas destylacji, zosta¬ ja utrzymane na mozliwie niskim poziomieprzez wprowadzenie do materjalu destyla¬ cyjnego przewodników ciepla o wielkiej po¬ wierzchni, ogrzewanych przez opór elek¬ tryczny, które, w przeciwienstwie do do¬ tychczas stosowanych srodków, umozliwia¬ ja przenoszenie wielkiej ilosci ciepla na materjal destylacyjny przy niskiej róznicy temperatur pomiedzy tym ostatnim i prze¬ nosnikiem ciepla i pozwalaja osiagnac znaczna szybkosc procesu destylacji. Do¬ prowadzanie energji elektrycznej, które mozna regulowac z matematyczna scislo¬ scia, pozwala na podzial materjalu desty¬ lacyjnego na oddzielne skladniki z dotych¬ czas nieznana dokladnoscia. Sposób ten oplaca sie pod wzgledem ekonomicznym i wymaga armatury malych rozmiarów przy minimalnym nakladzie energji.Wprawdzie nagrzewanie do destylacji plynnych weglowodorów zapomoca oporu elektrycznego bylo juz proponowane, ale nie do celów frakcjonowania i bez swia¬ domosci, jakie korzysci daje w tych wy¬ padkach elektryczna metoda przez osia¬ gniecie malej róznicy temperatury pomie¬ dzy materjalem do destylacji i cialem, przenoszacem cieplo. Elektryczne oporni¬ ki o duzej powierzchni mozna ulozyc przez cala objetosc destylowanego ciala, przez co osiaga sie powierzchnie nagrzewalna, prze¬ wyzszajaca stokrotnie i wiecej razy po¬ wierzchnie kotlowa, ogrzewana z zewnatrz, nawet przy stosowaniu rur plomiennych.W ten sposób osiaga sie nietylko przeno¬ szenie znacznych ilosci ciepla przy malej róznicy temperatur, ale w jednostce czasu doprowadza sie tak znaczna ilosc ciepla, ze szybkosc destylacji równiez stokrotnie i wiecej przewyzsza szybkosc dotychcza¬ sowa. Przez skrócenie czasu trwania de¬ stylacji osiaga sie takze i to, ze cale dopro¬ wadzone cieplo zostaje uzyte do parowania bez tworzenia sie produktów pyrogenicz- nego rozkladu. Przy destylacji produk¬ tów rozkladajacych sie i posiadajacych wysoki punkt wrzenia, udaje sie, przez u- zycie wskazanej metody przy jednocze- snem zastosowaniu prózni, wykonac destyla¬ cje oez potrzeby wprowadzania pary wod¬ nej dla powiekszenia preznosci. Przez za¬ stosowanie tego sposobu, polegajacego na uzyciu oporników o wielkiej powierzchni, osiaga sie: ostre bez wahan frakcjonowanie, destylacje szybka i bez rozkladu oraz wiel¬ ka sprawnosc.Uzywane dotychczas sposoby destylacji nie pozwalaja dokonac frakcjonowania, które osiagaloby wymagana ostrosc i bylo wolne od wahan. Przy ogrzewaniu pro¬ duktu bezposrednio przez plomien, pare (bezposrednio albo posrednio) albo przez jedno i drugie zródlo, nie mozna w kazdej jednostce czasu doprowadzic do kotla sci¬ sle tej samej ilosci ciepla. Z tego powodu w poszczególnych kotlach odbywa sie de¬ stylacja z rozmaita szybkoscia i otrzymy¬ wane z poszczególnych kotlów frakcje wy¬ kazuja wahajace sie punkty wrzenia. Je¬ zeli nastepnie bedzie prowadzone dalsze frakcjonowanie destylowanej pary przez frakcjonowana kondensacje (odwadniacze, wodniki powietrzne i t. d.), to frakcje, o- trzymywane z poszczególnych przewodów do odwodnienia, beda posiadaly rozmaity sklad zarówno z powodu wahan szybkosci destylacji z poszczególnych kotlów, jak równiez z powodu wahan temperatury ze¬ wnetrznego powietrza.Dopiero przez zastosowanie regulacji o matematycznej scfslosci, jaka umozliwia doprowadzenie energji elektrycznej, moz¬ na doprowadzic do kazdego poszczególne¬ go kotla w jednostke czasu te sama ilosc ciepla, przez co osiaga sie stala szybkosc destylacji i stale frakcjonowanie. Dopro¬ wadzenie elektrycznej energji pozwala równiez na utrzymywanie odwadniaczy w stalej temperaturze, niezaleznej od wahan zewnetrznej temperatury, i umozliwia prze¬ prowadzanie ostrego frakcjonowania przez kondensacje.Jednym z najwazniejszych warunków — 2 —przy destylacji rozkladajacych sie substan- cyj jest przenoszenie potrzebnej ilosci cie¬ pla, przy mozliwie niskiej róznicy tempe¬ ratur i w mozliwie najkrótszym czasie.W tym celu byly proponowane przyrzady z wezykowatemi rurami o wielkiej po¬ wierzchni albo, tak zwane, ciala wydrazo¬ ne, które rozdzielaly sie w materjale de¬ stylacyjnym i przez które przeplywala zwykla albo przegrzana para. Tego ro¬ dzaju sposoby moga byc zastosowane tyl¬ ko do destylacji substancji o niskim punk¬ cie wrzenia. Jezeli, np. ma byc destylo¬ wany olej o punkcie wrzenia 350° C i je¬ zeli, jako nagrzewalnik, beda zastosowane weze parowe, to tego rodzaju sposób musi byc uwazany za bardzo nieracjonalny, gdyz byloby w tym wypadku rzecza nie¬ zbedna zastosowanie przegrzanej pary o najmniej 370° C, której wlasciwe cieplo przegrzania, jak wiadomo, bardzo male, mogloby byc uzyte tylko przez spadek o 20°, podczas gdy znacznie wieksza czesc ciepla, zawarta w parze, pozostawalaby bezuzyteczna. Równiez niemozliwe byloby przenoszenie wiekszej ilosci ciepla zapo- moca pary w rurach wezowych przy ni¬ skiej róznicy temperatur, gdyz predko ply¬ naca para przegrzana nawet przy najwiek¬ szej, mozliwej pod wzgledem konstrukcyj¬ nym powierzchni, z powodu zlego prze¬ wodnictwa, moze oddac wieksze ilosci cie¬ pla tylko przy odpowiednich róznicach temperatur. Z powyzszego wynika, ze szybka destylacja plynów o wysokim punkcie wrzenia przy malej róznicy tem¬ peratur jest niemozliwa, albo przynajmniej nieracjonalna. Tylko doprowadzanie ciepla w postaci przetworzonej energji elektrycz¬ nej pozwala, przy zastosowaniu, wedlug wynalazku, oporników o wielkiej po¬ wierzchni, rozlozonych w calej objetosci materjalu destylacyjnego, gromadzic wiek¬ sze ilosci ciepla i dokonywac destylacji nadzwyczaj szybko i bez przegrzewania materjalu destylowanego. Tylko wiec za¬ pomoca elektrycznosci mozliwe jest osia¬ gniecie przy destylacji obu wymaganych warunków w celu usuniecia rozkladu, a mianowicie malej róznicy temperatur i szybkiej destylacji.Wielka sprawnosc elektrycznego spo¬ sobu destylacji polega na tern, ze prawie 100% doprowadzonej energji zostaje zu¬ zyte w formie ciepla parowania przez we¬ wnetrzne ogrzewanie, jezeli tylko dzieki odpowiedniej izolacji kotla niema promie¬ niowania i przewodnictwa ciepla naze- wnatrz. Nastepnie, przez regularne dopro¬ wadzanie energji, która przy frakcjonowa¬ nej destylacji mozna matematycznie wyli¬ czyc, jest osiagnieta konstrukcyjna moz¬ nosc ogrzania zimnego materjalu przez od- wadniacze, kazdy bowiem odwadniacz przez odpowiednie elektryczne ogrzanie moze byc utrzymywany w stalej tempera¬ turze, i w ten sposób przy ostrem frakcjo¬ nowaniu osiaga sie mozliwie najwyzsza ekonomje ciepla, przez stopnipwe ogrze¬ wanie materjalu destylacyjnego. Jedno¬ czesnie przez doprowadzanie ciepla przez oporniki o duzej powierzchni ogrzewalnej osiaga sie tak znaczna szybkosc destylacji, ze, np., maly kociolek o zawartosci okolo 500 litrów jest w stanie w przeciagu 24-ch godzin przedestylowac 7000 kg oleju mi¬ neralnego, a do takiej wydajnosci, przy obecnie stosowanych sposobach, bylby nie¬ zbedny kociol o pojemnosci 2-ch wago¬ nów. W ten sposób osiaga sie bardzo znaczna oszczednosc w wyzyskaniu miej¬ sca i kosztów urzadzenia.Ogrzewanie zapomoca elektrycznych o- porników moze sie odbywac przez bezpo¬ srednie zetkniecie oporników z materjalem destylowanym albo zapomoca cial, których scianki zawieraja oporniki elektryczne. Ni¬ niejszy wynalazek pozwala na ogrzewanie materjalu destylowanego posrednim spo¬ sobem elektrycznym przez wprowadzenie do materjalu ogrzewalników, zawieraja¬ cych elektrycznie nagrzany nieprzewodza- — 3 —cy plyn, praczem plyny te moga oddawac cieplo materjalowi destylacyjnemu przez wezykowate rury, albo jakiekolwiek inne urzadzenia zaopatrzone w scianki, przewo¬ dzace cieplo; równiez mozna wywolac wy¬ miane ciepla przez zastosowanie naczyn z podwójnem dnem, albo scianami w ksztal¬ cie retort, albo tez przez zastosowanie za¬ sady pradu zwrotnego.Inny sposób polega na tern, ze do paro¬ wania materjalu destylacyjnego stosuje sie bezposrednio elektrycznie ogrzany nieprze- wodzacy plyn, nie mieszajacy sie z mate- rjalem, który w tym wypadku nie potrze¬ buje byc izolowany. Mozna równiez.bez¬ posrednio ogrzany elektrycznie plyn prze¬ prowadzic w stan pary i pare te wpuszczac do materjalu destylacyjnego w celu prze¬ prowadzenia destylacji.Wedlug wynalazku moga byc równiez czesci kolumny kondensatora albo odwad- niacza, utrzymywane w okreslonej tempe¬ raturze przez doprowadzenie ciepla w po¬ staci elektrycznej, w celu osiagniecia ostre¬ go frakcjonowania przez frakcyjna kon¬ densacje, przyczem dzialanie pozostaje u- niezaleznione od tego, czy kolumna, kon¬ densatory i odwadniacze wypromieniowuja cieplo w powietrze, czy oddaja je przeply¬ wajacemu materjalowi destylacyjnemu.Mozna równiez materjal, który ma byc przedestylowany, przeprowadzac przez stopniowo ogrzane, równiez zapomoca opo¬ ru elektrycznego, plaszczyzny i w ten spo¬ sób najpredzej uskuteczniac rozdzial skladników.Wreszcie frakcyjna destylacja moze byc w ten sposób przeprowadzona, ze ma¬ terjal przeplywa przez elektrycznie ogrza¬ ne oporniki do pustego kociolka, opornik, posiadajac okreslona temperature, wywolu¬ je na swej powierzchni czesciowe parowa¬ nie, reszta zas materjalu zbiera sie w ko¬ ciolku. Z kociolka tego przecieka nastep¬ nie materjal przez drugi opornik, wprowa¬ dzony do innego kociolka, gdzie ma miej¬ sce ten sam przebieg przy odpowiednio wyzszej temperaturze. Ten ciagly sposób pozwala calkowicie przeprowadzic frakcjo¬ nowana destylacje. W kociolku moze pa¬ nowac normalne cisnienie albo próznia.Organy ogrzewajace, przeznaczone do ogrzewania zapomoca oporu elektrycznego, moga, naturalnie, byc rozmaicie uksztalto¬ wane. Oporniki moga byc uksztaltowane w postaci próznych cial przewodzacych, posiadajacych przerwy, przez które prze¬ plywa plyn albo gaz do ogrzania, i sa w ten sposób skonstruowane, ze spadek ich temperatury w stosunku do punktu wrze¬ nia materjalu destylowanego, wskutek wprowadzenia pary albo gazu, wynosi tyl¬ ko kilka stopni. Zapomoca tego urzadze¬ nia moga byc wdmuchiwane nasycone albo przegrzane pary, np. para wodna albo ben¬ zynowa, albo jakikolwiek gaz, wodór, me¬ tan, azot i t. d. Pary albo gazy moga byc ogrzane juz zewnatrz albo ogrzewac sie do¬ piero wewnatrz elektrycznych oporników.Sposób niniejszy zezwala równiez na wykonywanie destylacji bez rozkladu przy uzyciu srodków do odciagania wody. Od- dawna znane jest, ze przez uzycie srodków do odciagania wody, np. metali alkalicz¬ nych przy destylacji olejów mineralnych, mozna byloby otrzymywac zupelnie suche i czyste destylaty, gdyby nie koniecznosc, przy dotychczasowych sposobach destyla¬ cji, wprowadzania pary wodnej do obnize¬ nia temperatury wrzenia. Naturalnie, ze wtedy jest niemozliwe wykonanie desty¬ lacji przy srodkach odciagajacych wode.Przez niniejszy sposób, umozliwiajacy de¬ stylacje materjalu o wysokim punkcie wrzenia bez dodawania pary, wykonalna staje sie destylacja przy zastosowaniu so¬ dy, potasu i innych, odciagajacych wode, srodkach. Przy dodaniu do materjalu de¬ stylacyjnego tych srodków otrzymuje sie destylaty calkowicie wolne od wody oraz tych substancyj i ich produktów reakcji, które zostaja dodawane do materjalu. Przydestylacji zostaja odciagniete nietylko wszelkie slady wody, ale równiez zostaja zwiazane wszystkie substancje, zawieraja¬ ce siarke, majace kwasny albo fenolowy charakter, wszystkie czesci zywiczne, któ¬ re wywoluja nastepnie polimeryzacje, i w ten sposób otrzymuje sie oleje o wielkiej lepkosci i jasno-zóltej barwie, nie wyma¬ gajace nastepnie rafinowania od kwasu siarkowego i lugu sodowego. W ten spo¬ sób przez zupelne odciagniecie wody i wszystkich, wywierajacych wplyw na e- lektryczne przewodnictwo, substancyj, uda¬ je sie otrzymac oleje, wyrózniajace sie nadzwyczajna wartoscia pod wzgledem izolacyjnym, które dopiero przy bardzo wysokich napieciach (45000 Volt przy 5 mm oddaleniu elektrod) traca swoje wlasnosci izolacyjne. Prócz tego oleje ta¬ kie moga byc ogrzane do temperatury 200°—300°, albo calemi dniami byc wysta¬ wione na bezposrednie dzialanie swiatla slonecznego bez najmniejszej zmiany barwy.Fig. 1 przedstawia urzadzenie destyla¬ cyjne w planie, fig. 2 — rozmieszczenie kotlów destylacyjnych; fig. 3 — aparature przekroju wedlug linji A-B-C-D fig. 1; fig. 4 — przyklad wykonania wydrazone¬ go opornika do ogrzewania w widoku; fig. 5 — w przekroju, fig. 6 przedstawia przekrój podluzny uzywanego polaczenia dla rury doprowadzajacej oporniki elek¬ tryczne.Olej zostaje pompowany z pompy / przez przewód 2 do rezerwuaru 3, z któ¬ rego przez przewód 4 plynie do podgrze¬ wacza 5 i stopniowo przedostaje sie do re¬ tort destylacyjnych albo kotlów 6 (6a, 6b, 6c, 6d), zawierajacych oporniki, albo na¬ grzewanych elektrycznoscia posrednio przez ciala 7 o dostatecznej powierzchni do przenoszenia ciepla, rozmieszczone w calej przestrzeni kotla w celu otrzymania malej róznicy temperatury pomiedzy ma- terjalem destylacyjnym i ogrzewalnikiem.Na rysunku sa przewidziane 4 takie kotly i w kazdym zabezpieczona jest stalosc po¬ ziomu i zadanej temperatury przez odpo¬ wiednie nastawienie wpustowego wentyla 8' i regulacje elektrycznego ogrzewania. Z o- statniej retorty albo ostatniego kotla 6d przechodzi pozostalosc przez przewód 9 zwrotny do przyrzadu o pradzie zwrotnym 10, wbudowanym w podgrzewaczu, w któ¬ rym równiez znajduje sie elektryczny prze¬ wód T. Rura wylotowa dla pozostalosci jest rura 721 Przy kazdym kotle znajduje sie ochladzacz 13 (13a, 13b, 13c, 13d).Pomiedzy kotlem i ochladzaczem moga byc wla.czone jeszcze odwadniacze albo cnfodniki powietrzne. Przez przewód 14 przeplywa: destylat przez 1 albo kilka od¬ bieralników 15 (15a, 15b, 15c, 15d) i wszyst¬ kie te odbieralniki sa polaczone z naczy¬ niem 17 zapomoca przewodów 16. Rura doplywowa do wody ochladzajacej, prze¬ znaczonej dla ochladzacza, jest rura 18, a przewodem do odprowadzania wody jest rura 19. Oporniki moga byc uksztaltowa¬ ne, jako wydrazone przewodzace ciala 20 i moga przebiegac zygzakowato, moga rów¬ niez miec ksztalt plaskich rur dla osiagnie¬ cia duzych powierzchni stykania sie z ma- terjalem destylacyjnym. Sciany oporni¬ ków maja przerwe 21, przez która dopro¬ wadza sie ciecz albo gaz ogrzewajacy.W celu sprawniejszego dzialania i predszej destylacji doprowadzanie pary albo gazu moze sie odbywac z dwóch albo wiecej stron kotla. Do doprowadzania pary albo cieczy sluza ogólne przewody 22, które musza przylegac do przewodów oporo¬ wych, bedac izolowanemi. Do nich przy¬ legaja równiez kable 23 i w tym celu sluzy polaczenie rurowe wedlug fig. 6, w którem oporowa rura 20 i przewodowa rura 22 sa z soba polaczone zapomoca dlawika 24 i pierscienia 25, wykonanych z porcelany albo innego materjalu izolacyjnego, izolu¬ jacego rure oporowa od rury przewodowej 22. Przewody oporowe albo gazowe moga — 5 —byc laczone w dowolne grupy, zaleznie od potrzeby dostarczania ciepla przez krany albo wlaczajace kontakty.Urzadzenie wedlug fig. 3, daje obraz rozplanowania aparatów do ciaglej desty¬ lacji. Pomiedzy chlodnikiem i odbieralni¬ kiem musi znajdowac sie kran rozdzielczy, zezwalajacy na chwytanie oddzielnych czesci destylatu. Chlodzenie moze sie od¬ bywac czesciowo zapomoca samego mate- rjalu destylacyjnego i w ten sposób moz¬ liwe jest wykorzystanie ciepla parowania.Kazdy kociol moze byc izolowany i zabez¬ pieczony od promieniowania nazewnatrz. PL