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Verfahren und Vorrichtung zur Salzgewinnung durch Vakuumverdampfung.
Es sind bereits salzausscheidende Vakuumverdampfanlagen bekannt, in denen der Erhitzer und der unter Vakuum stehende Verdampfraum lediglich durch eine kurze Rohrleitung in Verbindung standen.
Da bei solchen und ähnlichen bekannten Verdampfern infolge der ungenügenden Trennung von Erhitzer und Verdampfraum die Erhitzung der Sole unter verhältnismässig niedrigen Drucken und bei geringer Umlaufgeschwindigkeit erfolgt, fängt die Sole oft schon nach wenigen Stunden innerhalb der Rohrleitungen der Heizflächen oder an sonstigen Stellen mit engem Querschnitt an zu kristallisieren. Die Inkrustierungen verhindern nicht nur einen ordnungsgemässen Durchlauf der Sole, sondern es geht auch die Salzausscheidung ständig zurück, bis die Wärmeübertragung schliesslich ganz aufhört und die Apparatur vollständig verstopft ist.
Um diese Inkrustierungen zu vermeiden, wird nach der Erfindung die Sole mit grosser regulierbarer Geschwindigkeit durch den Erhitzer gedrückt und von diesem aus in den Vakuumbehälter geleitet, so dass nur ein Teil davon verdampft. Die restliche Sole gelangt in einen Sammelbehälter, aus dem sie von neuem durch eine Pumpe oder eine andere Fördereinrichtung in den Erhitzer geschickt wird. Diesem Kreislauf wird nur so viel Rohsole zugeführt, wie im Vakuumbehälter verdampft.
Ferner wird die Sole im Erhitzer unter Druck gehalten und erst bei Eintritt in den Verdampfer plötzlich entspannt. Dabei findet eine starke Verdampfung statt, ohne dass in den Rohrleitungen selbst Inkrustierungen auftreten können. Erreicht wird dieser Druckabfall durch die Zwischenschaltung eines barometrischen Rohres zwischen Erhitzer und Vakuumbehälter.
Beim Eindampfen bestimmter Lösungen insbesondere der Sole der Salinenindustrie, war es bisher unmöglich, die Inkrustationen durch Salz zu verhindern. Man half sich bislang derart, dass man durch Zufuhr von Süsswasser, also Verdünnung der Sole, die Salzkrusten wieder löste. Hiedurch tritt der Übelstand ein, dass man die verdünnte Sole erst wieder auf den Sättigungsgrad verdicken musste, um die Salzausscheidung zu erreichen. Die hiezu benötigten Wärmemengen sind ungewöhnlich gross, so dass man Frischdampf zur Beheizung verwenden musste.
Eine Verdünnung der Sole ist bei der neuen Anlage nicht mehr notwendig, da die Inkrustierungen durch die verhältnismässig grosse Umlaufsgeschwindigkeit der Sole und die Erhitzung unter Druck und die plötzliche Entspannung bei Eintritt in den Vakuumbehälter mit hohem Vakuum verhindert werden. Nunmehr kann auch Abdampf von niedrigster Spannung zur Beheizung der Erhitzer Verwendung finden.
Da Inkrustationen nicht nur durch ausfallendes Salz selbst, sondern bei Verwendung von Dampf mit höherer Temperatur und gipsreicher Sole durch Bildung von wasserfreiem Anhydrit entstehen, so sind bei der Beheizung mit Abdampf auch derartige Inkrustationen unmöglich.
Die durch die Erfindung gegebene Möglichkeit der getrennten Erwärmung der Sole bei hoher Geschwindigkeit unter Druck hat auch den Vorteil, dass, wenn man bei der Eindampfung der Sole den atmosphärischen Druck nicht übersehreitet, ungereinigte, gipsreiche Solen unmittelbar verdampft werden können, da die Kesselsteinbildung zum Teil in schlammiger Form abscheidet oder infolge der niederen, unter 100 C liegenden Temperatur der Sole nicht an den Heizflächen festbrennen kann.
Der Verdampfer geiräss der vorliegenden Erfindung ermöglicht erst, die Siedepfannen-Brüden zur Salzgewinnung durch unmittelbare Beheizung heranzuziehen, da man sehr wohl noch mit einem Heizmittel von 60-70 C einen sehr guten Nutzeffekt erzielen kann. Es muss in diesem Falle nur für
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genügende Ableitung der bei der Entspannung der Schwaden beigemengten Luft, die bei der Entspannung während des Kochprozesses vom Brüden bzw. Wasser getrennt wird, gesorgt werden. Die durch die Kondensation freiwerdende Luft wird in diesem Falle von den Heizelementen mittels eines Exhaustors abgesaugt.
In der Zeichnung ist eine neue Verdampferanlage nach der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
In der Anlage nach Fig. 1 wird die Rohsole zunächst in einen Behälter 2 durch eine Leitung 1 eingeführt. Aus diesem wird sie durch die Pumpe 3 und die Leitung 4 in den Erhitzer 5 geschickt. Dieser ist mit Heizschlangen 17 od. dgl. versehen. Da die Rohsole durch die Pumpe 3 oder eine andere Fördereinrichtung eine hohe Geschwindigkeit erhält, gelangt sie alsbald in das barometrische Rohr 6. Dieses ist bei 6a bis über den Oberrand des Vakuumbehälters hinausgeführt, so dass bei Stillsetzung der Pumpe die Sole aus dem Rohr in den Vakuumbehälter übertritt und so auch in diesem Falle Inkrustierungen vermieden werden. Aus dem barometrischen Rohr tritt die Sole bei 7 tangential in das Unterteil des Vakuumbehälters 8 über.
Bei der durch den Druckabfall hervorgerufenen Verdampfung fällt ein Teil Salz in den Trichter 9 und wird durch das Ausfallrohr 10 in den Sammelbehälter 11 geleitet. Die über- schüssige Sole sammelt sich hier ebenfalls und gelangt durch einen Überlauf 13 in das Gefäss 2 zurück, um von neuem an dem Kreislauf durch Erhitzer und Verdampfer teilzunehmen. Der Verdampfer 8 ist durch den Stutzen 20 mit der Vakuumpumpe verbunden. Das Salz wird durch. eine Fördervorrichtung 12 von dem Stutzen ? abgenommen und weitergeleitet.
Als Heizmittel wird der Brüden von den Siedepfannen. M benutzt, der durch einen Ventilator 15 abgesaugt und durch die Leitung 15a und den Verteiler 16 in die Heizkörper 17 gedrückt wird. Beim Wärmeaustausch kondensiert der Brüden ; die dabei freiwerdende Luft wird durch den Stutzen 18 mittels des Exhaustors 19 abgesaugt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, kann der Erhitzer 5 auch räumlich getrennt vom Verdampfer Aufstellung finden, er kann also je nach den Betriebsverhältnissen in der Nähe der Wärmeerzeuger oder der Siedepfannen angeordnet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Salzgewinnung-durch Vakuumverdampfung nach vorheriger Erhitzung der Sole, dadurch gekennzeichnet, dass die Sole mit hoher regelbarer Geschwindigkeit durch einen geschlossenen Vorwärmer und darauf unter Überwindung eines zwischen Vorwärmer und Verdampfer herrschenden, konstanten Druckunterschiedes in den Verdampfer gedrückt wird, wobei die Verbindungsleitungen zwischen Verdampfer und Vorwärmer so engen Querschnitt haben, dass die'Salzausseheidung erst dann eintritt, wenn die Sole die Leitung verlassen hat und vom Pumpendruck befreit ist, wobei durch die Einschaltung des barometrischen Rohres zwischen Verdampfer und Vorwärmer beim Stillstand der Pumpe eine Rückwirkung des Vakuums auf den Verdampfer verhindert wird.