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Vorrichtung zum ununterbrochenen Kühlen und Kristallisieren von Laugen.
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Die Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung lehnt sich. an den bekannten
Liebigschen Kühler an. Sie besteht aus einem aufrecht stehenden, von der zu kühlenden
Flüssigkeit durchflossenen Rohr, das von einem vom Kühlmittel durchflossenen Mantel
umgeben ist.
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Rohr wie Kühlmantel erhalten zwecks Herbeinführung des notwendigen
wirksamen Wärmeaustausches undX zur Ermöglichung der Verwendung eines solchen Kuhlrohres
zu Kristallisationszwecken eine besondere Vorrichtung, die als »Zirkulationskopf«
bzw.
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»Zirkulationsring« bezeichnet sei, je nachdem sie für die Benutzung
im Kühlrohr oder im Kühlmantel bestimmt ist. Die Vorrichtung besteht aus einem an
einer auf und nieder bewegbaren Kette aufgehängten, mit von der Mitte unten zur
Wandung oben gerichteten Aufhohrungen versehenen, an seiner Außenfläche in bekannter
Weise als Abstreichvorrichtung eingerichteten schweren Gußstück b und c. Statt aus
eiem Gußstück kann die Zirkulationsvorrichtung auch z. B. aus kegelförmig gebogenen,
voneinander in Abständen angeordneten Flächen oder aus irgendeiner ähnlichen Vorrichtung
bestehen, die bei der Auf und Niederbewegung des Körpers einen Flüssigkeitsaustausch
von der Mitte zur Wandung bzw. in umgekehrter Richtung gewährleistet und gleichzeitig
durch eine an der Außenfläche angebrachte Abstreichvorrichtung die Kühiwand von
sich ansetzenden Kristallen reinigt. Der Kühlmantel, in dem sich die Kühlflüssigkeit
bewegt, erhält die gleiche Einrichtung wie das Kühlrohr, nur mit dem Unterschiede,
daß sie hier dem Querschnitt entsprechend als Ring ausgebildet ist (c); beide Zirkulationseinrichtungen
laufen zweckmäßig zwangläufig miteinander.
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Es sind zwar bereits Kristallisationsvorrichtungen mit senkrecht
angeordneten Rristallisationsflächen und an diesen entlanggleitenden Schabern bekannt.
Bei diesen bewegt sich jedoch der Laugenstrom in wagerechter Richtung, während gemäß
der vorliegenden Erfindung der Laugenstrom senkrecht gerichtet ist.
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Der Vorgang in einer solchen Kübl~ bzw.
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Kristallisationseinrichtung sei an der Kühlung von Kalirohlösungen
näher erläutert. Nachdem die Kühlflüssigkeit, welche aus anzirwärmender Lauge oder
Wasser besteht, durch h eingeführt und im Mantel bis zum Überlauf k gestiegen ist,
wird die heiße Lauge in das Kühlrohr bei a einfließen gelassen, bis dieses bei geschlossenen
Abflußschiebern e
sich bis zum oben angebrachten Sicherheitsüberlauf
d gefüllt hat. Darauf wird ein Abflußschieber unten geöffnet, und die mechanisch
angetriebene Zirkulations- und Reinigungsvorrichtung in Betrieb gesetzt; durch die
Aufwärtsbewegung des Zirkulationskopfes wird eine lebhafte Laugenströmuirg von der
Kühlwand zur Mitte des Rohres und bei der Abwärtsbewegung von der Mitte zur Kühlband
hervorgerufen, und es tritt mit wachsender Abkühlung eine Kristallausscheidung ein.
Die in der Schwebe befindlichen Kristalle bewegen sich mit der kühler werdenden
Lauge abwärts und werden durch ein mit Schiebern versehenes sogenanntes Hosenrohr
g abwechselnd dem einen und dem anderen Salzfängerf zugeführt, von wo aus man die
Salzmengen in üblicher Weise zur Verarbeitung weiter befördert. Die gekühlte Lauge
tritt durch ein vom Salzfänger annähernd bis zur Höhe der Eintrittsstelle für die
heiße Lauge aufsteigendes Ablaufrohr i aus, wobei sie Gelegenheit hat, noch mitgerissene
Kristalle absinken zu lassen.
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Man stellt je nach der erforderlichen Leistung eine e beliebige Anzahl
der beschriebenen Einzelkühlapparate zu einer Batterie zusammen, wobei die Apparate
naturgemäß gemein name Laugenzu- und -ablaufeinrichtungen, sowie Salzfän.ger erhalten
können.
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Eine Verstopfung der Laugenführungskanäle der Zirkulationseinrichtung
während des Betriebes wird dadurch wenig wahrscheinlich, daß der Zirkulationskopf
in unterbrochener Folge aus der heißen in die kalte Laugenzone und in umgekehrter
Richtung wechselt: bildet sich infolge der unten eingetretenen Abkühlung des Zirkulationskopfes
bei Rückkehr in den heißen oberen Teil ein Kristallansatz innerhalb der Kanäle,
so löst sich dieser wieder, sobald die nunmehr erwärmte Vorrichtung den von gekühlter
Lauge durchflossenen unteren Teil durchstreicht.
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Sollte sich trotzdem während des Betriebes ein Ansatz bilden, so kann
eine den Kristallansatz ablösende Einrichtung dergestalt getroffen werden, daß man
den Kopf regelmäßig oder in bestimmten Zeitabschnitten über den oberen Laugenspiegel
hinaushebt und auf ihn in diesem Zeitraum eine selbsttätig ausgelöste, kurze, von
obenher auf die Kanalöffnungen gerichtete Spülung mit heißem Wasser eine wirken
läßt. Überdies kann man aber auch die Zirkulationsvorrichtung in oben angegebener
Weise aus kegelförmig gebogenen, voneinander in Abständen angeordneten Flächen bestehen
lassen, wobei die Gefahr der Verstopfung auf ein Mindestmaß verringert ist, zumal
wenn eine zeitweilige Durchspülung stattfindet.
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Die Vorzüge der beschriebenen Külhlvorrichtung vor den bereits bekannten
Vorrichtun, gen dieser Art sind folgende: I. Durch die Aufrechtstellung g der Kühlvorrichtung
erhalten die Laugen der Abkühlung bzw. der Erwärmung entsprechende natürliche Bewegungsrichtungen;
auch das sich ausseheidende Salz bewegt sich in gleicher Weise. Dadurch werden die
beim Kühlvorgang außerordentlich störenden die Leistung herabsetzenden Unterströmungen.,
wie sie die bekannten Kühlapparate mit horizontaler Bewegungsrichtung aufweisen,
vermieden.
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2. Durch die den Laugenaustausch bedingende Zirkulationseinrichtung
ist ein höchstmöglicher Wärmeaustausch gewährleistet.
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3. Die Vorrichtung als Ganzes ist durch Ausnutzung aller natürlichen
Bewegungen und durch ihre Einfachheit den bis jetzt bekannten Flüssigkeitskühlern
an Billigkeit sowohl in der Anlage wie des Betriebes und an Betriebssicherheit überlegen.
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4. Die Haltbarkeit der Apparatur ist im Gegensatz zu den bekannten
anderen Flüssigkeitskühlern wegen des vorhandenen Mindestmaßes von Berührungsflächen
zwischen atmosphärischer Luft und Lauge erheblich erhöht.
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5. Die Einhaltung eines bestimmten Temperaturgefälles zwischen zu
kühlender Lauge und Kühlmittel, die bekanntlich ausschlaggebende für die Korngröße
der sich bildenden Kristalle bleibt, ist bei der beschriebenen Vorrichtung durch
Aufrechtstellung des Kühlers sehr genau auch innerhalb jedes einzelnen Kühlers zu
regeln.