-
Verfahren zur Gewinnung fein verteilter fester Stoffe aus Lösungen
oder Suspensionen.
-
Es sind Zerstäubungsverfahren zum Zwecke des Eindampfens oder Trocknens
bekannt geworden, bei denen die Flüssigkeit in einem kreisenden Strom überhitzten
Trockendampfes zerstäubt und die sich ausscheidende feste Substanz sowie der entstehende
Dampfüberschuß abgeführt werden.
-
Bei einem derartigen bekannten Verfahren wurde dieser Dampfüberschuß
verdichtet und in diesem Zustand als wärmeabgebendes Mittel id der in dem Kreisstrom
liegenden Wärmeaustauschvorrichtung verwendet.
-
Sollten bei der früheren Anordnung mehrere hintereinandergeschaltete
Zerstäubungs kammern benutzt werden, so ließ man den gleichen Dampf dauernd durch
alle Kammern kreisen, wobei der Dampfüberschuß jeweils verdichtet und zum Teil zum
Vorwärmen der zu bearbeitenden Flüssigkeit, zum Teil in der Wärmeaustauschvorrichtung
als wärmeabgebende Mittel verwendet wurde. Grundsätzlich wurde also der Dampf beim
Obergang aus einer Kammer in die andere stets wieder auf die gleiche Höhe des Druckes
und der Wärme gebracht, wofür erhebliche Arbeit aufzuwenden war und wobei Verluste
eintraten.
-
Durch das neue Verfahren gemäß der Erfindung soll der Überschußdampf
in besonders wirtschaftlicher Weise ausgenutzt werden. Demgemäß unterscheidet sich
das neue Verfahren grundsätzlich von den vorbekannten dadurch, daß der Dampfüberschuß
als wärmeabgebendes Mittel einem zweiten Dampfkreislauf mit geringerem Druck und
Temperatur
zugeführt wird, dessen Dampfüberschuß in gleicher Weise
einem dritten Kreislauf zugeführt wird usf., bis die vorhandene Wärmeenergie ausgenutzt
ist.
-
Es findet also im Gegensatz zu den früheren Verfahren, die den Dampf
stets wieder auf den Anfangsdruck und die Anfangstemperatur bringen, ein stufenweises
Verfahren statt. wobei der Druck und die Temperatur des Überschußdampfes von Stufe
zu Stufe absinken, bis sein Wärmewert restlos ausgenutzt ist.
-
Zur Durchführung des Verfahrens muß nach der Erfindung eine entsprechende
Einrichtung benutzt werden; demgemäß soll nach der Erfindung die Vorrichtung eine
Reihe von Wärmeaustauschvorrichtungen, z. B. Plattenerhitzer, umfassen, deren wärmeaufnehmender
Teil selbst als Zerstäubungskammer dient und deren wärmeabgebender Teil von dem
Dampfübierschuß der vorhergehenden gespeist wird.
-
-Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist beispielsweise
in der schemaischen Zeichnung gezeigt. Es sind mehrere Stufen I, II... n hintereinandergeschaltet.
-
Die Stufe I besteht aus einer WärmWeaustauschvorrichtung a, beispielsweise
einem der bekannten Plattenerbitzer, wobei die beiden wärmeaustauschenden Mittel,
ohne sich zu mischen, zwischen dünnen Platten oder Blechen aneinander im Gleich-oder
Gegenstrom vorbeiströmen und ihre Wärme austauschen.
-
Bei dem gezeigten Ausfahrungsbeispiel wird bei b ein Strom heißer
Gase zugeführt und bei c abgeführt. Bei d wird überhitzter Dampf zugeführt, der
bei e die Vorrichtung verläßt. Vor dem Dampfeinlaß d ist eine EinrichtungSeingebaut,
durch welche eine Lösung oder Suspension, vorzugsweise wäßriger Art, unter Druck
dem überhitzten Dampfstrom zugeführt wird. Das Wasser der Lösung oder Suspension
wird sofort unter Abgabe von Wärme durch den überhitzten Dampf verdampft, wobei
die dem Dampf entnommene Wärme aus dem wärmeabgebenden Mittel der Austauschvorrichtung
jeweils ersetzt wird, derart, daß die Überhitzung des Dampfes stets aufrechterhalten
wird, dessen Volumen sich entsprechend vermehrt. Jenseits des Dampf auslasses e
durchströmt der überhitzte Dampf einen Abscheider, der etwa in Form eines Filters
angeordnet sein kann. Hier werden die ! getrockneten, fein verteilten Stoffe abgeschieden
und können gesammelt werden. Der überhitzte Dampf wird jenseits des Abscheiders
geteilt, indem das ursprüngliche Dampfvolumen durch das Rückführungsrohr h dem Dampfeinlaß
der Wärmeaustauschvorrichtung a wieder zugeführt wird, wo sich das Spiel wiederholt.
Der aus der Lösungs- oder Suspensionsflüssigkeit gewonnene lDampfüberschuß wird
nach dem Einlaßstutzen c' der Värmeaustauschvorrichtung a' der Stufe II zugeführt,
wo er auf seinem Wege nach dem Auslaß g' seine Wärme an den zwischen den entsprechenden
Teilen d', e', g', h' und f' fließenden zweiten Kreislauf von überhitztem Dampf
abgibt, um ihn auf seiner überhitzten Temperatur zu halten. Der zweite Dampfkreislauf
hat einen entsprechend geringeren Druck unter entsprechendem Wärmeabfall.
-
Die Wärme des Überschußdampfes wird auf dem Wege von c' nach g' bis
zur Kondensation ausgenutzt.
-
An die Vorrichtung II kann sich die erforderliche Anzahl weiterer
Austauschvorrichtungen anschließen.
-
Außer anderen Vorteilen bietet die neue Einrichtung noch den besonderen
Vorteil, daß sich an den Wänden der Wärmeaustauschvorrichtung die festen Stoffe
trotz Verdampfung des Lösungs-oder Suspensionswassers nicht absetzen können, weil
dies nach den Regeln des sogenannten L eydenfrosts chen Phänomens durch die Überhitzung
des Dampfes verhindert wird. Die Einrichtung kann sinngemäß auch zum Trocknen wasserhaltiger,
fein verteilter fester Stoffe benutzt werden, die im Sinne der Erfindung als Suspension
aufzu- -fassen sind.
-
PATENT-ANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Gewinnung fein verteilter fester
Stoffe aus Lösungen oder Suspensionen, wobei die Flüssigkeit in einem kreisenden
Strom überhitzten Trokkendampfes zerstäubt und die sich ausschneidende feste Substanz
sowie der entstehende Dampfüberschuß abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dampfüberschuß als wärmeabgebendes Mittel einem zweiten Dampfkreislauf mit geringerem
Druck und Temperatur zugeführt wird, dessen Dampfüberschuß in gleicher Weise einem
dritten Kreislauf zugeführt wird usf.