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Verfahren zum Entwässern von wasserhaltigen, hochsiedenden Teer- und
Erdölen Die Erfindung bezieht sich auf die Entwässerung von wasserhaltigen, hochsiedenden
Teer- oder Erdölen oder ähnlichen wasserhaltigen, hochviskosen Flüssigkeiten. von
hohem Siedepunkt durch Erhitzen und unter Behandlung des entstehenden Schaumes mit
einer heißen Flüssigkeit.
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Die zurTrockriung von wasserhaltigen Ölen bisher angewändteDestillationsbehandlung
ist fast stets mit großen Schwierigkeiten und Störungen verbunden. Bei der Destillation
entstehen Dampfblasen, die in der Destillationsapparatur einen Schaum sehr großer
Zähigkeit erzeugen, der nur schwierig oder überhaupt nicht zu zerstören ist, so
daß der Destillationsvorgang in empfindlicher Weise beeinträchtigt wird: Zur Beseitigung
solcher Störlangen hat man vorgeschlagen, den Schaum durch mechanisch einwirkende
Mittel zu beseitigen, beispielsweise durch Aufspritzen einer erwärmten Flüssigkeit
auf den Schaum. Bei Teerölen führt aber auch diese Methode nicht zu einem Erfolg,
da die Zähigkeit des aus hochviskosen Flüssigkeiten entstehenden Schaumes zu groß
ist.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen,
welches die Entwässerung der eingangs genannten Flüssigl:eiten durch Erhitzen bzw.
durch Abdestillieren des Wassers unter Vermeidung einer schädlichen, den Destillationsvorgang
störenden Schaumbildung gestattet.
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Der Leitgedanke der vorliegenden Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe
besteht grundsätzlich darin, den bei der Entdampfung entstehenden Schaum mit einem
heißen Lösungsmittel von hohem Siedepunkt in Berührung zu bringen, beispielsweise
zu berieseln, wobei die Temperatur des heißen Lösungsmittels stets oberhalh der
Temperatur des Schaumes gehalten wird.
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Die Anwendung des den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden
Verfahrens führt zu einer fast augenblicklichen Zerstörung des bei der Entdampfung
entstehenden Schaumes, eine Wirkung, die darauf zurückzuführen ist, daß gleichzeitig
eine Lösung der Schaumhäute und eine plötzliche Erwärmung der Schaumblasen erfolgt.
Durch diese plötzlicheErwärmung expandieren die den Schaum bildenden Dämpfe, wobei
die Flüssigkeitshäute gesprengt werden.
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Vorzugsweise wird als Lösungsmittel zur Zerstörung des Schaumes gemäß
der Erfindung ein Teil der entwässerten Flüssigkeit nach geeigneter Vorerhitzung
benutzt.
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Ein weiterer Zweck der Erfindung ist der, die Erhitzung der wasserhaltigen
Substanz so vorzunehmen, daß während der Erhitzung eine schädliche Schaumbildung
nicht erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck die wasserhaltige Substanz
unter Druck erhitzt und aus ihr durch plötzliche Druckentlastung Wasserdampf frei
gemacht.
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Damit bei der Druckerhitzung der wasserhaltigen Substanz der Druck
nicht allzu sehr erhöht werden muß, wird ferner gemäß der Erfindung der wasserhaltigen,
unter Druck zu
erhitzenden Substanz vor der Druckerhitzung eine
gewisse Menge der wasserfreien Substanz vorteilhaft in heißem Zustand beigemischt,
wobei. die Menge des Zusatzes am wasserfreier Substanz so bemessen wird, dl'' der
Partialdruck der Mischung für Wasser=. dampf nicht höher ist als derjenige Drucl:,,,#.#
den die jeweilige Erhitzungstemperatur auszuhalten vermag.
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Die Erfindung sei nunmehr im einzelnen beschrieben an Hand der` Zeichnung,
welche eineAnlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer
Weise wiedergibt.
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Bei der auf der Zeichnung dargestellten Einrichtung erfolgt die Verdampfung
des Wassers aus der wasserhaltigen Substanz in einem Verdampfergefäß i. Bei der
Verdampfung des Wassers entsteht ein wasserhaltiger Schaum, der 'in dem Verdampfergefäß
i nach oben steigt, während wasserfreies Öl sich am Boden des Verdampfergefäßes
bei 2 ansammelt und durch die Rohrleitung 3 abgezogen werden kann.
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Zwecks Zerstörung des im Verdampfergefäß i entstehenden zähen Schaumes
wird in das Oberteil des Verdampfers durch dieRohrleitung q. ein heißes, wasserfreies
Lösungsmittel von einer höheren Temperatur als derjenigen des Schaumes eingeführt;
das heiße Lösungsmittel kommt mit den Blasen des Schaumes in dem Verdämpfergefäß
in Berührung, erhitzt dieselben, wobei die Gasblasen zerplatzen, und löst die Flüssigkeitshäute
des Schaumes.
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Um die Berührung des heißen Lösungsmittels mit dem Schaum im Verdampferapparat
zu verbessern, sind eine Reihe von Siebböden 5 vorgesehen, die aus gelochten Blechen
bestehen und so in dem Oberteil des Verdampfers angeordnet sind, daß die auf den
obersten Siebboden aufgegebene Flüssigkeit von einem Siebboden zu dem darunterliegenden
in zahlreichen feinen Strahlen fließt, während der Schaum bzw. der Wasserdampf den
zickzackförmigen Raum zwischen den Siebböden durchzieht. Der Schaum wird dabei von
dem Lösungsmittel zerstört, so daß am oberen. Ende des Verdampfergefäßes i durch
die Rohrleitung 6 nicht Schaum, sondern Wasserdampf und unter Umständen gewisse
dampfförmige Bestandteile der zu trocknenden Flüssigkeit entweichen.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erfolgt die Einführung des erhitzten
wasserhaltigen Öles in dem Verdampfer etwa in halber Höhe desselben. Das Einführungsrohr
7 für erhitztes Öl mündet dabei in einen freien Raum des Verdampfers, der nach unten
durch eine Reihe von Siebböden S begrenzt wird, die ähnlich ausgebildet sind wie
die Siebböden 5. Unter Umständen ist es zweckmäßig, die im Unterteil des Verdampfergefäßes
sich ansammelnde wasserfreie Flüssigkeit zu erwärmen. Zu diesem Zweck ist im Unterteil
des `Verdampfergefäßes eine Rohrschlange 9 vor-,eehen, der Dampf durch die Rohrleitung
io -2'hgeführt werden kann. Die Rohrleitung i i dient zum Ablassen von Abdampf und
Kondenzwasser.
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Die wasserfreie Substanz wird durch die Bohrleitung 3 äus dem Verdampfer
in den Behälter 3a abgezogen. Ein Teil der wasserfreien Substanz wird durch die
von einem Ventil 12 beherrschte Rohrleitung 13 einer Pumpe 14 zugeführt, die den
abgetrennten Teil der wasserfreien Substanz in eine Erhitzereinrichtung 15 transportiert.
In diesem Erhitzer 15 wird die Flüssigkeit auf eine Temperatur erhitzt, die erheblich
oberhalb derjenigen des im Verdampfergefäß i ent: wickelten Schaumes liegt. Die
erhitzte Substanz gelangt dann durch die an die Einrichtung 15 angeschlossene Rohrleitung
q. in das Oberteil des Verdampfers i.
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Das wasserhaltige, in der Einrichtung zu entwässernde Gut fließt aus
einem Vorratsbehälter 16 durch die Rohrleitung 17 einer Pumpe 18 zu, von welcher
es durch die Rohrleitung i9, die von einem Ventil 2o beherrscht wird, in die Mischrohrleitung
21 und von dort in eine Druckerhitzereinrichtung 22 gefördert wird. In dem Mischrohr
21 wird dem wasserhaltigen Öl eine gewisse Menge -wasserfreier Substanz zugeführt,
die durch die Rohrleitung 22 aus der Leitung 3 für wasserfreies Öl abgezogen wird.
Die Leitung z2 ist verbunden mit der Pumpe 23, die durch die von einem Ventil 24
beherrschte Rohrleitung 25 mit dem Mischrohr 21 in Verbindung steht, Der Druck der
Flüssigkeit im Mischrohr 21 und im Erhitzer kann mittels eines Ventils 25, welches
das vom Erhitzer zum Verdampfergefäß führende Rohr 7 beherrscht, so reguliert werden,
daß in den Rohrschlangen des Erhitzers 22 ein Verdampfen von Wasser,, d. h. eine
Schaumbildung nicht erfolgen kann.
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Die Zumischung von wasserfreier Substanz zu den wasserhaltigen Ölen
erfolgt dabei zu dem Zwecke, den Wasserdampfdruck in dem Erhitzer 22 nicht über
ein gewisses Maß, vorzugsweise io Atm., indiziert steigern zu brauchen.
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Die Temperaturverhältnisse in der Verdampfereinrichtung sind bei einer
Verarbeitung eines etwa zwischen Zoo und 350'
siedenden Teeres vorteilhaft
so zu gestalten, daß der in den Verdampfer einzuführende wasserhaltige Teer bzw.
das Gemisch aus wasserhaltigem Teer und wasserfreiem Teer eine Temperatur von etwa
18o° C hat. In diesem Falle wird in der Erhitzereinrichtung
15
der zur Zerstörung des Schaumes dienende wasserfreie Teer auf eine Temperatur von
etwa 25o° C erhitzt.