DE7702598U1 - Verdampfer zur erzeugung von ammoniakgashaltigem entwicklungsgas aus ammoniakwasser zur entwicklung von diazokopiermaterial - Google Patents

Description

% « β « « < t ι r 1 ι ι .- . Λ

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT

KALLE Niederlassung der Hoechst AG Gbm 789

Wiesbaden-Biebrich 27. Januar 1977

WLK-DI.Sb-rw

Verdampfer zur Erzeugung von ammoniakgashalti gem Entwicklungsgas aus Ammoniakwasser zur Entwicklung von Diazokopiermaterial

Die Erfindung betrifft einen Verdampfer zur Erzeugung von ammoniakgashaltigem Entwicklungsgas aus Ammoniakwasser zur Entwicklung von Diazokopiermaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Verdampfer ist bei einem abwasserfreien Kopiergerät für Diazotypiematerialien als außerhalb einer Entwicklungskammer angeordneter Verdampfer vorgesehen. Der Verdampfer besteht aus einer Destillierblase mit einer Heizwicklung und einer mit Füllkörpern gefüllten Rektifikationskolonne mit einem Kolonnenkopf. Die Destillierblase ist am Fuß der Rektifikationskolonne angeordnet und dient als Sumpfgefäß. Der Kolonnenkopf steht mit einem Zulauf für wässrige Ammoniaklösung in Verbindung. Die zugeführte wässrige Ammoniaklösung fließt in der Rektifikationskolonne von oben nach unten entgegen einem in der Destillierblase erzeugten Dampfstrom herab. Dabei findet ein Stoffaustausch zwischen den gegenläufigen Strömen statt, so daß dem Kolonnenkopf ammoniakgashaltiges

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 2 -

Entwicklungsgas mit einem relativ hohen Ammoniakgehalt entnommen werden kann, während das in die Destillierblase fließende Restwasser nur noch einen vergleichsweise niedrigen Ammoniakgehalt aufweist. Dieser Verdampfer arbeitet nach dem Prinzip der stetigen Rektifikation. - In diesem Zusammenhang ist es auch bekannt, das sich ir der Destillierblase sammelnde Restwasser einem ebenfalls beheizten Verdunster zuzuführen und das hierin verdunstete Restwasser mit der Abluft aus dem Kopiergerät abzuführen. (Deutsches Gebrauchsmuster 73 14 454).

Bei einer realisierten Lichtpausmaschine (Lichtpausmaschine Typ PA 941 der KALLE Niederlassung der Hoechst AG) ist ein Verdampfer, der im Prinzip wie der voran stehend beschriebene Verdampfer aufgebaut ist, als zweiter Verdampfer außerhalb der Entwicklungskammer angeordnet, während sich innerhalb der Entwicklungskammer ein erster Verdampfer befindet. In diesem Fall arbeitet der außenliegende Verdampfer bei grundsätzlich gleichbleibender Wirkungsweise nicht mit frischem Ammoniakwasser, sondern es wird in den Kolonnenkopf das aus der Entwicklungskammer abgeführte, bereits weitgehend verbrauchte Ammoniakwasser zusammen mit dem in der Entwicklungskammer entstehenden Kondensat dem Kolonnenkopf zugeführt. In dieser Ausführung besteht die Austauschstrecke der Rektifikationskolonne nicht aus einem mit Füllkörpern gefüllten Gefäß, sondern aus einer gewendelten Rohrleitung. Der Stoffaustausch findet in diesem Fall an dem an der Innenwand der Rohrleitung herabfließenden Flüssigkeitsfilm statt. Diese Rektifikationskolonne wird daher auch als Fallfilmverdampfer bezeichnet.

770259B 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 3 -

Ein Problem bei derartigen Verdampfern, ob sie nun als einziger außenliegender Verdampfer oder als zweiter Verdampfer zusätzlich zu einem in der Entwicklungskammer angeordneten Verdampfer vorgesehen sind, besteht darin, daß die zulässige Flüssigkeits- und Gasbelastung solcher Verdampfer geringer ist als bei anderen Rektifikationssystemen mit vergleichbarem freien Querschnitt. Diese veringerten Belastbarkeiten zeigen sich darin, daß einmal mit ansteigender Flüssigkeit die Stärke des Flüssig-

keitsfilms zunimmt, wodurch der Stoffaustausch schlechter wird und zum Anderen erhöht sich dabei die Gasbelastung im Kolonnenquerschnitt so sehr, daß der im Extremfall daraus resultierende Anstieg der Gasgeschwindigkeit zu einer Zerstörung des Flüssigkeitsfilms und einem Mitreißen der

Flüssigkeit im Gasstrom führt, so daß der Verdampfer

funktionell instabil arbeitet und eine Stofftrennung nur noch begrenzt erreicht wird. Um ein solches überschreiten der Belastungsgrenze zu vermeiden, besteht die Möglichkeit, den Durchmesser der Rohrleitung, aus dem der Wendel gebildet ist, größer zu wählen oder eine Fül1körperkolonne größeren Durchmessers einzusetzen. Dies bedingt aber einen größeren Bauaufwand und größeren Raumbedarf, außerdem kann sich die erforderliche Energiezufuhr zur Erzeugung des benötigten Dampfstroms erhöhen. Eine solche Dimensio-25 nierung ist vor allem dann unwirtschaftlich, wenn die

größere Belastbarkeit eines derartigen Verdampfers nicht ständig voll ausgenutzt wird. Im praktischen Betrieb der zusammen mit Entwicklungseinrichtungen arbeitenden Verdampfer tritt aber ein unregelmäßiger Flüssigkeits-

zufluß entweder deswegen auf, weil das frische Ammo-

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 4 -

niakwasser beispielsweise in Abhängigkeit von der benötigten Entwicklungsgasmenge dosiert wird oder weil verbrauchtes Ammoniakwasser und Kondensat, das dem Verdampfer zugeführt wird, in der Entwicklungskammer in schwankenden Mengen entsteht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe |

zugrunde, einen Verdampfer der eingangs genannten Gattung |

zu schaffen, der sich bei gleichen Abmessungen und bei I

gleicher Konstruktion der Rektifikationskolonne im Bereich i

der Austauschstrecke und des beheizten, dampferzeugenden |

ί Sumpfgefäßes durch eine größere Belastbarkeit auszeichnet. |

Der Verdampfer soll insbesondere Ammoniakwasser mit |

schwankendem Ammoniakgehalt, das dem Kolonnenkopf t

zugeführt wird, betriebssicher und ökonomisch verarbeiten i

können. Der hierzu erforderliche Mehraufwand soll |

möglichst gering sein. I

Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil | des Anspruchs 1 angegebene Erfindung gelöst. f

Mit Hilfe des in dem Kolonnenkopf zwischen der Deckplatte und der Bodenplatte angeordneten Flüssigkeitswehr, das durch den die Austauschstrecke verlassenden Ammoniakgas-

und Wasserdampfstrom erhitzt wird, wird das in dem Wehr gestaute Ammoniakwasser erwärmt und das in dem Ammoniakwasser enthaltene Ammoniak weitgehend freigesetzt. Wenn beispielsweise dem Flüssigkeitswehr in dem Kolonnenkopf Ammoniakwasser mit einer Ammoniakkonzentration von etwa 10

Massenprozenten Ammoniak zugeführt wird, das z.B. eine

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 5 -

Entwicklungskammer verlassen hat, so erfolgt in dem FlUssigkeitswehr eine Herabsetzung auf 3 bis 4 Massenprozente Ammoniak, wenn dieser mit einem Ammoniakgas-Wasserdampfgemisch einer Temperatur von 90⁰C erhitzt wird Das damit entstehende, nur noch schwach ammoniakhaltige Ammoniakwasser belastet die sich anschließende Austauschstrecke wesentlich weniger als es das direkt in den Kolonnenkopf fließende Ammoniakwasser bewirken würde. Hinzu kommt, daß in dem Fall, in dem die Ammoniakkon zentration des dem Kolonnenkopf zugeführten Ammoniak wassers schwankt, was durch einen schwankenden Kondensatanteil in dem eine Entwicklungskammer mit einem innenliegenden Verdampfer zusammen mit Kondensat verlassenden restlichen'Ammoniakwasser geschehen kann, eine Durchmischung der Ammoniakwassermengen unterschiedlichen Ammoniakgehalts erfolgt. Das aus dem Flüssigkeitswehr in die Austauschstrecke fließende Ammoniakwasser weist somit einen verhältnismäßig gleichmäßigen Ammoniakgehalt auf. -Dadurch kann die Austauschstrecke wenig aufwendig realisiert werden. Insbesondere kann bei einer Austauschstrecke, die mit einem gewendelten Rohr aufgebaut ist, der Rohrdurchmesser verhältnismäßig klein gehalten werden, so daß sich der Wendel relativ leicht herstellen läßt. Dadurch gestalten sich auch die Abmessungen der

Austauschstrecke verhältnismäßig klein. Schließlich

erfordert dieser Verdampfer mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen beheizten Flüssigkeitswehr keine zusätzliche Energie, da zur Beheizung des Flüssigkeitswehrs der aus der Austauschstrecke austretende Dampfstrom herangezogen wird.

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 6 -

In konstruktiv besonders einfacher Weise ist der Verdampfer so ausgebildet, daß das FlUssigkeitswehr eine an der Innenwand des Kolonnenkopfes befestigte Zwischenplatte mit mindestens einer FlUssigkeitsdurchtrittsöffnung mit erhabenem Rand, sowie mit mindestens einer Dampfdurchtrittsöffnung mit ebenfalls erhabenem Rand umfaßt, der den erhabenen Rand um die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung überragt. - Die sich über die Zwischenplatte erhebenden Ränder bilden somit eine Staustufe für die auf die Zwischenplatte herabfließende Ammoniakwasserlösung. Der durch die Bodenplatte eintretende Ammoniakwasserdampfstrom füllt den zwischen der Zwischenplatte und der Bodenplatte gebildeten Raum und erwärmt die Zwischenplatte. Der Gasdampfstrom kann anschließend diesen Raum durch die Dampfdurchtrittsöffnung in der Zwischenplatte verlassen, und zwar infolge der relativ hohen Erhebung des Randes dieser Durchtrittsöffnung, ohne den Widerstand des Ammoniakwasserstandes auf den Zwischenboden überwinden zu müssen. - Das durch die Gasdurchtrittsöffnung strömende Ammoniakgas-Wasserdampfgemisch bildet zusammen mit den Komponenten, die von dem Ammoniakwasser auf dem Zwischenboden verdampft sind, das Entwicklungsgas. Dieses wird der Entwicklungskammer wieder zugeführt.

Ferner ist der Verdampfer zweckmäßig mit den Merkmalen ausgeführt, daß die Anschlußstutzen zur Entnahme des Entwicklungsgases und zur Einspeisung des Ammoniakwassers so angeordnet sind, daß sie nicht mit den Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen und der Dampfdurchtrittsöffnung fluch- ten. - Dadurch wird erreicht, daß das aus der Dampf-

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 7 -

durchtrittsöffnung ausströmende Ammoniakgas-Wasserdampfgemisch sich mit der von dem Ammoniakwasser auf dem Zwischenboden gebildeten Gasdampfkomponente wirkungsvoll durchmischt, bevor es den Anschlußstutzen zu der Entwicklungskammer verläßt. Andererseits kann das in den Kolonnenkopf eingespeiste Ammoniakwasser nicht durch die Fllissigkei tsdurchtri ttsöffnungen zu der Austauschstrecke unmittelbar fließen, ohne sich auf dem Zwischenboden mit dem dort vorhandenen Ammoni ak-Wassergeini sch zu vermengen.

In konstruktiv besonders einfacher Weise ist der Verdampfer so ausgebildet, daß die Erhebungen aus Rohrstücken bestehen, die in der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung und der Dampfdurchtrittsoffnung befestigt sind.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausgestaltung des Verdampfers mit einem zylindrischen Kolonnenkopf mit den Merkmalen erwiesen, daß vier FTüssigkeitsdurchtrittsöffnungen in der Zwi sche^r.pl atte vorhanden sind, die auf einem zu der gedachten Mittelachse des Kolonnenkopfes konzentrischen Kreis liegen, daß die Gasdurchtrittsöffnung außerhalb dieses Kreises auf der Zwischenplatte liegt, daß der Anschlußstutzen zur Einspeisung in die Wandung des Kolonnenkopfes rechtwinklig zu den Rohrstücken der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung und der Gasdurchtrittsöffnung eingelassen ist und daß der Anschlußstutzen zur Entnahme des Entwicklungsgases in der Mittelachse des Kolonnenkopfes angeordnet ist. - Hiermit werden bei relativ einfacher konstruktiver Ausbildung die mit dem Kolonnenkopf mit FTüssigkeitswehr vorgesehenen Wirkungen in hohem Maße erreicht.

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 8 -

In einer vorteilhaften Variante des Verdampfers ist als Austauschstrecke eine gewendelte Rohrleitung vorgesehen, die in den Kolonnenkopf zwischen der Bodenplatte und der Zwischenplatte mündet. - Eine gewendelte Rohrleitung, die einen Fallfilmverdampfer bildet, hat sich als Austauschstrecke besonders bewährt. Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen Kolonnenkopf mit Flüssigkeitswehr ist die Dimensionierung dieser Rohrleitung in vorteilhafter Weise beeinflußt.

Zweckmäßig ist das Mündungsstück der gewendelten Rohrleitung in der Bodenplatte so angeordnet, daß sie mit der Dampfdurchtrittsöffnung in der Zwischenplatte fluchtet. -Damit wird der Widerstand für das aus der Rohrleitung entströmende Ammoniak-Wasserdampfgemisch zwischen der Bodenplatte und der Zwischenplatte relativ klein gehalten. Die Kopftemperatur wird daher durch das Flüssigkeitswehr nicht stark beeinflußt. Die Kopftemperatur wird zweckmäßig, wie an sich bekannt, geregelt, indem im Bereich des Gasaustrittsstutzens in dem Entwicklungsgasstrom ein Temperaturfühler angeordnet ist, der einen Temperatur-Istwert bildet, welcher nach Vergleich mit einem Temperatur-Sollwert einen zur Aufrechterhaltung der Abweichung entsprechenden elektrischen Energiestrom der

Heizeinrichtung an dem Sumpfgefäß zuführt.

In besonders vorteilhafter Weise ist der Verdampfer mit dem Merkmal ausgebildet, daß die Rektifikationskolonne mit dem gesamten Kolonnenkopf und der gewendelten Rohrleitung aus Chromnickelstahl besteht. - Diese Ausführungsform ist

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 9 -

besonders betriebssicher. - Es kann nämlich vorkommen, daß in den Kolonnenkopf des Verdampfers aus der Entwicklungskammer längere Zeit kein Ammoniak einfließt, so daß das in dem Sumpf gesammelte Wasser praktisch vollständig verdampft und das Sumpfgefäß sowie die gewendelte Rohrleitung eine verhältnismäßig hohe Temperatur annehmen. Gelangt in diesem Betriebszustand ein neuer Schwall Ammoniakwasser in den Verdampfer, so treten leicht große Temperaturunterschiede auf, die bei empfindlichen Materialien ein Zerspringen des Verdampfers bewirken können. Mit der Bauweise aus Chromnickelstahl, der gegen Ammoniakwasser weitgehend unempfindlich ist, wird eine solche Zerstörung vermieden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung mit vier Figuren beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer schaubildlichen Darstellung den Verdampfer zusammen mit einem Verdunster in einem Gehäuse, der an eine schematisch dargestellte

Entwicklunskammer angeschlossen ist, Fig. 2 den Kolonnenkopf des Verdampfers in einem

Längsschnitt, 25

Fig. 3 den Kolonnenkopf in einem Querschnitt entlang

der Schnittlinie A-A in Fig. 2 und

Fig. 4 das mit Asbestschaum ausgekleidete Gehäuse für Verdampfer und Verdunster.

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 10 -

In Fig. 1 ist mit 1 eine Entwicklungskammer bezeichnet, in der eine beheizte schräge Rinne 2 als innenliegender Verdampfer vorgesehen ist. Auf die Rinne wird über einen Einspeisestutzen 3 frisches Ammoniakwasser geleitet, das mit einer Dosierpumpe 4 aus einem Ammoniakwasserbehä'l ter gepumpt wird. In dem Ammoniakwasserbehälter befindet sich im wesentlichen frisches Ammoniakwasser mit etwa 25 Massenprozenten Ammoniak. An dem mit der strichpunktierten Linie 6 angedeuteten Transportweg des Diazokopiermaterials sind außen an der Entwicklungskammer Vorkammern 7 und angeordnet, aus denen ein in ihnen sich bildendes Entwicklungsgas/Luftgemisch über eine Absaugleitung 9 mit einem Absauglüfter 10 abgesaugt wird.

Zur Einspeisung von zusätzlichem Entwicklungsgas aus einem außenliegenden Verdampfer ist an der Entwicklungskammer ein Entwicklungsgas-Einlaßstutzen 11 angebracht. Am unteren Ende des innenliegenden Verdampfers ist ein Entnahmerohr 12 im Querschnitt erkennbar, das zur Entnahme des weitgehend verbrauchten Ammoniakwassers 'von dem innenliegenden Verdampfer sowie des in der Entwicklungskammer anfallenden Kondensats vorgesehen ist. Das Entnahmerohr steht ebenfalls mit dem außenliegenden Verdampfer in Verbindung.

Der außenliegende Verdampfer _1_4 ist in einem mit einer Asbestschaumauskieidung 36 versehenen Stahl gehaust untergebracht, dessen Ausbildung im einzelnen aus Fig. hervorgeht.

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 -11-

Der Verdampfer J_4 umfaßt im wesentlichen eine Rektifikationskolonne mit einer gewendelten Rohrleitung 15 als Austauschstrecke. An dem Kopf der Austauschstrecke ist der Kolonnenkopf 16 angeordnet, von dem in Fig. 1 ein erster Anschlußstutzen 17 zur Entnahme des Entwicklungsgases und ein zweiter Anschlußstutzen zur Einspeisung von weitgehend verbrauchtem Ammoniakwasser in den Kolonnenkopf erkennbar ist. Der erste Anschlußstutzen steht mit dem Entwick-1ungsgaseinlaßstutzen an der Entwicklungskammer in Verbindung, und der zweite Anschlußstutzen ist mit dem Entnahmerohr der Entwicklungskammer verbunden. Weitere Einzelheiten des Kolonnenkopfes werden weiter unten erläutert. - Am Fuß der Austauschstrecke befindet sich ein Sumpfgefäß 19 mit einer Heizwicklung 20. Die gewendelte Rohrleitung mündet in dieses Sumpfgefäß. In dem Sumpfgefäß ragt ein Restwasseranschlußstutzen 21 empor, so daß die Höhe der Öffnung dieses Anschlußstutzens über dem Boden des Sumpfgefäßes die Füllhöhe bestimmt, solange genügend Flüssigkeit aus der gewendelten Rohrleitung austritt.

Der außenliegende Verdampfer _H kann im wesentlichen als zylindrisch geformt angesehen werden. Parallel zu diesem außenliegenden Verdampfer ist innerhalb des Gehäuses ein Verdunster 22, der ebenfalls eine zylindrische Form aufweist, angeordnet. Innerhalb des Gehäuses sind der Verdampfer \A_ und der Verdunster 22 durch eine Zwischenwand aus Asbestschaum 37 zur thermischen Isolation getrennt. Da der Verdunster etwas höher ist als der außenliegende Verdampfer, ist der Boden des gemeinsamen Gehäuses treppenförmig abgestuft. Der Verdunster hat an

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 12 -

seinem Boden einen Restwassereinlaßstutzen 23, der mit dem Restwasserabflußstutzen des außenliegenden Verdampfers Über einen tiefgelegten Restwasserschlauch 24 verbunden ist und derart gemeinsam mit dem Sumpfgefäß einen Siphon bildet. In dem Verdunster ragt ein Überlaufstutzen 25 empor, dessen untere Öffnung in den Ammoniakwasserbehälter 5 mündet. An einem oberhalb der innenliegenden Öffnung des OberlaufStutzens in der Wandung des Verdunsters eingelassenen Absaugstutzen 26 ist die Absaugleitung 9 angeschlossen.

In den Figuren 2 und 3 sind die erfindungswesentlichen Elemente des Kolonnenkopfes genauer dargestellt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Kolonnenkopf 16 als Schweiß konstruktion ausgeführt ist und ein im wesentlichen geschlossenes Gefäß mit der Deckplatte 27 und der Bodenplatte 28 bildet, zwischen denen sich die zylindrische Wand 29 befindet. Der Kolonnenkopf ist im wesentlichen geschlossen, mit Ausnahme der Befestigungsstelle des ersten Anschlußstutzens "17 in dem Zentrum der Deckplatte, des zweiten Anschlußstutzens 18 in der zylindrischen Wand und des Mündungsstücks 30 der gewendelten Rohrleitung 15 in der Bodenplatte. Der Kolonnenkopf weist im Innern eine Zwischenplatte 31 auf, die in einem Abstand zu der Bodenplatte an der zylindrischen Wand befestigt ist. Die Zwischenwand ist mit Ausnahme von Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 32a-d flüssigkeitsdicht. In die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen sind Rohrstücke 33a-d eingelassen, deren Höhe den Stau des Ammoniakwassers auf dem Zwischenboden bestimmen. - In der Zwischenplatte

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 13 -

befindet sich ferner eine Dampfdurchtrittsöffnung 34, in die ein verhältnismäßig hohes Rohrstück 35, dessen obere Öffnung sich oberhalb der oberen Öffnung der RohrstUcke der FiUssigkeitsdurchtritte befindet, eingelassen ist. Wie in der Zeichnung im einzelnen genau dargestellt, sind vier Fllissigkei tsdurchtrittsöffnungen in der Zwischenplatte vorgesehen, die auf einem zu der gedachten Mittelachse des Kolonnenkopfes konzentrischen Kreis liegen. Die Gasdurchtrittsöffnung 34 liegt außerhalb dieses Kreises auf der Zwischenplatte. Sie fluchtet mit dem Mündungsstück 30 in der Bodenplatte 28.

Bei dieser Ausbildung des Kolonnenkopfes wird zwischen der Bodenplatte und der Zwischenplatte ein Raum für das aus dem Mündungsstück 30 in Betrieb des außenliegenden Verdampfers strömende Ammoniakgas-Wasserdampfgemisch gebildet, welches die Zwischenplatte erhitzt. Das auf der Zwischenplatte aufgefangene Ammoniakwasser mit bereits herabgesetzter Konzentration, das mit unregelmäßiger Menge und Konzentration durch den zweiten Anschlußstutzen auf die Zwischenplatte geströmt ist und auf dieser um die Erhebungen der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen gestaut ist, wird in diesem Wehr annähernd auf die Temperatur des Ammoniakgas-Wasserdampfgemisches erwärmt. Demzufolge wird der Ammoniakgehalt des Ammoniakwassergemisches in dem FlUssigkeitswehr durch Verdampfung des Ammoniaks erheblich herabgesetzt. Das dabei freiwerdende Ammoniak wird mit dem Ammoniakgas-Wasserdampfgemisch, das aus dem Rohrstück 35 \ strömt, in dem Raum zwischen der Deckplatte 27 und der f

Flüssigkeitsoberfläche durchmischt und verläßt diesen Raum | durch den ersten Anschlußstutzen 17. %

7702598 18.05.77

HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

Gbm 789 - 14 -

Das den Fuß der gewendelten Rohrleitung 15 verlassende Restwasser, das praktisch ammoniakfrei ist, wird regelmäßig nur zum Teil in dem Sumpfgefäß 19 zur Erzeugung des zum Stoffaustausch notwendigen aufsteigenden Dampfstroms verdampft. Der überschüssige Teil des Restwassers fließt durch den Restwasseranschlußschlauch in den Verdunster 22 und wird in diesem vollständig verdampft. Der dabei entstehende praktisch ammoniakfreie Dampf wird durch die Absaugleitung 9 abgesaugt. Wenn in bestimmten Betriebs fällen, beispielsweise nach Ausschalten des außenliegenden Verdampfers und Verdunsters noch restliches Kondensat oder Ammoniakwasser in den zweiten Anschlußstutzen des außenliegenden Verdampfers _1_4 einfließt, wird dieses durch das verhältnismäßig große Volumen des Verdunsters aufgenommen.

Strömt darüber hinaus noch mehr Kondensat und/oder

Ammoniakwasser in den außenliegenden Verdampfer, so kann der überschüssige Teil auch dann nicht in die Absaugleitung gelangen, da er über den überlaufstutzen 25 in den Ammoniakwasserbehälter abfließt. Dieser Betriebsfall ist aber außerordentlich selten, so daß praktisch keine Verdünnung des Ammoniakwassers im Ammoniakwasserbehälter eintritt.

Zwischen der in dem Verdunster liegenden öffnung des überlaufstutzens 25 und dem Absaugstutzen 26 befindet sich ein größerer Zwischenraum, der als Pufferzone für aufsteigende Blasen dient, die bei der Restwasserbeseitigung unter Umständen entstehen. Im vorliegenden Fall können infolge der Pufferzone keine Blasen bzw. Flüssigkeitsteile in die Absaugleitung gelangen.

7702598 18.05.77

Claims (8)

1. HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
   KALLE Niederlassung der Hoechst AG

   Gbm 789 - 15 -

   Schutzansprllche

   Verdampfer zur Erzeugung von ammoniakhaltigern Entwicklungsgas aus Ammoniakwasser zur Entwicklung von Diazokopiermaterial mit einer Rektifikationskolonne mit einer Austauschstrecke, mit einem eine Deckplatte und eine Bodenplatte aufweisenden, im wesentlichen geschlossenen Kolonnenkopf, in den ein erster Anschlußstutzen zur Entnahme des Entwicklungsgases und ein zweiter Anschluß-

   stutzen zur Einspeisung von Ammoniakwasser münden, sowie mit einem beheizten, dampferzeugenden Sumpfgefäß am Fuße der Austauschstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kolonnenkopf (16) zwischen der Deckplatte (27) und der Bodenplatte (28) unterhalb der Anschlußstutzen (17, 18), jedoch oberhalb der Austauschstrecke (gewendelte Rohrleitung 15) ein sich im wesentlichen über die gesamte Querschnittsfläche erstreckendes Flüssigkeitswehr (31, 32, 33) mit mindestens einer Flüssigkeitsdurchtfittsöffnung (32a-d) und mindestens einer Dampfdurchtrittsöffnung (34) angeordnet ist.
2. 2. Verdampfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitswehr (31, 32, 33) eine an der Innenwand des Kolonnenkopfes befestigte Zwischenplatte mit mindestens einer Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung (32) mit erhabenem Rand (Rohrstück 33) sowie mit mindestens einer DäfitipfdurchtrittsöVfnung (34) mit ebenfalls erhabenem Rand (Rohrstück 35) umfaßt, der den erhabenen Rand um die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung überragt.

   7702598 18.05.77

   HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

   Gbm 789 - 16 -
3. 3. Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstutzen (17, 18) zur Entnahme des Entwicklungsgases und zur Einspeisung des Ammoniakwassers so angeordnet sind, daß sie nicht mit den FlUssigkeitsdurchtrittsöffnungen (32) und der Dampfte durchtrittsöffnung (34) fluchten.
4. 4. Verdampfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen aus Rohrstücken (33a-d) bestehen, die in der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung (32a-d) und der Dampfdurchtrittsöffnung (34) befestigt sind.
5. 5. Verdampfer mit einem zylindrischen Kolonnenkopf nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen (32a-d) in der Zwischenplatte (31) vorgesehen sind, die auf einem zu der gedachten Mittelachse des Kolonnenkopfes (16) konzentrischen Kreis liegen, daß die Gasdurchtrittsöffnung (34) zu diesem versetzt auf der Zwischenplatte angeordnet ist, daß der Anschlußstutzen (18) zur' Einspeisung des Ammoniakwassers in die Wandung des Kolonnenkopfes (16) rechtwinklig zu den Rohrstücken (33a-d, 35) der Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen und der Gasdurchtrittsöffnung (34) eingelassen ist und daß der Anschlußstutzen (17) zur Entnahme des Entwicklergases in der Mittelachse des Kolonnenkopfes (16) angeordnet ist.
6. 6. Verdampfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichent, daß als Austauschstrecke eine gewendelte Rohrleitung (15) vorgesehen ist, die in dem Kolonnenkopf (16) zwischen der Bodenplatte (28) und der Zwischenplatte (31) mündet.

   7702598 18.05.77

   HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT KALLE Niederlassung der Hoechst AG

   Gbm 789 - 17 -
7. 7. Verdampfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsstück (30) der gewendelten Rohrleitung in der Bodenplatte (28) und die Dampfdurchtrittsöffnung (34) in der Zwischenplatte (31) miteinander fluchtend ange-

   5 ordnet sind.
8. 8. Verdampfer nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer (J_4) mit dem Kolonnenkopf (16) und der gewendelten Rohrleitung (15) aus Chrom-Nickel-Stahl besteht.

   7702591 18.05.77