DE950785C

DE950785C - Verfahren zum Loesen und Abscheiden von Kalisalzen unter Verwendung eines im Kreislauf gehaltenen Loesungsmittels

Info

Publication number: DE950785C
Application number: DEM18670A
Authority: DE
Inventors: Hans Behrens; Karl Ebner
Original assignee: Rud Otto Meyer GmbH and Co KG
Current assignee: Imtech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1953-05-22
Filing date: 1953-05-22
Publication date: 1956-10-18

Description

Verfahren zum Lösen und Abscheiden von Kalisalzen unter Verwendung eines im Kreislauf gehaltenen Lösungsmittels Salze werden in den meisten Fällen aus ihren Lösungen durch Abkühlung der Lösung im Vakuum ausgeschieden, derart, daß durch Verdampfung eines Teiles des Lösungsmittels im Vakuum die gewünschte Abkühlung eintritt, wobei sich die Kristalle ausscheiden. Der Wärmeinhalt der bei der Abkühlung entstehenden Dämpfe wird zum größten Teil wieder benutzt, um das Lösungsmittel anzuwärmen, so daß dieses im Kreislauf gehalten werden kann und ein beträchtlicher Wärmerückgewinn entsteht. Beispielsweise findet die Kristallisation der Kalisalze in dieser Weise statt.
Diese Verfahren haben den Vorteil daß eine verhältnismäßig geringe Menge Lösung im Umlauf gehalten werden kann, dagegen entsteht durch die Anwärmung des Lösungsmittels, die nur bis auf eine bestimmte Höhe möglich ist, ein hoher Dampfverbrauch und bei einer Abkühlung bis zu r5° auch für das Kompressionsmittel ein hoher Dampf- und damit Stromverbrauch.
Zur Verminderung des Dampfverbrauches sind Verfahren bekannt, bei welchen die heiße Lösung nur um wenige Grade, beispielsweise 15', abgekühlt wird und hierbei der entstehende Dampf teilweise durch die Zwischenschaltung eines Kompressors oder eines Dampfstrahlverdichters wieder Verwendung findet; bei dieser Art der Kühlung wird ein Vielfaches der Umwälzmenge der Lösung zum Auflösen benötigt. Dabei überschreiten die Apparaturen zur Ausscheidung des Lösungsmittels infolge der großen Menge desselben das tragbare Maß.
Es ist weiter bekannt, Abkühlungen je Stufe von 3 bis 4° in demBestreben vorzunehmen, dieLösung möglichst tief zu kühlen, z. B. auf 30 bis 20°, wodurch der Laugenumlauf kleiner wird, während die bei der Abkühlung anfallenden Salzkristalle größer werden. Bei diesen Verfahren sind 2o Abkühlungsstufen und mehr vorgesehen. Im Zusammenhang damit sind auch Dampfstrahlapparate, also druckerhöhende Vorrichtungen zu dem Zweck bekannt, das sich in den Kondensatoren ansammelnde, nicht mehr kondensierbare- Dampf-Luft-Gemisch abzusaugen und in einen weiteren Kondensator zu fördern, von wo aus meist eine Luftpumpe die unkondensierbaren Gase weiter absaugt.
Nach der- Erfindung wird die heiße Lösung nur insgesamt um 2o bis 30°, beispielsweise von 95 auf 75 °, abgekühlt, und das Temperaturintervall- j e Abkühlungsstufe beträgt etwa 2°, damit die bei der Abkühlung entstehenden Dämpfe für die Aufwärmung restlos nutzbar gemacht werden können. Damit nun aber - gegenüber dem Bekannten noch weiter an Dampf eingespart wird, wird der in den letzten Stufen entstehende Dampf unter Zwischenschaltung druckerhöhender Vorrichtungen komprimiert, damit er das bereits vorgewärmte Lösungsmittel auf die gewünschte Endtemperatur weiter vorwärmt. Die Brüdenverdichter sind demgemäß dort angeordnet, wo die Lösung um 2o bis 30° unter die Anfangstemperatur abgekühlt ist.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Lösen und Abscheiden von Kalisalzen unter Verwendung eines im Kreislauf geführten Lösungsmittels mit dem Kennzeichen, daß man die heiße Kalisalzlösung stufenweise (jede Stufe etwa 2°) um insgesamt 2o bis 30° unter ihre Anfangstemperatur in bekannter Weise abkühlt, z. B. von i io auf 8o°, und an dieser Stelle Brüdenverdichter anordnet und die, bei der Abkühlung entstehende Wärme in das im Kreislauf geführte Lösungsmittel wieder zurückführt und dessen Endaufwärmung durch den Dampf der letzten Stufen unter Zwischenschaltung druckerhöhender Fördermittel vornimmt.
In der Zeichnung ist das Verfahren schematisch in einer beispielsweisen Ausführungsform erläutert. Dabei bedeutet i den Löseapparat, 2 die Salzzufuhr, 3 die überziehleitung, 4 den Klärbehälter, 5, 6, 7 die Kristallisatoren usw.
Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn beispielsweise iooo cbm heiße Lösung von ioo auf 9o° abgekühlt werden und der hierbei entstehende Dampf mit einem Turbokompressor so hoch komprimiert wird, daß er in einem Einspritzkondensator die vom Salz befreite Lösung von 9o auf ioo° wieder erwärmen kann, dann erforderte der Turbokompressor etwa 6oo kW. Sofern die Kompression durch einen Dampfstrahlapparat (8, 9) erfolgt, wären i2 t Frischdampf bei einem Dampfdruck von 3 atü aufzuwenden.
Wenn gemäß der Erfindung die Abkühlung von ioo auf 8o° durchgeführt wird, sind nur 500 cbm Rohlösung in Umlauf zu halten. Durch die zwischengeschalteten Wärmeaustauscher io kann man die Löselauge auf etwa 96° vorwärmen, so daß sie anschließend nur noch um 4° zu erwärmen ist. Bei der Anwendung von Turbokompressoren werden hierfür nur i 15 kW benötigt oder bei der Anordnung von Dampfstrahlapparaten nur 1,5 t Dampf.
Nach dem Ausführungsbeispiel wird in den Lösebehälter i bei 2 das Salz zugeführt, die Löselauge dann durch die Leitung 3 zum Klärbehälter .4 übergezogen und von dort den Kristallisatoren 5, 6 und 7 zugeleitet, welche durch die Leitungen 14 verbunden sind. Von dem Behälter i i aus wird die Lauge dann im Kreislauf durch die Pumpen 13 den Wärmeaustauschern io zugeführt. Bei 8 und 9 sieht man zwei Dampfstrahlapparate, bei 15 eine Schnecke zur Entfernung des Löseschlammes, bei 12 eine Zentrifuge.

Claims

FfnTENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Lösen und Abscheiden von Kalisalzen unter Verwendung eines im Kreislauf geführten Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man die heiße Kalisalzlösung stufenweise (jede Stufe etwa 2°) um insgesamt 2o bis 30° unter ihre Anfangstemperatur in bekannter Weise abkühlt, z. B. von i io auf 8o°, und an dieser Stelle Brüdenverdichter anordnet und die bei der Abkühlung entstehende Wärme in das im Kreislauf geführte Lösungsmittel wieder zurückführt und dessen Endaufwärmung durch den Dampf der letzten Stufen unter Zwischenschaltung druckerhöhender Fördermittel vornimmt.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Lösebehälter mit sich daran anschließendem Klärbehälter, welchem Kristallisatoren folgen, die in an sich bekannter Weise mit Kammern und Überlaufrohren versehen sind, wobei aber jede Einzelkammer mit einem Wärmeaustauscher in Verbindung steht, welche gruppenweise den Gruppen der Kristallisatoren zugeordnet untereinander in Verbindung stehen und Anschlußleitungen für die Zuführung druckfördernder Mittel besitzen. In Betracht gezogene Druckschriften: Wienacker-Weingaertner: Chemische Technologie, Bd.I, München 1950, S.338; Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, Beiheft Verfahrenstechnik, Folge 1939, Nr. 5, S. i 4o ff., und Folge 1940, Nr. 5, S. 137.