DE238739C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE Ma. GRUPPE

Dr. PAUL PICCARD in GENF.

Verdampfungskessel, welche zum Verdampfen von gesättigten Salzlösungen behufs Erzeugung von Salzkristallen dienen, bestehen hauptsächlich aus einem Gefäß, welches die' zu verdampfende Lösung enthält, und einem in dieser Flüssigkeit eintauchenden, mittels Dampf geheizten Heizkörper.

Die in diesen Verdampfungskesseln befindliche Lösung bleibt nicht ruhig, da die von

ίο den Heizflächen berührte Flüssigkeit sich ausdehnt und nach oben strebt, während die kalt gebliebene Flüssigkeit abwärts geht, den Raum der aufsteigenden einnehmend. So bildet sich eine fortwährende Zirkulation, die noch durch die Bildung von Dampfblasen, welche dort entstehen, wo die Flüssigkeit am heißesten ist, beschleunigt wird.

Die Zirkulation ist, je nach Anordnung des Kessels und Form des Heizkörpers, mehr oder weniger heftig.

Da die Auflösbarkeit fast aller Körper mit zunehmender Temperatur wächst, ist folglich auch der Sättigkeitsgrad der Lösung von einem Punkt der Zirkulation zum andern ziemlich verschieden.

Da, wo die Flüssigkeit angewärmt wird, ohne daß sich schon Dampf bildet, ist sie ungesättigt oder auflösend, wogegen sie gesättigt, oft sogar übersättigt an den Stellen ist, wo sich Dampf ohne Erwärmung bildet, weil sich dort der aufgelöste Körper in fester Form ausscheidet.

An solchen Stellen bilden sich feste Ablagerungen, die oft an den Wänden des Apparates haften, während die an anderen Orten ungesättigte Flüssigkeit noch mehr festen Stoff auflösen könnte, falls sie solchen auf ihrem Lauf finden würde.

Die an gewissen Orten haftenden Ablagerungen führen Verstopfungen herbei, welche in kurzer Zeit den Betrieb des Apparates lähmen.

Vorliegende Erfindung hat den Zweck, diese Verstopfungen zu verhüten.

Sie besteht in der eigenartigen Anordnung des Verdampfungskessels, welche dazu dient, erstens: durch die Erwärmung und Verdampfung der Salzlösung eine selbsttätige Zirkulation zu einem geschlossenen Kreislauf zu bewirken; zweitens: die Umlaufrichtung dieser Zirkulation von Zeit zu Zeit umzukehren, damit diejenigen Punkte, an denen sich die Ablagerungen bei einer Umlaufrichtung bildeten, nach Umkehrung derselben sich gerade da befinden, wo die Flüssigkeit auflösend wirkt.

Zwar bilden sich, während die an einem Punkte entstandenen Ablagerungen aufgelöst werden, an anderen Stellen wieder solche, diese werden jedoch bei der nächsten Umkehrung der Zirkulation aufgelöst, so daß der Apparat frei von Verstopfungen bleibt, wodurch ein kontinuierlicher Betrieb erreicht wird.

Die beiliegende Zeichnung zeigt beispielsweise zwei Anordnungen solcher Verdampfungskessel mit umkehrbarer Zirkulation, wodurch der oben beschriebene Zweck erfüllt wird. Beide Kessel sind in bezug auf die vertikale Mittelachse symmetrisch.

In Fig. ι ist A der äußere Behälter des Verdampfungskessels, B der Heizkörper, welcher beliebigen Systems sein kann und hier

als stehender Röhrenkessel dargestellt ist. Dieser Heizkörper B ist mit einer Haube C überdeckt, welche mit zwei von außen bewegbaren Klappen D und E versehen ist. F ist das Heizdampf-Zuführungsrohr. G das Kondenswasser-Abflußrohr und I der Ablaßstutzen für den aus der Lösung entweichenden Dampf. H ist eine vertikale Scheidewand, welche den Kessel A in zwei Hälften teilt, dessen obere

ίο Kante jedoch noch unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befindlich ist. / und K sind Kammern, in denen sich der aus der Lösung ausgeschiedene feste Stoff, ζ. B. Salz, auf dem Boden des Kessels A ablagert.

Sowie nun der Heizdampf durch das Rohr F in den Heizkörper B eingeführt wird, nachdem die Klappe D geöffnet und E geschlossen, entsteht eine Zirkulation im Sinne der Pfeilrichtung, nach Fig. 1 links aufwärts und rechts abwärts.

Nach Einsetzung der Zirkulation schließt man die Klappe D und läßt E ebenfalls geschlossen; dennoch setzt sich die Zirkulation weiter fort, weil die Flüssigkeit der linken Hälfte heißer als die der rechten ist.

Solange die Zirkulation in diesem Sinne besteht, ist die Lösung, welche von unten in die Heizröhren der rechten Hälfte des Heizkörpers B eintritt, übersättigt und bildet Ablagerungen, die in diesen Röhren haften und dieselben nach und nach verstopfen. Sobald jedoch diese Verstopfung störend wirkt, wechselt man die Richtung der Zirkulation durch Öffnen der Klappe E rechts; alsdann steigt die heiße Flüssigkeit der Haube C in die rechte Hälfte, im Gegensinne der existierenden Zirkulation, und kehrt diese um.

Nachdem die neue Zirkulation im entgegengesetzten Sinne der Pfeilrichtung vollständig eingesetzt hat, schließt man wieder die Klappe E und läßt beide Klappen geschlossen. Zufolge der neuen Umlaufrichtung werden die soeben gebildeten Ablagerungen aufgelöst, weil die durch den Heizkörper B durchgeflossene Lösung, welche sehr heiß und entsättigt ist, von oben nach unten durch die Röhren der rechten Hälfte fließt.

Es werden sich zwar neue Ablagerungen in den Röhren der linken Hälfte bilden, die sich jedoch nach wiederholter Umkehrung der Zirkulation lösen, usw.

Da es wünschenswert ist, daß die Flüssigkeit, welche die Ablagerungen lösen soll, das höchste Lösungsvermögen besitzt, muß jede Dampfbildung während der Erwärmung der Flüssigkeit vermieden werden, weil diese Dampfbildung eine Zunahme der Sättigung zur Folge hätte.

Dieses wird erreicht, indem man den Heizkörper so tief in die zu verdampfende Flüssigkeit einbaut, daß der hydraulische Druck größer als die der Temperatur entsprechende Heizdampfspannung ist. In dieser Weise können sich Dampf blasen erst während des Aufsteigens der heißen Flüssigkeit, also oberhalb des Heizkörpers bilden.

Da sich der feste Körper vom Wasser dort trennt, wo sich dasselbe in Dampf verwandelt, wird sich dieser feste Körper auch erst in der aufsteigenden Flüssigkeitssäule bilden und von da durch den Strudel der einen geschlossenen Kreislauf bildenden Zirkulation in die absteigende Wassersäule mitfortgerissen, um endlich in die Kammer K, wo das Wasser verhältnismäßig ruhig ist, zu gelangen und sich abzusetzen. Von hier wird der feste Stoff, z. B. Salz, mittels irgendeines der bekannten gebräuchlichen Verfahren herausgeschöpft.

In Fig. 2 ist als zweites Beispiel ein Verdampfungskessel von etwas anderer Form als der vorhergehende dargestellt, die Arbeitsweise ist jedoch die gleiche.

Die beiden oberen Hälften des Kessels A (Fig. 1) sind durch die beiden äußeren Rohre A und A¹ (Fig. 2) ersetzt, die sich im Dome L vereinigen, aus welchem der Dampf durch den Stutzen J entweicht.

Die in Fig. 2 dargestellte Arbeitsweise ist derjenigen in Fig. 1 identisch und versteht sich ohne weitere Erklärung durch die Gleichartigkeit der Buchstaben.

Man könnte statt des einzigen Heizkörpers A auch zwei getrennte, symmetrische Heizkörper einrichten, die oben durch ein Kommunikationsrohr, welches die Haube C in Fig. 1 und 2 ersetzt, verbunden wären.

Des weiteren könnte man das Umkehren der einen geschlossenen Kreislauf bildenden Zirkulation durch andere Mittel bewerkstelligen als durch die Klappen D und E. So ließe sich z. B. für denselben Zweck ein Dampfstrahl verwenden, welcher im Sinne der jeweilig zu erzielenden Zirkulation in die Flüssigkeit gerichtet würde, oder auch, die mechanische Wirkung benutzend, eine Art von Kolben in die Flüssigkeit eintauchen, welchen man in der Richtung der zu bildenden Zirkulation bewegen würde. Alle diese Mittel zur vorübergehenden Bildung der Zirkulation sind Nebensachen der Erfindung, da sich mit allen der gesuchte Zweck erreichen läßt.

Das vorliegende Verfahren bezweckt einzig und allein die Ausscheidung bzw. Herstellung von Salzkristallen aus einer gesättigten Salzlösung, und zwar unter beständigem Auflösen der an gewissen Stellen des Verdampfungsapparates haftenden Ablagerungen von Salzen.

Die Zirkulation der behandelten Lösung sowohl als deren Umkehrung erfolgt im Innern eines und desselben Kessels, woselbst die erstere einen in sich selbst geschlossenen Kreislauf bildet.

Endlich ist zu bemerken, daß die Zirkulation im vorliegenden Verfahren nicht mittels mechanischer Vorrichtungen erzeugt wird, sondern selbsttätig durch die Heizung des Apparates bedingt ist.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Salzkristallen aus einer gesättigten Salzlösung, ίο dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit stehendem Heizkörper versehenen, aus zwei kommunizierenden Hälften bestehenden Verdampfer die zu verdampfende Lösung bald in einer, bald in anderer Richtung durch die beiden Apparathälften selbsttätig in einem geschlossenen Kreislauf zirkuliert, um die Ablagerungen von Salzen, welche an gewissen Stellen des Verdampfungsapparates haften, beständig zu entfernen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.