a Aus Graphit bestehender Wärmeaustauscher für gasförmige oder flüssige Stoffe. Die Kühlung oder Erwärmung stark an greifender (aggresiver) gas@förmiger oder flüssiger Stoffe wird vorzugsweise in Vor richtungen aus, keramischem Werk-stoff durchgeführt.
Die Abführung der beispiels weise bei der Kondensation von .Salzsäuregas in Wasser freiwerdenden Lösungswärme er folgt vorzugsweise inVorrichtungen nach Art .der Tourills, die aus Steinzeug bestehen, oder in Wärme@austauschern aus Quarz.. Infolge -der schlechten, Wärmeleitfähigkeit ,
dieser keramischen Werkstoffe sind jedoch zum. Austausch bezw. zur Abführung grösserer Wärmemengen reihenförmig neben- oder ge gebenenfalls übereinander angeordnete Tou- rills notwendig. Diese Anordnungen erfor dern demzufolge erhebliche Ausmasse an Raum- und Bodenfläche.
Der Ersatz der keramischen Baustoffe durch korrosiansbeständige Metalle oder Le gierungen mit besserer Wärmeleitfähigkeit, beispielsweisse C'hromnickelstähle@, mit hoher Widerstandsfähigkeit gegen Salpetersäure, oder gegen Salzsäureeinwirkung weitgehend beständiges Tantal, führt nur zu einem. Teil erfolg.
Es ist nämlich nicht möglich, die Wärmeaustausüher bgo¯rundsätzlich aus einem dieser metallischen Werkstoffe herzustellen. ,da es technisch verwendbare Legierungen, die gegen eine ;grössere Anzahl von .stark angrei fenden :Stoffen genügend widerstandsfähig tsind, nicht gibt. Bestimmte an. sich bekannte Sonderlegierungen sind im allgemeinen nur :
gegen ausgewählte Gruppen von Stoffen und Stoffgemischen chemisch beständig, so dass man !gegebenenfalls gezwungen ist, IdieWärme- austausther von Fall zu Fall aus andern Le gierungen herzustellen.
Es ist deshalb in neuerer Zeit versucht worden, den eine relativ guteWärmeleitfähig- keit aufweisenden Graphit als Baustoff für die Wärmeau-stausicher zu verwenden.
Dem standen bisher Schwierigkeiten entgegen, da ,die Herstellung :der für,die Vorrichtung not wendigen Einzelteile Schwierigkeiten und umständliche Bearbeitungsmassnahmen ver- ursacht. Die vorzugsweise span abhebende Be arbeitung der Ausgangsstoffe durch Fräsen, Bohren,, Abdrehen usw. ist ausserdem in Hin blick auf :
den unerwünscht hohen Anfall an Bearbeitungsrückständen mit einem erheb lichen Werkstoffverbrauch verbunden.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen, aus Graphit bestehenden. Wärmca.us- tauscher für gasförmige oder flüssige Stoffe und besteht darin"dass der Wärmeaustauscher kastenförmig ausgebildet ist, d.ass der Innen raum ödes @ Wärmeaustauschers durch mit Durchlässen versehene Querwände in eine Anzahl Kammern unterteilt ist,
und dass die einzelnen Bauteile des Wärmeaustauschers, -die sämtliche aus Graphit bestellen, durch Klebemittel abdichtend aneinandergefügt sind.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann auf relativ einfachem Wege hergestellt wer- ,den und z. B. für den Wärmeaustausch zwi schen zwei Medien bezw. für die Abfüh.rung- von Wärme, die bei -der Umsetzung von hei- spielsweise einem gasförmigen mit einem flüssigen Medium entsteht, mit Hilfe von Kühlmitteln bekannter Art, eingerichtet sein.
Der Mantel des Austauschers kann aus einer beliebigen Anzahl a.neina.ndergereihter Einzelteile aus Graphit aufgebaut werden und einen vorzugsweise rechtwinkligen Grundriss aufweisen. Der Innenraum des Ans- tauschers kann durch eine beliebige Anzahl übereinander angeordneter, ebenfalls aug Graphit bestehender Zwischendecken in eine Anzahl von im Grundriss ebenfalls vorzugs weise rechtwinkligen Kammern unterteilt sein.
Die Zusammenfügung und Verbindung der einzelnen Bauteile zu dem Wärmeaustau- scher kann durch an sich bekannte geeignete Kitte oder andere Klebstoffe erfolgen, . wie z. B. solche auf der Grundlage von Polyvinyl- ehlarid oder Phenolformaldehyd. Durch diese Klebstoffe wird gleichzeitig eine Abdichtung ,der durch die Zwischendecken gebildeten Kammern voneinander und eine Abdichtung nach; aussen herbeigeführt.
Bei einer zweckmässigen Ausführungs form der Vorrichtung gemäss Erfindung kön nen beispielsweise einerseits die 1., 3., 5., 7.... Kammer und anderseits die 2., 4., 6., ss.... Kammer durch vorzugsweise zylin- drisehe:Verbind ungsstück e zu je einem Durch- flussraum vereinigt werden, so dass dann die Mögliehk eit eines Wärmeaustausch es zwi schen den die beiden Räume durchfliessenden Stoffen besteht.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Wä.rmeausta.usehers gemäss Erfindung ist in Fi-g. 1 der beiliegenden Zeichnung im Längs schnitt dargestellt, während die Fig. 2, 3 und 6 einzelne Bauteile je im Grundriss und im Schnitt darstellen. Die Fig. 4 und 5 zeigen zwei. andere zur Bildung des Mantels des 'N,#rä.rmeaustau@sehers dienende Bauteile.
Der im Lä.ngs- und Querschnitt recht- eekige, kastenförmige Wärmea.ustauscher ist durch Querwände 2. bezw. 3 in eine Anzahl von im Quer- und Längsschnitt rechteckigen Kammern unterteilt.
Jede Querwand besteht aus einer rechteckigen Graphitpla,tte mit zwei Durchtrittsö ffnungen, und zwar sind bei den Querwänden ? die beiden Durch.tritts- öffnungen a, und a, in ein und demselben Ende der Platte., bei den Querwänden 3 da.- ge@gen je eine Durchtx2ttsöffnung b1 bezw. b',
an jedem Ende der Platte angeordnet (Fig. 2 und 3).
Die Fig. 4 und 5 stellen die in der Fig. 1 mit 4 bezw. 5 bezeichneten,<B>als</B> Aussenwan dung der Kammern dienenden Bauteile dar. Sie bestehen aus vierkantigen rechteel#:igen Gra.phitstä.ben und .sind mit den Rändern der Querwände 2 bezw. 3 beispielsweise durch eines der vorgenannten Klebmittel verbunden.
Die Fig. 6 zeigt im Schnitt und in Drauf sieht zylindrisch ausgebildete Graphitringe, die gemäss Fig. 1 die in den einzelnen Quer- wänd-en: vorhandenen Durehtrittsöffnungen miteinander verbinden, derart, dass ein Me dium nacheinander je die l., 3.,<B>5....</B> und ein anderes vorzugsweise im Gegenstrom geführ tes Medium nacheinander die 2., 4., 6.... Kammer durchläuft.
Durch die beschriebene Anordnung wird infolge der im Wärmeaustauscher vorzugs weise im Gegenstrom geführten Medien ein Wärmeaustausch herbeigeführt, wobei die verfügbaren freigewurd.enen Wärmemengen Schnell durch die .graphitischen Bauteile ab geführt werden.
Beispielsweise wird durch die vorstehend mit ungeraden Zahlen bezeich neten untereinander in, Verbindung stehenden Kammern, -die "aus Salzsä@uregas und Wasser gebildete, durch die freiwerdende Lösungs- wä:
rme auf hohe Temperaturen erhitzte Salz säure, deren Bildurig gegebenenfalls auch in den vorgenannten, als Kühlerzüge .dienenden Kammern 1,<B>3</B>, 5. .. selbst erfolgen kann, geleitet, während,durch die mit geraden Zah len bezeichneten Kammern das die Lösungs wärme aufnehmende Kühlwasser fliesst.
Der Vorteil der erläuterten Vorrichtung gemäss Erfindung gegenüber den bekannten Vorrichtungen auf dem erörterten Gebiet der Technik ist erstens in ihrem ausserordentlich ,einfachen Auf- und Zusammenbau und zwei- tens in der für die Erreichung derselben Wir : kung benötigten, um ein Mehrfaches geringe ren Raum- und Bodenfläche zu sehen.
Bei spielsweise kann eine aus mehreren, teilweise übereinander angeordneten Tourillreihen be stehende Salzsäurekondenis:ationsanlage mit einem Bedarf von etwa 50. m2 Bodenfläche und entsprechender Raumbeanspruchung durch einen etwa 1 m2 Bodenfläche und etwa 1-2 ms Raum beanspruchenden Wärmeaus- tauscher der beschriebenen Art,erse tzt werden.
Nach einem andern Beispiel können in einer Vorrichtung gemäss Erfindung mit Hilfe einer Kühlfläche von. 2 m2 und einer Raumbeanspruchung von 0,4 X 1 X 0,5 m für den Wä,rmeaustauscher (Höhe = 0,4 m, Breite = 1 m, Tiefe = 0,5 m) mit @durchflie- ssendem Kühlwasser von +10 C etwa 100 kg Salzsä@uregas von 500 C während einer Stunde :auf 70 C abgekühlt werden.
Bringt mann gemäss einem weiteren Bei spiel in einer Vorrichtung gemäss Erfindung, die eine Kühlfläche von 10 m2 aufweist, in dem einen Durchlaufraum in der .Stunde eine solche Menge eines 85 % HCl :
enthaltenden Gases mit soviel Wasser in unmittelbare Be rührung, @dass 250 kg Salzsäure von 23 Be entstehen, so. wird die dabei entstehende Lö sungswärme durch das die Vorrichtung im andern Durchlaufraum durchfliessende, eine Temperatur von 10 C aufweisende Kühlwas ser praktisch restlos abgeführt.
Es sei darauf hingewiesen, dass nichts im Wege steht, die Vorrichtung gemäss Erfin dung auch zum Wärmeaustausch zwischen solchen Medien anzuwenden, von denen das eine oder beide keine -angreifende Wirkung auf,die mit ihnen: in Berührung kommenden Werkstoffe .aufweist.
@S@elb;stverstänidlieh ist die Vorrichtung ge mäss Erfindung auch nicht auf die an sich vorteilhafte, rechtwinklig kastenförmige Aus führung beschränkt.