Verfahren zum Absaugen und Absorbieren von Lösungsmitteln in Dampfform
Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zum Absaugen und Absorbieren von Lösungsmitteln in Dampfform. Hierbei kann es sieh darum handeln, überschüssiges gasförmiges organisches Lösungsmittel abzusaugen oder das Lösungsmittel aus einer wässrigen Lösung zu verdampfen und wiederzugewinnen.
Es ist bekannt, die Verdampfungsgesehwin digkeit dadurch zu erhöhen, dass man Lösungsmittel im Vakunm verdampft. Dies geschieht vor allem dann, wenn man bei niedrigen Temperaturen arbeiten muss, weil entweder der gelöste Stoff sieh bei höheren Tem peraturen zersetzt oder weil das Verhältnis der entsprechenden Partialdrüeke dabei günstiger ist. Das verdampfende Lösungsmittel wird von einer Kolben-oder Rotationsvakuumpumpe angesaugt und durch Absorptionstürme gedrückt, wenn man es wiedergewinnen will. Hierbei wird es meist von dem öl der Kolben- oder Rotationspumpe verunreinigt und dadurch entwertet.
Es muss erst durch einwandfrei arbeitende ölabseheidungsanlagen von allen Ölspuren befreit werden, wenn es wieder für seinen ursprünglichen Zweck in den Prozess zurückgeführt werden soll. Als Absorptionstürme benutzt man mit Rasehigringen gefüllte Kolonnen oder Glockenboden- türme. Diese bekannten Arten der Absaugung und Wiedergewinnung des Lösungsmittels erfordern also umfangreiche Apparaturen, die dauernd überwacht werden müssen.
Das erfindungsgemässe Verfahren bezweekt, solche Kolben- und Rotations-Vakuumpumpen, Absorptionstürme und ölabschei- dungsanlagen zu entbehren und ist dadurch gekennzeichnet, dass das dampfförmige Lösungsmittel durch eine Strahlpumpe abgesaugt und gleichzeitig in der Arbeitsflüssigkeit dieser Pumpe absorbiert wird und dass diese Arbeitsflüssigkeit zur Erreichung einer höheren Konzentration an absorbiertem Lösungsmittel in derselben teilweise im Kreislauf geführt wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
Die Zeichnung zeigt eine Apparatur zur Absaugung von Ammoniak aus einer Kupfer oxydammoniakeelluloselösung, die überschüssiges Ammoniak enthält.
Die zu entgasende Kupferoxydammoniak celluloselösung kommt durch die Leitung 1 an und wird mit der Pumpe 2 durch den Wärme- austauscher 3 gedrückt, in dem man sie mit heissem M ; wasser anwärmt, das vom Behälter 4 mit der Pumpe 5 durch die Leitung 6 und über den Wärmeaustauscher 3 zurück zum Behälter 4 umgepumpt wird. Die Lösung fliesst dann durch die Leitung 7 in den Evakuierkessel 8, in dem unter vermindertem Druck, der durch die Strahlpumpe 9 erzeugt wird, ein Teil des Ammoniaks verdampft.
Das verdampfte Ammoniak strömt durch die Leitung 10 in das als Arbeitsmittel dienende Wasser der Strahlpumpe 9 und wird dort absorbiert. Das Wasser für die Strahlpumpe 9 wird durch die Pumpe 15 aus dem Behälter 17 angesaugt und durch die Leitung 16 in die Strahlpumpe 9 gedrückt, in der es, wie oben geschildert, dampfförmiges Ammoniak aufnimmt und so mit diesem angereichert, durch die Leitung 18 in den Behälter 17 zurück- fliesst. Damit das Arbeitsmittel der Strahlpumpe 9 stets eine gleiche Ammoniakkonzentration aufweist, wird durch die Leitung 19 Wasser in die Saugleitung 15 geleitet. Die durch die Leitung 19 eingeführte Wassermenge wird so eingestellt, dass die Ammoniakkonzen- tration in der Leitung 15 bzw. 16 einen gewünschten konstanten Wert erhält.
Eine entsprechende Menge des Arbeftsnnttels läuft aus dem Behälter 17 in die Leitung 20 über zur anderweitigen Wiederverwendung.
Die teilweise entgaste Lösung wird aus dem Evakuierkessel 8 über ein barometrisches Fallrohr 11 mittels der Pumpe 12 durch die Rohrleitung 13 dem Weiterverarbeitungsbetrieb zugeführt.
Für die Lösungsmfttelausdampfung im Evakuierkessel 8 wird Wärme benötigt, die der zu entgasenden Lösung von aussen zugeführt wird. Die Lösung kann nach einer Teilentgasung durch die Umlaufleitung 14 erneut dem Wärmeaustauseher 3 zugeführt werden.
Die Menge des aus dem Evakuierkessel 8 abgesaugten Lösungsmittels kann durch die Pumpe 15 dadurch beeinflusst werden, dass man mit dieser Pumpe 15 den Druck und die Menge des durch die Strahlpumpe 9 geförderten Arbeitsmittels und dadurch auch die Ammoniakkonzentration des Arbeitsmittels steuert. Da, wie bekannt, der Dampfdruck eines gelösten Gases von der Temperatur der Lösung abhängig ist, kann man die Ammoniakkonzentration des Arbeitsmittels auch durch im Behälter 17 angeordnete Kühlschlangen 21 einstellen.
Das Verfahren gemäss der Erfindung benötigt im Gegensatz zu den bekannten Verfahren keine umfangreiche Apparatur und ist ausserordentlich einfach und kann ohne grosse Kosten betrieben werden. Das wiedergewonnene Lösungsmittel kann ohne Reinigung direkt wieder eingesetzt werden, da es nicht durch öl verunreinigt ist.
Das für einen Spezialfall, nämlich die Ab saugt von Ammoniak aus Kupferoxyd- ammoniakeelluloselösungen, beschriebene Verfahren nach der Erfindung. kann sinngemäss für alle Verfahren verwendet werden, in denen Lösungsmitte] abgesaugt und im Arbeitsmittel einer Strahlpumpe absorbiert werden können.
Process for evacuating and absorbing solvents in vapor form
The present invention relates to a process for sucking off and absorbing solvents in vapor form. This can involve sucking off excess gaseous organic solvent or evaporating and recovering the solvent from an aqueous solution.
It is known to increase the speed of evaporation by evaporating solvents in vacuo. This happens especially when you have to work at low temperatures because either the dissolved substance decomposes at higher temperatures or because the ratio of the corresponding partial pressures is more favorable. The evaporating solvent is sucked in by a piston or rotary vacuum pump and pushed through absorption towers when it is to be recovered. Here it is mostly contaminated by the oil from the piston or rotary pump and thus devalued.
It must first be freed of all traces of oil by properly working oil separation systems if it is to be returned to the process for its original purpose. Columns or bell-bottom towers filled with razor rings are used as absorption towers. These known types of suction and recovery of the solvent thus require extensive equipment that must be constantly monitored.
The inventive method aims to dispense with such piston and rotary vacuum pumps, absorption towers and oil separation systems and is characterized in that the vaporous solvent is sucked off by a jet pump and at the same time absorbed in the working fluid of this pump and that this working fluid to achieve a higher Concentration of absorbed solvent in the same is partially recycled.
The method according to the invention is explained below with reference to the drawing, for example.
The drawing shows an apparatus for sucking off ammonia from a copper oxydammoniakeellulose solution containing excess ammonia.
The copper oxide ammonia cellulose solution to be degassed arrives through line 1 and is pressed with pump 2 through heat exchanger 3 by marking it with a hot M; warms up water, which is pumped from the container 4 with the pump 5 through the line 6 and via the heat exchanger 3 back to the container 4. The solution then flows through the line 7 into the evacuation tank 8, in which part of the ammonia evaporates under reduced pressure generated by the jet pump 9.
The vaporized ammonia flows through the line 10 into the water of the jet pump 9, which is used as the working medium, and is absorbed there. The water for the jet pump 9 is sucked by the pump 15 from the container 17 and pressed through the line 16 into the jet pump 9, in which it, as described above, absorbs vaporous ammonia and thus enriched with it, through the line 18 into the Container 17 flows back. So that the working fluid of the jet pump 9 always has the same ammonia concentration, water is passed through the line 19 into the suction line 15. The amount of water introduced through line 19 is adjusted so that the ammonia concentration in line 15 or 16 receives a desired constant value.
A corresponding amount of the working material runs out of the container 17 into the line 20 for other reuse.
The partially degassed solution is fed from the evacuation tank 8 via a barometric downpipe 11 by means of the pump 12 through the pipeline 13 to the further processing plant.
For the solvent evaporation in the evacuation vessel 8, heat is required which is supplied from the outside to the solution to be degassed. After partial degassing, the solution can be fed back to the heat exchanger 3 through the circulation line 14.
The amount of solvent sucked out of the evacuation vessel 8 can be influenced by the pump 15 by controlling the pressure and the amount of the working medium conveyed by the jet pump 9 and thereby also the ammonia concentration of the working medium with this pump 15. Since, as is known, the vapor pressure of a dissolved gas depends on the temperature of the solution, the ammonia concentration of the working medium can also be adjusted by means of cooling coils 21 arranged in the container 17.
In contrast to the known methods, the method according to the invention does not require any extensive apparatus and is extremely simple and can be operated without great costs. The recovered solvent can be used again directly without purification, as it is not contaminated by oil.
The method according to the invention described for a special case, namely the suction of ammonia from copper oxide ammonia cellulose solutions. can be used analogously for all processes in which solvents] can be sucked off and absorbed in the working fluid of a jet pump.