DE114835C

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Publication number: DE114835C
Application number: DE1899114835D
Authority: DE
Priority date: 1899-07-01
Filing date: 1899-07-01
Publication date: 1900-11-05

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um flüssige Lösungen abzudampfen und zu concentriren und die Salze oder anderen Stoffe, welche vorher in Lösung waren, in fester Form zu erhalten.The present invention relates to a device for evaporating liquid solutions and to concentrate, and in. the salts or other substances which were previously in solution to get solid form.

Die Erfindung ist auf Lösungen verschiedener Art anwendbar; die nachstehende Beschreibung behandelt als Beispiel die Concentration von Lösungen von Aetznatron und die Herstellung des letzteren in fester Form oder in wasserfreiem Zustande aus diesen Lösungen. Nach dieser Beschreibung wird auch die Anwendung der Erfindung auf Lösungen anderer Stoffe verständlich sein.The invention is applicable to solutions of various kinds; the description below treats as an example the concentration of caustic soda solutions and their manufacture the latter in solid form or in an anhydrous state from these solutions. To this description will also apply the invention to solutions of other substances to be understandable.

Das übliche Verfahren der Concentration von Aetznatronlösungen, um aus ihnen festes oder wasserfreies Aetznatron zu erhalten, besteht darin, die verhältnifsmäfsig schwache Lösung bei ihrer Bildung durch elektrolytische oder chemische Processe in eine grofse Gufseisenpfanne (Abdampfpfanne) ablaufen zu lassen, die in einen Ofen bezw. eine Feuerung eingebaut ist; diese Pfanne wird unmittelbar durch die Wärme des Ofens erhitzt, um das Wasser aus dem flüssigen Alkali zu verdampfen, worauf der wasserfreie Stoff aus der Pfanne durch Löffel oder Schaufeln entleert und in Eisenblechtrommeln gebracht wird, in denen er unter Abkühlung eine feste Form annimmt.The usual method of concentrating caustic soda solutions to make them solid To obtain caustic soda or anhydrous consists in the relatively weak solution when they are formed by electrolytic or chemical processes in a large cast iron pan (Steam pan) to drain, which bezw in an oven. a furnace installed is; This pan is heated directly by the heat of the oven to the water to evaporate from the liquid alkali, whereupon the anhydrous substance from the pan through Spoons or shovels are emptied and placed in sheet iron drums, in which it is takes on a solid form when cooled.

Alsdann werden die Trommeln durch einen dicht' schliefsenden Deckel geschlossen und sind für den Verkauf fertig. Die abgehende Wärme des Abdampfofens wird häufig dazu benutzt, eine zweite Pfanne, die sogenannte Bootpfanne, zu umgeben, in welcher zuerst schwache Flüssigkeit auf ihrem Wege zu der Abdampfpfanne gelangt, um hier eine theilweise Verdampfung zu erfahren. Diese vorhergehende oder theilweise Concentration wird zuweilen durch einen besonderen Verdampfer ausgeführt, in welchen die Flüssigkeit durch einen Röhrenapparat eintritt. Derselbe wird durch Dampf erhitzt und die Flüssigkeit dabei einem Vacuum in den Röhren ausgesetzt, um die Wirkung der Dampfhitze zu erhöhen.Then the drums are closed by a tightly fitting lid and are ready for sale. The heat emitted by the exhaust steam oven is often used to to surround a second pan, the so-called boat pan, in which the first weak one Liquid reaches the evaporation pan on its way to partial evaporation to experience. This previous or partial concentration is sometimes carried out by a special evaporator, in which the liquid enters through a tube apparatus. It becomes the same through steam heated and the liquid exposed to a vacuum in the tubes in order to have the effect to increase the steam heat.

Ferner ist es bereits bekannt (z. B. aus der englischen Patentschrift 23614 vom Jahre 1896 und den deutschen Patentschriften 31 580,17935, 56889, 57706 und 34040), Lösungen dadurch zu concentriren, dafs eine Schicht derselben aus einem Bade durch einen erhitzten Cylinder aufgenommer) wird, worauf die theilweise concentrirte Lösung dem Bade wieder zugeführt wird; auch ist es bekannt, die sofort in den festen Zustand übergeführte Schicht von dem heifsen Cylinder abzustreichen. In Fällen aber, wo dieser Cylinder aus kostspieligem Material herzustellen ist, wie dies geschehen mufs, wenn gewisse chemische Lösungen in heifsem Zustande zu behandeln sind, veranlafst das Abstreichen des heifsen Cylinders einen verhältnifsmäfsig schnellen Verschleifs oder doch ,eine nachtheilige Beschädigung desselben.It is also already known (e.g. from English patent specification 23614 from 1896 and German patents 31 580,17935, 56889, 57706 and 34040), to concentrate solutions by adding a layer of them from a bath through a heated cylinder), whereupon the partially concentrated Solution is returned to the bath; it is also known to have the immediately solidified layer of the wipe off hot cylinder. But in cases where this cylinder is made of expensive material is to be produced, as must be done when certain chemical solutions are in a hot state are to be treated, the wiping off of the hot cylinder causes a comparative effect rapid wear and tear, or at least harmful damage to it.

Nach vorliegender Erfindung kann die schwache Aetznatronlösung bis zu jedem gewünschten Grade concentrirt und durch ein continuirlichesIn accordance with the present invention, the weak caustic soda solution can be made up to any desired Degree concentrated and by a continuous one

Verfahren in festen Zustand übergeführt werden, wobei ein Abstreichen bezw. Abschaben nur auf dem gekühlten Cylinder und auch nur zur Entfernung des auf dem erhitzten Cylinder in den festen Zustand übergeführten Stoffes stattfindet.Process are transferred to the solid state, with a scraping BEZW. Just scrape off on the cooled cylinder and only to remove the heated cylinder into the solid state transferred substance takes place.

Fig. ι (vergl. beiliegende Zeichnung) ist eine theilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Apparates zur Ausführung der Erfindung nach Linie A-B von Fig. 2. Fig. 2 ist eine zum Theil im Schnitt gezeichnete Ansicht von einem der Verdampfungscylinder nach Linie C-D von Fig. i. Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung des Abstreif- oder Kühlcylinders mit der bevorzugten Anordnung des Wasser-Ein- und -Auslasses.Fig. 1 (see attached drawing) is a partially sectioned side view of an apparatus for carrying out the invention along line AB of Fig. 2. Fig. 2 is a partially sectioned view of one of the evaporation cylinders along line CD of Fig i. Fig. 3 is a sectional view of the stripping or cooling cylinder with the preferred arrangement of the water inlet and outlet.

Die schwache oder verhältnifsmäfsig schwache kaustische Lösung wird aus dem Behälter 1 durch das Ventil 2 in geregelter Menge einem Troge 3 zugeführt, der mit einem Üeberlauf versehen ist, durch welchen die Lösung in ruhigem Strom nach dem ersten Verdampfungstroge 4 fliefst, in welchem ein hohler Cylinder 5 ständig umläuft. Der Trog 4 wird geheizt, um die Flüssigkeit auf einer beträchtlichen Temperatur zu erhalten, und auch der hohle Cylinder wird von innen mit Hydrooxygengas oder durch irgend eine andere geeignete Wärmequelle erhitzt, so dafs seine äufsere Fläche eine erheblich höhere Temperatur als die Flüssigkeit in dem Troge hat.The weak or comparatively weak caustic solution is dispensed from container 1 fed through the valve 2 in a controlled amount to a trough 3, which has an overflow is provided, through which the solution in a steady stream after the first evaporation trough 4 flows, in which a hollow cylinder 5 rotates continuously. The trough 4 is heated to to keep the liquid at a considerable temperature, and so does the hollow cylinder is supplied internally with hydroxy-oxygen gas or by any other suitable heat source heated, so that its outer surface has a considerably higher temperature than the liquid in the trough.

Die auf der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Erhitzen besteht aus atmosphärischen Brennern 6, die durch Rohre 7 und 8 mit Luft und Gas gespeist werden, wobei die Zuführung der Gase zu . dem Innern der Cylinder 5 durch einen Zapfen erfolgt, wie dies aus Fig. 2 besonders deutlich zu entnehmen ist, während die Abgase mittelst eines Rohres 9 durch den anderen Zapfen abgeführt werden. Es kann natürlich auch jede andere geeignete Erhitzungsvorrichtung Verwendung finden.The device for heating shown in the drawing consists of atmospheric Burners 6, which are fed through pipes 7 and 8 with air and gas, the supply of the gases to. inside the cylinder 5 takes place by a pin, as can be seen particularly clearly from Fig. 2, while the exhaust gases are discharged by means of a pipe 9 through the other pin. Any other suitable heating device can of course also be used.

Da die Oberfläche bezw. der Mantel des Cylinders 5 zum Theil in die kaustische Flüssigkeit eintaucht, so bedeckt sie sich mit einer Schicht des Alkalis. Die Wirkung davon ist, dafs das in dieser Alkalischicht des Cylinders enthaltene Wasser sehr schnell bei'der Drehung des Cylinders verdampft und infolge dessen die ganze in dem Troge 4 enthaltene Flüssigkeit allmählich mehr und mehr concentrirt wird. Der Vorgang kann sich in der Weise wiederholen, dafs ein Ueberlauf die concentrirtere Flüssigkeit aus dem ersten Troge 4 nach einem zweiten Troge 4 führt, der in ähnlicher Weise erhitzt wird und einen ähnlichen, umlaufenden Cylinder 5 hat, u. s. f. nach einer beliebigen Anzahl von Trögen mit umlaufenden Cylindern, je nachdem dies der geforderte Concentrationsgrad oder die Behandlung einer bestimmten Lösung zweckmäfsig erscheinen läfst.Since the surface respectively. the jacket of the cylinder 5 partly in the caustic liquid immersed, it is covered with a layer of the alkali. The effect of this is that the water contained in this alkali layer of the cylinder very quickly during rotation of the cylinder evaporates and as a result all of the liquid contained in the trough 4 gradually becomes more and more concentrated. The process can be repeated in the way that an overflow the more concentrated liquid from the first trough 4 after one second trough 4 leads, which is heated in a similar manner, and a similar, revolving one Cylinder 5 has, u. S. F. After any number of troughs with circumferential cylinders, depending on the required degree of concentration or the treatment of a specific one Solution seems appropriate.

Wo festes Aetznatron erzeugt werden soll, wird die Verdampfung fortgesetzt, bis der Ueberzug oder die Schicht auf der Oberfläche des ersten oder eines anderen Cylinders 5 einer Reihe aus wasserfreiem, flüssigem Aetznatron besteht, das von der Oberfläche dieses Cylinders abgestreift wird, während er sich dreht, und zwar durch einen Abstreifcylinder 10, welcher in entgegengesetzter Richtung umläuft, so dafs beide an der Berührungsstelle dieselbe Umfangsgeschwindigkeit erzeugen.Where solid caustic soda is to be produced, evaporation continues until the Coating or the layer on the surface of the first or another cylinder 5 of a Row consists of anhydrous, liquid caustic soda drawn from the surface of this cylinder is stripped while it rotates by a stripping cylinder 10, which rotates in the opposite direction, so that both at the point of contact have the same circumferential speed produce.

Bei Behandlung von Aetznatron ist es nicht zweckmäfsig, unbedingte Berührung zwischen den Cylindern herzustellen, sondern es empfiehlt sich, die Einstellung des Abstreifcylinders 10 bis in die unmittelbare Nähe der Oberfläche des letzten heifsen Cylinders 5 einzurichten. Der Abstreifcylinder 10 ist ebenfalls hohl und wird kühl gehalten, indem man z. B. unausgesetzt einen Strahl kalten Wassers durch den Cylinder treten läfst. Nach Fig. 3 erhält der Cylinder 10 ein Einlafsrohr 11, welches durch einen Zapfen tritt und das Wasser nahe dem Boden des Cylinders austreten läfst, während das Auslafsrohr 12 durch den anderen Zapfen führt und nahe der Decke des Cylinders mündet. Der kalte bezw. gekühlte Cylinder 10, welcher mit dem letzten heifsen Cylinder fast in Berührung steht, berührt die Schicht auf der Oberfläche des letzten C)^rlinders und sammelt diese Schicht, welche unmittelbar auf die Oberfläche des kalten Cylinders übergeht, um sofort zu erhärten; die harte Masse bedeckt den kalten Cylinder 10 mit einer feinen Schicht wasserfreien Aetznatrons, das von dem Cylinder durch einen Abstreicher 13 ständig entfernt wird. Die Schicht reinen, weifsen Aetznatrons wird auf diese Weise in die Form von Pulver oder feinen Schalen bezw. Schuppen gebracht, die in einen Aufnahmetrichter 14 fallen, aus dem sie in Verpackungstrommeln 15 für die Verfrachtung übergeführt werden können.When treating caustic soda, it is not expedient to establish unconditional contact between the cylinders; The stripping cylinder 10 is also hollow and is kept cool by z. B. continuously allows a jet of cold water to pass through the cylinder. According to Fig. 3, the cylinder 10 is provided with an inlet pipe 11 which passes through a pin and allows the water to exit near the bottom of the cylinder, while the outlet pipe 12 passes through the other pin and opens near the top of the cylinder. The cold or -cooled cylinder 10, which communicates with the last torrid Cylinder almost in contact touches) ^r Linders collects this layer, which passes directly to the surface of the cold cylinder, to harden to immediately and the layer on the surface of the last C; the hard mass covers the cold cylinder 10 with a fine layer of anhydrous caustic soda, which is constantly removed from the cylinder by a scraper 13. The layer of pure, white caustic soda is in this way in the form of powder or fine shells respectively. Brought scales that fall into a receiving funnel 14, from which they can be transferred to packaging drums 15 for shipping.

Eine wesentliche Bedingung für den Erfolg der Vorgänge ist, dafs alle Metalltheile des Apparates, welche mit der Flüssigkeit in Berührung kommen, aus einem Material bestehen bezw. mit einem solchen Material bekleidet sind, welches durch die Berührung mit der zu behandelnden Flüssigkeit nicht leidet, letztere selbst nicht angreift und das andererseits der anzuwendenden Hitze Widerstand leistet.An essential condition for the success of the processes is that all metal parts of the Apparatus that come into contact with the liquid are made of one material respectively are clad with such a material, which by contact with the the liquid to be treated does not suffer, the latter itself does not attack and that on the other hand the applied heat is resistant.

Als Vortheil der vorbeschriebenen Einrichtung ist unter Anderem anzuführen, dafs, da die Schicht von dem heifsen Cylinder durch den kalten Cylinder abgenommen wird, das Abstreichen der heifsen Cylinder durch einen Abstreicher etc. vermieden wird; es kann infolge dessen die Oberfläche dieses heifsen Cylinders erforderlichenfalls aus einem theurenOne of the advantages of the device described above is that there is the layer is removed from the hot cylinder by the cold cylinder, which Scraping the hot cylinder by a scraper etc. is avoided; it may as a result whose surface of this hot cylinder, if necessary, is made of a dear

Material bezw. Metall gewählt werden, da keine Abnutzung wie sonst bei Verwendung von Abstreichern eintreten kann.Material resp. Metal should be chosen as there is no wear and tear as usual when using Scraping can occur.

Wenn die Verdampfung und Concentration beschleunigt werden soll, so können der bezw. die Cylinder und Pfannen in eine Vacuumkammer eingeschlossen werden.If the evaporation and concentration are to be accelerated, the BEZW can. the cylinders and pans are enclosed in a vacuum chamber.

Claims

Patent Claims:

ι. Apparatus for evaporating solutions and extracting solid substances from them, in which the evaporation takes place in a known manner by means of a rotating, heated cylinder, the. is in contact with the solution and from which the layer deposited on it is suddenly transferred to a cooled cylinder for the purpose of converting it into solid form.
Modification of the under i. said device, characterized in that several rotating, heated, non-contacting cylinders rotate in connected containers that take up the solution one after the other, whereby the layer deposited on the last cylinder is suddenly transferred to a cold cylinder, with which the last heated cylinder is in contact.

For this purpose ι sheet of drawings.