DE82391C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Destillation und Abscheidung von flüssigen Kohlenwasserstoffen und anderen flüchtigen Flüssigkeiten, zum Zweck, Stoffe von verschiedenem specifischen Gewicht und Siedepunkt aus diesen Flüssigkeiten auf einfachere und wirksamere Weise als bisher zu gewinnen. Der Grundgedanke dieses Verfahrens liegt in der Benutzung eines luft- und gasförmigen Trägers, der über dünne oder schmale Streifen der zu destillirenden Flüssigkeit hinwegstreicht und dann in eine oder mehrere Kühlvorlagen geleitet wird, um dort die destillirten Dämpfe niederschlagen zu lassen. Von diesen Kühlvorlagen oder Condensatoren. wird die Luft oder das Gas in das Flüssigkeitsverdampfgefäfs zurückgeführt und auf diese Weise wird ein ununterbrochener Kreislauf des Flüssigkeitsträgers hergestellt, wodurch ein Verlust von Kohlenwasserstoffdämpfen, die durch die Condensatoren von der Luft oder dem Gas geführt werden, vermieden wird.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist Fig. 1 ein Grundrifs der Apparate in einer Ausführungsart; Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den Verdampfer, Fig. 3 durch die Vorlage oder den Condensator. Fig. 4 ist ein Grundrifs, zum Theil im Schnitt, durch eine andere Ausführungsform der Apparate; Fig. 5 ist eine Ansicht von vorn, zum Theil im Schnitt,- und Fig. 6 ein Querschnitt einer abgeänderten'Form des Zuflufsreglers.

Der Verdampfer A ist in die Räume A¹, A² und A^z durch die Wände α und a^l getheilt.

Den mittleren und gröfsten Raum A² durchziehen Röhren b, die mit dem oberen Ende durch die Wand α in die Kammer A¹ und mit dem unteren Ende durch die Wand a^x in die Kammer A³ hineinreichen. Dampf, heifses Wasser oder ein anderer Wärmeträger wird in den Raum Ĺ eingelassen oder um die Röhren b geführt, während Luft durch die Röhren hindurchstreicht. Die Kammer A' ist durch eine waagrechte Platte a¹ so getheilt, dafs ebenso viel Röhren b oberhalb wie unterhalb der Platte sich befinden.

Ein Behälter B enthält die zu destillirende Flüssigkeit. Er ist durch eine Röhre c und Zweigröhren d mit dem Zuflufsregler e verbunden. Es sind so viel Zweigröhren d vorhanden , wie sich Röhren b unterhalb der Platte α² in dem Verdampfer befinden; jede Zweigröhre d ist mit einer Röhre f verbunden, die von dem Räume in dem oberen Theile des Reglers e ausgeht und in je eine der Röhren b mündet, so dafs die in den Regler durch die Zweigröhre d einlaufende Flüssigkeit durch die entsprechende Röhre f in die zugehörige Röhre b einläuft. Die Röhre c ist mit einem Hahn oder Ventil c^l versehen, um die aus dem Behälter B ausströmende Flüssigkeitsmenge zu regeln; jede der Zweigröhren d ist ebenfalls mit einem Hahn oder Ventil d^l zur Regelung der durchlaufenden Flüssigkeitsmenge versehen. Der Verdampfer A ist zweckmäfsig geneigt aufgestellt, wie Fig. 2 darstellt, so dafs die in die Röhren b eintretende Flüssigkeit infolge ihrer Schwere nach der Kammer A³ läuft.

Der Condensator oder die Vorlage C ist wie der Verdampfer in die Kammern C¹, C² und C³ mittelst der Wände g und g¹ getheilt, wobei die mittlere und gröfste Kammer C"² ebenfalls eine Reihe von Röhren h enthält, die mit dem oberen Ende durch die Wand g in die Kammer C¹ und mit dem unteren Ende durch die Wand g^l in die Kammer C³ hineinreichen. Der Condensator C wird zweckmäfsig ebenfalls geneigt aufgestellt, wie Fig. 3 zeigt. Man läfst kaltes Wasser oder ein anderes Kälteübertragungsmittel hinein, so dafs es aufsen an den Röhren h vorbeiströmt, während die mit den Kohlenwasserstoffdämpfen geschwängerte Luft durch die Röhren h hindurchstreicht. Die Kammer C³ ist durch eine waagrechte Scheidewand g² so getheilt, dafs ebenso viel.Röhren oberhalb wie unterhalb dieser Scheidewand in die Kammer einmünden. Die Scheidewand kann ein oder mehrere Löcher enthalten, um den Durchgang der condensirten Flüssigkeit von der einen zur anderen Kammerhälfte zu erleichtern.

Diese Löcher dürfen gerade nur so grofs sein, dafs sie die condensirte Flüssigkeit hindurchlaufen lassen, ohne dabei den Dämpfen Durchgang zu gewähren. Die Scheidewand g² kann auch ganz ohne Oeffnungen oder Löcher hergestellt werden; dann bringt man eine besondere Röhre oder andere Verbindung an, durch welche die condensirte Flüssigkeit von der oberen Hälfte der Kammer C³ nach dem Rohr k gelangen kann. Oder man kann die Ober- und Unterseite der Wand g² mit einem einen Wasserverschlufs bildenden Rohr ausrüsten, so dafs kein Gas oder Dampf von der einen nach der anderen Seite gelangen kann, während die Flüssigkeit hieran nicht gehindert wird.

Die Luftpumpe D von entsprechender Bauart ist durch das Saugrohr D¹ mit der Kammer A¹ des Verdampfers unterhalb der Scheidewand a² verbunden, während das Druckrohr Z)² mit der Kammer C³ des Condensators unterhalb der Scheidewand g"¹ in Verbindung steht. Der Raum über der Scheidewand g"² in dem Condensator ist mit dem Raum A¹ des Verdampfers oberhalb der Scheidewand λ² durch die Röhre E verbunden, die, wenn nöthig, mit einem durch Gewicht oder Feder zu belastenden Ventil F ausgerüstet ist, dessen Belastung so beschaffen ist, dafs sie leicht nach Belieben verstellt werden kann. Eine Nebenleitung G mit Hahn oder Ventil ist um das Ventil F herumgeführt zu einem Zweck, der noch erörtert werden soll.

Die Kammer A³ des Verdampfers ist mit einer Röhre j und einem Ablafsventil j¹ versehen; in ähnlicher Weise ist auch die Kammer C³ des Condensators mit einer Röhre k und Ablafsventil k^l ausgerüstet. Wenn erforderlich oder erwünscht, kann der Verdampfer A mit einem Vacuummesser und der Condensator C mit einem Druckmesser ausgestattet werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Anordnung ist ein Temperaturausgleicher H angebracht, der aus einem cylindrischen, mit Röhren / versehenen Gefäfs besteht, das durch die Platten m und η in drei Kammern H¹ H'² H³ zerlegt wird. Die Kammer H¹ ist durch eine Röhre D³ mit der Kammer A ^! des Verdampfers unterhalb der Scheidewand a² verbunden, während die Kammer H³ durch das Saugrohr D¹ mit der Pumpe D in Verbindung steht, deren Druckrohr -D² an die Kammer C³ des Condensators unterhalb der Scheidewand g'² angeschlossen ist. Der Raum H- des Ausgleichers ist an einem Ende durch die Röhre E mit der Kammer C³ des Condensators oberhalb der Scheidewand g"² und am anderen Ende durch eine Röhre E¹ mit der Kammer A¹ des Verdampfers oberhalb der Scheidewand a² verbunden. Daher wird die erhitzte Luft und der Dampf von dem Verdampfer durch die Röhren / hindurchziehen, während die abgekühlte Luft aus dem Condensator durch die Kammer H² aufsen an den Röhren / vorbeistreicht. Dadurch gleichen sich die Temperaturen gegenseitig aus, die Luft mit dem Dampf aus dem Verdampfer wird etwas abgekühlt, bevor sie in die Pumpe D und den Condensator C eintritt, und die aus dem Condensator kommende Luft wird erwärmt, bevor sie in den Verdampfer gelangt.

Die Wirkungsweise dieser Apparate ist nun folgende: Die Kammern^l'.A³ desVerdampfers.A und die Räume C¹ C³ des Condensators C und die damit verbundenen Röhren werden zunächst mit dem als Träger dienenden Mittel, beispielsweise mit Luft oder einem anderen Gase gefüllt. Die Pumpe D wird alsdann angelassen; sie saugt die Luft aus dem Verdampfer und drückt sie in den Condensator. Zu gleicher Zeit läfst man Dampf oder heifses Wasser durch die Kammer A² des Verdampfers, und kaltes Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit durch die Kammer C² des Condensators C strömen.

Die Hähne c¹ und d^l werden dann geöffnet, um die Flüssigkeit aus dem Behälter B in den Zuflufsregler e eintreten zu lassen; die Hähne d¹ sind so eingestellt, dafs die Flüssigkeit durch die verschiedenen Kammern des Reglers e gleichmäfsig oder nahezu gleichmäfsig fliefst und ein dünner oder schmaler Strom durch die Röhren f in jede der Röhren b unterhalb der Scheidewand a² einläuft. Der Zuflufs der Flüssigkeit zu allen diesen Röhren kann gleichzeitig vermehrt oder vermindert werden mit Hülfe des Hahnes cK Während des Durchganges der Flüssigkeit durch die Röhren werden die leichter flüchtigen Bestandtheile durch die Wärme des Dampfes oder des heifsen Wassers, das die Röhren umgiebt, verdampft, und diese Dämpfe werden nun aus dem Ver-

dämpfer durch die trockene Luft oder durch einen anderen - Träger mitgeführt und durch die Pumpe D in den Condensator gedrückt; die schwerer flüchtigen Bestandtheile der Flüssigkeit gehen dabei durch die Röhren b in die Kammer A^B. Die in den Condensator gedrückten Dämpfe werden beim Durchgang durch die Röhren h durch den darin herrschenden Druck und die von dem Condensator verursachte Abkühlung niedergeschlagen und die hierbei entstandene Flüssigkeit sammelt sich in der Kammer C³. Die Luft oder der Dämpfeträger wird dann von dem Condensator durch die Röhre E gedrückt, wobei das belastete Ventil F den Durchgang so überwacht, dafs stets der gewünschte niedrige Druck oder Vacuum in dem Verdampfer und der gewünschte höhere Druck in dem Condensator verbleibt.

Es ist klar, dafs sich Flüssigkeiten von verschiedenem specifischen Gewicht, Siede- und Verdampfungspunkt in den Kammern A³ und C³ sammeln. Diese Flüssigkeiten werden von Zeit zu Zeit durch die Röhren j und k in Fässer oder andere Behälter abgezogen. Zur Erleichterung dieses Abziehens kann der Hahn G¹ in der Nebenleitung G geöffnet werden, um den Druck in dem ganzen Apparat auszugleichen.

Bei der in den Fig. i, 2 und 3 dargestellten Anordnung führt jede Röhre d in eine besondere Abtheilung des Kastens e und ist am unteren Ende nach oben umgebogen. Die verschiedenen Abtheilungen dieses Kastens sind nahezu bis an die Mündungen der Röhren f mit Wasser gefüllt, durch das die Flüssigkeit hindurchstreichen mufs, was man deutlich sehen kann, wenn man die eine Wand e\ wie Fig. 5 und 6 zeigen, aus Glas oder durchsichtigem Material herstellt.

Bei der in Fig. 5 und 6 gezeichneten Abänderung des Kastens sind die Zweigröhren d durch die Hähne d¹ mit dem oberen Theil des Kastens e verbunden, während im unteren Theil die Flüssigkeit in schmale Abtheilungen getheilt wird. Jede dieser Abtheilungen ist mit einer Röhre/ versehen, welche die Flüssigkeit in die eine oder andere der Röhren b des Verdampfers leitet. Die Hähne c^x und d¹ sind so einzustellen, dafs möglichst gleiche Mengen der Flüssigkeit durch die verschiedenen Röhren f in die zugehörigen Röhren b einfüefsen.

An Stelle der Röhren in dem Verdampfer und in dem Condensator können auch Platten oder Bleche angewendet werden, über welche die Flüssigkeit in dünnen oder schmalen Streifen hinwegfliefst und unter welchen das zur Heizung dienende Mittel sieh bewegt. Man kann auch anders geformte Heizflächen anbringen, auf welche die Flüssigkeit in Streifen hinweggeführt wird. Soll nur durch Druckverminderung die Verdampfung der Flüssigkeit erzielt werden, so kann man die Heizungseinrichtungen weglassen. Mitunter ist es zweckmäfsig, die ganze Flüssigkeit in einer geeigneten Retorte oder einem Verdampfer zu verflüchtigen und die Dämpfe mit Hülfe von Luft oder einem anderen Träger nach und nach durch eine Reihe von Condensatoren zu leiten, in denen sie verschiedenen Graden von Temperatur oder Druck oder von beiden unterworfen werden, so dafs verschieden dichte oder verschieden specifisch schwere Flüssigkeiten niedergeschlagen und in den zugehörigen Condensatoren gesammelt werden, wobei die Luft oder die anderen Da'mpfeträger ununterbrochen durch die Retorte und die Condensatoren ihren Kreislauf vollführen, in derselben Weise, wie dies bereits beschrieben ist.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Apparat zum Destilliren continuirlich zugeführter Flüssigkeiten unter Zuhülfenahme eines zum Transportiren der Dämpfe dienenden indifferenten Gases, gekennzeichnet durch zwei mittelst Rohrleitung und eingeschalteter Pumpe in Verbindung stehende Kessel, von denen der erstere mit von aufsen beheizten, geneigt liegenden Rohren ausgerüstet ist, durch welche die zu destillirende Flüssigkeit dem durchgesaugten, vorgewärmten Gase entgegenfliefst, und von denen ein Theil zur Vorwärmung dieses Gases dienen kann, während der letztere, als Condensator dienende, in gleicher Weise mit Röhren ausgestattet ist, die von aufsen aber gekühlt werden, so dafs in ihnen die vom kreisenden Gasstrom mitgeführten Dämpfe zu Flüssigkeit condensirt werden.
2. 2. Eine Abänderung des unter 1. angegebenen Apparates, bei welcher die Leitung (E), die den Condensator bezw. den letzten der mit einander verbundenen Condensatoren mit dem Verdampfer (A) verbindet, mit einem verstellbaren Ventil (F) versehen ist, wodurch das Gas und die Dämpfe, die aus dem Verdampfer durch die Leitung (D¹) kommen und in den bezw. die Condensatoren durch eine Leitung (U¹) gedrückt werden, zu dem Verdampfer zurückkehren und hierbei der Druckunterschied in dem Verdampfer und dem bezw. den Condensatoren geregelt wird und wobei noch eine Nebenleitung (G) mit Hahn oder Ventil (G¹) um das Hauptventil vorhanden sein kann, um den Druck zwischen dem Verdampfer und dem oder den Condensatoren nach Belieben auszugleichen.
3. 3. Eine Abänderung des unter 1. angegebenen Apparates, bei welcher mit dem Verdampfer (A) ein Speisekasten (e) mit Zweigröhren (d) einer Leitung (c) mit Hähnen

   oder Ventilen (c¹ d¹) und Röhren (f) zur Leitung der Flüssigkeit aus dem Kasten in den Verdampfer (A) verbunden ist, so dafs die Flüssigkeit in mehrere dünne und schmale Ströme in den Verdampfer geleitet wird.

   Eine Abänderung des unter ι .· angegebenen Apparates, bei welcher ein Temperaturausgleicher (H) zwischen , dem Verdampfer (A) und dem Condensator (C) eingeschaltet ist,' so dafs die Luft oder das Gas und die Dämpfe auf ihrem Wege vom Verdampfer einen Theil ihrer Wärme an die Luft oderi den Dämpfeträger abgeben, der von dem Condensator nach dem Verdampfer zurück-j kehrt. . I

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.