CH228919A - Verfahren zum kontinuierlichen Trennen Flüchtiger von nichtflüchtigen Bestandteilen flüssiger oder halbflüssiger Stoffe und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zum kontinuierlichen Trennen flüchtiger von   nichtSlüehtigen    Bestandteilen flüssiger oder   halbitüssiger    Stoffe und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.



   Die bis anhin insbesondere von der chemischen Industrie   angewendeten    Apparate zum kontinuierlichen Trennen flüchtiger von nichtflüchtigen Bestandteilen, z. B. zum Eindicken, Trocknen oder Destillieren flüssiger oder halbflüssiger Stoffe, lassen sich in der Hauptsache in drei Gruppen einteilen. Zur ersten Gruppe gehören die   Trommelapparate;    die zweite Gruppe umfasst die Eine und Mehrwalzenapparate und die dritte Gruppe die Scheibenapparate. Je nach Art des stattfindenden chemischen Prozesses und des zu verarbeitenden Stoffes erfolgt die Behandlung durch Einwirkung eines Heizmediums, wie Dampf,   Heizflüssigkeit,    elektrischer Strom.

   Dabei kann Temperatur, Druck und eventuell auch die Zusammensetzung des Gases im Behandlungsraum dem zu behandelnden Gut angepasst werden, wobei natürlich gegebenenfalls besondere Vorrichtungen für das Einbringen des zu behandelnden Stoffes und für den Austrag der Endprodukte vorgesehen werden müssen. Diese bekannten AnIagen haben verschiedene Nachteile.



   Die Trommelapparate arbeiten chargenweise. Es hat dies zur Folge, dass nicht während der ganzen Behandlungsdauer gleichmässige Verhältnisse und eine immer gleich gute Heizflächenausnützung vorliegen. Die Veränderung der   Xonsistenz    der Stoffe während der Behandlung hat oft auch einen übermässig grossen Kraftbedarf gegen Ende der Behandlungsdauer zur Folge. Es ergibt sich unter Umständen auch ein grosser Verschleiss an den Rührwerken und Trommelwänden. Als weiterer Nachteil ergibt sich ein starkes Mitreissen von staubförmigem Gut in die Brüdendämpfe.



   Die   Walzentrockner    haben sich nur für die Behandlung von solchen Stoffen bewährt, welche einen leicht abkratzbaren Rückstand  ergeben. Die relativ kleinen Wärmeüber  gangszahlen    bei diesen Apparaten bedingen grosse   lleizflächen,    das heisst grosse Walzendimensionen. Da die Walzen von innen beheizt werden, bildet sieh bei der Behandlung von gewissen Stoffen auf ihnen rasch eine schlechtwärmeleitende Grundschicht, während die äussern Zonen der Schicht noch feucht bleiben. Dies hat eine schlechte Ausnützung der zugeführten Wärme zur Folge und bedingt eine Reduktion der Walzendrehzahl, was einer Verringerung der Leistung gleichkommt.



   Die Scheibenapparate, die meistens vertikal übereinander angeordnete Scheiben besitzen, haben den Nachteil einer schlechten Ausnützung der   wärmeübertragenden    Heizflächen. Das Gut liegt jeweils nur   auf    den Scheibenoberseiten, während die Scheibenunterseiten höchstens noch durch Strahlung auf die darunterliegende Scheibe einwirken.



  Diese Apparate werden deshalb in der Regel für Schlämme und körnige oder stückige Rohmaterialien verwendet, die dann in dicker Schicht auf die Scheiben aufgegeben werden.



  Dabei können aber nur Stoffe behandelt werden, die nicht zum Zusammenbacken neigen.



   Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung vermieden werden.



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum kontinuierlichen Trennen flüchtiger von nichtflüchtigen Bestandteilen flüssiger oder halbflüssiger Stoffe, gemäss welchem das zu behandelnde Gut in einem geschlossenen Gehäuse in dünner Schicht kontinuierlich auf auf einer gemeinsamen    Welle nebeneinander angeordnete, sich h dre-    hende, beheizte Scheiben aufgebracht wird, wo es während der ITmdrehung dieser Scheiben einerseits der direkten Erwärmung durch die beheizten Scheiben und anderseits der gegenseitigen Bestrahlung der einander gegenüberliegenden Scheiben ausgesetzt wird, worauf an einer Stelle der an den Scheiben haftende Rückstand durch eine Abstreifeinrichtung abgestreift, einer Fördereinrichtung zugeführt und in kontinuierlichem Strom aus dem Gehäuse herausgeschleust wird,

   während die flüchtigen Bestandteile aus   dem    Gehäuse abgezogen werden.



   Die Behandlung des Gutes im geschlossenen Gehäuse kann dabei bei   Unterdruck,    bei   überdruck    oder bei Atmosphärendruck stattfinden. Sie kann auch in einem Fremdgas erfolgen, das heisst in einem Gas, das keinen flüchtigen Bestandteil des Gutes bildet.



   Ferner bildet eine Vorrichtung zur Durchführung dieses   Verfahren    Gegenstand der Erfindung. welche dadurch gekennzeichnet ist dass ein   hcschlossenes,    mit einem Brtidenstutzen versehenes Gehäuse von einer Welle deren Eine und Austrittsstellen abgedichtet sind, durchsetzt ist, auf   welcher    Welle im Gehäuse beheizte Scheiben nebeneinander angeordnet sind denen das zu behandelnde Gut durch eine Zuführeinrichtung in dünner Schicht aufgegeben   wird    und-in welchem Gehäuse   Abstreifeinrichtungen    angeordnet sind, welche den Rückstand von den sich drehenden Scheiben abstreifen und einer unten im Gehäuse vorgesehenen -   Förderein-    richtung zuführen.



   Die auf einer gemeinsamen Welle nebeneinander angeordneten beheizten Scheiben ermöglichen es. in einem verhältnismässig kleinen Gehäuse eine grosse Heizfläche unterzubringen. Da die Wärme nicht nur durch Berührung des Gutes an den Scheiben. sondern auch durch gegenseitige Bestrahlung der benachbarten Scheiben auf das zu behandelnde Gut übertragen wird, ergibt sich eine sehr gute Wärmeausnützung der Vorrichtung.



   In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfiihrungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung nebst Detailvarianten dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung,
Fig.   2    einen Schnitt gemäss Linie   1-1    in Fig. 1,
Fig. 3 bis 5 drei Detailvarianten dieser Vorrichtung im Schnitt gemäss Linie   I-I    in Fig. 1,  
Fig. 6 und 7 zwei andere Detailvarianten.



   An den beiden Stirnseiten eines Gehäuses 1 sind zwei Supporte 2 und 2' angeordnet, auf welchen in Lagern 3 und 3' eine das Gehäuse 1 durchsetzende Welle 4    gelagert ist. Die : Eintrittsstellen dieser    Welle 4 in das Gehäuse 1 sind durch Stopfbüchsen 5 und 5' abgedichtet. Innerhalb des Gehäuses 1 sind auf der Welle 4 fünf beheizte Scheiben 6 verteilt, welche durch ihre Naben im Abstand voneinander gehalten sind. Im untern Teil des Gehäuses 1 sind auf Ständern 7 zwischen die Scheiben 6 eingreifende Abstreifeinrichtungen 8 a.ngeordnet, welche an den Scheiben 6 anhaftenden Rückstand abstreifen und einer unten im Gehäuse 1 angeordneten, zur Welle 4 parallelen Förderschnecke 9 zuleiten. Die Welle 4 wird über ein an der Aussenseite des Supportes 2 auf ihr angeordnetes Kettenrad 10 und eine   Kette    11 von einem Motor 12 angetrieben.

   Ausserhalb des Supportes   2'    sitzt auf der Welle 4 ein doppeltes Kettenrad 13, dessen erster Kranz über eine Kette 14 und ein Kettenrad 15 die Förderschnecke 9 antreibt. Der Auswurfstutzen 16 der Förderschnecke 9 mündet in eine Austragschleuse 17, deren Welle über ein auf ihr sitzendes Kettenrad 18 und eine Kette 19 vom zweiten Kranz des Kettenrades 13 angetrieben wird.



   Das zu behandelnde flüssige oder halbflüssige Gut, z. B. ein Formiat-Säure-Brei, wird aus einem Vorratsbehälter 20 durch eine Rohrleitung 21, in welche ein Absperrschieber 22 eingebaut ist, einer Dickstoffpumpe 23 zugeleitet, von welcher es durch eine Druckleitung 24 einem im obern Teil des Gehäuses 1 angeordneten Verteilrohr 25 zugeführt wird. Dieses Verteilrohr 25 ist mit Düsen 26 versehen, durch welche das geförderte Gut auf die Seitenflächen der Scheiben 6 aufgespritzt wird. Unten im Gehäuse 1 ist ein Sumpf 27 vorgesehen, in welchem von den Scheiben 6 abtropfendes Gut gesammelt wird. Dieser Sumpf 27 ist durch eine Rohrleitung 28, in welche ein Absperrschieber 29 eingebaut ist, mit der Ansaugleitung der Dickstoffpumpe 23 verbunden.



  Auf das Gehäuse 1 ist ein Brüdenstutzen 30 aufgesetzt.



   Die Beheizung der Scheiben 6 erfolgt durch Dampf oder ein anderes gasförmiges oder flüssiges Heizmedium. Zu diesem Zwecke ist die Welle 4 als Hohlwelle ausgebildet, und ihr eines Ende ist mittels einer Stopfbüchse 31 an eine   Heizmedium-Zufuhr-    leitung 32 angeschlossen. Die Scheiben 6 sind als   Hohischeiben    ausgebildet, deren Hohlräume mit dem   lleizmediumkanal    in der Welle 4 in Verbindung stehen. Das andere Ende der hohlen Welle 4 ist mittels einer Stopfbüchse 33 an eine   Heizmedium-Rück-    leitung 34 angeschlossen.

   Die Zirkulation des Heizmediums in den hohlen Scheiben 6 wird in der Weise erreicht, dass in den hohlen Scheiben 6 durch eine Zwischenwand 35 zwei   Kammern    36 und 37 gebildet sind, welche    nur an n ihrem Umfange durch einen ringför-    migen Spalt 38 miteinander in Verbindung stehen. Jede der so gebildeten   Kammern    36    und 37 steht durch : Kanäle 39 bezw. 40 mit    dem Hohlraum der Welle 4 in Verbindung.



  Zwischen den   Kanälen    39 und 40 jeder Scheibe ist im   llohlraum    der Welle 4 eine Trennwand 41 vorgesehen. Das in die hohle Welle 4 eingeführte   Heizmedium    gelangt bis zur ersten Trennwand 41 und strömt durch die   I(anäle    39 in die   Kammer    36, von da durch den ringförmigen Spalt 38 in die   Kam-    mer 37 und aus dieser durch die   Kanäle      4f)    in den Hohlraum der Welle 4 hinter der Trennwand 41, worauf sich bei den folgenden Scheiben 6 die gleiche Umleitung wiederholt. Die Beheizung der Scheiben 6 könnte aber auch auf anderem, z. B. elektrischem Wege erfolgen.



   Nach Fig. 3 wird das zu behandelnde Gut anstatt durch ein Verteilrohr 25 mit Düsen 26 durch von unten zwischen die Scheiben 6 eingeführte Spritzrohre 42 auf die   beheizten    Scheiben 6 aufgebracht. Diese Spritzrohre 42 spritzen das Gut im ersten Viertel im Sinne der Drehrichtung der   Schei-    ben 6 hintel den   Ahstreifeinrichtungen    8 auf die beheizten Scheiben 6 auf.  



   Eine weitere Ausführungsvariante ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser wird das Gut durch rasch umlaufende Sprühräder 43, welche in einen von einem Vorratsbehälter durch einen Stutzen 44 mit Rohgut gespeisten Sumpf 27 eintauchen, auf die beheizten Scheiben 6 aufgespritzt.



   Das Aufbringen des zu behandelnden Gutes auf die beheizten Scheiben 6 erfolgt schliesslich nach Fig. 5 in der Weise, dass die beheizten Scheiben 6 selbst in im Behälter 45 befindliches Gut eintauchen, welchem Behälter das Gut durch einen Stutzen 46 zu   geführt wird, wobei an n diesen Scheiben 6    eine dünne Schicht von zu   behandelndem    Gut haften bleibt. Der Abschluss dieses Behälters 45 gegenüber dem anliegenden Gehäuseraum wird durch rechenförmig zwischen die Scheiben 6 eingreifende Trennwände 47 bewirkt. In diesem Falle sind   für    die Abstreifung der zylindrischen   Aussen-       flächen der Scheiben 6 besondere, durch h Ge-      wichtswirkung    sich an den Umfang der Scheiben 6 anlegende Messer 48 vorgesehen.



   In Fig. 6 ist eine beispielsweise Ausführungsform der Abstreifeinrichtung näher dargestellt. Am Ständer 7 ist ein Messerträger 49 befestigt. Dieser Messerträger 49 besteht aus einem geschlitzten   Sprengsü.tck.    welches Aussparungen 50 für die Aufnahme eines konischen Keils aufweist. Dieser Keil kann mittels einer Schraube, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, verstellt werden. wodurch die seitlich am Messerträger 49 angeordneten Messer 48 mehr oder weniger stark an die Seitenflächen der Scheiben 6    angepresst werden. Zum : Feststellen des Keils    dient eine in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellte Nachstellmutter.



   Eine weitere Ausführungsvariante ist in Fig. 7 dargestellt. Hier besitzen die Scheiben 6 kegelige Flanken 51. Als Messerträger dient ein Schlitten 52, welcher durch eine mit ihm verbundene, in einem Gewinde   in    der Gehäusewand sitzende, nach aussen vorstehende Schraube 53 und eine Nachstellmutter 54 nach- und festgestellt werden kann. Beidseitig an diesem Schlitten   52    sind die die Flanken 51 der Scheiben 6 abstreifenden   Messer    55 angeordnet.



   Das Trennen   flüchtiger    von nichtflüchtigen Bestandteilen des in dünner Schicht auf die Scheiben 6 aufgebrachten flüssigen oder   halbflüssigen    Stoffes erfolgt unter der Einwirkung der den Scheiben 6 zugeführten Wärme in   kontinuieriicher    Arbeit. Dabei wirkt erstens die von den Scheiben 6 dem Gut durch Berührung resp. Wärmeleitung übertragene Wärme und zweitens die   Strah-    lungswärme zwischen den Scheiben 6. Diese   letztere    wirkt sich insbesondere sehr   gfinstig    aus bei der Behandlung von solchen Stoffen. welche bei der Antrocknung eine   schlecht-    wärmeleitende Grundschicht bilden, z. B. von Gips.

   Bei solchen Stoffen werden sonst, weil die auf der beheizten Fläche sich bildende Grundschicht als Wärmeisolation hinderlich wirkt, die äussern Schichten des auf die beheizten Flächen   aufgebrachten      Rohgutes    nur ungenügend beeinflusst. Bei der beschriebenen Vorrichtung werden dagegen   dank    der intensiven strahlenden Wärme   zwischen    den Scheiben 6 auch in solchen Fällen sehr günstege   Resultate    erzielt. Die von den Scheiben abgestreiften   niehtflüehtigen    Rückstände werden in   kontinuierliehem    Strom aus dem Gehäuse 1   herausgesehleust,    während die flüchtigen Bestandteile durch den Brüdenstutzen 30 aus dem Gehäuse abgezogen werden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1: Verfahren zum kontinuierlichen Trennen flüchtiger von nichtfliichhgen Bestandteilen flüssiger oder halbflüssiger Stoffe, dadurch gekennzeichnet, dass das zu behandelnde Gut in einem geschlossenen Gehäuse in dünner Schicht kontinuierlich auf auf einer gemeinsamen Welle neheneinander angeordnete, sich drehende, beheizte Scheiben aufgebracht wird wo es während der Umdrehung dieser Scheiben einerseits der direkten Erwärmung durch die beheizten Scheiben und anderseits der gegenseitigen Bestrahlung der einander gegeniiberliegenden Scheiben ausgesetzt wird, worauf an einer Stelle der an den Scheiben haftende Rückstand durch eine Abstreifein richtung abgestreift,

   einer Fördereinrichtung zugeführt und in kontinuierlichem Strom aus dem Gehäuse herausgeschleust wird, während die flüchtigen Bestandteile aus dem Gehäuse abgezogen werden.

   UNTERANSPRUCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Gutes im geschlossenen Gehäuse bei Unterdruck stattfindet.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Gutes im geschlossenen Gehäuse bei Überdruck stattfindet.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung des Gutes im geschlossenen Gehäuse in einem Fremdgas stattfindet.

   PATENTANSPRUCH II: Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein geschlossenes, mit einem Brüdenstutzen versehenes Gehäuse von einer Welle, deren Eine und Austrittsstellen abgedichtet sind, durchsetzt ist. auf welcher Welle im Gehäuse beheizte Scheiben nebeneinander angeordnet sind, denen das zu behandelnde Gut durch eine Zuführeinrichtung in dünner Schicht aufgegeben wird, und in welchem Gehäuse Abstreifeinrichtungen angeordnet sind, welche den Rückstand von den sich drehenden Scheiben abstreifen und einer unten im Gehäuse vorgesehenen Fördereinrichtung zuführen.

   UNTERANSPRUCHE : 4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an die Fördereinrichtung eine Austragsschleuse angeschlossen ist.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle als Hohlwelle, die an eine Xeizmediumleitung angeschlossen ist, ausgebildet ist, und dass die auf dieser Hohlwelle sitzenden Scheiben als Eohlscheiben ausgebildet sind, welche von dem der Hohlwelle zugeführten t : eiz- medium durchflutet und beheizt werden.

   6. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlscheiben durch eine Zwischenwand zwei Kammern gebildet sind, welche an ihrem Umfange miteinander in Verbindung stehen, und dass jede der beiden Kammern durch Kanäle mit dem das Eeiz- medium führenden Hohlraum der je Hohlwelle in Verbindung steht, wobei im Hohlraum der Hohlwelle zwischen den Kanälen der einen und den l < : Kanälen der andern Kammer eine Trennwand vorgesehen ist, welche zur Ableitung des lleizmediums in die entsprechende Hohlscheibe dient.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben elektrisch beheizt sind.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung für das zu behandelnde Gut ein mit Düsen, durch welche das Gut in dünner Schicht auf die Scheiben aufgespritzt wird, versehenes Einführungsrohr aufweist, welches durch eine Dickstoffpumpe aus einem Vorratsbehälter gespeist wird.

   9. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinrichtung für das zu behandelnde Gut zwischen den Scheiben angeordnete Spritzrohre aufweist, die durch eine Dickstoffpumpe aus einem Vorratsbehälter gespeist werden und so gelegen sind, dass der Auftrag des Gutes im Sinne der Drehrichtung der Scheiben im ersten Viertel derselben hinter der Abstreifeinrichtung erfolgt.

   10. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass unten im Gehäuse ein Sumpf angeordnet ist, welcher das von den Scheiben abtropfende Gut sammelt und welcher durch eine mit Absperrschieber versehene Leitung mit der Ansaugleitung der die Zuführeinrichtung für das zu behandelnde Gut speisenden Dickstoffpumpe verbunden ist.

   11. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführein richtung für das zu behandelnde Gut sich drehende Sprühräder aufweist, welche in einen im Gehäuse angeordneten, von einem Vorratsbehälter durch einen Stutzen gespeisten Sumpf eintauchen.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführein richtung für das zu behandelnde Gut einen im Gehäuse ausgebildeten Behälter für das durch einen Stutzen aus einem Vorratsbehälter zugeführte zu behandelnde Gut aufweist, in welches die beheizten Scheiben eintauchen.