Verfahren zum Trennen von Stoffgemischen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von Gemischen kristallisierender Stoffe, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass eine flüssige Phase, bestehend aus einer Lösung der zu trennenden Stoffe in einem Lösungsmittel, in welchem die verschiedenen Stoffe verschieden stark löslich sind, und eine feste Phase, bestehend aus einem Gemisch von Kristallen der zu trennenden Stoffe, in einem langgestreckten Gefäss im Gegenstrom zueinander bewegt werden, und dass Lösungsmittel in das Gefäss an demjenigen Ende eingeführt wird, gegen welches sich die feste Phase bewegt, und die beiden Phasen an den beiden entgegengesetzten Enden des Gefässes abgezogen werden,
wobei beim Durchgang durch das Gefäss die flüssige Phase an im genannten Lösungsmittel leichter löslichen Stoffen und die feste Phase an im genannten Lösungsmittel schwerer löslichen Stoffen angereichert wird.
Für lösliche Stoffe mit den angegebenen Eigenschaften bildet die vorliegende Erfindung ein völlig neues Trennungsverfahren, welches gestattet, diese Stoffe kontinuierlich aus einer Lösung auszuscheiden.
Beispiele solcher Lösungen sind Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in Wasser oder in einer Schwefelsäurelösung, eine wässerige Lösung von Kalium- und Ammoniumsulfaten und eine wässerige Lösung von Barium- und Bleinitraten.
Die Erfindung ist z. B. auf eine Lösung anwendbar, welche mindestens zwei gelöste Stoffe in einem gemeinsamen Lösungsmittel für diese Stoffe enthält und welche die Eigenschaft aufweist, dass sie in gesättigtem Zustande beide gelösten Stoffe gleichzeitig auskristallisieren lässt, aber in einem Verhältnis zueinander in der festen Phase, welches verschieden ist vom Verhältnis der beiden gelösten Stoffe zueinander, das gleichzeitig in der flüssigen Phase besteht. Solche Lösungen haben die Eigenschaft, dass bei einer gegebenen Temperatur nur eine bestimmte Mischung der gelösten Stoffe in der festen Phase mit einer bestimmten Mischung dieser Stoffe in der flüssigen Phase im erwähnten gemeinsamen Lösungsmittel im Gleichgewicht ist.
Jede Phase enthält beide gelösten Stoffe, das heisst die feste Phase besteht aus Kristallen beider gelösten Stoffe, und die entsprechende, damit im Gleichgewicht befindliche flüssige Phase enthält ebenfalls beide gelösten Stoffe, aber das Verhältnis der gelösten Stoffe in der festen Phase ist verschieden vom Verhältnis in der flüssigen Phase. Wenn das Verhältnis der gelösten Stoffe in einer Phase einen andern Wert erhält, als er sich einstellen würde, wenn die beiden Phasen miteinander im Gleichgewicht sind, so entsteht eine Tendenz zu einer Veränderung des Verhältnisses der gelösten Stoffe in der andern Phase, um das Gleichgewicht wieder herzustellen.
Solange mindestens zwei gelöste Stoffe in einem gemeinsamen Lösungsmittel in ihren festen und flüssigen Phasen im Gleichgewicht Verhältnisse zueinander aufweisen, welche verschieden sind, kann die Fraktionierung oder Trennung der beiden gelösten Stoffe entsprechend der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
In der beiliegenden Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung, welche zum Fraktionieren einer Lösung geeignet ist, welche zwei in einem gemeinsamen Lösungsmittel gelöste kristallisierende Stoffe enthält, wobei das Mengenverhältnis der kristallisierenden Stoffe in der festen Phase verschieden ist vom Mengenverhältnis der kristallisieren den Stoffe in der flüssigen Phase, wenn dieselbe mit der erwähnten festen Phase im Gleichgewicht ist.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Ansicht einer andern Ausführungsform der Vorrichtung.
Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt des untern Teils der in Fig. 1 dargestellten Säule, wobei dieselbe aber so modifiziert ist, dass sie einen Wärmeaustauschermantel enthält.
Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt des obern Teils der in Fig. 1 dargestellten Säule, wobei dieselbe aber so modifiziert ist, dass sie im Innern einen Wandschaber aufweist.
In der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung mit einer Lösung, in welcher die feste Phase eine grössere Dichte aufweist als die flüssige Phase und in welcher zu fraktionierende Lösung in der Form einer Speiseflüssigkeit zugeführt wird, bezeichnet 10 einen zylindrischen Kristallisator, welcher in seinem obern Teil eine Flüssigkeitsausgangsleitung 11 aufweist, durch welche die flüssige Phase abgezogen wird, welche mit dem löslicheren der gelösten Stoffe angereichert ist und weniger vom weniger löslichen Stoff enthält.
Dieser Kristallisator weist einen Wärmeaustauscher in Form eines Mantels 12 auf, der mit einer Zufuhrleitung 13 und einer Ausgangsleitung 14 für ein Kühlmedium versehen ist.
Der Kristallisator 10 weist einen konischen Teil 15 auf, dessen unteres, verengtes Ende mit dem obern Ende eines vertikalen Rohres 16 in Verbindung steht. Die zu fraktionierende Mischung wird in der Form einer flüssigen Lösung dem obern Ende dieses Rohres 16 durch eine Speiseleitung 18 zugeführt, und das gemeinsame Lösungsmittel für die beiden gelösten Stoffe wird dem untern Ende dieses Rohres 16 durch eine Zufuhrleitung 19 zugeführt.
Das Rohr 16 hat, wie dargestellt, einen konischen Teil 20, welcher in einem vertikalen Ausgangsrohr 21 endigt, durch welches die Kristalle in den bei 22 allgemein angedeuteten Kristallseparator gelangen. Dieser Kristallseparator weist einen zylindrischen Teil 23 und einen konischen Teil 25 auf, wobei der letztere in einer Kristallausgangsleitung 26 endigt, durch welche die feste Phase abgezogen wird, welche mit dem weniger löslichen der gelösten Stoffe angereichert ist und weniger vom löslicheren enthält.
Der Kristallseparator weist eine zentrale, nach oben gerichtete Verlängerung 28 mit stark reduziertem Querschnitt im Vergleich zum zylindrischen Teil des Kristallseparators auf, und das vertikale Ausgangsrohr 21 des Rohres 16 erstreckt sich durch diese nach oben gerichtete Verlängerung 28 nach unten in den zylindrischen Teil des Kristallseparators. Ein kreisförmiges, horizontales Leitblech 29 ist am untern Ende des Ausgangsrohres 21 befestigt und so angeordnet, dass sein Umfang in kleinem Abstand von der Wandung des zylindrischen Teils 23 liegt, so dass die kristallbeladene Flüssigkeit mit geringer Geschwindigkeit durch den Separator fliessen muss, um den Kristallen Gelegenheit zu geben, sich abzusetzen.
Durch eine Pumpe 30 wird durch eine Leitung 31 Flüssigkeit aus der nach oben gerichteten Verlängerung 28 des Kristallseparators abgezogen und durch eine Leitung 32 in den konischen Teil 20 des Rohres 16 zurückgeführt.
Bei Lösungen mit Übersättigungseigenschaften besteht eine Tendenz zur Kristallbildung an der zylindrischen Wand des Kristallisators 10. In einem solchen Falle würde der Kristallisator mit einem Schaber 33, wie in Fig. 4 dargestellt, versehen. Dieser Schaber enthält üblicherweise und wie dargestellt zwei schraubenförmige Schaufeln 34, welche diese zylindrische Wand berühren und durch obere und untere Querstangen 35 und 36 miteinander verbunden sind. Die obere Querstange 35 ist an einer vertikalen Welle 38 befestigt, welche sich durch den obern Teil des Kristallisators erstreckt und welche auf irgendeine geeignete Weise gedreht wird.
Auch wird bei manchen Lösungen die relative Löslichkeit der beiden gelösten Stoffe durch die Temperatur beeinflusst. Für solche Lösungen kann der untere Teil des Rohres 16 mit einem Wärmeaustauscher in Form eines Mantels 40 versehen sein, welchem durch eine Leitung 41 ein Heiz- oder ein Kühlmedium zugeführt wird, das den Mantel durch eine Ausgangsleitung 42 verlässt.
Wenn die zu rektifizierenden Materialien feste Körper sind, ist der Kristallisator unnötig, und die Vorrichtung kann, wie in Fig. 2 dargestellt, modifiziert werden, wobei die zu rektifizierende Kristallmischung durch ein geneigtes Rohr 43 in das Rohr 1 6a eingeführt werden, wobei sich das obere Ende des Rohres 43 über das Flüssigkeitsniveau im Rohr 1 6a hinaus erstreckt, und wobei das Rohr 1 6a an seinem obern Ende nicht mit einem Kristallisator versehen ist, so dass die Flüssigkeitsausgangsleitung 11 für die flüssige Phase, die mit dem löslicheren der gelösten Stoffe angereichert ist und weniger vom weniger löslichen enthält, mit der obern Wand 44 des Rohres 1 6a in Verbindung steht.
Da die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform sonst gleich ist, wie die in Fig. 1 dargestellte, wurden dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die Durchführung der vorliegenden Erfindung ist unten besonders in Verbindung mit der Trennung von Ammoniumpersulfat und Kaliumpersulfat beschrieben, welche leicht in einem kontinuierlichen Vorgang getrennt werden können, besonders da im Gleichgewicht das Verhältnis von Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in der flüssigen Phase zum Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in der festen Phase ungefähr 1:10 beträgt. Je grösser der Unterschied dieser Verhältnisse ist, desto einfacher ist die Trennung der gelösten Stoffe, und je näher dieser Unterschied an eins herankommt, desto grösser ist die benötigte Berührungszeit zwischen fester und flüssiger Phase zur Bewirkung der Trennung.
Das Gemisch der zu trennenden Stoffe wird als gesättigte oder hochkonzentrierte Lösung der Vorrichtung durch die Eingangsleitung 18 oder in fester Form durch das Eingangsrohr 43 zugeführt. Bei Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat hat das Speisegemisch vorzugsweise ungefähr Zimmertempe- ratur, und das Rohr 16 oder 16a wird nicht erwärmt oder abgekühlt, da das oben erwähnte Gleichgewichtsverhältnis dieser Stoffe in der festen und in der flüssigen Phase bei allen Temperaturen im wesentlichen konstant bleibt. Das verwendete Lösungsmittel ist vorzugsweise Wasser, obwohl auch wässerige Schwefelsäurelösungen verwendet wurden.
Das Verhältnis von Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in der der Vorrichtung zugeführten festen oder flüssigen Mischung ist nicht kritisch, und es wurde im allgemeinen ein Verhältnis von zwei Teilen Ammoniumpersulfat zu einem Teil Kaliumpersulfat verwendet. Für einen maximalen Wirkungsgrad wird das Speisegemisch vorzugsweise auf derjenigen Höhe in das Rohr 16 oder 1 6a eingeführt, auf welcher sich dasselbe Mischungsverhältnis ergibt wie im Speisegemisch, aber dies ist für den Ablauf des Prozesses nicht kritisch.
Da heisst, wenn eine flüssige Lösung zugeführt wird, so wird sie vorzugsweise in demjenigen Punkt längs dem Rohr 16 eingeführt, in welchem dasselbe Verhältnis zwischen Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in der flüssigen Phase herrscht, und wenn eine feste Mischung zugeführt wird, so wird sie vorzugsweise in demjenigen Punkte längs des Rohres 1 6a eingeführt, in welchem dasselbe Verhältnis zwischen Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat in der festen Phase herrscht.
Bei der Durchführung der Erfindung ist es wesentlich, dass das Gemisch der zu trennenden Stoffe sowohl in flüssiger als auch in fester Phase vorhanden ist, und dass die feste und die flüssige Phase während einer genügend langen Zeit und bei einer sich fortwährend ändernden Konzentration der flüssigen Phase miteinander in Berührung stehen, um einen Austausch der gelösten Stoffe zwischen den beiden Phasen zu bewirken, so dass die eine Phase mit einem der gelösten Stoffe angereichert wird und die andere Phase diesen gelösten Stoff abgibt, während die letztere Phase mit dem andern gelösten Stoff angereichert wird, der von der ersten Phase abgegeben wird. Zu diesem Zwecke ist es nötig, flüssige und feste Phasen zu erzeugen.
Wenn die zu fraktionierenden Stoffe in fester Form in ein im Rohr 1 6a enthaltenes Lösungsmittel eingeführt werden, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, entstehen diese Phasen ohne die Notwendigkeit einer Kristallisation; aber wenn die Stoffe in der Form einer flüssigen Lösung zugeführt werden, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist die Bildung von Kristallen der beiden gelösten Stoffe nötig. Zu diesem Zweck wird dem Mantel 12 des Kristallisators vorzugsweise ein Kühlmedium zugeführt, welches eine zur Auslösung der Kristallisation ausreichende Temperatur hat, in vorliegendem besonderem Beispiel eine Temperatur zwischen 5 und 10 C.
Bei dieser Temperatur bilden sich Kristalle der beiden Persulfate und sinken im Rohr 16 nach unten, wobei die Kristalle einen grossen Anteil an Kaliumpersulfat enthalten im Vergleich zum Anteil des Ammoniumpersulfates, während eine konstante Tendenz zur Herbeiführung eines Gleichgewichtsverhältnisses der beiden Persulfate in den beiden Phasen von ungefähr 1 : 10 von der flüssigen zur festen Phase besteht.
Die aus dem Kristallisator 10 ausgefällten Kristalle bilden im Rohr 16 eine lose Masse, welche leicht durcheinandergewirbelt werden kann. Wenn nach Fig. 2 Kristalle eingeführt werden, bildet sich ebenfalls im Rohr 1 6a eine lose Kristallmasse. Auf jeden Fall haben die im Rohr enthaltenen Kristalle nicht die Form eines Bettes oder einer dichten Masse, sondern bilden eine lose Kristallmasse, in welcher sich die Kristalle stützen, aber leicht bewegt werden können. Es ist wünschbar, dass diese lose Masse im wesentlichen die ganze Höhe des Rohres 16 einnimmt, da ein kleiner Austausch der gelösten Stoffe zwischen der flüssigen und der festen Phase herrscht, während sich die Kristalle absetzen, und dieser Austausch in der losen Masse auftritt. Dementsprechend muss im wesentlichen die ganze Höhe des Rohres von der losen Masse eingenommen werden.
Für Ammonium- und Kaliumpersulfat kann die Höhe des Rohres 16 oder 16a zwischen 95 und 125 cm liegen, während für Stoffe wie Barium- und Bleinitrat eine Höhe des Rohres von 280 cm erforderlich ist.
Wesentlich ist die Einführung eines Lösungsmittels, welches für Ammonium- und Kaliumpersulfat Wasser oder eine Schwefelsäurelösung sein kann, durch die Lösungsmitteleingangsleitung 19. Die Einführungsgeschwindigkeit dieses Lösungsmittels ist bestimmt durch den Querschnitt der losen Masse; je grösser dieser Querschnitt ist, desto grösser muss die Einführungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels bei 19 sein; dabei ist es jedoch auch wichtig, eine übermässige Störung der losen Masse zu verhindern, besonders muss eine Kanalbildung in dieser Masse verhindert werden, welche das Aufsteigen einer wesentlichen Lösungsmittelmenge gestatten würde, die nicht in enger Berührung mit allen Kristallen der losen Masse durch dieselbe sickern würde.
Die maximale Einführungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels für eine lose Masse eines gegebenen Querschnittes ist auch durch den erwünschten Grad der Fraktionierung und den erwünschten Verdünnungsgrad der den Ausgang 11 verlassenden flüssigen Phase bestimmt. Die Einführungsgeschwindigkeit des Lösungsmittels muss jedoch ausreichen, um einen Gradienten der Konzentration der gelösten Stoffe in der flüssigen Phase aufrechtzuerhalten, wobei die Konzentration der gelösten Stoffe in der flüssigen Phase gegen das obere Ende der im Rohr 16-enthaltenen losen Masse steigt.
Die Kristalle werden aus dem untern Teil der losen Masse im Rohr 16 oder 1 6a ständig durch den konischen Teil 20 und die Ausgangsleitung 21 entfernt. Die Abzugsgeschwindigkeit der Kristalle hängt vom Querschnitt der losen Masse und von der Notwendigkeit ab, diese lose Masse auf der erforderlichen Höhe zu halten, um die notwendige Berührungszeit zwischen der festen und der flüssigen Phase zu schaffen und damit den Austausch der gelösten Stoffe von einer Phase zur andern zu gewährleisten. Bei Kalium- und Ammoniumpersulfat hat diese Berührungszeit die Grössenordnung von einer Stunde und zwanzig Minuten.
Dementsprechend sieht man also, dass die Kristalle der losen Masse im Rohr 16 oder 1 6a langsam nach unten wandern und schliesslich entfernt werden, während neue Kristalle fortwährend in den obern Teil dieser losen Masse eingeführt werden.
Man sieht auch, dass jeder Kristall beim Absinken wegen der kontinuierlichen Zufuhr von Lösungsmittel durch die Lösungsmittelzufuhrleitung 19 in eine immer verdünntere Lösung gelangt.
In einer Mischung von Kaliumpersulfat und Ammoniumpersulfat ist das Ammoniumpersulfat leichter löslich und zeigt die Tendenz, in der flüssigen Phase vorzuherrschen, während umgekehrt das Kaliumpersulfat weniger gut löslich ist und die Tendenz zeigt, in der festen Phase vorzuherrschen.
Bei Kalium- und Ammoniumpersulfat und Mischungen von andern kristallisierbaren Stoffen, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist, besteht nur ein Gemisch in der festen Phase, welches mit einem Gemisch in der flüssigen Phase im Gleichgewicht ist, und jede Veränderung des Verhältnisses dieser Persulfate in der flüssigen Phase bewirkt eine entsprechende Änderung des Verhältnisses dieser Persulfate in der festen Phase, so dass das Gleichgewicht wieder hergestellt wird.
Bei diesen Persulfaten ändern sich die Verhältnisse der kristallisierbaren Stoffe in der festen und in der flüssigen Phase, wie es bei Mischungen gelöster Stoffe, auf welche die vorliegende Erfindung anwendbar ist, allgemein der Fall ist, proportional zu einer Änderung des Verhältnisses in der flüssigen Phase, so dass das Verhältnis der kristallisierbaren Stoffe in der flüssigen Phase zu denjenigen in der festen Phase ein solches ist, dass derselbe kristallisierbare Stoff im ganzen System in derselben Phase vorherrscht.
Wenn das erwähnte Gleichgewicht gestört wird, entsteht immer eine Kraft zur Wiederherstellung des Gleichgewichtes; wenn also z. B. ein Überschuss von Ammoniumpersulfat in der festen Phase hinzugefügt würde, so würde die Flüssigkeit einen Teil des Ammoniumpersulfates aus dieser festen Phase lösen und dafür Kaliumpersulfat aus der flüssigen Phase ausfällen, um das Gleichgewicht wieder herzustellen.
Wenn umgekehrt Lösungsmittel zur flüssigen Phase der im Gleichgewicht befindlichen Lösung hinzugefügt würde, so würde das zugefügte Lösungsmittel einen Teil der festen Phase lösen, und die Kraft, welche auf eine Wiederherstellung des Gleichgewichtes tendiert, sorgt dafür, dass das leichter lösliche Ammoniumpersulfat aus der festen Phase gelöst wird, während ein Teil des weniger löslichen Kaliumpersulfates aus der flüssigen Phase ausgefällt wird, um den Gleichgewichtszustand wiederherzustellen, bei welchem mehr Ammoniumpersulfat als Kaliumpersulfat in der flüssigen Phase vorhanden ist, während mehr Kaliumpersulfat als Ammoniumpersulfat in der festen Phase vorhanden ist.
In der losen Masse von Kalium- und Ammoniumpersulfat im Rohr 16 oder 1 6a treffen die sinkenden Kristalle auf eine steigende, ungesättigte Flüssigkeit, welche die Kristalle aufzulösen versucht, wobei die Kraft zur Herstellung des Gleichgewichtes zwischen dem Verhältnis der gelösten Stoffe in jeder Phase und dem Verhältnis der gelösten Stoffe in beiden Phasen dafür sorgt, dass ein Teil des löslicheren Ammoniumpersulfates aus der festen Phase gelöst wird, und dass ein Teil des weniger löslichen Kaliumpersulfates aus der flüssigen Phase ausgefällt wird, wodurch also ein Austausch von Ammoniumpersulfat von der festen in die flüssige Phase und von Kaliumpersulfat von der flüssigen in die feste Phase bewirkt wird.
Bevor das Gleichgewicht wieder hergestellt werden kann, treffen die sinkenden Kristalle auf eine noch verdünntere aufsteigende Flüssigkeit, welche wieder einen Teil der Kristalle aufzulösen versucht, wobei die Kraft zur Herstellung des Gleichgewichtes wieder dafür sorgt, dass ein Teil des löslicheren Ammoniumpersulfates aus der festen Phase gelöst wird, und dass ein Teil des weniger löslichen Kaliumpersulfates aus der flüssigen Phase ausgefällt wird, wodurch ein weiterer Austausch von Ammoniumpersulfat aus der festen in die flüssige Phase und von Kaliumpersulfat von der flüssigen in die feste Phase bewirkt wird. Die beiden Phasen erreichen in keinem Punkt einen tatsächlichen Gleichgewichtszustand, sondern streben diesen Zustand nur stets an.
Als Ergebnis dieser ausgedehnten Berührung zwischen der sinkenden losen Masse von Kristallen und der aufsteigenden Flüssigkeitssäule, die durch die Einführung des Lösungsmittels in die lose Masse an demjenigen Ende derselben, welches der Einführung der Kristalle gegenüberliegt, gebildet wird, werden die Kristalle immer ärmer am löslicheren der gelösten Stoffe, nämlich an Ammoniumsulfat, und reicher am weniger löslichen Stoff, nämlich an Kaliumpersulfat, wenn sie sich der Lösungsmittelquelle nähern, während die Flüssigkeit immer ärmer wird am weniger löslichen der gelösten Stoffe, nämlich an Kaliumpersulfat und reicher am löslicheren der gelösten Stoffe, nämlich an Ammoniumpersulfat, wenn sie sich dem andern Ende des Systems nähert, von welchem die Kristalle geliefert werden.
In jeder weiter unten folgenden Zone in der losen Masse von Kristallen wird die Konzentration der Kristalle an weniger löslichem Kaliumpersulfat grösser, während ihre Konzentration an löslicherem Ammoniumpersulfat abnimmt, und die mit der Kristallmasse in Berührung stehende, aufsteigende flüssige Phase nimmt dieses Ammoniumpersulfat auf, während sie einen Teil ihres Gehaltes an weniger löslichem Kaliumpersulfat ausscheidet.
Dieser fortwährende Austausch der kristallisierten Stoffe zwischen den Phasen setzt sich vom obern Ende der losen Masse bis zur Lösungsmittelquelle fort, und die Endprodukte können sehr rein sein.
Die Durchführung des Verfahrens ergab z. B. Ammoniumpersulfat mit einer Reinheit von mehr als 99 oil, das mit einem Gehalt von weniger als 1 8/o Kaliumpersulfat den obern Ausgang 11 verlässt, und Kaliumpersulfatkristalle mit einer Reinheit von mehr als 99 6/o, die mit einem Gehalt von 1 8/o Ammoniumpersulfat den untern Ausgang 21 verlassen, und zwar mit Speiseflüssigkeiten, welche irgendein Mengenverhältnis der beiden Salze aufwiesen.
Die Fraktionierung des weniger löslichen der gelösten Stoffe ist vollendet, wenn seine Kristalle den konischen Teil 20 erreichen und die Vorrichtung durch den Ausgang 21 verlassen. Die darauffolgende Behandlung dieser Kristalle bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung, und es ist ein Kristallseparator 22 üblicher Bauart dargestellt. Um die feste Phase in der Form eines Breies zu entfernen, wird die Flüssigkeit durch die Pumpe 30 wieder in Umlauf gesetzt, wobei die zurückgeführte Flüssigkeit dieselbe Zusammensetzung hat, wie die entfernte Flüssigkeit und deshalb den Vorgang nicht beeinflusst. Bei Schraubenförderern, Filtern und andern Arten von Separatoren wäre es auch wünschbar, die Flüssigkeit in den konischen Teil 20 zurückzuführen, aber dies ist mehr eine Nebenerscheinung und bildet keinen wesentlichen Teil des Verfahrens.
Wenn die zu fraktionierenden gelösten Stoffe Übersättigungseigenschaften ausweisen und in der Form einer flüssigen Lösung zugeführt werden, zeigen sie eine Tendenz zur Bildung eines Kristall überzuges auf der gekühlten Wand des Kristallisators
10. Unter diesen Umständen würde der in Fig. 4 dargestellte Schaber 33 verwendet, um diesen Überzug fortwährend zu entfernen. Die Verwendung eines solchen Schabers ist jedoch nicht wesentlich für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung.
Wie schon angegeben, kann das Verfahren auch mit bei Zimmertemperatur zugeführten zu rektifizierenden festen Körpern und Lösungsmitteln und ohne Abkühlen oder Erwärmen irgendeines Teils der Vorrichtung durchgeführt werden. Der Kühlmantel 12 in der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung dient nur dazu, die Lösung genügend abzukühlen, um die Kristallbildung herbeizuführen. Wo jedoch die relative Löslichkeit der gelösten Stoffe durch die Temperatur beeinflusst wird, würde die Aufrechterhaltung einer Temperatur, welche eine erhöhte Löslichkeit für den einen der gelösten Stoffe im Vergleich mit der Löslichkeit des andern Stoffes ergibt, natürlich einen Vorteil bedeuten.
In einem solchen Falle würde ein Heizmedium oder ein Kühlmedium mit den geeigneten Eigenschaften durch den in Fig. 3 dargestellten Mantel 40 umgewälzt, um die optimale Temperatur der vom Medium umgebenen festen Phase zu erzwingen.
Wenn die Löslichkeitskurven der beiden gelösten Stoffe bei gegenüber der Zimmertemperatur erhöhten Temperaturen auseinanderlaufen, ist es wünschbar, im Mantel 40 ein Heizmedium zirkulieren zu lassen, und wenn sich diese Kurven bei steigender Temperatur einander nähern, ist es wünschbar, im Mantel 40 ein Kühlmedium zu verwenden.
Man wird verstehen, dass die zu fraktionierenden Stoffe nicht notwendigerweise als solche in das Rohr 16 oder 1 6a eingeführt werden müssen, sondern dass sie zum Teil im Rohr gebildet werden können. Wenn wir also annehmen, dass eine Lösung vorhanden ist, welche eine grosse Menge Ammoniumpersulfat und eine geringe Menge Kaliumpersulfat enthält, dass das erwünschte Endprodukt aber Kaliumpersulfat ist, so wird dem Rohr mit Vorteil nicht nur die Lösung, sondern auch eine gewisse Menge eines andern Kaliumsalzes zugeführt. Dieses andere Kaliumsalz reagiert mit dem Ammoniumpersulfat, um Kaliumpersulfat, das erwünschte Endprodukt zu erzeugen, welches vom restlichen Ammoniumpersulfat, wie oben beschrieben, getrennt wird.
Es könnte auch ein mechanisches Mittel wie eine Förderkette angeordnet werden, um die Gegenstrombewegung der festen Phase relativ zur flüssigen Phase aufrechtzuerhalten, statt sich, wie im oben beschriebenen Fall, auf den Dichteunterschied zwischen der festen und der flüssigen Phase zu verlassen.