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Verfahren und Einrichtung zur katalytischen Hydrierung von Ölen und
anderen flüssigen Stoffen. Beim Hydriere. von ölen in Gegenwart eines Katalysators
stößt man beim Trennen des Katalysators von dem hydrierten Stoff auf erhebliche
Schwierigkeiten, die man auf verschiedene Weise zu beheben versucht hat. So hat
man die Katalysatoren auf Leinen-oder Baumwollfäden, auf Asbestgespinste oder auf
inerte Körper niedergeschlagen, doch hat die Anwendung deraniger Stoffe eine Reihe
weiterer SchwierigkeLen im Gefolge, ohne diejenigen zu beheben, welche man gerade
zu vermeiden sucht, Die auf Asbestgespinste niedergeschlagenen Katalysatoren bilden
leicht Flocken, die die Apparate verstopfen, und es trennen sich auch leicht kleine
Teilchen des Katalysators ab, die die zu behandelnde Flüssigkeit verschmutzen. Bei
der Trennung des Katalysators durch Schleudern ist andererseits niemals eine vollständige
Trennung zu erreichen. Auch; läßt es sich hierbei nicht vermeiden, daß der Katalysator
mit Luft in Berührung kommt und dann schnell unwirksam wird.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine
Vorrichtung, bei welcher die vollkommene und restlose Trennung der hydrierten Flüssigkeit
und des Katalysators dadurch erreicht wird, daß unmittelbar im Innern des Hydriergefäßes
eine Filtriervorrichtung angeordnet ist. Dank dieser Maßnahme bleibt die Katalysatorenmasse
bis zu ihrer. vollkommenen Erschöpfung in dem Autoklav, in dem sich die Reaktion
vollzieht.
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Je nach dem Stoff, aus welchem die Filterkerzen hergestellt sind,
z. B. Asbestporzellan, verglühtes Porzellan oder auch fein durchlöchertes und mit
einem Asbest o. dgl. Gewebe, versehenes Metall, kann man die gesamte Menge nicht
nur von solchen Katalysatoren zurückgewinnen, welche, wie beispielsweise Nickel,
in äußerst fein verteiltem Zustand verwendet werden, sondern sogar von einem oder
mehreren Katalysatoren, welche sich in kolloidalem Zustand befinden. Diese Möglichkeit
ist in vielen Fällen von großer Bedeutung, und zwar vornehmlich für solche Fette
u. dgl., welche zu Ernährungs- oder zu medizinischen Zwecken bestimmt sind.
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Die Filterkerzen können mittels einer sehr einfachen Umkehrvorrichtung
abwechselnd zur Filtration und zur Einführung des zur Reaktion benutzten Gases (beispielsweise
Wasserstoff) verwendet werden, welches durch die Poren der Filterkerzen in Form
äußerst feiner, sogar mikroskopisch kleiner Bläschen in die von dem Katalysator
und dem zu behandelnden Stoff gebildete Masse -eingeführt wird, die durch irgendeine
Anordnung, beispielsweise eine oder mehrere Rührvorrichtungen, dauernd in vollkommen
gleichförmigem Zustand gehalten wird.
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Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine Form des zur Ausführung der
oben. beschriebenen Verfahren dienenden Vorrichtung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch die Längsachse der Vorrichtung
und Abh. z einen Querschnitt nach Linie x-x der Abb. i.
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In diesen Abbildungen bezeichnet i das Gefäß, z die Welle und 3 die
Schaufeln der Rührvorrichtung, -während mit q. eine Stopfbuchse und mit 5 die Antriebsscheibe
bezeichnest ist, welche die Rührvorrichtung und gegebenenfalls die weiteren Hilfseinrichtungen,
wie beispielsweise die Vorrichtung
zum Reinigen der Filteroberfläche,
in Bewegung setzt. In dem Gefäß i sind die Filterelemente 6 und 7 angebracht, und
zwar kann hierbei beispielsweise die Gruppe 6 der Filter zum Filtrieren und zur
Ableitung der hydrierten Flüssigkeit dienen, während die Gruppe 7 zur Zuleitung
und Verteilung des Gases in. die von dem Katalysator und dem zu behandelnden Stoff
gebildete Masse verwendet wird. Nach Verlauf einer gewissen Zeit kann man alsdann
in der Weise wechseln, daß nunmehr die Gruppe 7 zum Filtrieren und zur Ableitung
der katalysierten Flüssigkeit dient, während die Gruppe 6 die Zuführung und Verteilung
des Gases bewirkt. Mit 8 und 9 sind Hähne bezeichnet, welche in den zur Ableitung
der behandelten Produkte sowie gleichzeitig auch zur Zuleitung des Gases in die
Filterkerzen oder -röhren dienenden Leitungen i o und i i angeordnet sind, während
ein Hahn 12 die völlige Leerung der Vorrichtung gestattet, wenn eine Operation;
abgeschlossen ist oder ein Wechsel des zu behandelnden Produktes erfolgen soll.
Mittels des Hahnes 13 kann ein etwaiger L berschuß an Gas abgelassen werden,
während mit 1q. ein. Hahn. für den ununterbrochenen oder periodischen Zutritt des
zu behandelnden Stoffes bezeichnet ist. 15 ist ein heizbares Gefäß zur vorherigen
Erwärmung des zu hydrierenden Stoffes und 16 ein Manometer. Da die Beheizung in
beliebiger Weise erfolg-en kann, ist die hierzu dienende besondere Einrichtung in
der Zeichnung nicht näher dargestellt.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren bietet hauptsächlich die folgenden.
Vorteile: i. eine beträchtliche Vereinfachung der ganzen Anlage durch Ersparung
von Sondereinrichtungen, eine Verringerung der erforderlichen motorischen Kraft
durch den Fortfall besonderer mechanischer Einrichtungen, wie sie beispielsweise
bei Anwendung von Schleudern, besonderen Motoren, Antriebsvorrichtungen oder Einrichtungen
zur Rückführung des Katalysators in die Reaktionsautoklaven erforderlich sein würden;
2. eine beträchtliche Ersparnis an @#@'ärmeeinheiten, weil. das Filtrieren ohne
Anwendung einer besonderen Beheizung, sondern lediglich unter Ausnutzung der Wärme
erfolgt, welche schon für die Behandlung selbst erforderlich ist; 3. der Katalysator
verbleibt dauernd in der Vorrichtung, in der sich die Reaktion vollzieht, und zwar
so lange, bis er unwirksam geworden ist. Es ergibt sich hieraus sowohl eine Ersparnis
an Handarbeit als auch eine erheblich längere Brauchbarkeit des Katalysators, welcher
infolge Fortfalls der bei anderen Verfahren erforderlichen stufenweisen Behandlung
weder der Berührung mit der Luft. noch irgendwelchen anderen äußeren Einflüssen
unterworfen ist.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren sowie die zu seiner Ausführung
dienende Einrichtung können nicht nur zum Hydrieren von Ölen, Fetten u. dgl. verwendet
werden, sondern ebensogut auch zur Behandlung anderer Stoffe mit Gasen in Gegenwart
fester oder kolloidaler Katalysatoren.
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Selbstverständlich können die Konstruktionseinzelheiten der Vorrichtung
verschieden sein, ohne daß hierdurch das Wesen der Erfindung irgendwie beeinträchtigt
würde. -Namentlich können die Filterelemente, welche bei der vorstehend beschriebenen
Ausführungsform der Vorrichtung zylindrische Form besitzen, auch jede andere geeignete
Form erhalten, vorausgesetzt, daß diese die gleichen Ergebnisse zeitigt.