DE6610323U - Dekantiervorrichtung. - Google Patents

Description

P.A.355 235*21.6.68

FARBWERKE HOECHST AG.

Frankfurt (M)-Hoechsf

Anlage 1

zur Patentanmeldung Fw

19. Juni 1968 Kp/D.Ph.Schra/mi

Fw 5778 «= Gm 842

Dekantiervorrichtung

Gegenstand der Erfindung ist eine Dekantiervorrichtung mit Beruhigungskammern und einem Wärmeaustauscher* Die Vorrichtung dient zum Trennen und Entgasen von flüssigen Dispersiotr nen unter Kühlen oder Erwärmen.

Ein besonderer Zweck des Dekanters ist das Trennen von Dispersionen« die bei der azeotropen Rektifikation und verwandten Verfahren, wie Wasserdampfrektifikationen, hinter den Kondensatoren anfallen.

Bisher wurden zum Trennen solcher öspersionen Dekanter verwendet, die schon von Extraktionsanlagen her bekannt sind; sie bestehen in der Regel aus einfachen, liegend oder stehend angeordneten Behältern, die eine Beruhigungskammer darstellen. Es werden dort auch Dekanter verwendet, die Prall- und Leitbleche zur Unterstützung des Trennvorganges enthalten.

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Bei der Anwendung dieser Dekanter zur Trennung der flüssigen Phasen, die bei dar azeotropen Rektifikation hinter dem Kondensator «nfallen - insbesondere beim Vorliegen binärer, heterogener Azeotrope - wird der Dekanter mit einesa Wärmeaustauscher verbunden.

Durch den Wärmeaustauscher soll die Disp^rsionstasperatur in
den Bereich geringerer gegenseitiger Löslichkeit der Flüssigkeiten gebracht werden. In anderen Fällen dient der Wärmeaustauscher auch zur Vermeidung eines Phasenwechscls, z.B. des
Auedampf ens oder Auefleckens einer Gemisch- 'jzh. Dispersions» komponente. Es ist üblich, diese Wärmeaustauscher ±i& Anschluß an den Kondensator vor dem Dekanter aufzustellen und ihn weil für die meisten wirtschaftlich interessanten Gemische «ine Temperaturerniedrigung angestrebt wird - als Nachkühler zu be· zeichnen.

Die Höhenlage des Wärmeaustauschers in Bezug auf den Dekanter und die Auswahl dieser Einrichtung werfen erhebliche Probleme auf, die bisher nur unbefriedigend gelöst wurden. Wird der Wärmeaustauscher - beispielsweise ein Elementenkühler oder ähnliche Einrichtungen, die sich für diese Zvscks durchgesetzt habe« über dem Dekanter angeordnet, so muß der Vorteil des ungestörten Durchflusses der Dispersion mit einer schlechteres Übertragungsleistung erkauft werden, weil die Austauschflächen von der Dispersion nur zu geringem Teil berührt werden» Sitzt der Wärmeaustauscher dagegen tiefer als der Dekanter oder wird auf andere Weise eine getauchte Fahrweise erreicht, so führt dies zu instationärer Strömung bzw. zum stoßweisen Durchlauf der
Dispersion, weil in den dann unvermeidlichen Säcken sich Schichten der schwereren Flüssigkeit absetzen und Durehflußhindernisse bilden.

Dem ■unmittelbaren Zusammenbau von Wärmeaustauscher und Dekan» ter, etwa durch Im oder am Dekanter angeordnete Kühleinrichtungen, standen Bedenken entgegen, weil die durch solche Ein-

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richtung verursachten Konvektionsjotröme dem beabsichtigten Trenneffekt entgegenwirken könnten.

Di· beschriebenen Nachteile werden*durch eine Dekantiervorrichtung nit Wärmeaustauscher und Beruhlgungskamfflora, bei der erfindungsgemäA die Einlaufkaasmer üb sr die im Verhältnis SUi ihrer Huh« söhmale, in s*ehrersn Windungen uns die Einlauf« Str_t r «sführt« Preuaktksusaser das in SpirÄlbauweiae ausgebildeten tfärmejnuetausohers mit einer um den Wärmeaustauscher herum angeordneten Auslaufkaoaer verbunden ist·

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf kleiner Grundfläche unterzubringen, der Hausbedarf ist gering« Verbindende Leitungen zwischen Wärmeaustauscher und Dekanter werden gespart· In der engen Produkt kammer des Wärmeaustauschere treten nur geringe, für den Sedimentationsvorgang unbedeutende Konvektlonsströme auf.

Die Spiegelhöhe in der Vorrichtung kann durch entsprechende Anordnung·» Auelaufstutzens für die leichtere flüssige Phase bestimmt werden· Es ist zweckmäßig, diesen Stutzen nur *o hoch zu setzen« daß über dem Spiesei noch ein äasraum verbleibt. Vorteilhafter ist, in der Auslaufkammer ein verstellba~ss Ifshs" sssusrdsts^ Es^dujrcli iit pynrinJcfcwacjiaaljrL oder Änderungen der Fahrweise leichter Rechnung zu tragen.

Um auch in der Einlauf- und in der Auslaufkammer die unter Umetäiiden mögliche Konvektionsströmung auf ein. unwirksames Maß herabzudrücken, können die flüssigkeitsberührten Wände mit einem schlechten Wärmeleiter beschichtet werden. Die Auslaufkammer sollte bei hohen Betriebstemperaturen auf der Außenseite isoliert werden.

In der Zeichnung ist die erfindungsgeme&e Vorrichtung in beispielsweiser Ausführung dargestellt 1 Es zeigen: Figur 1 einen Vertikalschnitt und
Figur 2 einen Horizontalechnitt durch die Yorrlelxiusg.

* vermieden

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Die zentrale Einlaufkammer 1 ist über die Produktkamner 2 des Spiralwänaeauetauschers Mit der konzentrisch zur Sinlaufkassaer angeordneten Auslaufkaaser 3 verbunden. Der Spiegelstand in den Kammern ist durch die Stellung des Wehres k bestimmt·

Der Dispersionseinlaufstutzen ist zu eineM Tauchrohr 5 verj längert. Aus der. Kammer 1 tritt die bereits teilweise getrennte Dispersion durch den Eingangsspalt 6 in die Produktkamm®r des Austauschers. Auf dem langen« spiraligen Weg durch die Kammer 2, von der zur Vereinfachung der Darstellung nur wenige Windungen gezeichnet sind« setzt sioh der Sedimentationsvorgang fort.«Der Abstand der seitlichen Wände beträgt in der Produkt kammer nur wenige Millimeter} er soll unter Berücksichtigung des Durchsatzes und der Stoffeigenschaften vorzugsweise zwischen 6 und 30 mm gewählt werden, wobei einem großen Durchsatz besser durch eine Erhöhung des vertikalen Baumaßes als durch eine Verbreitung der Kammer Rechnung getragen werden sollte.

Der Einlauf in die äußere Beruhigugskammer geht durch den Aus-

die mit der zweiten Trennwand 9 einen Kühlnittelverteiler oder bildet.

Das leichtere Produkt fließt über das Wehr k und den Ablauflest en 11 zum Auslaufstutzen 12. Das pchwerere Produkt wird an einer tiefen Stelle vor dem Wehr abgezogen. Das Kühlmittel wird in de-r Hegel gegen die Bewegungsrichtung in der Produkt kammer vom Sammelkasten 10 zum Auslaufsammler 13 geführt. Die aus den flüssigen Phasen der Dispersion austretenden Dämpfe und Gase werden über den Entgasungsstutzen Ik abgeführt.

Nur ge*richelt angedeutet, aber wie bei kontinuierlich arbeitenden Oekantem erforderlich, ist ein Grenzschicht regler 15 as sich bekannter Art. An den Ablauf 12 für das leichtere Produkt kann ein Standregler für den Ablaufkasten 11, z.B. in

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Fora einer Aufwärt«schleife 16 angeechloseen werden. Zur weiteren Vereinfachung der Darstellung sind die beschriebenen BaSchichtungen und die äußere Isolierung nicht in die Zeichnung aufgenommen.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Dekantiervorrichtung ist nicht auf Rektifikationeanlagen beschrankt; sie kann auch bei Sstrakti-onsaniasen und weiter dort angewendet werden, wo noch Flüssig-Dispersionen bis scharf an die durch die gegenseitige Löslichkeit gegebene Grenze getrennt werden sollen.

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Claims (1)

1. P.A. 35 5 235*21,6.68

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   tr

   η s ρ r U c h e

   1» Dekant leitvorrichtung mit Wärmeaustauscher und Beruhigungkeltern xum kontinuierlichen Trennen uasS Istgasen von Dispersionen unter gleichzeitigem Erwärmen oder Kühlen, dadurch gekennzeichnet, daft die Einlaufkammer (l) über die in Verhältnis zu ihrer Hcihe schmale, in mehreren Windungen un diese Kammer angeordnete Produktkammer (2) des in Spiralbauweiee ausgebildeten Wärmeaustauscher· mit einer um den Wärmeaustauscher herum angeordneten Auelaufkammer (3) verbunden ist.

   2« Vor rieht usig nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Aualaufkanmer (3) «in. verstellbares Wehr ih) aufweist*

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dafl die flüssigkeitsberührten Wände der Einlaufkammer (l) und der Auslaufkammer (3) mit einem schlechten Wärmeleiter beschichtet sind«

   %· Vorrichtung nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Wände dor Produktkaxmosr (2) einen Abstand von 6 bis 30 ora aufweisen·

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