146712. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagynyomású fűtött edények (autoclávok) töltésére és ürítésére
2 146.712 klávban kezelt anyagot az expanzió végén hígítják, 5 a hígítás következtében az anyag forrpontcsökkenése folytán előálló gőzmennyiséget vagy egyáltalán nem használják fel, vagy csak alacsony hőmérsékleten, teihát kevésbé gazdaságos módon hasznosítják, pl. vízmelegítésre. Így járnak el pl. a timföldgyártásnál is. Itt a hígítást az expanzió végén, atmoszférikus nyomáson végzik, s az expanzió következtében keletkezett gőzön túlmenően, a hígított anyag alacsonyabb forráspontja folytán előálló gőz atmoszférikus nyomású és ennek megfelelő alacsony hőmérsékletű, s mint ilyen energetikailag kevéssé értékes. A találmány szerinti eljárás és berendezés1 lévén az előbb felsorolt hiányosságok kiküszöbölhetők. A találmány szerint az autoklávok töltésénél az adagolótartályt az atmoszférikus nyomásnál nagyobb, célszerűen az autokláv üzemi nyomását megközelítő nyomás alá kell helyezni és e nyomásénak megfelelően 100 C°-nál lényegesen magasabb hőfokig előimelegíteni, míg az autokláv ürítésénél olyan utóexpanziónak tesszük ki az anyagot, amelynek lefolyása közben az anyag, statikus nyomástól mentes és, hogy a hígítást az atmoszférikus nyomásnál magasabb nyomásszinten eszközöljük. A találmány szerinti eljárást és berendezést a rajzon bemutatott példák kapcsán az alábbiakban részletesen ismertetjük. Az 1. ábra a timföldgyártásnál használható autoklávtöltő berendezés példakénti kivitelének vázlatát tünteti fel, míg a 2. ábrán a találmány szerinti autoklávürítésnél való utóexpanzió létesítésére alkalmas béren* dezés példakénti alakja látható. Az 1. ábrán példaképpen egy timföldgyári berendezés szerepel. Itt az 1 mérlegen lemért szilárd anyag, a bauxit az egyszerű 2 fedéllel zárható, atmoszférikus nyomás alatt álló 3 anyagtartályba kerül. A 3 anyagtartályból a 4 zárószerv nyitása után az atmoszférikusnál nagyobb nyomás alatt álló 5, adagolóedényfoe jut a bauxit. Az 5 adagolóedényben történik a bekeverés, ugyanis ide vezetjük az atmoszférikusnál nagyobb nyomáson az oldóanyagot. Az oldóanyag a 6 csőben áramlik a kívánt nyomás mellett, majd a 7 hőcserélőben felmelegedve a 16 közbenső tartályba jut, ahonnan a 8 hőcserélőben való további melegítés után az 5 adagolóedénybe folyik. A 7 és 8 hőcserélők fűtése a 9, illetve 10 csővezetékeken érkező, túlnyomórészt az autoklávok ürítésénél képződött, úgynevezett expandált gőzökkel történik. A hőcserélők fűtésére lehet használni a 3. anyagtartály nyomásmentesítésekor felszabaduló gőzt is. Az ábra szerinti megoldásnál a 3,anyagtartályban felszabaduló gőz a 14 'vezetéken van a 7 hőoserélőhöz vezetve. Természetesen a 7 és/vagy 8 hőeserérőt szükség esetén más gőzzel, célszerűen minél alacsonyabb nyomású gőzzel is lehet fűteni. Az 5 adagolóedényben történik tehát a szilárd és ez oldóanyag összekeverése, az atmoszférikus, nál nagyobb nyomáson. Itt a bekeverés közben további melegítést lehet végezni, akár páragőzzel, akár az autoklávok ürítése során keletkezett vagy egyéb hulladékgőzzel. A rajz szerinti példánál az 5 adagolóedény fűtése a 11 csővezetéken át érkező gőzzel történik. A 3 anyagtartály fűtését a 13 és/vagy 12 vezetéken át idevezetett gőzzel lehet eszközölni. A 3 és 5 edényekben való melegítés felüléti hőcserélő révén vagy közvetlen hőcserével is megoldható. Az 5 adagolóedényből a bekeverés után a zagy az 5 adagolóedényben elért magas hőmérséklettel és nyomással a 15 csővezetéken át jut az autoklávba. A zagynak az autoklávba való továbbítása szivattyú segítségével, vagy az 5 edényben .uralkodó térnyomás hatására történhet. A zagynak az 5 adagolóedényből való eltávolítása után a 4 szervet zárt helyzetbe állítjuk, majd a 3 tartályon belüli nyomást a 14 vezetéken át lecsökkentjük az atmoszférikus nyomásig. Ezt követően a 2 fedelet nyitjuk és az adagolási folyamatot újra lehet kezdeni. A 6 vezetékben áramló oldóanyag mennyiségét úgy célszerű szabályozni, hogy annak megmelegítésére á 9 és 10 csővezetékeken érkező hulladékgőzök maximális mértékben kihasználhatók legyenek. Ezt a célt kézi szabályozással, vagy egyszerű automatikával, vagy a 16 közbenső tartállyal lehet elérni. Mint az ismertetett példáknál látható, a szilárd anyagnak és az oldóanyagnak az előmelegítése külön is történhet, s így elkerülhető a szokásos berendezéseknél tapasztalható azon hátrány, hogy a hőcserélő felületeken a szilárd részek lerakódnak, s rontják a hőátbocsátási folyamatot. Természetesen nincs akadálya annak, hogy a bekeverés után is alkalmazzunk melegítést, úgy mint az előbbi példa esetében az 5 adagolóedényben. Ilyen esetben, valamint a szilárd anyag felületi hőcserélő révén való melegítésénél, továbbá az oldószer melegítésénél is, célszerű a hőcserélőt a vízszintestől eltérő, minél meredekebb vagy függőleges helyzetben beépíteni, hogy a felületeken ne jöjjön létre lerakódás-Tekintettel arra, hogy az 5 adagolóedényből a zagy az atmoszférikusnál nagyobb nyomáson és 100 C°-nál lényegesen magasabb hőfokon jut az autoklávba, így az autoklávban való további felmelegítés az üzemi hőfokig lényegesen rövidebb idő alatt történhet, mint eddig, s ezáltal az autoklávok teljesítménye is nagymértékben megnő. További előnye a találmány szerinti töltési eljárásnak, hogy az autoklávok ürítésénél felszabaduló hőenergia nagyabb mértékben hasznosítható az autoklávokba töltendő anyag előmelegítésére, mint ha atmoszférikus nyomáson és 100 CD körüli hőmérsékleten levő anyagot adagolnánk az autoklávokba. Mivel az előmelegítés főleg hulladékgőzzel történik, így a felhasználandó nagynyomású és magas hőfokú, tdhát különösén értékes gőz mennyisége az ismert berendezéseknél felhasznált ilyen gőz mennyiségének töredék részére csökken. A találmány szerinti töltőberendezésnél — úgy mint az 1. ábrán bemutatott példánál — az adagolóedény ürítés után is nyomás alatt marad, ennek ellenére a töltése egyszerű szerkezeti megoldás mellett eszközölhető. Az autoklávok gazdaságos ürítésére vonatkozó találmány szerinti eljárás egyrészt azt javasolja, hogy a szokásos expanzión túlmenően a feltárt anyagot olyan utóexpanziónak tegyük ki, amely
