189258. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés akkumulátorsav előállítására
1 189 258 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés akkumulátorsav előállítására, ahol az eljárás szerint kénsavat és desztillált vizet hőelvezetés mellett keverünk. A találmány szerinti berendezés keverőegvséggel van ellátva. Az akkumulátorsav előállítására ismert műszaki megoldások egyik csoportjának lényege, hogy vizet keverötartályba szivattyúzzák és ebbe a tartályba másik szivattyú segítségével kénsavat vezetnek be. A szállított folyadékok mennyiségét úgy választják meg, hogy a létrejövő keverék éppen a kíyánt sűrűségű legyen. Ez az eljárás azonban kevéssé pontos. Ezen túlmenően ismertek olyan eljárások is, amikor a sav és a víz szükséges mennyiségét szükség szerint külön edényekben kimérik, majd a kívánt sűrűségű keveréket a két folyadékból kézi vagy automatikusan végzett keveréssel előállítják. Ilyenkor hütőkigyót vagy levegőbefuvatást alkalmaznak a megkívánt hűtés elvégzésére. A 27 26 223 sz. NSZK közzétételi iratból olyan megoldás ismerhető meg, amikor is folyamatos sűrűségmérés közben különböző sűrűségű folyadékokat egy edényben kevernek, a sűrűségmérést két különböző magasságon elhelyezett érzékelőkkel működő differenciális nyomásmérővel hajtják végre és a keverés közben gázt fuvatnak be a hőfejlődés kiegyenlítődésére. Ebben az esetben a hűtőrendszer nem megfelelő hökapacitása okoz problémát, mivel a keletkező hőenergia nagyobb az elvezetett hőenergiánál és így a keverék hőmérséklete növekszik. Az ismert megoldások szerint a kénsav bevezetését 60 °C hőmérsékleten beállítják, vagyis a keverés folyamata megszakad, mivel az edényekből, csővezetékekből és csőszerelvényekből álló rendszer alapanyaga polietilén, amely nagyobb hőmérsékleteket nem bír ki. így tehát a keverés folyamata, különösen nagyobb anyagmennyiségek esetében, igen időigényes. A találmány feladata olyan berendezés és eljárás kidolgozása, amelynek révén nagy mennyiségű akkumulátorsav viszonylag rövid idő alatt előállítható. A találmány műszaki feladata olyan eljárás és berendezés kidolgozása, amellyel koncentrált kénsav és desztillált víz megfelelő sűrűségű keverékké egyesíthető és a túlságos mértékű hőemelkedés elkerülhető, továbbá a két akkumulátorsav átmenetileg tárolható. A találmány szerint a kitűzött feladat megoldását oly módon érjük el, hogy a desztillált vizet megfelelő vezeték segítségével sav- és hőálló keverő- és tartóedénybe vezetjük, amelynek térfogata 2000 liter és így tárolásra is felhasználható. A keverő- és tartóedényből a folyadékot keringető szivattyúval elvezetjük, hőátadó telepbe juttatjuk, majd onnan vissza a keverő- és tartóedénybe, amikoris a folyadék egy részáramát osztószelepen keresztül közvetlenül a keringetőszivattyúba juttatjuk. A hőátadó telepbe való bevezetés előtt az adagolószivattyúból kapott koncentrált kénsavat közvetlenül a desztillált vízbejuttatjuk. Ennek révén a koncentrált kénsav közvetlenül a forgásban levő keverékbe adagolható. A keverék előállítását követően hömérsékletmérés következik, amellyel az esetleges túlmelegedés elkerülhető. A hőmérsékletmérés eszköze szabályozó hőmérő. A desztillált vízből és savból álló keverék ezt követően ellenáramban hőátadó telepen halad át. A hőátadó telepet második szabályozó hőmérő követi, amely a keveréknek a hőmérsékletét méri, mégpedig azt az értéket, amit a keverőedénybe való bevezetés előtt a hűtővíz közelítőleg állandó kiindulási hőmérsékletétől a keverék felvesz. Amikor egy adott határértéket túllépünk, a koncentrált kénsav adagolása változik és így a további hőmérsékletnövekedés megakadályozható. A szivattyú nyomóoldalán a kénsav sűrűségének folyamatos mérésére szolgáló egység helyezhető el. A hőátadó telepről kivezetett keverék választás szerint teljes egészében vagy részlegesen meghatározott szelepbeállításnak megfelelően a keringető szivattyú körében maradhat és/vagy a keverő- és tartóedénybe juthat. A teljes rendszerben a nyomást úgy állítjuk be, hogy a keverék áramába ne kelljen hűtővizet juttatni. A berendezés kapacitása a keverésre és raktározásra szolgáló edények számával és nagyságával szabályozható. A csővezetékrendszer 200 °C hőmérsékletig hőálló üvegből áll és teljes mértékben korrózióálló. A találmány szerinti eljárás és berendezés segítségével koncentrált kénsavból és desztillált vízből a kívánt sűrűségű akkumulátorsav túlságos mértékű hőfejlődés nélkül állítható elő. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak és foganatosítási mód alapján a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra különböző sűrűségű kénsavoldatok előállítására szolgáló berendezés vázlata. A találmány szerinti berendezésben 3 vezetéken keresztül megfelelő térfogati áram beállítása révén, átfolyásmérőn keresztül eg> vagy több 4 keverő- és tartóedénybe, amely egyúttal raktározásra is szolgál, meghatározott mennyiségű desztillált vizet töltünk. A desztillált vizet 7 keringető szivattyúval forgásba hozzuk, a 4 keverő- és tartóedényből kivezetve 6 hőátadó telepen keresztül a 4 keverő- és tartóedénybe visszavezetjük. A desztillált vízbe 13 adagolószivattyú révén 2 koncentrált kénsavat adagolunk, és adagolás előtt a 6 hőátadó telepet 1 hűtővízzel lehűtjük. A koncentrált kénsav bevezetését addig folyatjuk, amíg a 4 keverő- és tartóedényben a folyadékszintet mutató üvegen meghatározott telítési szintet el nem érünk. A tartályokhoz 8 hőmérők tartoznak, amelyek előre meghatározott maximális hőmérsékletek elérése után a 6 hőátadó telep előtt vagy után a 13 adagolószivattyút kikapcsolják, a 2 vezetékben levő mágnesszelepet lezárják és így megakadályozzák, hogy a desztillált víz a koncentrált kénsavba visszafolyjon. A 6 hőátadó telep előtt és után a 8 hőmérőkkel leolvasható keverési hőmérsékletértékek szabályozhatók optimális értékek elérésére: a magasabb hőmérsékletek előnyösebbek a 6 hőátadó telepben lezajló höátviteli folyamatok szempontjából. A hőmérséklet szabályozását az 1 hütőviz mennyiségének változtatásával, a 2 koncentrált kénsav beadott mennyiségének szabályozásával, vagy megfelelő 14 elosztószelepen keresztül a folyadék egy részének leválasztásával lehet elérni. A koncentrált kénsav mennyiségének beada5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
