Titel: | F. Coffey's System der fractionirten Destillation von Mineralölen. |
Fundstelle: | Band 185, Jahrgang 1867, Nr. LXXIX., S. 276 |
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LXXIX.
F. Coffey's System der fractionirten Destillation von
Mineralölen.
Aus dem Engineer, November 1866, S.
394,
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Coffey's System der fractionirten Destillation.
Dieses System der fractionirten Destillation ist so einfach und dabei so rationell,
daß wir uns bei den ihm zu Grunde liegenden Principien nicht aufzuhalten brauchen.
Auf den bekannten Satz sich stützend, daß in einem Gemische verschiedener
Flüssigkeiten von abweichenden Flüchtigkeitsgraden oder Siedepunkten, der
flüchtigste dieser Gemischtheile bei der niedrigsten Temperatur verdampft oder den
niedrigsten Siedepunkt hat, erfand der Civilingenieur John Ambrosius Coffey einen Apparat, mittelst dessen er aus den Rohölen
Destillate von den verschiedensten Graden der Dichtigkeit – von den als
Rückstände in den Destillirgefäßen bleibenden bituminösen und theerigen Substanzen an bis zu
dem höchst rectificirten „Spiritus“ – in
ununterbrochener Reihe und in einer einzigen Operation – zu erhalten im
Stande ist, ein Verfahren welches von den bisher gebräuchlichen Methoden wesentlich
abweicht.
Fig. 33
stellt einen Längendurchschnitt von diesem Destillirapparate mit seinem Zubehör dar.
Zu den Eigenthümlichkeiten desselben gehört besonders die Einrichtung, daß als
Heizmaterial oder vielmehr als Medium zur Erzeugung der für die Verdampfung oder
Destillation erforderlichen Temperatur ein sehr schwerer
Kohlenwasserstoff benutzt wird. Hierzu wird dieses Schweröl mittelst eines
Rohres von 3/4 Zoll lichter Weite in ein in Fig. 34 dargestelltes
Metallbad von 8 Fuß Länge, 2 Fuß Breite und 8 Zoll Tiefe geleitet, auf dessen Boden
das Rohr eine den letzteren bedeckende Schlange mit flach übereinander liegenden
Windungen bildet. Dieses Badgefäß ist mit geschmolzenem Zink gefüllt, welches durch
eine besondere Feuerung in flüssigem Zustande erhalten wird.
Die höchste Temperatur, welche das geschmolzene Metall erreicht, beträgt etwa
800° Fahr. (427° C.). Das Heizrohr geht von dem hinteren Ende des
Bades, mit dem durch das letztere erhitzten Medium gefüllt, in das Destillirgefäß
Fig. 33,
eine Art Blase mit Helm. Dasselbe besteht, wie sich aus der Zeichnung ergibt, aus
einer Anzahl rechteckiger, über einander liegender Abtheilungen oder Kammern. Das
Heizrohr tritt im unteren Theile dieser Blase ein, und bildet hier ein flach
gewundenes Schlangenrohr, welches auf dem Boden der untersten Kammer ruht und aus
dieser in die zunächst über ihr gelegene Abtheilung tritt, in der es gleichfalls ein
ebenso gestaltetes Schlangenrohr bildet, und in dieser Weise tritt das Heizrohr in
sämmtliche Kammern des Destillirgefäßes bis zum oberen Ende desselben, geht durch
das letztere hindurch, und zu dem Reservoir zurück, welches das zum Heizen dienende
Schweröl enthält. Eine kleine Dampfmaschine dient dazu dieses Oel ununterbrochen aus
der Cisterne durch das in dem Metallbade liegende Schlangenrohr zu pumpen, in
welchem letzteren es auf die vorhin angegebene Temperatur erhitzt wird, und aus dem
es in und durch die verschiedenen Schlangenröhren der einzelnen Kammern des
Destillirgefäßes tritt, um deren Inhalt zur Verdampfung zu bringen.
Das zu destillirende Rohöl wird aus seinem Reservoir R (Fig. 33) zu dem oberen
Theile der Blase durch ein Rohr geleitet, aus welchem es auf die in der obersten
oder ersten Abtheilung oder Kammer befindliche Schlange des Heizrohres fließt. Ein
mit der nächst unteren Kammer communicirendes Ueberfall- oder Abflußrohr
leitet in diese letztere eine constant bleibende Menge des der Destillation
unterworfenen Oeles, welche hinreichend ist, das auch in dieser Kammer liegende
Schlangenrohr vollständig zu bedecken. Dieselbe Einrichtung ist in der ganzen Reihe
von Kammern und Schlangenrohren getroffen; in Folge derselben ist ein jedes der in
der Blase befindlichen Schlangenrohre von einer stets gleichbleibenden Menge des in
der Destillation begriffenen Rohöles umgeben und es leuchtet ein, daß die Temperatur
in dem untersten Schlangenrohre, welches dem Metallbads am nächsten liegt, am
höchsten seyn und in den in der Richtung nach oben zu aufeinanderfolgenden Schlangen
allmählich geringer werden muß.
Aus jeder der einzelnen Abtheilungen oder Kammern führt ein Ableitungsrohr zu einer
Schlange, welche in einem ununterbrochen mit kaltem Wasser versehenen Kühlraume
liegt, und aus jeder dieser Kühlschlangen werden die in derselben condensirten
Destillationsproducte durch ein besonderes Rohr in die als Recipienten dienenden
Flaschen abgeleitet. In dem obersten Theile der Blase ist die dem Oele durch die
Heizschlange mitgetheilte Temperatur die niedrigste, deßhalb werden hier nur die
flüchtigsten Antheile des Rohöles verdampft und das erhaltene Destillat ist ein sehr
hoch rectificirter „Spiritus“ von etwa 0,620 spec. Gewicht.
Weiter abwärts nimmt die durch das Schlangenrohr hervorgebrachte Temperatur des
Oeles immer mehr zu, somit gehen dort die weniger flüchtigen Antheile des
Rohstoffes, welche in den oberen Kammern nicht verdampft werden konnten, in die
Vorlagen über, und so geht es fort, bis zum Boden oder zu der untersten Abtheilung
des Destillirgefäßes, wo die Producte eine theerige Consistenz annehmen und nicht
weiter destillirt werden.
Der abgebildete Destillirapparat ist zur Darstellung von zwanzig, in ihrem
specifischen Gewichte von einander abweichenden Producten eingerichtet; die Blase
kann aber nach Belieben in eine größere oder geringere Anzahl von Kammern abgetheilt
werden. Bei der für die Erzeugung von zwanzig verschiedenen Destillaten dienenden
Einrichtung liefern die Kammern Nr. 1 bis Nr. 6 – von der obersten angefangen
– hoch rectificirten Spiritus; in Nr. 7 bis Nr. 16
einschließlich werden Brenn- oder Beleuchtungsöle erzeugt, und von Nr. 17 bis Nr. 20
einschließlich Schmieröle und Paraffin. Die Menge des Rückstandes ist bei den verschiedenen Rohölen
schwankend; durchschnittlich beträgt sie etwa 2 1/2 bis 3 Proc.
Die Details des Apparates sind aus den Abbildungen ersichtlich. Fig. 34 ist das Metallbad
mit dem Schlangenrohre, in welchem das zum Erhitzen der einzelnen Blasenkammern
dienende Schweröl von hohem Siedepunkte enthalten ist; Fig. 35 ist ein
horizontaler Querschnitt nach der Linie A–B der
Fig. 33;
Fig. 36
ein Horizontalschnitt nach C–D, Fig. 37 ein solcher nach
E–F, und Fig. 38 nach
G–H, sämmtlich in
Bezug auf Fig.
33.
Wo man es für zweckmäßig hält, den höchst rectificirten Spiritus nicht darzustellen,
kann man das nicht condensirte Gas zur Beleuchtung der Fabrik benutzen; indessen
wird jener Spiritus ohne Zweifel mit der Zeit einen bedeutenden Werth erlangen und
zu manchen neuen Zwecken verwendet werden, so daß es sich dann stets der Mühe lohnt,
ihn zu gewinnen.
Der oben beschriebene Apparat liefert in ununterbrochenem Betriebe etwa
dreiunddreißig Gallons in der Stunde. Der Berichterstatter hat Gelegenheit gehabt,
auf den Werken der Fractional distilling Company zu Millwall das Verfahren kennen zu lernen und sich von den
ganz befriedigenden Resultaten desselben zu überzeugen; das Verhältniß, in welchem
das specifische Gewicht der Destillate zunimmt, zeigt eine merkwürdige
Gleichmäßigkeit. Das Metallbad, welches nur eine kleine Feuerung erfordert, kann
abgesondert von der Destillationsvorrichtung in einer anderen Localität angebracht
und dadurch jede Gefahr vollkommen beseitigt werden. Es ist nur erforderlich, das
Metall im Bade in flüssigem Zustande und das Vorrathsreservoir mit Rohöl gefüllt zu
erhalten; dann geht der Proceß ohne Unterbrechung von Statten.