专利名称：用于在容器中存放化学产品的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在容器中存放化学产品的一种方法和一种装置， 所述化学产品是这样的化学物质，它们要以液态形式被输送和后续处 理但具有高于所希望的或通常的存放温度的熔点。
背景技术：
对于所述物质，可以最简单地在加热的容器中进行存放，因为于 是可以没有任何困难地准备取出和存入。然而这牵涉到用于持续加热 的高的能量成本。此外不利的是在较高温度下加速了可能进行的老化 反应和不希望的与杂质的反应。
在存放较长时间的情况下，将产品以固态或凝固状存放并在需要 时把要取出的部分液化有利于节能。
所述问题例如在存放重油时出现，重油在环境温度下是黏稠的并 且在寒冷地区和在冬季存放时可以完全固化。为了存放重油已研发出 各种不同的装置，这些装置使得可以在至少部分固化的状态下存放。
DE 534084披露了一种具有用于吸出黏稠液体的装置的存放容器， 其中在该容器中设有可加热的收集罩，以便可以有针对性地对部分黏 稠液体进行加热和为了取出而将其变成稀液状。利用所述装置的方法 只适于黏稠液体，但并不适于完全凝固的物质，因为凝固的固体燃料 不可能流到所述罩的下面。
由DE 2432955已知一种用于在地下存放常温下凝固的重产品如重
油的方法，其中使凝固的产品的表面与至少一种循环的热液体接触并 且用泵将液化的产品抽出。该方法被设计用于地下坑道并要求较多的 泵功，以便利用连续流过的热液体将存放的产品冲出。如果存放了具 有高熔化热的结晶产品，所述功就更多。对于重油规定用水进行冲出， 但水并不适于所有产品。
此外，DE 83 31 135Ul公开了一种沥青容器，其中在该容器中设 有一根垂直的管，导入管道通入到该垂直管的敞开的上端中，该垂直 管的下端间隔开地设置在容器底的上方。如果现在从上方将新鲜的热 沥青注入到该垂直管中，则根据连通管原理，该新鲜的热沥青从下向 上进入到容器中。因此在装填结束时新鲜的热沥青位于容器的下部区 域中，由此沥青容器在装填后无需外热即可无延迟地在一定时间段上 准备工作。
但这些己知的装置和方法并不适用于或不能较好地适用于非常快 速地凝固的产品，例如有机化学产品的存入，它们在窄的结晶范围内 固化。因此用于合成纤维工业的具有约为140.6'C熔化范围的对酞酸二 甲酯(DMT， C1()H1()04)被制备成液体，所以事先被液态地中间存放。 这直到现在以高的能量耗费在被加热的容器中进行。
发明内容
本发明的目的在于，提供用于在容器中存放化学产品的一种方法 和一种装置，该方法使得快速凝固的产品可以液态地存入和取出，而 在容器中已存入的产品的一部分处于固态。
为了实现所述目的，根据本发明，提出一种用于在容器中存放化 学产品的方法，其中产品在液态下以高于其熔化温度的温度存入该容 器中并且在较低的环境温度下在至少部分凝固的状态下一直保持在那
里直到取出。本发明的方法的特征在于，产品从容器中的排出在存放 装置的端部以如下方式进行来自生产中的或在循环回路中被导送的 液体产品通过基本垂直的由导热材料构成的导入装置被导入到容器中 并且在至少一个由导热材料构成的熔化机构的下面基本水平地分布到 容器的横截面上，其中将液体产品的热函结合引入装置的和一个或多 个用于熔化位于容器中的产品的熔化机构的导热能力使用，产品通过 至少一个水平的流动平面在该熔化机构或这些熔化机构下方且垂直地 沿导入装置取出。
该容器尤其可以是一个罐，即一个通常设有输入和输出装置的存
放容器，而且容积大，存放容器大于lm3，优选大于5m3。
在本发明的有利的改进中，在液体产品流过之后将引入装置并且 必要时附加地将熔化机构下面的面吹空，直到下次使用前，用气体填 充。引入的气体应是对产品友好的(惰性的)并且可尽可能容易地压 縮。根据产品不同例如可使用空气、氮气、C02或稀有气体。
通过设置在容器的至少一个外壁上的内室壁加热装置可以在凝固 的、在熔点以下存放的产品的核心的外部附加地产生液体产品。在外 壁上液化的产品于是可以用于熔化其它的、要排出的产品或者在存入 时用于压力平衡在存入时用于可靠的压力平衡，即用于对,器壁和内 装件的保护。如果在一定的存入或取出阶段期间或者通常产品沿着导 入装置并且在至少一个熔化机构下面保持液态，那么可以借助于内室 壁加热装置产生被液体产品包围的、大致环形的凝固产品核心，该核 心使周围已有的产品的涡流混合更容易。
优选地，在内室壁加热装置上熔化的产品的排出可以在垂直的槽 道中进行，这些槽道例如可以借助为了内壁加热而设置在内壁上的热 交换器构成。
该方法可以这样实施使存入的液体产品全部在容器中凝固。在 这种情况下导入装置在凝固或结晶过程期间通过气体被保持畅通，该 气体在液体产品之后通过导入装置被导入。视填充状态而定，即特别
是在最大或近似最大填充状态下，(上面的)熔化机构的下侧面也可以 通过气体或吹空而保持畅通。
但作为替代方案，该方法也可以这样实施存放在容器中的产品
的一部分通过由加热元件、特别是内室壁加热装置和/或导入装置和/ 或熔化机构的加热在存放期间保持液态(因为根据本发明导入装置和 熔化机构由导热材料构成，它们可以容易地被加热)。
产品的用于将凝固产品熔化的一部分优选可以经过一个附加的、 被加热的、与容器连接的附加容器循环。在本发明的一个实施方式中， 该产品也可以在容器内部循环。为此例如可以附加地除外壁加热装置 外设置一个底部加热装置。
特别是通过从上向下和/或从下向上进展的液化进行熔化，优选在 熔化机构相应移动的情况下。
此外，为了实现所述目的，特别是为了实施前述方法，本发明提 出一种用于在容器中存放这种化学产品的装置，这种产品具有低于存 放温度范围的熔点，该装置包括如下元件
——个容器，
——个基本垂直地在该容器内部延伸的、用于液体产品和气体 的、由导热材料构成的导入装置，
一至少一个基本水平地在该容器的横截面上延伸的、由导热材料
构成的熔化机构，该熔化机构围绕导入装置安置并用于所导入的液体
产品的引导和分布，
—至少一个排出装置。
该排出装置可以如导入装置入口处的输入装置一样设置有一个阀。
熔化机构优选设置得可沿导入装置移动，这使得可以从上向下或 从下向上的逐渐地熔化。
在一种特别优选的实施方式中，导入装置构造为伸縮管。在所有 的实施方式中，容器优选至少部分地为圆柱形并且导入装置沿着圆柱 轴线。在一种替换实施方式中，容器或罐也可以具有正方形的或矩形 的横截面；在所有的实施方式中，导入装置优选位于中心。熔化机构 则可以优选包括一个上部熔化机构，该上部熔化机构呈帽状并设置在 导入装置的端部在本发明的一种有利的构型中，该上部熔化机构装 备有一些优选为浮动环形式的升力体。该浮动环可以将上部熔化机构 保持在产品水平面上或保持在产品水平面下方的一定高度上。通过浮 动环仅用气体或者部分用气体部分用液体或一种合适的介质充注，可 以调节熔化机构浸入得较深或较浅。通过例如在浮动环的一个腔室中 设置一个加热元件也可以将浮动环用于供热。
在对本发明的改进中，熔化机构附加包括一个下部熔化机构，该 下部熔化机构优选在容器的下部三分之一中环形地绕导入装置延伸。
该熔化机构或这些熔化机构可以具有向下指向的呈流动阻碍形式 的内装件。这些流动阻碍用于使液体产品在对应的熔化机构下方均匀 地分布。这还通过部分的积聚和形成涡流来实现。
在至少一个外壁上，优选在一个圆柱形的外壁上，可以附加设置 一个内室壁加热装置。在该内壁加热装置中可以加工出用于导出产品 的槽道(通常向下)。槽道熔化可防止由于热膨胀而损坏容器，因为始 终保证使所产生的力消释，由此使容器不承受机械载荷。如果在所述 装置上这些槽道沿着外壁设置，特别是具有单独的、垂直的加热可能性，那么可以这样实施所述方法首先使垂直槽道中的凝固产品熔化， 然后在熔化机构下方使横截面熔化。水平熔化的熔化物则可以通过先 前形成的垂直槽道流出。
内室壁加热装置优选达到高于产品在容器中的最大物位，以使得 凝固产品的整个内壁面能够保持畅通。在上部熔化机构上可以设置导 向件，这些导向件以合适的方式作用在内室壁加热装置上并且保证连 续的且在几何上清楚确定的熔化区。 .
为了检查产品的填充和存放状态，可以设置测量传感器，优选在 熔化机构上和/或在外壁上设置。
采用合适的测量方法也可以确定，是否存在和存在多少产品以及 是否在熔化机构下方存在气相。
与导入装置的出口在空间上对应配置地可以设置一个位置可改变 的非对称的嵌入件，例如呈导板形式，利用该嵌入件可以在存入或取 出期间对产品规定一定的在其分布时的优选方向。这在容器空着的情 况下可以补偿在容器横截面上的温度差。在较冷区域中借助该分布嵌 入件导入更热的液体产品，由此可使凝固的存放产品均匀地熔化。
该容器可由多个件组装成。特别是可以在无底的容器罩上安置熔 化机构、导入装置和排出装置，该容器罩例如被装到无盖的桶上，从 而整体形成一个两件式的根据本发明的容器。排出装置或者位于桶的 下部区域中(例如下部五分之一)，或者优选附加设置在容器罩上，已 存入的、被熔化的产品可以从那里被吸走。
下面借助附图中所示的实施例对本发明加以阐述。 图中示出图l， 4 存放容器的一个示例实施方式的纵剖面示意图la， lb, lc, Id 熔化机构的示例实施方式的从上面或下面看 的示意图2 图1的存放容器的示意图，具有设置在底部附近的附加的 熔化机构；
图2a, 2b 用于圆柱形或正方形容器的内室壁加热装置的示意图 (横剖面);
图3图2的存放容器的示意图，具有排空状态(纵剖面)； 图5， 6图2的存放容器的示意图，具有附加的分布嵌入件(纵 剖面)；
图7 外壁和熔化机构之间的局部的示意图8装到桶上的罩容器的示意剖视图(纵剖面)。
具体实施例方式
容器1是适于所述产品的容器，尤其为圆柱形或正方形结构式， 具有如下主要组成部分
容器的外壁2上的内室壁加热装置2a必须针对希望的力、需要的 热功率以及机械的和液压的作用。
上部熔化机构3可以为板状，具有一个在中部朝上定向的圆柱(帽 3a)以及具有设置在下侧面上的导板10 (内装件，流动阻碍)和终端 棱边6 (导向轨)。
浮子4可以构造为浮动环并形成上部熔化机构3上的一个构件。 其它升力体或分开的构造方式是可行的。优选浮动环4在上部熔化机 构的帽3a和棱边6之间悬挂在可调节的连接装置(绳索)上。
导入装置5可以是通过上部熔化机构3上的浮动环4的上升自动
伸出的伸縮管或者替换地是电动控制地伸出的伸縮管。伸縮管或导入
装置5必要时与分布嵌入件9连接，以便特别是能够引导该产品。否 则产品通过该伸縮管优选在中部导入。导向轨6固定在上部熔化机构3 上并且确保上部熔化机构3和内壁加热装置2a之间的距离。内壁加热 装置2a可以超过导向轨6伸出一定数量的加热元件。
装填和排空管7可以是在底部上环绕导入装置5焊接上的四分之 一管，具有用于朝向容器底部均匀地分布热的开口。装填和排空管7 可以通过单独的加热蛇形管或通过导入装置5的热量被加热。
下部熔化机构8可以设置有排出阀，如果产品在这些排出阀下面 被导出或者它们上面的压力较大时，这些排出阀将流体释放。
分布嵌入件9通过驱动装置移动到相应的由人员或过程控制系统 确定的位置中。
熔化机构3， 8的下侧面上的呈导板IO形式的内装件IO作为流动 阻碍用于液体产品的分布和形成旋流。
测量传感器11和接触传感器用于监视产品的物位和存放状态。
浮子12用于确定熔化机构3, 8和产品之间的距离如何，即是否 还必须导入气体。
图1示出一个整体用1标记的(存放)容器，这里是一个圆柱形 的、在圆柱底面上直立的盆状的容器，具有倾斜的顶盖。在圆柱形的 外壁2上安装有在这里实际上覆盖整个圆柱表面的内壁加热装置2a。 在中部从容器1的底部向容器中伸入一个伸縮管，作为用于尚热的液 体产品的导入装置5，在这里以完全伸出的状态示出。在导入装置5 的上端部上安置了一个板状的上部熔化机构3,该上部熔化机构用帽状 的中间部分(帽)3a套到导入装置5上。在导入装置5的上端部上可 以设置相对于熔化机构3的隔离件，例如呈筛板的形式(未示出)。熔
化机构3设置有升力体4,这里呈浮动环形式。浮动环4在径向延伸的 从帽3a—直伸到熔化机构3的边缘的绳索的上方，如图la所示。图 la以从上面看的俯视图示出具有升力体4的熔化机构。图ld示出容器 的类似变型，具有四边形的横截面。浮动环4被划分成多个区段或单 个浮子。在上部熔化机构3的边缘上设置导向轨6，这些导向轨用于相 对于内壁加热装置2a的导向。最后，具有多个导板IO (从熔化机构3 向下指向的内装件10)，它们用于产品的更均匀的分布。这些内装件 10特别是可以如同图lb、尤其是图lc中为特殊实施方式所示的那样 构造。图lb和lc示出从下方看的熔化机构3的变型。这些实施方式 同样可以用于下述的下部熔化机构8。
图2示出与图1所示类似的容器1，差别在于在该容器的下部区 域中在底部附近附加设置一个板状的围绕导向装置5的下部熔化机构 8。在下部熔化机构8上可以如前面所述设置排出阀。图2还示出，升 力体如何相对于位于容器1中的产品的表面保持住熔化机构3。该表面 用A标记。升力体4 (浮动环)可以如这里所示部分地用液体填充， 以便可以精确地调节熔化机构的高度，即熔化机构相对于产品水平面 的相对位置。
图2a示出了内室壁加热装置2a的一种可能的实施方式。在为壁 加热装置设置的热交换器中构造有垂直的槽道2b，它们用于朝底部方 向垂直导出液化的产品。图2b示出与图2a相应的壁加热装置，在具 有正方形横截面的容器中。在那里产品可以通过边缘附近的流出口取 出，或者如果下部熔化机构使底区域保持熔化状态，在中心在导入装 置附近取出。
图3示出如图2所示的容器处于几乎或完全排空的状态并且具有 縮回的伸縮管5。
图4示出如图1所示的容器具有在中心的装填和排空管。环绕伸 縮管5焊接到底部上的四分之一管设置有用于均匀的热分布和产品分 布的开口。
图5和6示出如图2或3的容器1，具有附加的分布嵌入件9。该 分布嵌入件通过驱动装置移动到相应的由人员或过程控制系统确定的 位置中。如果例如在冲刷时容器的一侧上的产品较冷，则使分布嵌入 件向下移动并且能够将较热的侧屏蔽。上升的热产品此时压入到容器 的较冷区域中。分布嵌入件装入到熔化机构3的这里为圆柱形的帽3a 中并且向下通过圆筒与伸缩管5连接。该圆筒保证产品均匀导入并保 护位于上方的部分。分布嵌入件可以通过一些垂直的导向轨和一个在 熔化机构3a和分布嵌入件9之间的设置有驱动装置的丝杠9a引导。 至少两个隔离环和终端止挡随时保证导向。分布嵌入件9的一部分保 留在上部熔化机构3的上部的帽状的部分中以避免倾翻。如果需要分 布嵌入件9，则它借助丝杠9a向下移动直到垂直的导向轨不再与它嵌 接。可在高度上移动的丝杠9a在下端部不再具有螺纹，只具有一个使 分布嵌入件9继续旋转的止挡。分布嵌入件9此时处于终端止挡上并 且被驱动装置在相同的旋转方向上带入希望的位置。如果不再需要分 布嵌入件9，则改变驱动装置的旋转方向。此时丝杠9a下沉并且螺纹 啮合，以便重新向上拉分布嵌入件9。导向轨又收縮，直到驱动装置关 断。
图7示出外壁2和熔化机构3之间的细节(也可以在熔化机构8 中)。例如用激光测量方法可以确定，上部熔化机构3是否处于水平 (B)。也可以利用斜度测量来控制两个熔化机构3和8的水平位置。 利用浮子12可确定是否存入了足够的氮。如果浮子的突杆缩回，则必 要时必须吹入氮气。通过浮子还可以确定，物位是否在容器的横截面
上是相同的，即是否使用了分布嵌入件9。最后可以评估，是否必须从 容器排出少量产品，使得熔化机构缓慢下沉。此外在内装件10上必要 时设置测量传感器ll。
图8为本发明的另一实施例，其中熔化机构3通过导入管5a和导 出管5b固定在一个容器罩la上。容器罩la装到一个敞开的桶lb上， 从而形成一个多件式的容器l。已存入的产品的物位用"A"标记。熔 化机构的功能如上面所述。液化的产品的吸出在这里通过导出管5b通 过从上面抽吸进行。产品取出首先围绕要根据重量和圆周设计的阀球 进行并且在几乎完全排空时通过用于剩余取出的附加吸管5b'进行。
该容器一般地可以用所有合适的材料、特别是金属或塑料构成。 它例如可以通过使用柔性塑料在排空状态下可折叠。
附图标记
1容器la容器罩
lb基本容器/桶2容器的外壁
3上部熔化机构3a帽
4浮子5伸縮管形式的导入装置
5a导入装置5b导出装置
5b'附加吸管6上部熔化机构上的导向轨
7装填和排空管8下部熔化机构
9分布嵌入件10导板(内装件)
11测量传感器12浮子
权利要求
1. 用于将化学产品存放在容器(1)中的方法，其中所述产品在液态下以其熔点温度以上的温度存入到所述容器中并且在环境温度较低时以至少部分凝固的状态保留在那里直到取出，其中所述产品在存放结束时从所述容器中的导出以如下方式进行来自于生产的或在循环中的液体产品通过基本上垂直的由导热材料构成的导入装置(5)导入到所述容器(1)中并且在至少一个由导热材料构成的熔化机构(3；8)的下方基本水平地分布到所述容器(1)的横截面上，其中将所述液体产品的热函结合所述导入装置(5)的和用于熔化位于所述容器(1)中的产品的所述熔化机构(3；8)的导热能力使用，产品通过至少一个水平的流动平面在该熔化机构/这些熔化机构(3；8)下方且垂直地沿导入装置取出。
2. 根据权利要求1的方法，其特征在于，所述导入装置(5)在液体产品通过之后被吹空并且直到下次使用前保持用气体填充。
3. 根据权利要求1或2的方法，其特征在于，在液体产品通过之 后附加地将所述熔化机构(3; 8)下面的面吹空并且直到下次使用前保持用气体填充。''
4. 根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，通过设置在所 述容器(1)的至少一个外壁(2)上的内室壁加热装置(2a)在凝固 的、在熔点以下存放的产品的核心的外部附加产生液体产品，所述液 体产品优选用于熔化其它待排出的产品，在存入时用于压力平衡。
5. 根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，存放在所述容 器中的产品的一部分通过由加热元件、特别是所述内室壁加热装置(2a)和/或所述导入装置(5)和/或所述熔化机构(3; 8)加热在存 放期间保持液态。
6. 根据权利要求1至5之一的方法，其特征在于，所述产品的用 于使凝固的产品熔化的一部分经过附加的、被加热的、与所述容器(1) 连接的附加容器循环或者在所述容器(1)内部循环。
7. 根据权利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述熔化通过 在所述熔化机构(3; 8)相应移动的情况下从上向下和/或从下向上进 展的液化进行。
8. 用于在容器(1)中存放化学产品、特别是用于实施根据权利 要求1至7之一的方法的装置，所述产品具有低于存放温度范围的熔 点，其中所述装置包括——个单件式或多件式的容器(1);一一个基本垂直地在所述容器(1)内部延伸的、用于液体产品和 气体的、由导热材料构成的导入装置(5);一至少一个基本上水平跨越所述容器的横截面延伸的、由导热材 料构成的熔化机构(3; 8),所述熔化机构围绕所述导入装置(5)安 置并用于引导和分布所导入的液体产品；—至少一个排出装置。
9. 根据权利要求8的装置，其特征在于，所述熔化机构(3; 8) 可沿所述导入装置(5)移动地设置，特别是通过所述导入装置(5) 构造为伸縮管。
10. 根据权利要求8至9之一的装置，其特征在于， 一个上部熔 化机构(3)具有帽式的形状并设置在所述导入装置(5)的端部上。
11. 根据权利要求8至10之一的装置，其特征在于，所述熔化机 构(3; 8)包括一个下部熔化机构(8)。
12. 根据权利要求8至11之一的装置，其特征在于，所述上部熔 化机构(3)装备有一些特别是呈浮动环(4)形式的升力体(4)。
13. 根据权利要求8至12之一的装置，其特征在于，该熔化机构 /这些熔化机构(3; 8)具有向下指向的呈流动阻碍形式的内装件(10)。
14. 根据权利要求8至13之一的装置，其特征在于，所述容器(l) 在至少一个外壁(2)上、特别是在一个圆柱形的外壁上具有内室壁加 热装置(2a)。
15. 根据权利要求8至14之一的装置，其特征在于，与所述导入 装置(5)的出口对应配置地设置一个位置可改变的非对称的、特别是 呈导板形式的分布嵌入件(9),利用所述分布嵌入件可对所述产品在 存入或取出期间规定一定的在其分布时的优选方向。
全文摘要
用于将化学产品存放在容器(1)中的方法，其中产品在液态下以其熔点温度以上的温度存入到容器中并且在环境温度较低时以至少部分凝固的状态保留在那里直到取出。产品在存放结束时从容器中的导出以如下方式进行来自于生产的或在循环中的液体产品通过基本上垂直的由导热材料构成的导入装置(5)导入到容器(1)中并且在至少一个由导热材料构成的熔化机构(3；8)的下方基本水平地分布到容器(1)的横截面上，将液体产品的热函结合导入装置(5)的和用于熔化位于容器(1)中的产品的熔化机构(3；8)的导热能力使用，产品通过至少一个水平的流动平面在该熔化机构/这些熔化机构(3；8)下方且垂直地沿导入装置取出。
文档编号F23K5/02GK101376446SQ20071017013
公开日2009年3月4日 申请日期2007年8月28日 优先权日2007年8月28日
发明者U·罗德 申请人:U·罗德