CH621487A5 - - Google Patents

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CH621487A5
CH621487A5 CH639077A CH639077A CH621487A5 CH 621487 A5 CH621487 A5 CH 621487A5 CH 639077 A CH639077 A CH 639077A CH 639077 A CH639077 A CH 639077A CH 621487 A5 CH621487 A5 CH 621487A5
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CH
Switzerland
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solution
end wall
plates
basin
crystallized
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CH639077A
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English (en)
Inventor
Udo Lang
Franz Gruber
Satish Dr Anand
Wilhelm Lehmer
Original Assignee
Linde Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25CPRODUCING, WORKING OR HANDLING ICE
    • F25C1/00Producing ice
    • F25C1/08Producing ice by immersing freezing chambers, cylindrical bodies or plates into water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0013Crystallisation cooling by heat exchange by indirect heat exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/005Selection of auxiliary, e.g. for control of crystallisation nuclei, of crystal growth, of adherence to walls; Arrangements for introduction thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/02Crystallisation from solutions
    • B01D9/04Crystallisation from solutions concentrating solutions by removing frozen solvent therefrom

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindicken von Lösungen, bei dem mit Hilfe mindestens eines Wärmetauschers die kristallisierbaren Bestandteile aus den zu konzentrierenden Lösungen ausgefroren werden, wobei durch Vibrationseinrichtungen zwischen den Wärmetauschflächen des Wärmetauschers und den Lösungen eine Relativbewegung in Form von Schwingungen erzeugt wird und bei dem die kristallisierten Bestandteile von den verbleibenden flüssigen abgetrennt werden.
Zum Eindicken von meist wässrigen Lösungen mittels Ausfrierverfahrens mit anschliessender Trennung der ausgefrorenen von den flüssigen Bestandteilen ist es bekannt, die zu behandelnde Lösung durch einen Wärmetauscher zu leiten, der aus einer Vielzahl von senkrechten Rohren besteht. Dabei wird die Lösung am unteren Ende des Wärmetauschers in die Rohre im Gegenstrom zu dem im Aussenraum abwärts fliessenden Kältemedium eingeleitet und am oberen Ende das durch Wärmeübergang entstandene Eis sowie die verbleibende Flüssigkeit abgezogen. Um eine wärme- und kälteisolierende Eisschichtbildung an den Wärmetauschflächen während des Ausfriervorganges zu verhinden, ist vorgesehen, die in einem Boden zu einem Rohrbündel zusammengefassten Rohre über eine Vibrationseinrichtung in vertikale Schwingungen zu versetzen, so dass durch die auftretenden Massenkräfte an den Rohrwänden anhaftendes Eis abgeschert wird. Zur Erzielung eines hohen Ausfrierwirkungsgrades können mehrere solcher Rohrbündel als jeweils eigene Ausfrierstufen hintereinander angeordnet werden.
Durch die bei der Vibration an die im Rohrboden notwendigerweise schwingend verankerten Rohre übertragenen s
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mechanischen Beanspruchungen besteht aber die Gefahr, dass an den Rohren Beschädigungen und Undichtigkeitsstellen auftreten. Zudem muss das auch schon im unteren Teil der Rohre ausfrierende Eis über die gesamte Länge der Rohre nach oben aufsteigen, bevor es abgezogen wird, wodurch sich ein Teil der Wärmetauschflächen verlegt und somit nicht genutzt werden kann und sich die zu vibrierenden Massen und damit die mechanischen Beanspruchungen der Rohre zusätzlich erhöhen. Nachteilig für das Betreiben der Vorrichtung ist auch, dass erst mehrere getrennte Ausfrierstufen hintereinander angeordnet einen gewünschten Ausfrierwirkungsgrad erzielen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zum Eindicken von Lösungen zu entwickeln, das gegenüber bekannten Verfahren möglichst einfach zu verwirklichen ist und einen hohen Wirkungsgrad in bezug auf das Verhältnis der ausgefrorenen zu den verbleibenden flüssigen Bestandteilen der Lösungen aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Lösung zwischen den Wärmetauschflächen mit einem im wesentlichen quer zur Schwerkraft gerichteten Strömungsverlauf hindurchgeleitet wird und die sich längs des gesamten Strömungsverlaufes aus der Lösung abscheidenden kristallisierten Bestandteile ständig längs des gesamten Strömungsverlaufs entfernt werden.
Mit dem im wesentlichen quer zur Schwerkraft gerichteten Strömungsverlauf der Lösung wird erreicht, dass sich die aus der Lösung während des Ausfriervorganges auskristallisierten Bestandteile aufgrund ihrer Dichteunterschiede zur Lösung mit einer im wesentlichen zur Strömungsrichtung senkrechten Bewegungskomponente aus der Lösung von selbst abscheiden, d. h. sie steigen entweder zur Flüssigkeitsoberfläche auf oder sinken in der Flüssigkeit nach unten. In beiden Fällen können die sich längs des gesamten Strömungsverlaufs aus der Lösung ausscheidenden auskristallisierten Bestandteile stetig entfernt werden, so dass die schon im ersten Teil des Strömungsverlaufs anfallenden kristallisierten Bestandteile nicht erst bis zum Ende des Strömungsverlaufes mitgeschleppt werden müssen.
Nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann dabei die Entfernung der längs des gesamten Strömungsverlaufes auskristallisierten Bestandteile von der Lösung in Abhängigkeit von der Konzentration der ihnen noch anhaftenden flüssigen Lösung getrennt vorgenommen werden. Während des Strömungsverlaufs der Lösung entlang den Wärmetauschflächen nimmt die Konzentration der Lösung aufgrund der auskristallisierten Bestandteile immer mehr zu. Dementsprechend haftet den kristallisierten Bestandteilen, die zu Beginn des Strömungsverlaufs aus der Lösung abgeschieden werden, Lösung mit verhältnismässig geringer Konzentration an und Bestandteilen, die gegen Ende des Strömungsverlaufs auskristallisiert werden, Lösung mit hoher Konzentration. Werden diese an verschiedenen Stellen des Strömungsverlaufs auskristallisierten Bestandteile getrennt voneinander aus der Lösung entfernt, kann bei einer anschliessenden Reinigung der kristallisierten Bestandteile von anhaftender Lösung, beispielsweise in Zentrifugen, die dabei von den zu Beginn des Strömungsverlaufs auskristallisierten Bestandteilen anfallende wenig aufkonzentrierte Lösung nochmals dem Ausfriervorgang zugeführt werden, während die anfallende hochprozentige Lösung der am Ende des Strömungsverlaufs kristallisierten Bestandteile dem bei dem Eindickvorgang anfallenden Konzentrat zugeführt werden kann, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht.
Als vorteilhaft erweist es sich auch, wenn nach der Entfernung der auskristallisierten Bestandteile diejenigen Bestandteile, die mit Lösung hoher Konzentration behaftet sind, von denjenigen mit anhaftender Lösung geringerer Konzentration überdeckt werden und erst anschliessend das entstandene
Gemisch von der noch anhaftenden Lösung, beispielsweise in Zentrifugen, befreit wird. Dadurch ergibt sich eine Vorwäsche der kristallisierten Bestandteile, wodurch sich deren Reinigen von anhaftender Lösung erleichtert.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den Lösungen und den Wärmetauschflächen diese mit Hilfe von Vibrationseinrichtungen intermittierend in Schwingungen zu versetzen. Dies hat den Vorteil, dass an den Wärmetauschflächen während der Ruhepausen der Vibrationseinrichtungen infolge des Ausbleibens einer bei der Vibration entstehenden Kavitation des entlang den Wärmetauschflächen geführten Kältemittels ein erhöhter Wärmeübergang mit schnellerem Kristallwachstum stattfindet, wobei allerdings die kristallisierbaren Bestandteile der Lösung auch leichter auf den Wärmetauschflächen festfrieren und die dann entstehende Schicht aus kristallisierten Bestandteilen den Wärmeübergang wieder verlangsamt. Deshalb ist es erforderlich, die Stillstandsperioden der Vibrationseinrichtungen zumindest kleiner als die Dauer einer Brückenbildung der kristallisierten Bestandteile zwischen den einzelnen Wärmetauschflächen zu wählen.
Ebenso vorteilhaft ist es, die Wärmetauschflächen mit variabler Frequenz in Schwingungen zu versetzen, da auch bei kleinen Frequenzen infolge geringerer Kavitationsgefahr des Kältemittels ein erhöhter Wärmeübergang möglich ist und bei grossen Frequenzen die entstandenen kristallisierten Bestandteile sicher von den Wärmetauschflächen entfernt werden können.
Eine weitere Möglichkeit, ein Festsetzen der kristallisierten Bestandteile auf den Wärmetauschflächen zu verhindern, ist, mit Hilfe von zwei getrennten Vibrationseinrichtungen abwechselnd die Wärmetauschflächen und die einzudickende Lösung in Schwingungen zu versetzen. Die während des Stillstandes der Wärmetauschflächen bei verbessertem Wärmeübergang erhöhte Gefahr des Festfrierens von kristallisierten Bestandteilen ist durch die dann auftretenden Strömungskräfte weitgehend ausgeschlossen. Zudem lösen die abwechselnd an den eventuell an den Wärmetauschflächen anhaftenden kristallisierten Bestandteilen angreifenden Massenkräfte und Strömungskräfte diese vollständig.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Becken für die einzudickende Lösung, in dem mehrere von einem Kühlmedium oder einem Kälteträger gekühlte Wärmetauschflächen auf mindestens einem Schwingungselement so gelagert sind, dass die einzudik-kende Lösung zwischen ihnen im wesentlichen quer zur Schwerkraft hindurchströmt und dass sie auf der Lösungsseite mindestens einen in Richtung der Schwerkraft durchgehenden Raum bilden. Dieser Raum ermöglicht das Aufsteigen der kristallisierten Bestandteile zu der Flüssigkeitsoberfläche oder das Absinken zum Beckenboden aufgrund ihrer Dichteunterschiede zur Lösung.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Wärmetauschflächen als vertikal stehende, innen gekühlte Platten ausgebildet, mechanisch starr miteinander verbunden und an eine Vibrationseinrichtung gekoppelt. Dadurch kann die Lösung in dem Becken zwischen den Platten quer zur Schwerkraft hindurchströmen und gleichzeitig wird zwischen den vertikal stehenden Platten der durchgehende, zum Becken offene Raum gebildet. Zudem kann mit Hilfe der Ankopplung der mechanisch starr miteinander verbundenen Platten an eine Vibrationseinrichtung eine Relativbewegung der Platten zu der einzudickenden Lösung in Form von Schwingungen erzeugt werden, die eine Schichtbildung von kristallisierten Bestandteilen der Lösung auf den Platten aufgrund der auftretenden Massenkräfte verhindert.
Des weiteren ist es von Vorteil, wenn das Becken eine rechteckige Form aufweist, oben und/oder unten eine Öffnung
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besitzt und in seiner ersten Stirnwand auf der Seite einer Beckenlängswand ein Zulauf für die einzudickende Lösung und in seiner zweiten Stirnwand auf der dem Zulauf schräg gegenüberliegenden Seite ein Ablauf für das sich ergebende Konzentrat vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung kann das Konzentrat getrennt von den entstandenen kristallisierten Bestandteilen abgeführt werden, die, wie erwähnt, während des Ausfriervorganges zur Flüssigkeitsoberfläche der Lösung aufsteigen oder zum Boden des Beckens absinken und dabei durch die jeweilige Öffnung entfernt werden können, während die von den auskristallisierbaren Bestandteilen befreite Lösung konstant quer zur Schwerkraft zwischen den Platten vom Zulauf zum Ablauf des Beckens strömt. Wird zudem das Kältemittel auf der Seite in die Platten eingeleitet, die dem Zulauf der Lösung in das Becken entspricht, wird die Lösung gleich beim Einströmen einer stärkeren Kühlung ausgesetzt, die die Ausfrierwirkung begünstigt.
Bei einer weiteren zweckmässigen Ausführungsform werden die Platten parallel nebeneinander stehend, in ihrer Längsrichtung versetzt zueinander in dem Becken so angeordnet,
dass die erste Platte mit der ersten Stirnwand des Beckens neben dem Zulauf der Lösung über elastische Dichtelemente in Berührung steht und in einem Abstand, der annähernd dem Abstand der einzelnen Platten untereinander gleich ist, vor der gegenüberliegenden zweiten Stirnwand endet, die nächste Platte mit der zweiten Stirnwand über elastische Dichtelemente in Berührung steht und vor der gegenüberliegenden ersten Stirnwand im gleichen Abstand endet, die folgenden Platten jeweils abwechselnd nur mit der ersten oder zweiten Stirnwand über elastische Dichtelemente in Berührung stehen und die letzte Platte mit der zweiten Stirnwand neben dem Ablauf des Konzentrats über elastische Dichtelemente in Berührung steht. Dabei sind jeweils zwischen der Unterseite der Platten und dem Boden des Beckens ebenso elastische Dichtelemente angebracht.
Diese Anordnung der Platten in dem Becken erzwingt einen schlangenförmigen Strömungsverlauf der Lösung mit möglichst gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit durch das Becken bei hoher Verweilzeit der Lösung im Becken und ausserdem können, entsprechend der Anzahl der Platten, mehrere Ausfrierzonen in einer einzigen Beckeneinheit zu-sammengefasst werden. Denn am Ende des ersten, von der Beckenlängswand und der ersten Platte gebildeten Strömungskanals (erste Ausfrierzone) ist schon ein Teil der kristallisierbaren Bestandteile aus der Lösung ausgefroren und beispielsweise im Falle seines spezifisch leichteren Gewichts zur Flüssigkeitsoberfläche der Lösung aufgestiegen, so dass in den zweiten Strömungskanal (zweite Ausfrierzone), gebildet von der ersten und zweiten Platte, zumindest am Beckenboden schon eine etwas höherprozentige Lösung einströmt. Dieser Vorgang wiederholt sich entsprechend der Anzahl der Platten, bis im letzten Strömungskanal (letzte Ausfrierzone), gebildet von der letzten Platte und der anderen Beckenlängswand, möglichst alle kristallisierbaren Bestandteile ausgefroren und zur Flüssigkeitsoberfläche aufgestiegen sind. Durch den Ablauf in der zweiten Stirnwand des Beckens nahe dem Boden strömt dann weitgehend konzentrierte Lösung aus. Selbstverständlich kann der Ablauf der Lösung statt in der zweiten auch in der ersten Stirnwand auf der Seite der dem Zulauf abgekehrten Beckenlängswand angeordnet sein, wodurch sich die Anzahl der Platten jeweils um eine erhöht oder erniedrigt.
Als weiterhin vorteilhaft erweist es sich, entlang dem oberen Rand des Beckens eine mindestens teilweise in Richtung der zweiten Stirnwand arbeitende Räumvorrichtung für die sich bildenden, auf der Flüssigkeitsoberfläche der Lösung schwimmenden kristallisierten Bestandteile vorzusehen. In Arbeitsstellung, d. h. bei Bewegung in Richtung der zweiten Stirnwand, taucht die Räumvorrichtung zwischen den einzelnen Platten in dem von den Platten gebildeten, in Richtung der Schwerkraft durchgehende Raum bis zu einer gewünschten Tiefe in die einzudickende Lösung ein und schiebt die angefallenen kristallisierten Bestandteile über die Kante der zweiten Stirnwand. Der Rücklauf der Räumvorrichtung erfolgt ohne Eintauchen in die Lösung. Damit können aus der Lösung nach Durchströmen jeder einzelnen Ausfrierzone die entstandenen kristallisierten Bestandteile entfernt wèrden, wodurch eine Brückenbildung der kristallisierten Bestandteile zwischen den Platten verhindert wird, neue Ausfriervorgänge an den Platten möglich sind, die zu vibrierenden Massen nicht unnötig erhöht werden und ein Entfernen der kristallisierten Bestandteile von der Lösung entsprechend der ihnen anhaftenden Lösung unterschiedlicher Konzentration in den einzelnen Ausfrierzonen unabhängig voneinander möglich ist. Zur Vermeidung einer Brückenbildung kristallisierter Bestandteile zwischen den Platten kann die Räumvorrichtung abhängig von der Tiefe der sich bildenden Schicht aus kristallisierten Bestandteilen der Lösung zwischen den Platten eingeschaltet werden. Die Räumvorrichtung kann aber auch so ausgeführt sein, dass sie zunächst nur die kristallisierten Bestandteile der ersten, dritten, fünften usw. Ausfrierzonen in Richtung des Strömungsverlaufs der Lösung in diesen Ausfrierzonen und beim Rücklauf die kristallisierten Bestandteile der zweiten, vierten, sechsten usw. Ausfrierzonen in Richtung des dann entgegengesetzten Strömungsverlaufs der Lösung räumt.
Des weiteren ist es zweckmässig, entlang der Aussenseite mindestens der zweiten Stirnwand eine Auffangrinne für die kristallisierten Bestandteile (bei Einsatz einer nach beiden Richtungen arbeitenden Räum vorrichtung auch auf der Aussenseite der ersten Stirnwand) anzubringen, die in der Richtung geneigt ist, die dem Ablauf des Konzentrats in der zweiten Stirnwand entgegengesetzt ist. Den von der Raumvorrich-tung über die Kante geschobenen kristallisierten Bestandteile haftet, wie erwähnt, noch Lösung an, und zwar auf der Seite, die dem Ende der letzten Ausfrierzone und dem Ablauf der Lösung entspricht, eine höherprozentige Lösung als auf der Seite, die der ersten Ausfrierzone entspricht. Da die Auffangrinne zur ersten Ausfrierzone hin geneigt ist, rutschen die von der Räumvorrichtung bei dem Ende der letzten Ausfrierzone über die Kante der Stirnwand geworfenen kristallisierten Bestandteile mit der anhaftenden höherprozentigen Lösung in Richtung der ersten Ausfrierzone nach unten, wobei kristallisierte Bestandteile mit anhaftender wenigerprozentiger Lösung aus den ersten Ausfrierzonen von der Räumvorrichtung über die Kante der Stirnwand geschoben, darauffallen. Durch diesen Vorgang wird eine Verdünnung der den kristallisierten Bestandteilen anhaftenden Lösung und damit schon eine Vorwäsche der kristallisierten Bestandteile erzielt.
Wird die Auffangrinne z. B. aus Streckmetall oder perforiert ausgeführt, so lässt sich die Lösung von den kristallisierten Bestandteilen durch Abtropfen entfernen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung weisen die Platten streifenförmige Zonen mit geringerem Wärmedurchgang auf, die beispielsweise aus auf den Platten aufgebrachten Schichten aus schlecht wärmeleitenden Stoffen bestehen können. Da sich aufgrund des schlechten Wärmedurchgangs an diesen Zonen bei einem möglicherweise trotz der Vibration auftretenden Festsetzen kristallisierter Bestandteile auf den Platten keine zusammenhängende Schicht ausbilden kann, können diese durch stärkere Vibration leicht entfernt werden. Auch kann an den Zonen mit schlechtem Wärmeübergang ein wesentlich intensiverer konvektiver Stoffaustausch von der Lösung zur Kühlfläche hin und umgekehrt erfolgen.
Um abwechselnd die Wärmetauschflächen und die Lösungen in Schwingungen versetzen zu können, kann zweckmässiger Weise eine Membran, die an eine zweite Vibrationseinrichs
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tung angeschlossen ist, den Boden des Beckens verschliessen. Über eine Steuereinheit, die sowohl mit der Vibrationseinrichtung für die Platten als auch mit der Vibrationseinrichtung für die Membran in Verbindung steht, können dann die Frequenzen und die Einschaltdauer beider Vibrationseinrichtun- 5 gen geregelt werden.
Anhand einer schematischen Darstellung soll ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfin-dungsgemässen Verfahrens zum Eindicken von Lösungen näher erläutert werden. 10
Die Figur zeigt ein rechteckiges Becken 1 mit einem Zulauf 2 für die einzudickende Lösung in einer unteren Ecke seiner ersten Stirnwand 3 und einem Ablauf 4 für das sich ergebende Konzentrat in der dem Zulauf 2 schräg gegenüberliegenden unteren Ecke seiner zweiten Stirnwand 5. In das Becken 1 sind 15 parallel zu den Beckenlängswänden mehrere innen von einem Kühlmedium oder Kälteträger gekühlte, vertikal stehende Platten 6 untereinander und von den beiden Beckenlängswänden entfernt mit gleichem Abstand angeordnet. Durch die vertikale Anordnung der Platten 6 in dem Becken 1 wird zwischen den 20 Platten 6 jeweils ein in Richtung der Schwerkraft durchgehender Raum 8 ausgebildet, durch den die kristallisierten Bestandteile auf Grund ihrer Dichteunterschiede zur Lösung nach oben zur Flüssigkeitsoberfläche aufsteigen können. Die einzelnen Platten 6 sind in ihrer Längsrichtung so versetzt 25 zueinander, dass die jeweils benachbarten Platten abwechselnd nur in der ersten oder zweiten Stirnwand 3, 5, beispielsweise in einer Nut, über elastische Dichtelemente geführt werden und vor der Stirnwand, mit der sie nicht in Berührung stehen, in dem gleichen Abstand enden, den sie untereinander aufwei- 30 sen. Damit sich eine schlangenförmige Strömung der zu konzentrierenden Lösung durch das Becken 1 einstellt, ist die erste Platte 6 in der ersten Stirnwand 3 neben dem Zulauf 2 in einer Nut geführt und die letzte Platte 6 neben dem Ablauf 4 in der zweiten Stirnwand 5. 35
Selbstverständlich sind unter Berücksichtigung eines schlangenförmigen Verlaufs der Lösung aber auch andere Beckenformen mit entsprechend anderen Anordnungen der Platten möglich, wie beispielsweise ein óeckiges Becken mit in der Mitte sternförmig angeordneten, jeweils in Richtung der 40
Ecken des Beckens verlaufenden, aber vor den Ecken in einem vorherbestimmten Abstand endenden Platten und von der Mitte der Beckenwände im rechten Winkel ausgehenden, zum Mittelpunkt weisenden Strömungsleitblechen. Auch die sinngemässe Anordnung eines Rohrbündelwärmetauschers ist denkbar.
Das Kältemittel wird in die Platten 6 über eine isolierte, auf der Seite der ersten Stirnwand 3 befindliche Sammelleitung 12 eingepumpt und aus den Platten 6 über auf der Seite der zweiten Stirnwand 5 an die Platten 6 angeschlossene Leitungen 13, die zunächst auf den Platten 6 entlangführen und in einer neben der ersten Sammelleitung 12 installierten Sammelleitung 14 enden, wieder abgezogen.
Schwingungselemente 7, mit denen die Platten 6 auf dem Boden des Beckens 1 gelagert sind, erlauben die Vibration der Platten 6, die zu diesem Zweck mit einem Quersteg 9, der mit einer der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten Vibrationseinrichtung gekoppelt ist, in ihrer Stellung fest miteinander verbunden sind. Zwischen Plattenunterkante und Beckenboden sind weitere elastische Dichtelemente 15 angebracht.
Erscheint eine abwechselnde Vibration der Platten 6 und der Flüssigkeit als zweckmässig, kann zusätzlich am Boden des Beckens 1 eine die flüssige Lösung in Schwingung versetzende Membran (nicht eingezeichnet) angeordnet sein, die ebenso an eine Vibrationseinrichtung angeschlossen ist. Eine Steuereinheit schaltet dann die beiden Vibrationseinrichtungen, die sowohl mechanische oder elektromagnetische Geräte sein können, abwechselnd.
Entlang dem oberen Rand des Beckens 1 ist eine Räumvorrichtung 10 installiert, die in Arbeitsstellung, d. h. bei Bewegung in Richtung der zweiten Stirnwand 5, zwischen den Platten 6 in dem von den Platten 6 gebildeten, in Richtung der Schwerkraft durchgehenden Raum 8 in die einzudickende Lösung eintaucht und somit die entstandenen spezifisch leichteren und deshalb oben auf der Lösung schwimmenden kristallisierten Bestandteile der Lösung in Richtung der zweiten Stirnwand 5 in eine auf der Aussenseite der Stirnwand 5 angeordnete Auffangrinne 11 schiebt. Diese Auffangrinne 11 ist in der Richtung geneigt, die dem in der Stirnwand 5 befindlichen Ablauf 4 für das Konzentrat entgegengesetzt ist.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

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1. Verfahren zum Eindicken von Lösungen, bei dem mit Hilfe mindestens eines Wärmetauschers die kristallisierbaren Bestandteile aus den zu konzentrierenden Lösungen ausgefroren werden, wobei durch Vibrationseinrichtungen zwischen den Wärmetauschflächen des Wärmetauschers und den Lösungen eine Relativbewegung in Form von Schwingungen erzeugt wird, und bei dem die kristallisierten Bestandteile von den verbleibenden flüssigen abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung zwischen den Wärmetauschflächen mit einem im wesentlichen quer zur Schwerkraft gerichteten Strömungsverlauf hindurchgeleitet wird und die sich längs des gesamten Strömungsverlaufes aus der Lösung abscheidenden kristallisierten Bestandteile ständig längs des gesamten Strömungsverlaufs entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auskristallisierten Bestandteile von der Lösung in Abhängigkeit von der Konzentration der ihnen noch anhaftenden flüssigen Lösung voneinander getrennt abgeschieden werden.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entfernung der auskristallisierten Bestandteile diejenigen Bestandteile, die mit Lösung hoher Konzentration behaftet sind, von denjenigen mit anhaftender Lösung geringerer Konzentration überdeckt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschflächen intermittierend in Schwingungen versetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschflächen mit variabler Frequenz in Schwingungen versetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass abwechselnd die Wärmetauschflächen und die einzudickende Lösung in Schwingungen versetzt werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein Bek-ken (1) für die einzudickende Lösung, in dem mehrere von einem Kühlmedium oder einem Kälteträger gekühlte Wärmetauschflächen auf mindestens einem Schwingungselement (7) so gelagert sind, dass die einzudickende Lösung zwischen ihnen im wesentlichen quer zur Schwerkraft hindurchströmt und dass sie auf der Lösungsseite mindestens einen in Richtung der Schwerkraft durchgehenden Raum (8) bilden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauschflächen als vertikal stehende, innen gekühlte Platten (6) ausgebildet sind, die mechanisch starr miteinander verbunden und an eine Vibrationseinrichtung gekoppelt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (1) eine rechteckige Form aufweist, oben und/oder unten eine Öffnung besitzt und in seiner ersten Stirnwand (3) auf der Seite einer Beckenlängswand ein Zulauf (2) für die einzudickende Lösung und in seiner zweiten Stirnwand (5) auf der dem Zulauf (2) schräg gegenüberliegenden Seite ein Ablauf (4) für das sich ergebende Konzentrat angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (6) parallel nebeneinanderstehend, in ihrer Längsrichtung versetzt zueinander in dem Becken (1) so angeordnet sind, dass die erste Platte mit der ersten Stirnwand (3) des Beckens (1) neben dem Zulauf (2) der Lösung über elastische Dichtelemente in Berührung steht und kurz vor der gegenüberliegenden zweiten Stirnwand (5) des Beckens (1) endet, die nächste Platte mit der zweiten Stirnwand (5) über elastische Dichtelemente in Berührung steht und kurz vor der gegenüberliegenden ersten Stirnwand (3) endet, die folgenden Platten jeweils abwechselnd nur mit der ersten oder zweiten Stirnwand (3, 5) über elastische Dichtelemente in Berührung stehen und die letzte Platte mit der zweiten Stirnwand (5) neben dem Ablauf (4) des Konzentrats über elastische Dichtelemente in Berührung steht, wobei jeweils zwischen der Unterseite der Platten (6) und dem Boden des Beckens (1) ebenso elastische Dichtelemente 15 angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (6) vor der Stirnwand (3, 5), mit der sie nicht in Berührung stehen, in einem Abstand enden, der annähernd dem Abstand der einzelnen Platten (6) untereinander gleich ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass entlang dem oberen Rand des Beckens (1) eine mindestens teilweise in Richtung der zweiten Stirnwand (5) arbeitende Räumvorrichtung (10) für die sich bildenden kristallisierten Bestandteile angeordnet ist, die in Arbeitsstellung zwischen den einzelnen Platten (6) in die einzudickende Lösung eintaucht.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Becken (1) mindestens an der zweiten Stirnwand (5) auf der Aussenseite eine Auffangrinne (11) für die kristallisierten Bestandteile aufweist, die in der dem in der zweiten Stirnwand (5) angeordneten Ablauf (4) des Konzentrats entgegengesetzten Richtung geneigt ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (6) streifenförmige Zonen mit geringem Wärmedurchgang aufweisen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine am Boden des Beckens (1) angeordnete, mit einer zweiten Vibrationseinrichtung in Verbindung stehende Membran.
CH639077A 1976-06-04 1977-05-24 CH621487A5 (de)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8000906A (nl) * 1980-02-13 1981-09-16 Tno Kristallisatiekolom en werkwijze voor het uitvoeren van een kristallisatie in een dergelijke kolom.
IL101862A (en) * 1992-05-14 1995-08-31 Ontec Ltd Method and installation for continuous production of liquid ice
GB0311236D0 (en) * 2003-05-16 2003-06-18 Acton Elizabeth Improved method of freezing large volumes
EP1809121B1 (de) * 2004-11-08 2008-08-27 Unilever Plc Verfahren und vorrichtung zur herstellung von teilweise gefrorenen wässrigen mischungen
CN112619198B (zh) * 2020-12-07 2022-02-11 迈安德集团有限公司 一种冷却结晶箱

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279200A (en) * 1962-02-26 1966-10-18 Struthers Scientific Int Corp Crystallization of solvent from solution
US3411309A (en) * 1967-02-13 1968-11-19 Ici Ltd Fractional freeze separation apparatus and process

Also Published As

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DE2625297A1 (de) 1977-12-22
US4170881A (en) 1979-10-16

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