DE102011111317B4 - Evaporator - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Apparatur zur Verdampfung oder Teilverdampfung von Flüssigkeiten, wobei der Tropfenmitriss dadurch verhindert wird, dass die, bezogen auf den im Verdampfer eingestellten Druck überhitzte Flüssigkeit, über ein speziell geformtes Einleitrohr so an die zylindrische Verdampferwand gesprüht wird, dass sich im Verdampfer eine Trombe ausbildet. Dadurch wird zum einen eine relativ große Oberfläche erzeugt, aus der die Dämpfe austreten können, zum andern werden Flüssigkeitstropfen durch die über die Rotationsbewegung erzeugte Fliehkraft an die Verdampferwand gedrückt und dadurch der Tropfenmitriss verringert. Die erfindungsgemäße Apparatur besteht im Kern aus einem zylindrischen Verdampfer und dem speziellen Einleitrohr.The invention relates to an apparatus for the evaporation or partial evaporation of liquids, the droplet entrainment being prevented by the liquid, based on the pressure set in the evaporator, being sprayed onto the cylindrical evaporator wall via a specially shaped inlet pipe in such a way that a Trombe is training. On the one hand, this creates a relatively large surface area from which the vapors can escape, and on the other hand, liquid drops are pressed against the evaporator wall by the centrifugal force generated by the rotational movement, thereby reducing the drop entrainment. The core of the apparatus according to the invention consists of a cylindrical evaporator and the special inlet tube.

Description

Die Erfindung betrifft eine Apparatur zur Verdampfung oder Teilverdampfung von Flüssigkeiten, wobei der Tropfenmitriss dadurch verhindert wird, dass die, bezogen auf den im Verdampfer eingestellten Druck überhitzte Flüssigkeit, über ein speziell geformtes Einleitrohr so an die zylindrische Verdampferwand gesprüht wird, dass sich im Verdampfer eine Trombe ausbildet. Dadurch wird zum einen eine relativ große Oberrfläche erzeugt, aus der die Dämpfe austreten können, zum andern werden Flüssigkeitstropfen durch die über die Rotationsbewegung erzeugte Fliehkraft an die Verdampferwand gedrückt und dadurch der Tropfenmitriss verringert. Die erfindungsgemäße Apparatur besteht im Kern aus einem zylindrischen Verdampfer und dem speziellen Einleitrohr.The invention relates to an apparatus for the evaporation or partial evaporation of liquids, wherein the droplet nitride is prevented by the overheated liquid, based on the pressure set in the evaporator, being sprayed via a specially shaped inlet tube to the cylindrical evaporator wall in such a way that a Trombe trains. As a result, on the one hand, a relatively large Oberrfläche generated from the vapors can escape, on the other hand, liquid droplets are pressed by the centrifugal force generated by the rotational movement of the evaporator wall and thereby reduces the Tropfenmitriss. The apparatus according to the invention consists essentially of a cylindrical evaporator and the special inlet tube.

Flüssigkeiten durch Verdampfung von flüchtigen Bestandteilen zu befreien oder durch Wasserverdampfung zu konzentrieren, ist Stand der Technik und gehört zu den Grundlagen thermischer Verfahrenstechnik. Bei der Verdampfung tritt allerdings die Problematik auf, dass aufgrund der Stoffeigenschaften Flüssigkeitstropfen durch den erzeugten Dampf der flüchtigeren Komponente mitgerissen werden. Speziell bei der Verdampfung von Mehrstoffgemischen können dadurch auch nicht flüchtige oder nur gering flüchtige Komponenten mit dem Dampf ausgetragen werden und verunreinigen das Dampfkondensat bzw. müssen als Verlust an Eindampfprodukt hingenommen werden.Liberating liquids by evaporation from volatiles or concentrating by evaporation of water is state of the art and belongs to the basics of thermal process engineering. During the evaporation, however, the problem arises that due to the material properties liquid droplets are entrained by the generated vapor of the more volatile component. Especially in the evaporation of multicomponent mixtures can also non-volatile or only slightly volatile components are discharged with the steam and contaminate the steam condensate or must be accepted as a loss of evaporation product.

Aus PERRY'S CHEMICAL ENGINEERS' HANDBOOK, SIXTH EDITION, Seiten 11–31 bis 11–32, Verlag McGraw-Hill Inc., 1984, sind verschiedene Verdampfertypen bekannt, bei denen über unterschiedliche Methoden versucht wird, den Tropfenmitriss zu minimieren.From PERRY'S CHEMICAL ENGINEERS 'HANDBOOK, SIXTH EDITION, pages 11-31 to 11-32, published by McGraw-Hill Inc., 1984, various types of vaporizers are known in which different methods are used to minimize droplet staining.

Aus der WO 00/47327 A1 ist ein Zentrifugalverdampfer bekannt, bei dem durch Rotation des Verdampferröhrchens die Flüssigkeit durch die dabei erzeugte Fliehkraft an die Verdampferröhrchenwand gedrückt wird. Dabei entsteht eine entsprechend größere Flüssigkeitsoberfläche, aus der der Dampf entweicht. Die Verdampfung wird hier durch Betrieb im Vakuum erreicht. Die für die Verdampfung benötigte Energie wird dabei über die Verdampferröhrchenwand zugeführt.From the WO 00/47327 A1 a centrifugal evaporator is known in which by rotation of the evaporator tube, the liquid is pressed by the centrifugal force generated thereby to the evaporator tube wall. This results in a correspondingly larger liquid surface, from which the vapor escapes. The evaporation is achieved here by operation in a vacuum. The energy required for the evaporation is supplied via the evaporator tube wall.

In der US 3 870 585 A wird eine Apparatur zur Verdampfungskonzentrierung von wässrigen Lösungen und Schlämmen beschrieben, bei der der Zulauf tangential zur Verdampferwand eingespeist wird und bei der die Energie zur Verdampfung durch direkte Beheizung im Verdampfer zugeführt wird.In the US Pat. No. 3,870,585 A describes an apparatus for evaporation concentration of aqueous solutions and sludges, in which the feed is fed tangentially to the evaporator wall and in which the energy is supplied for evaporation by direct heating in the evaporator.

In der DE 34 13 892 A1 wird ein Zwangsumlaufverdampfer beschreiben, der zum Destillieren von verschmutzten Lösemitteln und Lösemittelgemischen eingesetzt wird, wobei das Lösemittel in einem Wärmetauscher überhitzt und anschließend über ein Drosselventil in den Verdampfer eingespeist wird.In the DE 34 13 892 A1 will describe a forced circulation evaporator, which is used for distilling contaminated solvents and solvent mixtures, wherein the solvent is overheated in a heat exchanger and then fed via a throttle valve in the evaporator.

In der US 2 295 101 A wird eine Apparatur zur Trennung schwersiedender und leichtsiedender Verbindungen beschrieben, bei der ein zylindrischer Verdampfer eingesetzt wird und der Zulauf tangential zur Verdampferwand eingespeist wird.In the US 2 295 101 A describes an apparatus for the separation of high-boiling and low-boiling compounds, in which a cylindrical evaporator is used and the feed is fed tangentially to the evaporator wall.

In der US 5 791 066 A wird eine Zyklontrockner beschrieben, bei dem der Eintritt aus einer Lochblende besteht, welche an einer zentrischen Position bezogen auf den zylindrischen Verdampfermantel angebracht ist.In the US 5 791 066 A a cyclone dryer is described in which the inlet consists of a pinhole, which is mounted at a centric position with respect to the cylindrical evaporator jacket.

Die GB 2 342 602 beschreibt einen Gas/Ö-Separator, bei dem über ein Einleitrohr die zu trennende Gas-Flüssigkeits-Mischung tangential zur zylindrischen Behälterwand eingebracht wird.The GB 2 342 602 describes a gas / oil separator in which via an inlet pipe to be separated gas-liquid mixture is introduced tangentially to the cylindrical container wall.

Auch die US 2008/0 202 340 A1 beschreibt einen Gas/Flüssigkeits-Separator, bei dem über ein Einleitrohr die zu trennende Gas-Flüssigkeits-Mischung tangential zur zylindrischen Behälterwand eingebracht wird.Also the US 2008/0 202 340 A1 describes a gas / liquid separator, in which via an inlet pipe to be separated gas-liquid mixture is introduced tangentially to the cylindrical container wall.

Die erfindungsgemäße Apparatur soll zur Verdampfung oder Teilverdampfung von Flüssigkeiten dienen. Dabei soll die Apparatur so ausgelegt werden, dass sie auch für größere Verdampfungsleistungen eingesetzt werden kann. Hierzu ist wichtig, dass der gesamte Verdampferbereich fest montiert bleibt und die für die Tropfenabscheidung und Oberflächenvergrößerung benötigten Fliehkräfte anderweitig erzeugt werden.The apparatus of the invention is intended to serve for evaporation or partial evaporation of liquids. The equipment should be designed so that it can also be used for larger evaporation rates. For this it is important that the entire evaporator area remains firmly mounted and the centrifugal forces required for droplet separation and surface enlargement are otherwise generated.

Diese Anforderung lässt sich erfindungsgemäß einfach lösen. Die erfindungsgemäße Apparatur besteht aus einem zylindrischen vertikalen Verdampfer, der einen exzentrischen Stutzen besitzt, in dem ein Einleitrohr montiert ist. Der erfindungsgemäße Verdampfer verjüngt sich am unteren Ende, beispielsweise durch eine Klöpperboden oder Korbbogenboden, zum Verdampferauslauf hin zu wesentlich niedrigerem Auslaufquerschitt.This requirement can be easily solved according to the invention. The apparatus of the invention consists of a cylindrical vertical evaporator having an eccentric nozzle, in which an inlet tube is mounted. The evaporator according to the invention tapers at the lower end, for example through a dished bottom or basket bottom, to the evaporator outlet to a much lower outlet cross section.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass es Vorteilhaft ist bei der Verdampfung oder Teilverdampfung von Flüssigkeiten die Flüssigkeit nicht tangential, wie aus der Literatur bekannt, sondern in Richtung Behälterwand in den Verdampfer einzuleiten.Surprisingly, it has been found that it is advantageous in the evaporation or partial evaporation of liquids, the liquid is not tangential, as known from the literature, but to initiate towards the vessel wall in the evaporator.

In ist ein Schnitt der Draufsicht der erfindungsgemäßen Apparatur dargestellt, um die Anordnung des Einleitrohres zu zeigen. Das Einleitrohr E ist in Richtung der Behälterwand gekrümmt, das heißt, die Flüssigkeit tritt nicht tangential zur Behälterwand ein, sondern wird in Richtung der Behälterwand geleitet. Der Krümmungswinkel ist so gewählt, dass die Flüssigkeit in der Weise auf die Behälterwand auftrifft, dass sich, bedingt durch die auftretenden Trägheits-, Flieh- und Gravitationskräfte, eine Hydrozyklon, auch Trombe genannt, mit rotationsparaboloidischer Flüssigkeitsoberfläche ausbildet. Dadurch wird zum einen eine relativ große Flüssigkeitsoberfläche erzeugt, aus der die Dämpfe austreten können, zum andern werden Flüssigkeitstropfen durch die über die Rotationsbewegung erzeugte Fliehkraft an die Verdampferwand V gedrückt und dadurch der Tropfenmitriss verringert. Der Abstand Y der Stutzenposition zur zentrischen Position liegt dabei erfindungsgemäß zwischen 1/6-tel und 5/6-tel des Verdampferradiuses. Bevorzugt zwischen 1/3-tel und 2/3-tel des Verdampferradiuses. Der Schnitt durch den Verdampfer ist in dargestellt. Das Einleitrohr E wird erfindungsgemäß oberhalb der halben Verdampferhöhe angebracht, um sicherzustellen, dass das Einleitrohr im Betrieb nicht in die Flüssigkeit getaucht ist. V bezeichnet den Verdampfer, O die rotationsparaboloidische Oberfläche des Hydrozyklons, D die Dampfaustragsleitung und F die Flüssigkeitsaustragsleitung.In is a section of the top view of the apparatus according to the invention shown to show the arrangement of the inlet tube. The inlet pipe E is curved in the direction of the container wall, that is, the liquid does not enter tangentially to the container wall, but is directed in the direction of the container wall. The angle of curvature is chosen so that the liquid impinges on the container wall in such a way that, due to the inertial, centrifugal and gravitational forces, a hydrocyclone, also called a trumpet, forms with a rotationally paraboloidal liquid surface. As a result, on the one hand a relatively large liquid surface is generated, from which the vapors can escape, on the other hand, liquid droplets are pressed by the centrifugal force generated by the rotational movement of the evaporator wall V and thereby reduces the Tropfenmitriss. The distance Y of the nozzle position to the centric position is according to the invention between 1 / 6th and 5 / 6th of the evaporator radius. Preferably between 1/3 and 2/3 of the evaporator radius. The section through the evaporator is in shown. The inlet pipe E is mounted according to the invention above half the evaporator height to ensure that the inlet tube is not immersed in the liquid during operation. V denotes the evaporator, O the rotationally paraboloidal surface of the hydrocyclone, D the steam discharge line and F the liquid discharge line.

zeigt das erfindungsgemäß eingesetzte Einleitrohr und den erfindungsgemäßen Einbau in dem Verdampfer. Dabei ist A die Innenwand des Verdampfers und E das erfindungsgemäß eingesetzte Einleitrohr. Das erfindungsgemäß eingesetzte Einleitrohr E wird in den Flansch des Verdampfers eingebracht und über eine lösbare Verbindung C, die hier als Flanschverbindung dargestellt ist, mit dem Stutzen dicht verbunden. Hierzu kann eine Dichtung zwischen dem Stutzen und dem Flansch des Einleitrohres eingesetzt werden. Andere dichte aber lösbare Verbindungen sind alternativ einsetzbar, da die Art der Verbindung keinen Einfluss auf die Funktion des erfindungsgemäßen Einleitrohres hat. Bevorzugt wird jedoch eine Flanschverbindung verwendet, da mit dieser das Einleitrohr leicht ein- und ausgebaut werden kann. Prinzipiell ist auch ein fester, beispielsweise verschweißter, Einbau denkbar. In Bezug auf mögliche Wartungsarbeiten ist eine lösbare Verbindung aber vorzuziehen. Weiterhin weißt das Einleitrohr eine lösbare Verbindung D für die Zulaufleitung für die überhitzte Flüssigkeit auf. Diese lösbare Verbindung D ist hier ebenfalls als Flanschverbindung dargestellt und wird aus den bereits genannten Gründen bevorzugt auch als Flanschverbindung ausgeführt. Andere Verbindungen sind aber alternativ möglich, da auch hier die Funktion des Einleitrohres nicht beeinflusst wird. Auch hier ist prinzipiell eine feste, beispielsweis verschweißte, Verbindung denkbar. shows the inlet tube used according to the invention and the installation according to the invention in the evaporator. Here, A is the inner wall of the evaporator and E is the inlet tube used according to the invention. The inlet tube E used according to the invention is introduced into the flange of the evaporator and is connected to the nozzle by means of a detachable connection C, which is shown here as a flange connection. For this purpose, a seal between the nozzle and the flange of the inlet tube can be used. Other dense but detachable connections can be used alternatively, since the type of connection has no influence on the function of the inlet pipe according to the invention. Preferably, however, a flange is used, since with this the inlet tube can be easily installed and removed. In principle, a solid, such as welded, installation is conceivable. However, in terms of possible maintenance, a detachable connection is preferable. Furthermore, the inlet tube has a detachable connection D for the supply line for the superheated liquid. This detachable connection D is also shown here as a flange and is preferably carried out for the reasons already mentioned as a flange. But other connections are alternatively possible, since also here the function of the inlet tube is not affected. Again, a solid, for example, welded, connection is conceivable in principle.

Die gerade Länge B des erfindungsgemäß eingesetzten Einleitrohres wird dabei so gewählt, dass diese nach Einbau bis zum Innenradius des Verdampfermantels reicht. Ab dort krümmt sich das Einleitrohr erfindungsgemäß zur Verdampferinnenwand hin mit einem erfindungsgemäßen Krümmungswinkel F, zwischen 5° und 85°, bevorzugt zwischen 20° und 70°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 70°. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn das erfindungsgemäß eingesetzte Einleitrohr mit einem geraden Rohrstück endet. Die Länge dieses Teilstücks G liegt bevorzugt zwischen dem 0,5-fachen und dem 2-fachen des Durchmessers des erfindungsgemäß eingesetzten Einleitrohres. Durch dieses gerade Endstück wird überraschenderweise die Ausbildung der Trombe positiv beeinflusst. Der Winkel α zwischen der gedachten Verlängerung des geraden Endes des Einleitrohres und der Tangente an die Verdampferwand ist erfindungsgemäß > 45° und < 90°, bevorzugt zwischen 50° und 70°.The straight length B of the introduction tube used according to the invention is chosen so that it extends to the inner radius of the evaporator jacket after installation. From there, according to the invention, the inlet tube curves towards the inside wall of the evaporator with a curvature angle F according to the invention, between 5 ° and 85 °, preferably between 20 ° and 70 °, particularly preferably between 30 ° and 70 °. Surprisingly, it has been shown that it is advantageous if the inlet tube used according to the invention ends with a straight piece of pipe. The length of this section G is preferably between 0.5 times and 2 times the diameter of the inlet tube used according to the invention. By this straight tail, the formation of the trumpet is surprisingly positively influenced. The angle α between the imaginary extension of the straight end of the inlet tube and the tangent to the evaporator wall is according to the invention> 45 ° and <90 °, preferably between 50 ° and 70 °.

Die zu verdampfende bzw. zu konzentrierende Flüssigkeit wird, bezogen auf den im Verdampfer herrschenden Druck, überhitzt, das heißt, über die entsprechende Siedetemperatur hinaus erhitzt. Der Verdampfer wird je nach zu verdampfender Flüssigkeit bei Überdruck oder bei Vakuum betrieben. Der Absolutdruck liegt dabei zwischen 5 mbar und 5000 mbar, bevorzugt zwischen 50 mbar und Atmosphärendruck. Prinzipiell kann auch bei noch höherem Druck gearbeitet werden. Für die meisten zu verdampfenden Flüssigkeiten bietet das jedoch keine Vorteile. Zum Einstellen des Vakuums bei Vakuumbetrieb können beliebige Vakuumpumpen oder Strahler entsprechend dem Stand der Technik eingesetzt werden.The liquid to be evaporated or concentrated is, based on the pressure prevailing in the evaporator, superheated, that is, heated above the corresponding boiling point. The evaporator is operated at overpressure or at a vacuum, depending on the liquid to be evaporated. The absolute pressure is between 5 mbar and 5000 mbar, preferably between 50 mbar and atmospheric pressure. In principle, it is also possible to work at even higher pressure. However, this offers no advantages for most liquids to be evaporated. To adjust the vacuum in vacuum operation, any vacuum pumps or emitters can be used according to the prior art.

Besonders vorteilhaft lässt sich der erfindungsgemäße Verdampfer bei der Konzentrierung korrosiver Medien einsetzen. Als Beispiel sei hier die Konzentrierung von Schwefelsäure genannt. Der erfindungsgemäße Verdampfer kann für den gesamten Konzentrationsbereich der Schwefelsäure eingesetzt werden. Bei einer Schwefelsäurekonzentration ≥ 60% H2SO4 eignet sich der erfindungsgemäße Verdampfer besonders gut, da aufgrund der Dichte und Viskosität der Schwefelsäure die Ausbildung der Trombe unterstützt wird. Durch den Molekularmassenunterschied des zu verdampfenden Wassers und der abzutrennenden Schwefelsäure tragen die erfindungsgemäß erzeugten Fliehkräfte bei diesem System auch besonders gut zur Stofftrennung bei. Gleiches gilt natürlich auch für andere Säuren und für Salzlösungen, bei denen Wasser abgetrennt werden soll.The inventive evaporator can be used to particular advantage in the concentration of corrosive media. An example is the concentration of sulfuric acid. The evaporator according to the invention can be used for the entire concentration range of sulfuric acid. At a sulfuric acid concentration ≥ 60% H 2 SO 4 , the inventive evaporator is particularly well, because due to the density and viscosity of the sulfuric acid, the formation of the Trombe is supported. Due to the molecular mass difference of the water to be evaporated and the sulfuric acid to be separated, the centrifugal forces generated according to the invention also contribute particularly well to the separation of substances in this system. Of course, the same applies to other acids and salt solutions in which water is to be separated.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verdampfers für die Konzentrierung von Schwefelsäure wird als Material für den Verdampfer bevorzugt emaillierter Stahl eingesetzt. Glas, PTFE- ausgekleidete Stahlverdampfer oder andere korrosionsbeständige Materialien sind ebenfalls einsetzbar, aber aufgrund der Siedetemperaturen der Schwefelsäure ist emaillierter Stahl in einem weiteren Temperatur- und Druckbereich beständig. Das erfindungsgemäße Einleitrohr wird bei der Konzentrierung von Schwefelsäure bevorzugt aus PTFE-ummanteltem Stahl gefertigt. Emaillierter Stahl ist zwar auch einsetzbar, aber aufgrund der Geometrie des Einleitrohres ist eine Herstellung schwierig. Tantal oder andere korrosionsbeständige Werkstoffe sind ebenfalls einsetzbar.When using the evaporator according to the invention for the concentration of sulfuric acid is preferably used as the material for the evaporator enameled steel. Glass, PTFE-lined steel evaporators or other corrosion-resistant materials can also be used, but due to the boiling temperatures of sulfuric acid, enamelled steel is stable in a wider temperature and pressure range. The inlet tube according to the invention is preferably made of PTFE-coated steel in the concentration of sulfuric acid. Although enamelled steel is also usable, but due to the geometry of the inlet tube, a production is difficult. Tantalum or other corrosion-resistant materials can also be used.

Claims (15)

Apparatur zur Verdampfung oder Teilverdampfung von Flüssigkeiten, bestehend aus einem zylindrischen Verdampfer mit einem speziell geformtem Einleitrohr, durch das die bezogen auf den im Verdampfer eingestellten Druck überhitzte zu verdampfende oder teil zu verdampfende Flüssigkeit so an die zylindrische Verdampferwand gesprüht wird, dass sich im Verdampfer eine Trombe ausbildet und der Tropfenmitriss verhindert wird, dadurch gekennzeichnet dass: a. das Einleitrohr oberhalb der halben Verdampferhöhe angebracht ist, b. das Einleitrohr im Betrieb nicht in die Flüssigkeit getaucht ist, c. die gerade Länge E des Einleitrohres so gewählt wird, dass dieses nach Einbau bis zum Innenradius des Verdampfermantels reicht, d. sich das Einleitrohr ab dem Innenradius des Verdampfermantels zur Verdampferinnenwand hin mit einem Krümmungswinkel zwischen 5° und 85° krümmt, e. das eingesetzte Einleitrohr am Flüssigkeitsaustritt mit einem geraden Rohrstück endet, dessen Länge zwischen dem 0,5-fachen und dem 2-fachen des Durchmessers des eingesetzten Einleitrohres beträgt, f. der Abstand der Position des Stutzens, durch den das Einleitrohr in den Verdampfer eingebaut ist, zur zentrischen Position bezogen auf den zylindrischen Verdampfermantel zwischen 1/6-tel und 5/6-tel des Verdampferradius Iiegt, g. durch diesen Aufbau die Flüssigkeit nicht tangential sondern in Richtung zur Verdampferwand in den Verdampfer geleitet wird, h. und der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung des geraden Endes des Einleitrohres und der Tangente an die Verdampferwand > 45° und < 90° ist.Apparatus for evaporating or partially evaporating liquids, consisting of a cylindrical evaporator with a specially shaped inlet tube, through which the overheated based on the set pressure in the evaporator to be evaporated or partially evaporated liquid is sprayed onto the cylindrical evaporator wall, that in the evaporator Trombe forms and the Tropfenmitriss is prevented, characterized in that: a. the inlet tube is mounted above half the evaporator height, b. the inlet tube is not submerged in the liquid during operation, c. the straight length E of the inlet tube is chosen so that this reaches to the inner radius of the evaporator jacket after installation, d. the inlet tube from the inner radius of the evaporator jacket to the evaporator inner wall curves with a curvature angle between 5 ° and 85 °, e. the inserted inlet pipe at the liquid outlet ends with a straight pipe section whose length is between 0.5 and 2 times the diameter of the inlet pipe used, f. the distance between the position of the nozzle, through which the inlet pipe is installed in the evaporator, to the central position relative to the cylindrical evaporator jacket between 1 / 6th and 5 / 6th of the evaporator radius is, g. through this structure, the liquid is not tangentially but directed toward the evaporator wall in the evaporator, h. and the angle between the imaginary extension of the straight end of the inlet tube and the tangent to the evaporator wall is> 45 ° and <90 °. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Einleitrohr ab dem Innenradius des Verdampfermantels zur Verdampferinnenwand hin mit einem Krümmungswinkel zwischen 20° und 70°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 70° krümmt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet tube from the inner radius of the evaporator jacket to the evaporator inner wall out with a bending angle between 20 ° and 70 °, more preferably between 30 ° and 70 ° curves. Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Position des Stutzens, durch den das Einleitrohr in den Verdampfer eingebaut ist, zur zentrischen Position bezogen auf den zylindrischen Verdampfermantel zwischen 1/3-tel und 2/3-tel des Verdampferradius liegt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the distance of the position of the nozzle, through which the inlet tube is installed in the evaporator, to the central position relative to the cylindrical evaporator shell between 1/3-tel and 2/3 tel of the evaporator radius. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen der gedachten Verlängerung des geraden Endes des Einleitrohres und der Tangente an die Verdampferwand zwischen 50° und 70° ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the angle between the imaginary extension of the straight end of the inlet tube and the tangent to the evaporator wall between 50 ° and 70 °. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Einleitrohr über eine lösbare Verbindung mit dem Verdampfer verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet tube is connected via a detachable connection to the evaporator. Apparatur nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung eine Flanschverbindung ist.Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the releasable connection is a flange connection. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Einleitrohr über eine feste Verbindung mit dem Verdampfer verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet tube is connected via a fixed connection with the evaporator. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Einleitrohr über eine lösbare Verbindung mit der Zulaufleitung für die überhitzte Flüssigkeit verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet tube is connected via a detachable connection to the feed line for the superheated liquid. Apparatur nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung eine Flanschverbindung ist.Apparatus according to claim 1 and 5, characterized in that the releasable connection is a flange connection. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Einleitrohr über eine feste Verbindung mit der Zulaufleitung für die überhitzte Flüssigkeit verbunden ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet pipe is connected via a fixed connection with the feed line for the superheated liquid. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutdruck in der Apparatur zwischen 5 mbar und 5000 mbar, bevorzugt zwischen 50 mbar und Atmosphärendruck eingestellt wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the absolute pressure in the apparatus between 5 mbar and 5000 mbar, preferably between 50 mbar and atmospheric pressure is set. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer aus emailliertem Stahl hergestellt ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the evaporator is made of enamelled steel. Apparatur nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Einleitrohr aus PTFE-ummanteltem Stahl hergestellt ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet tube is made of PTFE-coated steel. Verfahren zur Konzentrierung korrosiver Medien dadurch gekennzeichnet, dass die Apparatur nach Anspruch 1 dafür eingesetzt wird.Method for concentrating corrosive media, characterized in that the apparatus according to claim 1 is used therefor. Verfahren zur Konzentrierung von Schwefelsäure dadurch gekennzeichnet, dass die Apparatur nach Anspruch 1 dafür eingesetzt wird.Process for the concentration of sulfuric acid, characterized in that the apparatus according to claim 1 is used therefor.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2295101A (en) * 1940-08-03 1942-09-08 Socony Vacuum Oil Co Inc Separation apparatus
US5791066A (en) * 1996-08-30 1998-08-11 Hydrofuser Technologies, Inc. Cyclonic dryer
GB2342602A (en) * 1998-10-13 2000-04-19 Ingersoll Rand Co Primary gas/oil separator for a two-stage separation system
US20080202340A1 (en) * 2005-09-23 2008-08-28 Basf Se Device for the Tangential Introduction of a Gas-Loaded Liquid Stream into the Head of a Column

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3870585A (en) 1973-02-15 1975-03-11 Pureco Systems Inc Apparatus and method for evaporative concentration of aqueous solutions and slurries
DE3413892A1 (en) 1984-02-24 1985-09-05 Multimatic Maschinen GmbH & Co, 4520 Melle DEVICE FOR DISTILLING POLLUTED SOLVENTS OR THE LIKE
EP1069956A1 (en) 1999-02-09 2001-01-24 Genevac Limited Centrifugal evaporator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2295101A (en) * 1940-08-03 1942-09-08 Socony Vacuum Oil Co Inc Separation apparatus
US5791066A (en) * 1996-08-30 1998-08-11 Hydrofuser Technologies, Inc. Cyclonic dryer
GB2342602A (en) * 1998-10-13 2000-04-19 Ingersoll Rand Co Primary gas/oil separator for a two-stage separation system
US20080202340A1 (en) * 2005-09-23 2008-08-28 Basf Se Device for the Tangential Introduction of a Gas-Loaded Liquid Stream into the Head of a Column

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