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Einrichtung zur Eindampfung einer Lösung in Mehrkörperverdampfern
Bei Eindampfungsanlagen ist es bekannt, die Brüden eines Verdampfers durch Wiederverdichtung
auf höhere Temperatur zu bringen und sie sodann zur Beheizung dieses gleichen Verdampfers
zu verwenden bzw. auch die den Verdampfer verlassenden Brüden unmittelbar für Heizzwecke
anderer Art zu gebrauchen.
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Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zur Eindampfung einer
Lösung in Mehrkörperverdampfern, bei welcher der Verdampfer der höchsten Temperaturstufe
mit Frischdampf beheizt wird und Dampf von höherer Temperatur als der Brüdendampf
der niedrigsten Temperaturstufe zu weiteren Heizzwecken abzugeben ist, und bezweckt,
diese Aufgabe in wirtschaftlicher Weise zu lösen. Dafür geben die bekannten Einrichtungen
keine Anweisung.
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An sich wäre denkbar, Brüdendampf einer Zwischenstufe der Einrichtung,
welche mit höherer Temperatur arbeitet, für die erwähnten weiteren Heizzwecke zu
verwenden. Dann würde aber nicht mehr hinreichend Dampf für die Beheizung der niedrigsten
Temperaturstufe verbleiben, und es müßte Frischdampf mit wesentlich höherer Temperatur
zusätzlich verbraucht werden. Anderseits könnte aber auch unmittelbar Frischdampf
für die genannten weiteren Heizzwecke verwendet werden, was aber auch unwirtschaftlich
ist, wenn dieser eine verhältnismäßig hohe Temperatur und hohen Druck aufweist.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß ein Kompressor eintrittseitig
mit dem Brüdendampfraum des Verdampfers der niedrigsten Temperaturstufe und austrittseitig
mit der Heizmittelseite eines weiteren, mit höherer Temperatur arbeitenden Verdampfers
verbunden ist und für eine Verdichtung des Brüdendampfes des Verdampfers der niedrigsten
Temperaturstufe auf die für die Beheizung dieses weiteren Verdampfers erforderliche
Temperatur ausgelegt ist, wobei der diesen Verdampfer verlassende Brüdendampf, welcher
höhere Temperatur als der Brüdendampf der niedrigsten Temperaturstufe aufweist,
für die weiteren Heizzwecke verwendet wird.
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In diesem Fall bedarf es keiner Erhöhung des Bezuges von Frischdampf,
um sowohl die Verdampfung in dem genannten weiteren Verdampfer zu bewirken als auch
die für die weiteren Heizzwecke erforderliche Wärme zu liefern. Eine weitere Verbesserung
der Wirtschaftlichkeit kann noch dadurch erreicht werden, daß für den Antrieb des
Kompressors eine mit Frischdampf beschickte Turbine vorgesehen und diese Turbine
auf der Seite des Dampfaustrittes mit der Heizmittelseite des Heizkörpers des Verdampfers
der höchsten Temperaturstufe verbunden wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
vereinfacht dargestellt.
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Die Einrichtung umfaßt sechs nacheinander von der einzudampfenden
Lösung durchflossene Verdampfer 1 bis 6. Bei der Lösung kann es sich um zu konzentrierende
Sulfitablauge handeln. Wird Rohlauge konzentriert, so strömt diese durch eine Leitung
7 zu und gelangt hernach über eine Leitung 8, einen Vorwärmer 9 und eine Leitung
10 in den Verdampfer 1.
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Die dargestellte Anlage kann aber auch für die Konzentration von Schlempe
aus einer Alkoholdestillierkolonne 11 verwendet werden. Die vergorene Ablauge tritt
dann durch eine Leitung 12 in die Destillierkolonne 11 ein. Die alkoholhaltigen
Brüden verlassen die Apparatur durch eine Leitung 13, und die Schlempe wird von
der Kolonne 11 über eine Leitung 14, die Leitung 8, den Vorwärmer 9 und die Leitung
10 dem Verdampfer 1 zugeführt.
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Für die Überleitung der zu konzentrierenden Lösung von einem Verdampfer
in den jeweils nächstfolgenden sind Leitungen 15, 16, 17, 18 und 19 vorgesehen.
In die Leitung 17 ist ein Wärmeaustauscher 20 eingeschaltet. Die konzentrierte Lauge
verläßt den Verdampfer 6 durch eine Leitung 21, gelangt in einen Entspanner 22 und
fließt durch eine Leitung 23 ab.
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Durch eine Leitung 24 wird einer Turbine25 Frischdampf zugeführt.
Der Abdampf dieser Turbine wird teilweise über eine Leitung 26 dem letzten Verdampfer
6 als Heizdampf zugeleitet. In diesem Verdampfer findet die Verdampfung beispielsweise
bei einer Temperatur von 1450 C statt. Die aus der Lauge entweichenden Brüden werden
über eine Leitung 27 dem Verdampfer 5 al.s Heizdampf zugeführt. Hier erfolgt die
Verdampfung der Lauge beispielsweise bei 1350 C. Die entstehenden Brüden werden
weiter über
eine Leitung 28 dem Verdampfer 4 als Heizdampf zugeleitet,
in welchem die Lauge beispielsweise bei einer Temperatur von 1250 C verdampft. Die
in diesem Apparat entstehenden Brüden werden durch eine Leitung 29 abgeführt und
dem Verdampfer 2 als Heizdampf zugeleitet. Hier findet die Verdampfung bei beispielsweise
1150 C statt, und die aus der Lauge entweichenden Brüden werden weiter über eine
Leitung 30 dem Verdampfer 3 als Heizdampf zugeleitet.
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In diesem Apparat erfolgt die Verdampfung der Lauge beispielsweise
bei 1030 C. Der Verdampfer 3 bildet die niedrigste Temperaturstufe des Mehrkörperverdampfers.
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Zur Einrichtung gehört ferner ein Kompressor 31, welcher durch die
Turbine 25 angetrieben wird.
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Dieser Kompressor ist eintrittseitig über Leitungen 32 un.d 33 mit
dem Brüdendampfraum des Verdampfers 3 verbunden. Zwischen die Leitungen 32 und 33
ist ein Brüdenwäscher 34 geschaltet. Der Brüdendampf des Verdampfers 3, also der
niedrigsten Temperaturstufe, wird nach Durchlaufen des Wäschers 34 im Kompressor
31 komprimiert und darauf über eine Leitung 35 dem Verdampfer 1 zugeführt und dort
als Heizdampf verwendet. Im Kompressor 31 wird dabei die Verdichtung des Dampfes
so weit geführt, daß die Endtemperatur des verdichteten Dampfes genügt, um im Verdampfer
1 eine Verdampfung der zugeführten Lauge bei einer Temperatur von beispielsweise
1330 C sicherzustellen. In diesem Verdampfer fallen dann die entstehenden Brüden
unter einem 1.5 ata übersteigenden Druck an und haben hohere Temperatur als der
Brüdendampf des Verdampfers 3 der niedrigsten Temperaturstufe. Sie werden durch
eine Leitung 36 abgeführt und können in diesem Zustand noch in beliebiger Weise
als Heizdampf verwendet werden. Insbesondere ist eine von der Leitung 36 abzweigende
Leitung 37 vorgesehen, durch welche die vom Verdampfer 1 abgehenden Brüden der Alkoholdestillierkolonne
11 als Heizdampf zugeführt werden können.
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Das bei der Beheizung des Verdampfers 6 entstehende Kondensat wird
über eine Leitung 38 einem Kondensatentspanner 39 zugeführt und von dort durch eine
Leitung 40 abgezogen. Der im Entspanner 39 entstehende Dampf wird über eine Leitung
41 an einer Stelle 42 in die Leitung 33 übergeführt und dort mit den dem Kompressor
31 zuströmenden Brüden vereinigt. Eine von der Leitung 26 abzweigende Leitung 43
führt ferner einen Teil des Abdampfes der Turbine 25 in den Wärmeaustauscher 20,
in welchem dieser Dampf zur Aufheizung der vom Verdampfer 3 in den Verdampfer 4
überströmenden Lauge verwendet wird. Das dabei entstchende Kondensat wird durch
eine Leitung 44 ebenfalls in den Entspanner 39 geführt. Das bei der Beheizung des
Verdampfers 3 durch die Brüden des Verdampfers 2 entstehende Kondensat wird ferner
über eine Leitung 45 dem Vor-
wärmer 9 zugeführt, um dort die dem Verdampfer 1 zuströmende
Lauge vorzuwärmen.
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Statt, wie gezeigt, den Brüdenkompressor 31 durch eine Gegendruckdampfturbine
anzutreiben, kann auch ein Antrieb durch einen Elektromotor vorgesehen werden. In
diesem Falle muß aber doch noch Frischdampf von genügend hohem Druck zur Verfügung
stehen, um den Verdampfer 6 auf die erforderliche Temperatur aufheizen zu können.
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Bei der beschriebenen Einrichtung wird durch Kupplung eines Mehrkörperverdampfers
mit Brüden kompression ein Betrieb der Eindampfanlage mit Dampf höheren Druckes,
z. B. 40 at oder mehr, bei geringem Dampfverbrauch erreicht, wobei aber doch noch
aus dem Verdampfer 1 ein Brüdendampf mit hinreichender Temperatur anfällt, um für
weitere Betriebe, z. B. Alkoholdestillation, Furfuroldestillation oder Warmwasserherstellung,
verwendet werden zu können.