DE1517468A1

DE1517468A1 - Mehrstufen-Entspannungsverdampfung

Info

Publication number: DE1517468A1
Application number: DE19641517468
Authority: DE
Inventors: Kunz Dipl-Chem Dr-Ing Gerhard
Original assignee: GHH MAN ANLAGEN
Current assignee: GHH MAN ANLAGEN
Priority date: 1964-12-12
Filing date: 1964-12-12
Publication date: 1969-07-31
Also published as: DE1517468B2; DE1517468C3

Description

Mehrstufen-Entspannungsverdampfung Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Mehrstufenentepannungsverdampfung vorzugsweise zur Gewinnung von Süßwasser aus Seewasser, und bezweckt die Verwendung von Energieträgern verschiedenen Temperaturniveaus für die Aufheizung, indem Teilströme des vorgewärmten Seewassers aus dem Verdampfer abgezogen, getrennt erhitzt und dem Verdampfer zur Entspannung wieder zugeleitet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der mehrstufigen Entspannungsverdampfung wird in bekannter Weise frisches Seewasser mit Hilfe einer Seewasserpumpe durch alle Kondensatoren der Stufen gepumpt, wobei es sich durch den kondensierenden Dampf von Stufe zu Stufe erwärmt. Um auf die Eintrittstemperatur der ersten Stufe zu kommen, mub das aus dem Kondensator dieser Stufe austretende Seewasser aber weiter erwärmt werden, was in ebenfalls bekannter Weise in einem Enderhitzer vorgenommen wird. Das so erhitzte Seewasser wird nun von Stufe zu Stufe entspannt, wobei der in jeder Stufe gebildete Dampf am Kondensator derselben Stufe verflüssigt wird. Auch das Süßwasser wird von Stufe zu Stufe entspannt und mit Hilfe einer Pumpe wie die Sole aus der letzten Stufe abgezogen. Nicht kondensierbare Inertgase werden in bekannter Weise entfernt.
Die Wirtschaftlichkeit der Süßwassergewinnung aus Seewasser nach der Methode der mehrstufigen Entspannungsverdampfung ist, abgesehen von der eigentlichen Prozessführung, in erster Linie vom Preis der zur Verfügung stehenden Energie abhängig. Man wird deshalb immer bemüht sein, besonders billige Abwärme zu verwenden, wie sie z.fl. im Abgas und Kühlwasser bi Dieselmotoren, im Abdampf von Turbinen usw. anfällt. Ein vorgegebenes Temperaturintervall wird bekannterweise auf die Stufenzahl einer Entspannungsverdampfung aufgeteilt. Während die untere Grenze dieses Intervalls normalerweise durch die Temperatur des zur Verfügung stehenden Seewasserzulaufe zu den Kondensatoren der letzten Stufe bestimmt ist, richtet sich die Ablauftemperatur des Enderhitzers bzw. die Zulauftemperatur zur ersten Stufe nach dem Temperaturniveau der zur Verfügung stehenden Energie. Sind zuStzlich Energieträger niederen Temperaturniveaus vorhanden, die man auch zur Heizung verwenden möchte, so legt dieses Temperaturniveau eine Grenze des Temperaturintervalls für die Entspannungsverdampfung fest, wobei man natürlich auch die Energieträger höheren Temperaturnieaus ausnützen kann. Auf diese Weise kann man wohl Energien verschiedenen Temperaturniveaus in einer Entepannungsanlage verwerten, aber nicht die höchste Temperatur der zur Verfügung stehenden Energie zur Ausweitung des Temperaturintervalls der Entspannung ausnützen. Dies ist aber im Interesse einer hohen Stufenzahl, also auch einer hohen Wirtschaftlichkeit anzustreben.
Das erfindungsgemäe Verfahren ermöglicht nun die Ausnutzung von Energieträgern verschiedenen Temperaturniveaus zu ieizzwecken bei der mehrstufigen Entspannungsverdampfung unter Erhaltung des höchsten Temperaturniveaus für den Zulauf zur ersten Stufe.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Mittellängsschnitt durch den Entspannungsverdampfer schematisch dargestellt.
Der Verdampfer besteht aus einem stehenden zylindrischen Behälter 1, der durch waagerechte Trennwände 2 in zehn Klammern K1 bis K10 unterteilt ist. Das Seewasser wird mit etwa 200C mittels einer Pumpe 3 durch die in den einzelnen Kammern befindlichen hintereihander liegenden Kondensatoren4 gepumpt, tritt aus der obersten Kammer K1 in einer Leitung 5 aus und wird in einem Enderhitzer EI aufgeheizt, um dann über eine Drossel 6 wieder in die oberste Kammer unter momentaner Entspannung einzutreten. Nach erfolgter Verdampfung strömt das Seewasser-Dampfgemiech über Drosseln 7 bis 15 in die jeweils darunter liegende Kammer. Aus der untersten Kammer K10 wird die eingedampfte Sole durch eine Pumpe 16 abgezogen. Der in jeder Kammer entstandene Dampf strömt über vertikale Wände 17, die in der Mitte jeder Kammer angeordnet sind und kondensiert an den von Seewasser durchflossenen Kondensatoren 4. Das Kondensat wird über Drosseln 18 von der Kammer, in der das Kondensat anfällt in die jeweils darunter liegende Kammer geleitet. Aus der untersten Kammer K10 zieht eine Pumpe 19 das Seewasser ab.
Es sei angenommen, daß drei Energieträger mit jeweils verschiednen Temperaturen zur Verfügung stehen. Der Energieträger E I hat eine Temperatur von 4000C, der Energieträger E II eine Temperatur von 650C und der Energieträger E III eine Temperatur von 500C. Aufgrund der hohen Temperatur von E.I kann die Zulauftemperatur für die erste Stufe K1 z.B. auf 9000 festgelegt werden. Die übertragene Wärmemenge reiche für die Aufheizung einer Seewassermenge Q I aus; die Endtemperatur des Gesamttemperaturintervalls der Entspannung betrage 200C, die Stufenzahl ist 10. Danaoh kann die pro Stufe erzeugte Süßwassermenge und die Größe der Kondensatoren in üblicher Weise berechnet werden.
Die Endtemperaturen der Kondensatorabläufe und die Ablauftemperaturen des Seewassers sind von Stufe zu Stufe verschieden.
Um den Energieträger E II mit einer Temperatur von 6500 als Heizmittel verwenden zu können, wird ein Teilstrom, der mit Q II bezeichnet ist, aus dem Ablauf des Kondensators der Stufe K6 entnommen. Seine Temperatur beträgt 49,600.
Dieser Strom wird mit Hilfe des Energieträgers E II in einem Wärmeaustauscher II auf die Temperatur des aus der Stufe K5 ablaufenden Seewasser gebracht - in vorliegendem Fall 60,50 C. Beide Ströme, der Soleablauf aus Stufe K5 und der aufgeheizte Seewasserstrom Q II werden zur Entspannung in den Verdaapferraum der Stufe K6 gegeben.
Auch der Energieträger E III mit einer Temperatur von 50°C kann noch als Heizmedium verwendet werden. Dazu wird ein Q III genannter Teilstrom des Kondensatorablaufs der Stufe Kd mit einer Temperatur von 37,d00 abgeweigt und im wärmetauscher III auf eine Temperatur von 48,7°C gebracht, der Temperatur des Soleablaufs aus Stufe K7. Beide Ströme werden zur Entspannungeverdampfung in die Stufe K gegeben.
Aus dieser Verfahrensweise ergibt sich, daß die Stoffmengen der Stufen K1-K10 nicht mehr gleich sind. Die Kondensatoren und Verdampferräume der Stufen K1-K5 werden mit der Seewassermenge Q I, der Stufen K6-K7 mit der Seewaesermenge Q I + Q II und der Stufen K-K10 mit der Seewassermenge Q I + Q II + Q III betrieben. Die Menge des Seewasserzulauff über die Pumpe 3 beträgt demnach Q I + Q II + Q III.
Dementsprechend wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer einzigen Anlage aus dem Energieinhalt des Energieträgers E I das Süßwasser mit Hilfe von 10 Stufen, aus dem Energieinhalt des Energieträgers E II mit Hilfe von 5 Stufen, aus dem Energieinhalt des Energieträgers E III mit Hilfe von 3 Stufen erzeugt. Anstelle der übereinanter liegenden Kammern können auch nebeneinander liegende Kammern oder eine andere Kammeranordnung gewählt werden.

Claims

Patentansprüche 1) Mehrstufenentspannungsverdampfung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom des durch die Kondensatoren fließenden frischen Seewassers aus einer Stufe abgezweigt wird,derenZulauftemperatur auf der Verd&mpferseite unter der Temperatur eines zusätzlichen Energieträgers liegt, mit dem der Teilstrom aufgeheizt wird.
2) Mehrstufenentspannungsverdampfung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezweigte und aufgeheizte Seewasserteilstrom im Verdampferteil der gleichen Stufe entspannt wird, aus deren Kondensationsteil er entnommen wurde.
3) Mehrstufenentspannungsverdampfung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß so viele Teilströme abgezweigt und aufgeheizt werden, wie Energieträger vee schiedenen Temperaturniveaus vorhanden sind.