DE1519550A1

DE1519550A1 - Destillationsapparat mit Aufprallplatten

Info

Publication number: DE1519550A1
Application number: DE1965A0048663
Authority: DE
Inventors: Faulkner Jun Francis Campbell; Kersteter Ammon Warner
Original assignee: AMF Inc
Current assignee: AMF Inc
Priority date: 1964-03-17
Filing date: 1965-03-17
Publication date: 1970-02-12
Also published as: BE646340A; GB1053777A; FR1428702A; US3279533A; NL6503213A

Description

AMERICAN MACHINE & FOUNDRY COMPANY, 261 Madison Avenue, New York. N.Y. IOOI6 / U.S.A.

Destillationsapparat mit Aufprallplatten·

Die Erfindung bezieht sich auf eine Destillationsapparatur, insbesondere auf Aufprallplatten, die auf sie auftreffendes Wasser davon abhalten, durch sie hindurch zu gelangen.

Bei vielen Destillationsapparaten wird ein Flüssigkeitsschwall aus der siedenden zu verdampfenden Flüssigkeit herausgeschleudert, so daß die Flüssigkeit an einen Tropfenabscheider oder ähnliches gelangen kann und die Gefahr auftritt, daß Verunreinigungen in das Destillat hineingetragen werden. Dieses Übertragen von Verunreinigungen in das Destillat ist insbesondere bei Destillierapparaten kritisch, die dazu verwendet werden, um gefährliche Materialien zu konzentrieren.

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Üblicherweise wird eine ebene perforierte Platte verwendet, um den austretenden Wasserschwall in einem Verdampfer zu zerteilen. Eine solche ebene Platte leitet den Hauptteil des siedenden Wassers, welches als Wasserschwall heraustritt in die Verdampfungsabteilung des Verdampfers zurück. Es sollen lediglich feine Tröpfchen bis zu der Trennvorrichtung gelangen. Bei gewissen kritischen Anwendungen läßt jedoch eine Trennvorrichtung mit einer ebenen Platte das unerwünschte Eindringen von Verunreinigungen in das Destillat zu.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine verbesserte Konstruktion einer Aufprallplatte zur Verwendung in einer Destillationsapparatur zu schaffen.

Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Figuren.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Destillationsapparatur mit der erfindungsgemäßen Aufprallplatte.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teils der erfindungsgemäßen Aufprallplatte.

Eine Verdampfer- und Kondensoreinheit 10 weist einen aufrecht stehenden Tank 11 auf, der von zylindrischer oder rechteckiger Gestalt, je nach Bedarf, sein kann· Ein Ventil 12 steuert den Zustrom wäßriger radioaktiver Abfallstoffe oder anderer Materialien, welche konzentriert werden

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sollen, durch die Leitung 13 in den Boden des Tanks 11. Ein Ventil I^ regelt das Abfließen des konzentrierten radioaktiven Abfalls oder ähnlichem aus dem Tank 11 durch die Leitung 15· Eine Heizschlange 16 ragt in den. Boden des Tanks 11 hinein und dient zur Erhitzung der Abfallstoffe 18. Ein Ventil 19 kann zur Regelung des Zustromes von heißem Wasser oder Dampf durch die Heizschlangen 16 eingestellt werden·

Eine konische Wand 12 teilt den Verdampfer von dem Kondensor der Baueinheit 10. Eine Maschentropfentrennvorrichtung 21 ist durch Stäbe 22 oder andere geeignete Halterungen innerhalb der konischen Wand 20 befestigt. Kühlschlangen 23 ragen* in den oberen Teil des Tanks 11 durch den zylindrischen Stutzen 2h hinein. Das Ventil 25 steuert den Strom des Kühlmittels durch die Kühlschlangen 23. Ein Trog 2k* verläuft quer durch den oberen Teil dee Tanks 11 unterhalb der Kühlschlangen 23 und steht mit dem zylindrischen Stutzen 2k in Verbindung. Destillat» welches durch die Maschentrennvorrichtung 21 hindurchtritt, kondensiert an den Kühlschlan- J gen 23, tropft in den Trog 2k* und fließt in das Sammelgefäß 27. Das Destillat kann aus dem Sammelgefäß 27 durch die Leitung 28 abgezogen werden. Kondensat, das nicht in den Trog 2k* tropft, läuft auf der Außenseite der konischen Wandung 20 ab und kehrt durch die Leitung 29 in den Boden des Tanks 11 zurück.

Während des Siedens einer wäßrigen oder einer sonstigen Lösung, die in der Einheit 10 konzentriert werden soll, kann

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ein Flüssigkeitsschwall heftig nach oben geschleudert werden. Die Prallplatteneinheit, mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet, lenkt jeden solchen Flüssigkeitsschwall nach unten ab und verhindert, daß er die Maschentrennvorrichtung 21 erreicht.

Die in Fig. 2 dargestellte erfindungsgemäße Aufprallplatte 30 besteht aus mindestens einer gerippten Platte, deren einzelne Rippen durch die ebenen Seitenflächen 31 und 32 gebildet sind. Diese Seitenflächen verlaufen in einem Winkel von mindestens ^5° gegen die Horizontale. Öffnungen 3¹+ sind reihenweise in den Seitenflächen 31 und 32 eingebracht.

Für die Konzentrierung von gefährlichem Material stellte man fest, daß zwei miteinander verbundene Platten 30, die so übereinander angeordnet sind, daß ihre Rippen rechtwinklig zueinander verlaufen, die besten Ergebnisse liefern.

Diese gerippten Platten weisen viele Vorteile auf. 1) Jede Platte 3o hat eine größere Oberfläche als die üblichen ebenen Platten der gleichen Gesamtgröße. 2) Da die Perforationen in einem Winkel von ^5° zur Aufwärtsstromrichtung des Dampfes verlaufen, müssen der Dampf und die feinen Wassertröpfchen ihre Richtung ändern, während sie durch die Platte hindurchströmen. Auf diese Weise wird die Wirksamkeit der Platte vergrößert« da die schwereren Wassermengen eher abgebogen werden, als daß sie ihre Strömungsrichtung ändern, um durch die öffnungen 3^ hindurchzuströmen. 3) Der Tiefpunkt oder die Rinne jeder Rippe dient als Sammelstelle für sich ansammelnde Tröpfchen aus dem Dampfstrom. Hierdurch wird ein ununter-

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brochener Dampfstrom durch die meisten der Öffnungen 3^ in der Platte möglich, da der größte Teil der so gesammelten Flüssigkeit in die Siedeabteilung durch Öffnungen in den unteren Teilen der Seitenflächen der Rippen abfließt. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn jede Seitenfläche der Rippen mindestens eine obere und eine untere Reihe mit Perforationen 3^ enthält. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Platte, verglichen mit derjenigen der ebenen Platten, bei denen die gesamten Tröpfchen im allgemeinen durch die Öffnungen nach unten fließen, durch die auch der Dampf nach oben strömt, vergrößert. Die Abwärtsbewegung der Tröpfchen entgegen dem Dampfstrom vermindert den Wirkungsgrad der üblichen Aufprallplatten, verglichen mit der erfindungsgemäßen Aufprallplatte, *f) Der Rippenform der erfindungsgemäßen Platte ist eine große Stärke in Richtung parallel zur Rippenachse eigen. Diese Stärke kann als innere Haltevorrichtung zur Versteifung der ebenen Seitenflächen des Destillationsapparats rechteckiger Form ausgenützt werden. Auf diese Weise dient die gerippte und perforierte Aufprallplatte sowohl als Versteifungsglied als auch als Dampf- oder Flüssigkeitstrennvorrichtung.

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Claims

I .j Patentansprüche :

1. Verdampfungsapparat, gekennzeichnet durch einen Behälter (10, 11), eine Heizvorrichtung (16) im unteren Teil (11) des Behälters, eine Kondensiervorrichtung (23. 2¹+¹) im oberen Teil (10) des Behälters, eine Tropfentrennvorrichtung (21) zwischen der Heizvorrichtung (16) und der Kondensiervorrichtung (23, 2¹I-¹), mindestens eine Aufprallplatte (30), die unterhalb der Tropfentrennvorrichtung angeordnet ist, um. aufsteigende Flüssigkeit von der Tropfentrennvorrichtung abzuhalten und die Rippenform aufweist, wobei die Seitenflächen (30, 3D der einzelnen Rippen Perforationen (3¹O enthalten.

2. Verdampfungsapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (30, 3D der Rippen in einem Winkel von mindestens k5° gegen die Horizontale geneigt sind.

3. Verdampfungsapparat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (30, 3D der Rippen mindestens zwei Reihen von Perforationen (3¹+) aufweisen.

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