DE1519558A1

DE1519558A1 - Filmmolekular-Destillationsvorrichtungen und Verdampfer

Info

Publication number: DE1519558A1
Application number: DE19651519558
Authority: DE
Inventors: Johnston James Sleator
Original assignee: Herny Balfour & Co Ltd
Current assignee: Herny Balfour & Co Ltd
Priority date: 1964-04-22
Filing date: 1965-04-22
Publication date: 1970-02-26
Also published as: US3316958A; GB1038204A; FR1443988A

Description

Dipi.-lng. Walter Meissner^——J'jiaoher

J, herbert&trässe

P»rnapreoher: 8 87 72 37 — Drahtwort! Invention Beri PÖätieheökkonto: W. M β lean er, Berlin-Went 12a 8 Bankkonto i VV₁ Meissner,. SeHlrtttr Sank Α.'Θ.ι DejSka _Ά

0·ΓΐΙη-Η_β(»ή».·, KüHöretondamm 130 1 BERLIN 38 CGRUNEWALD^, JCJ&h j £, flPfr ft.

HertertatreBe 22 .

1519858

HBNEt BAIFOTJR AND COMPANY LiMITED, Leven, Mfe, Schottland

Filiiimolekular- Destillat ions vorrichtungen und Verdampfer

Die Erfindung betrifft sogenannte Filmmolekular-Destillationsvor^ richtungen und Verdampfer der Art, die eine erhitzte innere Dreh» oberfläche aufweisen, die die Wand der Dastillationsvorrichtung oder des Verdampfers bildet und im folgenden als solche bezeichnet wird« An*Ordnungen dieser Art weisen weiterhin Vorrichtungen für das Zuführen des zu destillierenden oder zu verdampfenden Produktes auf diese Wand auf, sowie einen zu dieser Wand koaxialen Rotor, ferner ist eine Ausbreitvorrichtung oder zwei oder mehr Ausbreitvorrichtungen vorgesehen, die winkelförmig im Abstand zueinander um die Achse dieser Wand angeordnet sind, und diese Ausbreitvorriöhtüng oder Ausbreitvorrichtungen werden durch den Rotor getragen, so daß dieselben hiermit relativ zu der Wand drehbar vorliegen,, Diese Ausbrei tvorrichtung oder Ausbreitvorrichtungen sind so angepaßt, daß bei dem Umlaufen des Rotors das auf die Wand geführte Produkt in die lörm eines dünnen Films aufderselben ausgebreitet wird, und diese Ausreitvorrichtung oder jede der Ausbreitvorrichtungen weist ein sich längsseitig zu der Wand erstreckendes Wischerelement öder eine Reihe derartiger Wischerelemente auf, die auf entsprechende verschiedene Abschnitte der Wand längsaeitig zu derselben Das Wischer element oder jedes dieser Wischer element β ist a ο an dem Rotor angeordnet, daß Freiheit der Bewegung relativ in und aus einer Wisehberührung mit der Wand gegeben ist, und die Bewegungen in die Berührung hiermit werden durch Zentrifugalkraft ausgebildet* die ^ in döift Bauelement wirkt und sich durch die Drehbewegung desstlben <£ Ute di® JKötoraöhse bei dem Umlaufen des Rotors ergibt» Die l?örm des σ Y/iSöhe^elementös öder der Wischer ©lernen te zusammen mit der Anordnuiig ij derselben IMngsiSeitig zu dem Bauelement relativ zu der Rotor|tcns« "^ ist dergestalt, daß das oder die Bauelemente einwirken wäftfelNt die- ο selben iiögs der Wand wischen » um so das ££odult läiiigs in Mßhtung auf einen PröduktÄtiiilap i« d*r Bietiiiat ad er den iferdaÄpfer treiben, der an eiatr Steil« entfernt Vom der Stelle tngiördnet iet» an der das Produkt auf die Wafid geführt

BAD ORIGINAL

Bei einer bekannt en Aus führ ungs for m einer Destillations vorrichtung oder eines Verdampfers dieser allgemeinen Art liegen die Wischerelemente in Form von flachen Platten oder Blöcken vor, die alt der Wand der Bestillationsvorrichtung oder des Verdampfers kantenaeitig in Berührung kommen, wobei die forderen und hinteren flächen der Elemente praktisch rechtwinklig zu der Wand vorliegen» Die allgemeinen Ebenen der Elemente verlaufen radial oder praktisch radial gegenüber dem Rotor, und die Elemente werden für das Ausführen einei Bewegung relativ zu dem Rotor in un d aus der Berührung mit der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers in führungen an dem Rotor geführt« Eine derartige Bewegung verläuft geradlinig und in der Ebene des WIs ohel ententes,,

Ein derartiger Aufbau neigt aus, verschiedenen Gründen dazu nicht zufriedenstellend zu sein» Zunächst wirken die Wischerelemente nicht mit einer "Wischwirkung"* wie man sie üblicherweise so bezeichnet, sondern vielmehr mit einer ICratzwirkung, wodurch sich ergibt, daß es zwar mit derartigeil Elementen möglich ist, einen sehr dünnen Film des Produktes auf der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers auszubilden (und eine äerartige Ausbildung eines sehr dünnen.3?iIms ist in einigen Fällen sehr zweckmäßig), jedoch die Neigung vorliegt, und zwar insbesondere bei bestimmtön Produkten, daß die Elemente die Wand trocken kratzen, und dies ist in vielen Fällen unzweckmäßig.

Weiterhin besteht eine neigung, und auch dies wiederum bei bestimmten Produkten, daß die Produktschicht vor dem sich bewegenden Wisch· element von der vorderen Kante desselben aus nach vorne gespritzt wird, und ebenfalls die Produktschieht hinter dem Element von der hinteren Kante desselben aus wegsprüht» ...

Biese zwei nachteiligen Wirkungen werden mit Sicherheit vermieden oder jedenfalls doch erheblich bei der erfindungsgemäßen Destinations vorrichtung oder Verdampfer hintenangehalten» vermittels derer es weiterhin möglich ist allgemein verbesserte Leistungsfähigkeit im Vergleich zu de*» gesamten bekannten Destillations Vorrichtungen oder Verdampfern der gleichen allgemeinen Art zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird eins Fiiaimolekular^Destillatioosvorrichtung oder Verdampfer der beschriebeiaea Ari> geschaffen, bei der (a) daa oder jedes WIs eher element eine derartige Fora auf vte lsi», dap die Arbeite (fisch) fläche des Siemes t es ein gekrümmt; eii Profil · iö ei »fr Übene senkrecht zu der Mötoraehsö besitzt, wööti die auflen bezüglich der »vctae verläuft ife) das öder jedps, an dom Rotor angoordMet i&t_a dap dasö«lfee ^;i&'ä<sr "Sag©

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eine begrenzte schwebende Bewegung relativ hierzu in einer Ebene senkrecht zu der Rotorachse auszuüben und (c) diese Form des oder jedes Wischerelementes ist weiterhin dergestalt, daß Bezüglich des ^^smaßes der Freiheit der schwebenden Bewegung des Elementes bei Vorliegen des Elementes in Wischberührung mit der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfe»s dessen Arbeitsfläche mit der Wand längs einer Linie in Berührung steht, die sich zwischen den vorderen und hinteren Kanten der Fläche und mit einer Neigung gegenüber der Rotorachse befindet.

Bei einem Wiseherelement dieser Art, wie unter Ca), (b) und (c) definiert i führt die geneigte Anordnung der Wiacherlinie des Elementes relativ zu der Rotorachse zu der Wirkung eines progressiven

■ ■ . ·

Bewegens des Produktfilms längs der Wand der Destillationgsvorrichtung oder des Verdampfers in Richtung auf den Produktauslaß der Vorrichtung. Gleichzeitig weist das Wischerelement eine echte Wisch* wirkung auf, während dasselbe längs der Wand der Destillationsvorrlohtung oder des Verdampfers läuft und der Wirbel des in dem "Spalt¹* zwischen dem Teil der gekürmmten Arbeitsfläche des vor der Wißchlinie angeordneten Elementes und der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers ausgebildeten Produktes beding das Ausbilden eines positiven Films auf der Wand ohne Spritzen, oder" wenn ein geringfügiges Spritzen eintreten sollte, werden die Spritzer «ofort durch das Teil der Arbeitefläche des Elementes eingefangen und hierdurch, der Wand erneut zurückgeführt· In ähnlicher Wei»e führt das allmähliche lösen des Produktfilme von dem hinteren "Spalt¹⁴ hinter dar Wischlinie dazu, daß ein Sprühen verhindert wird oder falle ein geringfügiges Sprühen eintreten sollte, werden die Tropfen des Produktes unmittelbar durch das Teil der gekrümmten Arbeitsfläche des Elementes eingefangen, das sich hinter der Wischlinie befindet und somit wieder auf die Wand zurückgeführte

Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfuhrungs form ahmt das oder jedes Wischerelement ein Segment eines Zylinders nach, z.B. mit einer winkelförmigen Abmessung von praktisch 90°. Nach dieser allgemein bevorzugten Ausführungsform weist weiterhin das oder jedes Wiseherelement eine Mehrzahl Löcher auf, die sich hierdurch erstrecken und Trägerstifte für das Element aufnehmen, die in dem Rotor der Destinations vorrichtung oder des Verdampfers angeordnet' sind. Diese Löcher sind kreisförmig und liegen im Anstand zueinander längs einer geraden Linie vor, die (i) ^eriögfügig; nach Innen von einer der zwei Kanten des Wischerelementes angeordnet ist; diedie Führungskante bzw. die hintere Kante desselben darstellen, und zwär\ in. Abhängigkeit-davon,:· ob das Element durch die Stifte "-gezogen

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oder durch dieselben gedrückt wird,und (2) ist parallel zu dieser einen Kante angeordnet und (3) liegt mit einem Winkel gegenüber der Rotorachse bei Betrachten des Rotors im Aufriß dergestalt vor, daß das Element mit einem entsprechenden Winkel hierzu bei dieser Aufrißbetrachtung eingestellt ist.

Der Aufbau kann sodann dergestalt sein, daß der Durchmesser der löcher größer als der Durchmesser der Stifte ist, und die Differenz zwischen den zwei Durchmessern ist dergeactalt, daß bezüglich der Länge der löcher der Radius der Arbeitsfläche des Elementes, der Länge der Stifte, der Orientierung der Stifte relativ zu der Rotorachse in einer Ebene senkrecht hierzu und der Krümmungsradius der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers,das Element vollständige Freiheit zum Ausführen einer· schwebenden Bewegung an den Stiften praktisch in einer Ebene senkrecht zu der Rotorach^e zwischen einer nicht wischenden Lage, in der dessen Arbeitsfläche im Abstand zu der Wand der Destillationgsvorrichtung oder des Verdampfers vorliegt und einer Wischlage besitzt, in der dessen Arbeitsfläche in Berührung mit der Wand längs einer Linie vorliegt, die sich angenähert mittig zwischen den vorderen und hinteren Kanten des Elementes befindet und aufgrund der Neigung der Berührungslinie des Elementes gegenüber der Rotoraohse sich schräg zu der Rctorachse erstreckt, und die Richtung dieser Neigung ist dergestalt, daß die Schubkomponente dis Elementes auf den Produktfilm an der Wand der Destillations vorrichtung oder des Verdampfers bedingt durch diese Neigung in der Richtung des Froduktuaälasses der Destillationgsvorrichtung oder des Verdampfers verläuft»

Das Wischerelement oder Elemente kann in dem Fall einer Destillationsvorrichtung oder Verdampfers der oben beschriebenen allgemeinen Form jede von zwei typischen Formen aufweisen, die im folgenden als Form A und Form B bezeichnet werden.

Nach der Form A ist die Dicke des Elementes von dem einen zu dem anderen Ende hin einheitlich (d.h. praktisch axial zu dem Rotor dei Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers und von der vorderen Kante bis zu der hinteren Kante des Elementes, und das Element ahmt sodann ein Segment eines Zylinders nach, deseen innere und äußere Umfange einfache zylindörförmige Oberflächen Bind, die keine Vorsprünge aufweisen.

Bei der Form B ist die Dicke des Elementes wesentlich kleine? als die Länge der Löcher der Trägeretifte in dem Element, und dies· Löcher erstrecken sich durch Vorsprünge, die von dem Inneren Umfang des Elementes aus vorspringen und den Löchern die erforder-

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liehe länge vermitteln* Die Wischerelemente der erfindungsgemäßen Destillationsvorrichtung und des Verdampfers können aus jedem geeigneten. Material bestehen. In dem Fall der Form Λ können die Elemente zweckmäßigerweise aus einem Material mit Abrieb-fester Zusammensetzung aufgebaut, wie z₀B„ das Material, das allgemein unter der Bezeichnung Ferrobestos bekannt ist. In dem Fall der Form B kann das Material ein Metall oder Metallegierung darstellen, wie Z₀B. rostfreier Stahl oder es kann ein Kunststoff oder keramisches Material angewandt werden«,

Unter Anwenden von fischerelementen einer der angegebenen Formen A und B und in einem Fall, bei dem (wie dies gewöhnlich der Fall ist) eine Mehrzahl Ausbreitervorrichtungen in der Destillationsvorrichtung oder dem Verdampfer in Abständen voneinander um die Rotorachse herum angeordnet"sind, kann es sich um einen Aufbau handeln, bei dem jede Ausbreitervorrichtung eine Mehrzahl Wischerelemente aufweist, die hintereinander längsseitig zu der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers angeordnet sind und in gleichen Abständen zueinander zu dem Rotor vorliegen Die Elemente liegen in gemeinsam versetztem Verhältnis zueinander in den entsprechenden Ausbreitungs vorrichtungen längsseitig zu dem Rotor vor, so daß dieselben in der Lage sind gemeinsam die gesamte Oberfläche der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers wenigstens einmal bei jeder vollständigen Umdrehung des Rotors zu bewischen«,

Der Rotor der erfindungsgemäßen Destillationsvorrichtung oder Verdampfers' kann in dem Fall, wo die Wischerelemente auf Trägerstiften in der oben angegebenen Weise angeordnet sind, aus einem einzigen Rohr mit einem Durchmesser bestehen, der kleiner als derjenige der Wand der Destillations vorrichtung oder des Verdampfers ist, wobei dieses Rohr koaxial zu der Wand angeordnet ist und die Trägerstifte für die Wischer elemente von der äußeren Oberfläche des" Rohrs aus vorspringen ο

kann

Wahlweise/in einem Fall, wo weiterhin eine Mehrzahl Ausbreitungsvorrichtungen in der Destinations vorrichtung oder dem Verdampfer in Abständen zueinander um die Rotorachse angeordnet ist, der Rotor aus einer Mehrzahl getrennter Stützelemente für die Wischerelemente ■ oder das Wischer element der entsprechenden Ausbreitungs vorriehtungei bestehen, wobei die Stützelemente oder Stützteile in winkelförmigem Abstand zueinander um die Rotorachse entsprechend den Abständen an-

geordnet sind. 00 98 09/1308

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Wahlweise kann wiederum in dem letztgenannten Pail der Aufbau dergestalt sein, daß die Trägerstifte an den äußeren Enden radialer Speichen getragen werden, die sich von einem mittleren Stützteil aus nach außen hin erstrecken und einen Teil des Rotors bilden. Dieser Aufbau ist insbesondere vorteilhaft, wenn es sich bei dem Produkt um eine visicose I^orm handelt.

Y/ie bei der speziellen erfindungsgemäßen Aus f Uhr ungs form, die weiter μηten erläutert ist, kann der Aufbau dergestalt sein, daß die Achse der Destinations vorrichtung oder des Verdampfers senkrecht oder mit einem größeren Winkel kleiner als ein rechter Winkel gegenüber der Waagerechten verläift, und die Destillations vorrichtung oder der Verdampfer weist einen Kegel für das Sammeln und die Abgabe des Produktes an dem unteren Ende auf, und der Rotor weist an dem unteren Ende eine nach unten gerichtete konische Verlängerung auf, die an ihrem äußeren Umfang in einer kurzen Entfernung von äer inneren Oberfläche des Kegels für das Sammeln und die Abgabe des Produktes angeordnet ist. Dieselbe weist für diese Oberfläche wenigstens einen Wischer auf» Der oder jeder Wischer kann sodann-auf Trägerstiften getragen werden, die von der konischen Verlängerung aus vorspringen und längs derer der Wischer durch.Zentrifugalkraft in eine Wischberührung mit der Oberfläche des Auslaßkegels gedrückt wird»

Wahlweise zu dem Anwenden von Wischern für die innere Oberfläche des Auslaßkegels können auch Kratzer ange wandt werden, wie z.B. Kratzer, die in aktiver Berührung mit der Oberfläche des Auslaßkegels durch das Einwirken von Zentrifugalkraft gehalten werden,,

Die Destillations vorrichtung oder Verdampfer kanu so vorgesehen werden, daß bei jeder gewünschten Arbeit's temperatur und Druck, wie z_oB beil4$ kg/cm gesättigtem Wasserdampf oder 45O⁰O bei Anwenden von Diphenyloxyd in dem Mantel der Wand und einem Druck von etwa 1 χ 10" Torr bis etwa 8 kg/cm in dem Gehäuse gearbeitet wird. Man kann auch mit jeder anderen Temperatur/Druckkombination (unterdrück oder erhöhter Druck) arbeiten, um so die Bedingungen an das zu verarbeitende Produkt anzupassen«

Die Dimensionen können erhebliche Abänderungen erfahren. Bei einem typischen Fall einer Destillationsvorrichtung, deren Länge bezüglich, der Wand sich auf etwa 90 cm und deren innerer Wanddurchmesser sich auf etwa 30 cm beläyuft, sowie drei Ausbreitungsvorrichtungen im Abstand von 120? um die Achse des Rotors angeordnet sind, sowie jede Ausbreitungsvorrichtung drei Wischerelemente in versetztem Verhältnis bezüglich der Ausbreitungsvorrichtungen in der oben an-

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gegebenen Weise aufweist, besitzen die Wisdherelemente eine Länge von 15»2 cm, einen Außenradius von 5 cm und eine Dicke von 12,7 mm. Die radial aus den fiöhrenförmigen Stützteilen mit einem Durchmesser von 5 cm vorspringenden Stifte bilden einen Teil des Rotors_β ■ _t

Es sind verschiedene Abwandlungen möglich. So können z_eB. die Stiftlöcher in den Wischer elementen in der Ebene der schwebenden Bewegung des Elementes länglich und nicht kreisförmig ausgeführt werden. Allgemein sind jedoch kreisförmige Löcher bevorzugt, da dieselben mehr Baum zwischen dem Loch und dem Stift für das Austreten des Produktes lassen, das ansonsten sich in dem Loch ablagert und dasselbe verstopft. Anstelle von Zylindersegment-artigen Wischerelementen können gegebenenfalls auch vollzylinderförmige Wischerelemente angewandt werden» Die Wischerelemente, die in diesem Fall röhrenförmige Fen·t aufweisen, sind an geeignet geneigten, bezüglich der Rotorachse) Stiften befestigt, die sich langsseitig zu dem Rotor erstrecken. Auch hier sind Jedoch allgemein Zylinders egmentförmige Wischerelemente bevorzugt.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 und 2 zeigen ein typisches Wischerelenient der Form A, wie-es in einer erfindungagemäßen DestillaßionaTorrichtung oder Verdampfer angewandt wird, wobei die Figo 1 ein Aufrip des Elementes und die Fig. 2 eine Bndansicht desselben ic Blieiu »Mang des Pfeils nach der yig. I darstellen.

Fig. 3 und 4 sind ähnliche Ansichten, die ein typiaches Wischerelement der Form B wiedergegeben, wie es in einer erfindungsgemäßen Destinations vorrichtung oder Verdampfer angewandt wird.

Fig. 5 ist eine allgemeine Ansicht einer erfindungsgemäß aufgebauten Film verdampfungsanlage

Fig. 5 ist ein weggebrochener axialer Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Filmverdampfer, wobei der die Wischerelemente tragende Rotor des Verdampfers in diesem Fall torpedoförmig ist, während, wie weiter unten gezeigt, der Rotor des Verdampfers nach der Fig. eine Form aufweist, die (im Vergleich zu der Länge) einen Zylinder mit relativ großem Durchmesser nachahmt, der auf einem Kegelstumpf angeordnet ist. „

Fig. 7 ist ein weggebrochener Querschnitt durch den Verdampfer nach der Figc 6 längs der Linie 7-7 derselben.. ·

Figo 8 ist eine weggebrochene Ansicht im Schnitt durch dec Verdampfer nach der Fig_c 6 längs der Schnittlinie 8-8 derselben, und

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diese Sarstellung ist in einem größeren Maßstab als-die Fig. 6 und 7 wiedergegeben,

Fig. 9 ist ein weggebnochener Querechnitt durch eine erfindungs*· gemäße Destillationsvorrichtung oder Verdampfer, wobei jeder Satz axial im Abstand zueinander angeordneter Wischer durch ein Rohr getragen wird, das denselben speziell, wie weiter oben erläutert, zugeordnet ist.

Das in den Mg. 1 und 2 gezeigte Wischerelement weist die oben beschriebene Form eines Quadranten eines Zylinders auf und besitzt zwei Stiftlöcher 1,2.

Das in den Pig. 3 und 4 gezeigte Wischerelement liegt ebenfalls in zylinderförmiger Quadrantenform vor, weiet jedoch geringere Dicke als das Element nach den Fig. 1 und 2 auf. Der Körper des Elementes ist mit Vorsprüngen 3 und 4 versehen, deren Bohrungen einen Teil der Stiftlöcher des Elementes bilden, wie es weiter oben erläutert ist.

Die in der Pig. 5 gezeigte Anlage weist einen Filmverdampfer B auf_t der ein senkrecht angeordnetes Gehäuse 5 mit Wasser dampf »ent el' umschließt, wobei das Gehäuse in Form eines Zylinders vorliegt, der koaxial über einen Kegelstumpf angeordnet ist.

Der Dampfmantel des Gehäuses 5 ist durch das Bezugs zeichen 6 gekennzeichnet und über dem Gehäuse koaxial zu demselben liegt ein Dampf aufnehmendes Gehäuse 7 mit einem Dampf auelaß 8 vor, der mit einem Dampfabzugsrohr 9 in Verbindung steht. Dieses Eohr führt zu dem Einlaß des Kondensators 10, desaien Auslaß 11 durch ein Eohr 12, das durch ein Ventil 13 gesteuert ist, mit dem Einlaß einer Kondensat/Vakuumpumpe 14 verbunden ist, die durch einen Motor 15 «ng« trieben wird.

Die zuzuführende Flüssigkeit wird in den Verdampfer durch ein« Speisepumpe 16 eingeführt, die mit einer Speiseleitung 17 in Verbindung steht. Durch deren Auslaß 18 wird die Flüssigkeit auf 'eine ringförmige Verteilervorrichtung (nicht gezeigt) gegeben, die lsi Inneren des Verdampfers unmittelbar benachbart zu der oberen Seite des Gehäuses 5 angeordnet ist. Diese Verteilervor±ich.tung arbeitet dergestalt, daß die Flüssigkeit gleichmäßig um den oberen Hand der inneren (erhitzten) Oberfläche des Gehäuses verteilt wird, und von* diesem oberen Hand aue beginnt die Flüssigkeit sodann nach unten längs ^dieser Oberfläche durch Schwerkrafteinwirküng zu fließen· Späterhin wird dieser Flußin Richtung nach unten durch die antreibende Wirkung der 'ff is eher dee Verdampfers in der oben beschriebener

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'Weis β ν lint erstützte

Koaxial im Inneren der durch das Gehäuse 5 und die Anordnung 7 für die Aufnahme des Dampfes gebildeten Anordnung ist ein Rotor angeordnet, der durch einen starren Zylinder 19 gebildet wird, der über und in Verbindung mit einem starren stumpfkegeligen Teil 20 vorliegt. Dieser Rotor liegt im Abstand zu dem Gehäuse 5 über die gesamte Tiefe desselben· mit einem relativ schmalen ringförmigen Raum 21 vor»

Das Verdampfen der Flüssigkeit erfolgt innerhalb des Raums 21 und die Dämpfe steigen darin in die den Dampf aufnehmende Anordnung 7 auf, um so dieselben in dem Kondensator 10 äwecks Kondensation in herkömmlicher Weise durch die Einwirkung der Pumpe 14 abgezogen werden.

Der Rotor 19»20 ist drehbar an einem obereipager aufgehängt, das in einer Anordnung 22 getragen wird und eine Anordnung für das Abdichten des inneren Raums der Anordnung 7 für die Aufnahme des Dampfes aufweist.

Der Rotor 19,20, der in der Richtung des Pfeils R umläuft, wird ebe] falls an seinem unteren Ende in einem. lager 23 getragen, das an einem oberen Stützteil 24 getragen wird_o Dasselbe liegt in dem Gehäuse'des Verdampfers vor und wird durch einen oben angeordneten Motor 25 über ein Schneckengetriebe 26 angetrieben.

Das untere Ende des Raums 21 steht über dem Produktauslaß 27» ein Ventil 28 und ein Ablaßrohr 29 mit Wasserdampfmantel mit einer Extraktionspumpe 30 in Verbindung, die durch einen Motor 31 angetrieben wird,

If! Inneren des ringförmigen Raums 21 ist zwischen dem Gehäuse 5 und dem Rotor 19»2O eine Reihe Stangen 32 angeordnet. Diese Stangen, die im gleichen Winkelabstand um die Achse des Verdampfers herum vorliegen, werden durch den Rotor 19,20 ortsfest getragen und bilden eine einstückige Ausfuhrungsform hiermit,,

Von jeder der Stangen 32 aus springen praktisch radial von dem Verdampfer eine Reihe 3tiftpaare 33,34 vor, An jedem Stiftpaar 33, -H wird ein Wischer B getragen, der entweder die in den Fig. 1 und c gezeigte Form A oder die in den Fig. 3 und 4^zeigte Form B aufweisen kann. In jedem Fall weist der Wischer eine'derartige Form •iuf, daß er das kennzeichnende--Merkmal a der drei zusätzlichen Kennzeichnenden Merkmale a,b, und c der Wischerelemente der erfin-Ί ungs ge maß en Destinations vorrichtung oder Verdampfers in der oben beschriebenen Weise besitzt und ist so an dem Rotor 19,20 - 10 -

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(vermittels der Stifte 33»54·) angeordnet, das derselbe das kennzeichnende Merkmal b dieser drei kennzeichnenden Merkmale aufweist und besitzt weiterhin eine derartige Form, da£ er daa kennzeichnende Merkmal c dieser drei kennzeichnenden Merkmale besitzt* · Bezüglich des kennzeichnenden Merkmals c ergibt sich, da,ß die Stil te 33, 34 längs einer linie angeordnet sind, die im Aufriß des Verdampfers gegenüber der senkrechten Achse des Verdampfergehäuses geneigt ist, so daß, wie weiter oben ausgeführt, die Wischlinie .des zugeordneten Wischers bei Vorliegen des letzteren in der Arbeitslage (Wisch)lage relativ zu dem Verdampfergehäuse sich zwischen den vorderen und hinteren Kanten der Arbeitsfläche des Wischers und mit einer Neigung gegenüber der Rotorachse befindet. Die Richtung dieser Neigung ist dergestalt, daß die An trie bs wirkung des Wischers in Richtung nach unten und somit in Richtung auf den Produkt aus laß 27 des Verdampfers vorliegt.

Es ergibt sich weiterhin, daß die Wischer W an aufeinanderfolgenden Stangen 32 um die Achse des Rotors herum versetzt zueinander axial bezüglich des Rotors vorliegen, an so eine Anordnung zu ergeben, bei der die gesamte Länge des Gehäuses £5 durch die Wischer öewischt wird, wenn man dieselben in ihrer Gesamtheit betrachtet. "

Es versteht sich, daß die Anzahl, der Abstand (sowohl axial als auch um den Umfang des Verdampfers) und die Größe (relativ zu der Größe des Verdampfers) der Wischer von den Arbeitsbedingungen des Verdampfers abhängen. Die hier gezeigte spezielle Anordnung ist somit beispielsweise zu verstehen»

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 weist der Rotor 35 des in diesen Figuren gezeigten Verdampfers Torpedoform auf, wie es weiter oben ausgeführt ist. Somit setzt sich die geoemetrische Form aus einem länglichen Zylinder zusammen, der an den zwei Enden ein Paar entgegengesetzt gerichteter Kegelstümpfe aufweist. Es erfolgt in der Richtung des Pfeils X im Inneren eines länglichen und mit Wasserdampf mantel versehenen Gehäuses 36 (der Wasserdampf· mantel dieses Gehäuses ist in den Fig. nicht gezeigt) ein Umlaufen, dessen Form über das Hauptteil der Länge desselben zylinderförmig ist. Das untere Teil 37 des Gehäuses ist stumpf kegelig, um mit dem unteren Ende des Rotors 35 übereinzustimmen „ Innerhalb des ringförmigen Raums 37 sind zwischen dem Rotor 35 und dem Gehäuse 36 drei Reihen w ähnlicher Form angeordnet und in ähnlicher Weise wie die Wischer W des Verdampfes nach der Fig. 5 befestigt, mit der Ausnahme, daß die Trägerstifte 38,39 direkt, idem torpedoförmigen Rotor 35 getragen werden, wie es ohne weite-

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res aus den Figuren ergibt. Wie bei dem Verdampfer nach der Fig. 5 liegen die Wischer w jeder Heiken derselben in einem derartig versetzten Verhältnis zu denjenigen der benachbarten Reihen vor,· -daß die gesamte Länge des Gehäuses 36 durch die Wischer bewischt wird, und wie auch bei dem Verdampfer nach der Fig. 1 sind die * (Bägerstifte 38,39 so angeordnet, daß die Wischlinien der Wischer eine geringfügige Neigung (in dem Aufriß des Verdampfers) gegenüber dar Achse des Gehäuses 36 besitzen« Die Neigung liegt in einer derartigen Richtung vor, daß sich eine antreibende Kraft der Wischer in Richtung nach unten und somit in Richtung auf den Produktauslaß 0 des Verdampfers ergibt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 zeigt diese Figur einen der Wischer w in dir Arbeite (Wisch)lage. Man sieht, daß bei Vorliegen des Wischers in dieser lage, in die derselbe aufgrund der Zentrifugalkrfä|e_i^e^|gcht wird, die auf den Wischer einwirken, da die Anordnung eieh dem Rotor 35, dem Trägerstiften 38,39 und den Wischern ι» innerhalb des Gehäuses 36 umläuft, der Wischer in Berührung mit dem Gehäuse. 36 an der Stelle ρ vorliegt, die in der Wischlinie 1 (Fig. 6) des Wischers liegt, sowie der Trägerstift 38 an der Stelle q vorliegt. Bei Vorliegen in dieser Lage ist der Wischer ebenfalls in Berührung mit dem Trägerstift 39 an einer identischen Stelle längs desselben, und dieser Punkt und der Punkt q an dem Stift 38 werden zusammen einen Kegelstumpf bil den für den Wischer, um den dereell>e schwenkbar ist, und zwar in einer Ebene praktisch senkrecht zu der Rotoraeiise und relativ zu dem Gehäuse 36, wobei dir Wischer seine ausbreitende Funktion auf die Flüssigkeitsschicht ausübt, die längs der Gehäuseaberfläche nach unten fließt. ■

Was hier bezüglich der Arbeitsweise der Wischer w ausgeführt worden ist, gilt ebenfalls im Prinzip für die Wischer W des Verdampfers nach der Fig. 5 und bezüglich aller Wischer, die in einer* erfindungsgemäßen Destillationsvorrichtung oder Verdampfer angewandt werden»

Nach der Fig. 9 sind die die Wischer ww tragenden Rohre durch das Bezugs zeichen 40 gekennzeichnet» Die drei Rohre bilden ein einstückiges Bauelement mit dem Rotor des Verdampfers. Man sieht, daß die Wischer an den Rohren über Trägerstifte 41* wie bei den oben beschriebenen Aus fuhr ungs for inen, befestigt sind»

Die Fig. 10 und 11 (bisher noch nicht erwähnt) geben größtenteils in XJsrißform eine Außenansicht einer Verdampfungsvorrichtung oder Best illations vorrichtung wieder* die allgemein äimlich__äer Vor-

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richtung nach der Pig. 5 ist, jedoch geringfügig unterschiedliche Proportionen aufweist, wie es der Vergleich der entsprechenden Figuren zeigt.

Bestimmte Teile der Vorrichtung, und zwar unter anderem der Kondensator und die Konelensator/Vakuutnpumpe und deren Antriebsmotor sind in diesen Figuren weggelassen. Die Fig. 10 ist ein Aufriß und die Fig. 11 ist eine Draufsicht,

Unter Anwenden der gleichen Bezugsbuchstaben und Bezugs zahlen wie bei der Fig. 5 weist die Anlage nach den Fig, 10 und 11 einen Filmverdampfer E auf, über den eine Anordnung 7 für die Aufnahme des Dampfes angeordnet ist, die einen Dampfauslaß aufweist. Dieser Auslaß steht in einem Kondensator (wie ausgeführt, nicht gezeigt) .vermittels eines Abzugsrohr (ebenfalls nicht gezeigt) in Verbindung» Das Abzugsrohr iülirt zu dem Einlaß des Kondensators, dessen Auslaß über ein Steuerventil mit dem Einlaß einer Kondensator/Vakuumpumpe in Verbindung steht, die durch einen Motor angetrieben wird. Alle diese Bauelemente liegen in der erfindungsgemäßen Ausführungsform vor, wie es in der Fig. 5 gezeigt ist,'

Die Speiseflüssigkeit wird durch den Verdampfer E veiaittels eines Speiseeinlasses 18 eingeführt, unad 'das Produkt verläßt den Verdampfer über einen Produktauslaß 27» der durch ein Ventil 28 gesteuert wird. Der Auslaß 27 an dem unteren Ende des kegelförmigen Teils E₁ des Verdampfers ist unmittelbar unter dem zylinderförmigen Teil 6 desselben angeordnet. Auch diese Aus f uhr ungs form entspricht dem AQfbau nach der Fig. 5.

M ist ein Motor, der in Antriebsverbindung mit dem Rotor des Verdampfers steht, Dieser Rotor weist allgemein den Aufbau aufι wie er unter Bezugnahme auf dieFig. 1,2,3»4»5 'und 8 beschrieben ist. Das gleiche trifft auch auf das Gehäuse des Verdampfer« zu

Der Verdampfer E ist auf einer Stützanordnung S befestigt, die eine BUhne P für. das Personal in der üblichen Weise auffreist»

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BAD

Claims

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Dipl. ing. Waiter Meissner Dfpi.-ing. Herbert Tischer

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1, Filmmolekular-Dästillationsvorrichtung oder Verdampfer, dadurch: gekennzeichnet, daß (a) das oder jedes Wischer element eine derarti· ge Form aufweist, j^_aß die Arbeits (Wisch)fläche des Elementes ein gekrümmtes Profil in einer Ebene senkrecht zu der Rotoraehae besitzt, wobei die Krümmung nach außen bezüglich der Achse verläuft, (b) das oder jedes Wischerelement so an dem Rotor angeordnet ist, daß dasselbe in der Lage ist, eine begrenzte schwebende Bewegung relativ hierzu in einer Ebene senkrecht zu der Rotorachse auszuüben, und (ο) diese Form des oder jedes Wischerelementes weiterhin dergestalt ist, daß bezüglich des Ausmaßes der Freiheit der schwebenden Bewegung des Elementes bei Vorliegen des Elementes in Vifischberührung mit der Wand der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers dessen Arbalts fläche mit der Wand längs einer Linie in Berührung steht! die sich zwischen den vorderen und hinteren Kanten der Fläche und mit einer leigung gegenüber der Rotorachse befindet*

2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Wischerelement einem Segment eines Zylinders nachge-* arbeitet ist.

3« Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Segment eine winkelförmige Abmessung von praktisch 00^p aufweist.

4p Vorrichtung nach Ansprüchen 2 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß das oder jedes Wischerelement eine Mehrzahl Löcher aufweist, die sich durch dasselbe eratrecken und Trägerstifte für das Element aufnehmen, das in dem Rotor der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers angeordnet ist.

5ο Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher kreisförmig sind. .

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6. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 oder 5_t dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher kreisförmig sind und im Abstand zueinander längs ' einer geraden Linie vorliegen, die (l) geringfügig nach innen von einer der zwei Kanten des Wisoherelementes angeordnet ist, die die Führungskante bzw. die hintere Kante derselben darstellen, und zwar in Abhängigkeit davon, ob das Element durch die Stifte gezoger oder durch dieselben gedrückt wird, und (2) parallel zu dieser ■einen Kante angeordnet ist und (3) mit einem Winkel gegenüber der Rotorachse bei Betrachten des Rotors im Aufriß dergestalt vorliegt, daß das Element mit einem entsprechenden Winkel hierzu bei dieser Aufrißbetraohtung eingestellt ist.

7» Verrichtung nach Anspruch 5 oder Ansprüchen 5 und 6, dadurch

gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Löcher größer als der Durchmesser der Stifte ist, und die Differenz zwischen den zwei Durchmessern dergestalt ist, daß bezüglich der Länge der Löcher der Radius der Arbeitsfläche des Elementes, der Länge der Stifte, der Orientierung der Stifte relativ zu der Rotorachse in einer Ebene senkrecht hierzu und der Krümmungsradius der Wand der Destillatione vorrichtung oder des Verdampfers, das Element vollständige Freiheit zum Ausführen einer schwebenden Bewegung an denStiften praktisch in einer Ebene senkrecht zu der Rotorachse zwischen einer nicht wischenden Lage, in der dessen Arbeitsfläche im Abstand zu der Wand vorliegt und einer Wischlage besitzt, in der dessen Arbeitsfläche in Berührung mit der Wand längs einer Linie vorliegt, die sich angenähert mittig zwischen den vorderen und hinteren Kanten des Elementes befindet und aufgrund der Neigung der Berührungsliuie des Elementes gegenüber der Rotorachse sich schräg zu der Rctorachse erstreckt, die Richtung dieser Neigung dergestalt ist, daß die Schubkomponente des Elementes auf den Produktfilm an der Wand der Vorrichtung oder des Verdampfers, bedingt durch diese Neigung in der Richtung des Produktauslasses der Destillationsvorrichtung oder des Verdampfers verläuft«

8, Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke eines oder jedes Wischerelementes von dem einen zu dem anderen Ende und von der vorderen Kante zu der hinteren Kante des Elementes einheitlich ist.

9β Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, deß die Dicke eines oder jedes Wischerelementes wesentlich kleiner ale die Länge der Löcher der Trägerstifte in dem Element ist, diese Löcher sich durch Vorsprünge erstrecken, die von dem inneren Jmfyi _:,

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dee Elementes aus vorsptingen und den löchern die erforderliche

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10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Wischerelement aus einer abriebfesten Zusammensetzung· aufgebaut ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mae se Per rob es tos ist,

12. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Wischerelement aus einem Metall oder einer Metalllegierung, einem Kunststoff oder einem keramischen Material besteht. .

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallegierung rostfreier Stahl ist,

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl Ausbreitervorricht ungen in der Destillationsvorrichtung oder dem Verdampfer in Abständen voneinan der um die Rot or achse herum angeordnet ist, wobei jede Ausbreitervorrichtung eine Mehrzahl Wischerele:nente aufweist, die hintereinander längsseitig zu der Wand der Destillati ons vorrichtung oder des Verdampfers angeordnet sindund in gleichen Abständen zueinander zu dem Eotor vorliegen, die Elemente in gemeinsam verseiEtem Verhältnis zueinander in den entsprechenden Ausbreitervorrichtungen längsseitig zu dem Rotor vorliegen, so daß dieselben in der Lage sind, gemeinsam die gesamte Oberfläche der Wand der Destinations vorrichtung oddr des Verdampfers wenigstens einmal bei jeder vollständigen Umdrehung des Rotors zu bewisdb, en .

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15. Vorrichtung nach Ansprüchen 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

daß der Rotor aus einem einzigen Rohr mit einem Durchmesser besteht, der kleiner als derjenige der Wand der Destillat ions vorrichtung ist, wobei dieses Rohr koaxial zu der Wand angeordnet ist und -die Trägerstifte für die Wischerelemente von der äußeren Oberfläche des Rohrs aua vorspringen.

16. Vorrichtung nach Ansprüda en 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor aus einer Mehrzahl getrennter Stütz elemente für die Wischerelemente oder das Wis cherelement der entsprechenden Ausbreitervorrichtungen besteht, wobei die Stützelemente oder Stützteile in winkelförmigem Abstand zueinander um die Rotorachse entsprechend den Abständen angeordnet sind*

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17c Vorrichtung nach einem der vorangehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnetι daß die Trägerstifte an den äußeren Enden radialer Speichen getragen werden, die sich von einem mittleren Stützteil aus nach außen hin erstrecken und einen Teil des Rotors bilden.

18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse dtr Destillationsvorrichtung oder äes Verdampfers senkrecht oder mit einem größere» Winkel kleiner als ein rechter Winkel gegenüber der Waagerechten verläuft, und «i die Destillationsvorrichtung oder der Verdampfer einen Kegel für das Sammeln und die Abgabe des Produktes an dem unteren Ende aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor an dem unteren Ende eine nach unten gerichtete konische Verlängerung aufweist, die an ihrem äußeren Umfang in einer kurzen Entfernung von der inneren Oberfläche des Kegels für das Sammeln und die Abgabe des Produktes angeordnet ist.

20.' Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Wischer auf Trägerstiften getragen wird, die von der konischen Verlängerung aus vorspringen und längs derer der Wischer durch Zentrifugalkraft in eine Wischberührung mit der Oberfläche des Auslaßkegels gedrückt wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der oder jeder Wischer ähnliche Form wie das Wiseherelement oder Wischer elemente der Destillaticnsvorrichtungoder des Verdampfers aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet., daß die linie der Wischberührung des oder jedes Wischers mit der Oberfläche des Kegels für das Sammeln und die Abgabe dpa Produktes parallel zu der Rotorachse vorliegt·

23· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor' an dem unteren Ende desselben eine sich nach unten erstreckende konische Verlängerung aufweist, die an dem äußeren Umfang in kurzer Entfernung von der inneren Oberfläche des Kegels für das Sammeln und die Abgabe des Produktes vorliegt und wenigstens einen Kratzer aufweist, der dazu dient, 'die innere Oberfläche bei dem Umlaufen des Rotors zu reinigen.

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24. Vorrichtung nach Anspruch 23V dadurch g Kratzer in aktiver Berührung mit der innere Zentrifugalkraft gehalten wird.,

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