DE1519560A1 - Verfahren zum Eindaempfen von Krustenbildner enthaltenden Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Eindampfen von Ky-us-t-Nenbilchier enthaltenden Flüssigkeiten.

  Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eindampfen von

  Krustenbildner enthaltenden Flüssigkeiten.

  Es sind Wärmeübertragüngekolonnen zum Aufwärmen von FlüssigkeiteT

  bekwmtl, bei denen der Wärmeübergang über Reizflächen erfolgt.

  An diesen Heizflächen bilden sich Krusten aus Materialien, die

  zunächst in der Flüssigkeit gelöst sindv deren Löslichkeit aber

  mit der Temperatur abnimmt-und die dann demzufolge ausgeschieden

  werden. Diese Krusten hindern den Wärmeübergang an den Heiz-

  flächen und beeinträchtigen die Fuz)ktion der Ilrärmeübertragungs-

  kolonne.

  Wegen dieser Krastenbildung beschränkt man sich zura Beispiel baim

  Eindampfen von Seewaseer auf eine Temperaturg die weit iLnterhe:Lb

  der möglichen liegt und auf einen Eindickungegrad, der weit unter-

  halb des möglichen liegt, damit die löslichkeitsgranze der Krusten-

  bildner nicht überschritten wird und die KrustenbIldung vermieden

  wird, Durch diese Beschränkung hinsichtlich der Temperatur und

  des Eindickungegrades wird jedoch die Wirtschaftlichkeit des Ver--

  dampfungsverfahrens erheblich beeinträchtigt; derm dieses kann

  am wirtschaftlichsten betrieben werden bei möglichst hoher Tem-

  peratur und bei einem möglichst hohen Eindickungegrad.

  Aus den gleichen Gründen ist die bei dies-en bekannten

  verfahren anfallende Sole nicht so konzentriert, daß sie ohne wei-

  teren in der chemi'sche# Ingultrie Soda-, Natronlauge-

  n a n ic enZ3Fer?a#zr-Jn

  und Chlorgew:Lznmg und d»rglet 1 -q- tbaam welterverarbeitet

  werden kwm.

  Aufgabe der Erfindung ist ös, ein Verfahren der eingangs genannte.-i

  rD

  Art so auszugestaltene daß auf möglichst wirtschaftliche

  die Sole hochgradig konzentriert werden Icann.

  Di e Erfindung , iot dadurch gekennzeie',met" daß die

  in einem Vorwgrmvorgang an warmem Schüttgut angeligc%r-'ü- rerden,

  dann mit dem Schüttgut aus der Flüssigkeit abgezogen -werden, und

  daß dann. die krustenbildnerfreie Flüssigkeit auf Ve2:dmapft;ng.,i-

  temperatur gebracht wird.

  Als Schüttgut kommen alle festen Materialien in Frage., die nialit

  in wesentlichen Umfaag in der Flüssigkeit in Lösung gehen, zum

  Beispiel Schrrter, Kunstatoffeg Metalle oder andere anorganische

  Verbindungen oder Kombinationen aus den genannten Naterialien.

  Das Schüttgut gibt@ während es bich innerhalb der zu erwärmende.,.-

  Zlüssigkeit befindet, seine Wärme an die Flüssigkeit ab und er-

  wärmt diese. Ist dies gescheheng dimn istüas Schüttgut zunächs-it.

  für einen weiteren Wärmeaustausch unbrauchbar. Es wird demzufolge

  nun der Flüssigkeit abgezogen. Da sich die Krusten immer an den

  heißesten Stellen absetzen@ also an den wärmeaustenschenden Plä-

  aheng hier also en der Oberfläche des Schüttguten,--werden die

  Kmaten mit dem Schüttgut aus der Plüssigkeit abgezogen, Sie können

  da= durch Rüttelnp Reibenp Pressen oder dergleichen mech9nig3che

  oder chemische oder pbysikalische Einwirkung von dem Schättgut

  entfernt werden. Das Bebüttgut steht mm wieder In der ursprüng-

  lieben Pom zur Verfügung und kann erneut erwärmt und der Flüssig-

  keit zugegeben werden.

  Das SchÜttglit mitßg bevor es in die einzudampfende Flüssigkeit

  eingegeben wird, erwärmt werden. HierfÜr kam man'eine besondere

  Wärntevorrichtung vorsehen. Vorteilhaft im Interesse einer mögl4.eilst

  intensiven Ausnutzung der vorhandenen Heizmittel ist jedoch, daz

  Schüttgut dt.,.rch das aus dem Dampf t"yewoiinene Kondensat im Gegenstrom

  zu. e-.c#iärmene bevor es der einzudampfender, FlüsEigkeit zugegeben

  eines besonders guten Wä i ueaustausches empfiehlt es

  rah die zu env92.,meiide Fl.tisdig--

  das Schüttgut im Gegenstrom du.

  zu Die zu c,..-##-iqärme-nde Flüssigkeit L#1--reb-G beim Erwär,-

  ,iten iiifo*IL.ije spezifischen Cerichtsverlustes. nach oben" Verwer--Jet

  man Schüttgut, das spezifisch schwerer ist als die Flüssigkeit.dann

  kann man dieses unter Schwerkraftwirkung in der Flüssigkeit fördern.

  E#- sinki; dann nach unt-en entgegen der Plüssigkeitst-römung.

  In entsprechender Wc,;ise kann ma:a natürlich auch beim

  U ut verfahren. In die em Fall kühlt

  vom Konäensat zum SchUtt-,- 0

  sich allerdings bei, dem Viä:Lmetausch das Kondensat ab, so daß es

  erforderlich iatt die gewUnschte steigende Strömiuig des Kondensats

  durch ein Druckgefälle zu erzwingen.

  Bei Verfahren nach der Erfindurg werden die Yr,.zsteiibill'Iner durch

  ffias Sel-#tiltiigu-L'i aaus dur Flüssigkeit abgezogen. Die Krustenbi:#Aner

  können dabei auch nicht In die bei der anschließenden Yerdampfüng

  zurückbleibende Solo gelangen. Diese Sole istt wenn man nirt- 34.e

  #rarr..ürmung weit genug treibt und :Mr einen ausreic.henden D.7:ech-

  Satz fült Sehüttgut oorgt, lcrustenb.-»Ll&"ierfre:*i-. Diese Sole lra21ii

  dalierg wenn es-nötig oder envUnso.4-# sein sollte. mit konventionel-

  len Vi3rdezipfe--"-verfalLr-en beliebig reiter eingeds-ripft we,>2,#deri" ohne

  daß die eingangs beschriebenen" durch Ki%iste-zil)ildiier hervorge-

  ruferien Schwierigkei*#en zu erwarten sind..,

  Bei der Amvendung der Erfindung> kommt es darauf an, daß sich die

  Kruetenbildner schnell und vollständig an dem Schüttgut absetzen.

  Aus diesem Grunde empfiehlt es sichu Schüttgut zu verwenden, das

  mindestens in der Obefläche aus Material irtit einer chemischen

  Affinität zum Nrustenbildriermaterial besteht, die größer ist als

  die der übrigen festeng mit der sich erwärmenden Flüssigkeit in

  Kontakt geratenden Teile.

  Die Erfintimmg wird nun anhand der beigefügten Zeichnung" in der

  eine Seewaseerverdampfungsanlage zur Ausübung des Verfahrens

  naäh-der Erfindung scheltbildmäßig dargestellt ist, näher erläutert,

  In d(,-.r Zeielmung ist iait 1 eine Vlä=eilbertragwgEikol.onnep mit 2

  ein Kondo-noatkMer#, mit 3 ein EntsDa=ungsverdampfer für Direk«#-

  kondensation und mit 4 ein Verdampfer konventioneller Baue,*rt

  bezeichnet4 Die mit Pfeilen versehenen Striche stellen Dampf-

  oder Wasserleitungen dar# und zwar die gestrichelteng solche für

  Seewasser oder Sole und di e ausgezogenen% solche f(Ir das Kondensat.

  Mit 5 ist ein So hüttgutlitt bezeichnet, der von einer unten an der

  Wärm'ellbertragungekolonne 1 angebrachten Austrageschleuse 6für das

  .Schilttgut zu einer oben an dem Kondensatkühler angebrachten

  Zel.Iradeintritteschleuse für dag schüttEut führt. mit 8 ist einf.

  weitere Schtittgut-förderstrecke bezeichnete die von einer Austritts-

  schleuse 9 an unteren Ende des Kondenoetkühlers zu einer Zellraü-

  eintr#itteschleuse 10.am oberen Ende der Wärmeübertragungskolonne

  Die beiden Austritteschleusen'6 und 9 bestehen aus-einer flach am

  Boden des zugehörigen Behälters angeordneten Plachschneckeg die um

  eine senkrechte Achse drehbar ge lagert ist. und durch einen Antriebs-

  motor 11 beziehungsweise 12 antreibbar ist. Der Austritt für das

  SchUt-Vgat liegt an der Peripherie dieser Schnecke. Die Austrage-,

  schleusen 6 und 9 sind so ausgebildet, daß dort Flüssigkeit weitgehenC

  zurlIckgehalten wird. Den Austragaschleusen 6 und 9 ist je ein Trockner 13" 14 nachgeschaltet, in dem das ausgeschleuste Schüttgut getrocknet wird. Dem Trockner 14 ist eine Krustenentfernungsvorrichtung 15, zum Beispiel eine Rüttelvorrichtung, nachgeschaltet. Die weiteren Einzelheiten der-Ausgestaltung der in der Zeichnung dargestellten Anlage und ihrer Elemente ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der #,,tirkungs- und Betriebaweise.
• Gemäß dem Pfeil 16 wird ein-mdempfendes Seewasser eingegeben,-das über ein Düsensystem 16 am unteren Ende der Wärmeübertragungskolonne 1 in dao Innere'der Wärmeübertragungskolonne 1 eingedrückt wird. Das Seewasser tritt dort gemeinsam mit in dem Troe--eier 14 von dem Schüttgut abgezogenen Wasser ein. Das Wasser steigt der Wärmeübertragungekoloxme noch-oben und tritt dort über ein Düsensystem 17 aus der Viärmeübertragungskolonne 1 aus. Auf dem Wege von dem Maensystem 16 zum DUsensystem 17 wird die Flüssigkeitdurch entgegenströmendes aufgewärmtes Schüttgut so weit erwärmt. daß die Krustenbildner ausgeschieden werden. Die Krustenbildner schlagen sich dabei an den heißesten Flächeng das sind hier die Oberflächen des Schüttguteag nieder. Das Schüttgut mit den an seiner Oberfläche haftenden Krustenbildnem wird über die Austrageschleuse 6 abgezogen" in dem Trockner 14 getrocknetg in der Krustenentfernervorrichtung 15 von den K:#ustenbil gnern gereinigt und Im gereinigten zustand über den SchüttgutliftVzur Zellradeintrittsschleuse 7 gefördert. Dort tritt es in den Kondensatkühler -2 ein, sinkt in diesem ab und wird dabei'durch das in dem Kondensatkühler enthaltene heiße Kondensat aufgeheizt. Am Boden des Konaensatkühlers gelangt das aufgeheizte Schüttgut in den Wirkbereich der Austrittsschleuse 9 und-von da nach Trocknung in dem Troelmer 15' v-nä über die Zellradeintrittsach:Leuse 10 Ir die Wärmeübertragungskolonne 1.

  Das Schüttgat kreist auf diese Weise beständig In dem System.

  Bei jedem Umlauf gibt es In der Vlärmeübertragtmgekolonne seine

  Wärme an das einzudempfende Wasser ab und nimmt die Krustenbildaer

  auf. Die Krustenbildner gibt es dann in der Yrustenbildnereie.-üfe.",--

  nungsvorrichtung 15 abl, gelangt gereinigt in den Köndensatkühler 29

  nimmt dort Wärme auf und so fort.

  Das in der Wäzmeübertragungekolonne 1 aufgewärmte Waaser ist nun

  von Krustenbildnern befreit und kann auf verschiedene Weinen

  weiter eingedempft werden. Irgendwelche Rücksichten der eilm-gn#igs

  erwähnten Art sind dabei nicht mehr erforderlich. Bei der dargre-

  stellten Anlage gelangt das aufgewärmte Wasser SA-mäß der Lei-#,ung 'ic

  in einen Röhrenvorwänner 201p wird dort weiter m, fgeheizt und

  gelangt von dort über die leitumg 21 In einen Nacherhitzer 22,

  der über die Leitung 23 mit Frischdempf beheizt wird. Das vo«.rL

  Krustenbildnern befreite SeewEwser gelangt nun erhitzt auf die

  Verdampfungstemperatur gemäß der leitung 24 in den Entspannungn-

  verdempfer 3, in dem es unter Bhtsvwmung eingedmapft wird. Der

  Dampf wird in dem ]bitspazmungsverdempfer 3 im Kondensat

  niedergeschlagen. Ein solcher Entspamiungsverdampf-3r ist an vich

  beka=t.; so daß eine weitere Erörtermg seiner Wirkumgeweise nichl

  erforderlich ist. Das heiße KondenBat tritt aus dem Entspannung's-

  verdempfer 3 gemäß der Leieang 2,9 aus und gelemgt in einen Nach-

  erbitzer 26, der über die lei---hmg 27 mit Frischdampf beheLzt ist#,

  Das erhitzte Kondensat etr8kt über die Leitung 28 und ein Düsen-

  system 29 am unteren Ende des KöndensatkUhlers 12 gemeinsam rd t

  der über eine leitung 30 In den Trockner abgezogenen Flüssigkeit

  In den Kondensatkühler ein.

  In der leitung 26 ist eine Umegetrecke e0 vorgeseheng die zu

  einem rieizrthreneyetem des Röhreavorwärmers 20 fahrt. Zur Ein-

  stellung den diese Utwegetrecke 30 passierenden Köndensatanteils

  Ist ein verstellbares Drosselventil 31 vorgesehen.

  Das heiße, in den Kondensatkühler unten einströmende Kondensat

  wird durch Druckgefälle nach oben getrieben und strömt über ein

  Düsensystem33 am oberen Ende des Kondensatkithlers in die Leitung 34

  ab*- Prenf43 Pfeil 35 fUhrt diese Leitung zu einer Bedarfestelleg, an

  der das durch Destillation gewonnene Sitßwaeser weiterverarbeitet

  wird. Ein Teil dieses Aereinigten Süßwassers gelangt gemäß Pfeil 36

  zur Direktkondensation in den Ents-Pannungr-verdam-ofer 3. Auf dem

  Vle-,-e von den Düsen 29 zu den Düsen 33 strömt dem heißen Kondensat

  das gereinigte aber kalte SchUttgut entgegen und nimmt die Wärme

  des Kondensate teilweise auf.

  Aus dem Entspannungsverdampfer 3 tritt gemäß Pfeil 40 Sole aus,

  die icrustenbildnerfrei ist. Diese Sole gelangt zum Teil gemäß

  Pfeil 41 über das Msensystem 16 erneut in die Wärmeübertragunge-

  kolpnne 1 und nimmt daher an dem bereits beschriebenen Zyklus ein

  zweite#a Idel:'teil.

  Ein anderer Teil dieser krustenbildnerfreien-Sole gelangt in

  den.Verdem-ofer 4 und wird dort nach einem konventionellen Ein-

  damnfungsverfahren so weit eingedickt wie dies für eine wirt-

  -schaftliche lffelterverwendung der Sole wünschenswert ist.

  Die beschriebenen KreialKufe werden durch PumDen in den Leitungs-

  systemen zusätzlich angetrieben. In der Zeichnung sind einige

  solcher-Pumven eingezeichnet und mit 1) bezeichnet. Die in der

  Zeichnung verwendeten Symbole für die Pumven weisen einen Pfeil

  auf" der die Förderrichtung anzeigt.

Claims (1)

1. An a p r ü a h e 1. Verfahren ZUM Eindampfen von Krustenbildner enthaltenden Plüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet,- daß die Krustenbildner in einem Vorwäl=vorgang an warm Schüttgut angelagert werden, dann mit dem Schüttgut aus der Flitaeigkeit abgezogen werder., und daß dann die kruntenbildnerfreL-Plüesigkeit auf Ver- dampfungstemperatur gebracht wird. 2. Verfahren nach Anspruch lN dadurch-gekennzeichnet, d#ß das Schüt#ut.4urch das aus dem Dampf gewonnene Kondeneat im Gegenstrom erwärmt wirdv bevor es der einzudampfenden 7lüssig,- keit zugegeben wird6 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder29 dadurch gekennzeichnet9 daß das Sohüttgut.nachdem es aus der einzuaampfenden Flü-osigkeit abgezogen iaty von angelagerten Krusten gereinigt wirde dann erwärmt wird und dann zur Erwärmung in die einzudampfende Plüssigkeit gegeben wird und so fort. 4.Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3l, dadurch gekennzeielmety daß das Schüttgut nach dem Wärmeaus- tausch getroolmet wird. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprticheg dadurch gekennzeichnet* daß das Schüttgut beim rimeaustausch durch Sohwerkraftwirkung gefördert wird. 6. Verfahren nach einem.-oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennieichnet. daß die huf Verdempfüngstemperatur gebrachte-Plüssigkeit durch bzitepa=ung eingedampft wird, und daß der Dampf durch Direktkondensation niedergeschlagen wi.rd. 7. Verfahren nach einem oder meh-£eren der Ansprüehe 1 bis 69 dadurch gekennzeichnetg dap- die verbleibende krusterib:Litlile-tfreie Sohle 1.n konventinneller Weise weiter eirtgedampf t wird.