DE1519627A1

DE1519627A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abstreifen bzw. Strippen von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1519627A1
Application number: DE19661519627
Authority: DE
Inventors: Olejniczak Jerzy Stanislaw
Original assignee: Edwards High Vacuum International Ltd
Current assignee: Edwards High Vacuum International Ltd
Priority date: 1965-02-23
Filing date: 1966-02-22
Publication date: 1970-10-01
Also published as: GB1072869A; US3346033A; NL6602280A

Description

PAT E N TA N W A LT E

dr. w. Schalk · dipl-ing. peter Wirth

DIPL.-ING. G. E. M. DANNENBERG · DR. V. SCHMIED-Ko'waX2i^.

6 FRANKFURTAM MAIN

CR. ESCHENHEIMER STR. 39

21. Februar 1966

Edwards Hi^h Vacuum International Limited, Lanor lioyal,
Crav/ley, Sussex /England

''/erfahren und Vorrichtung; zum _„b streifen bzv. rJtrippen yon Flüssigkeiten.

Die IJrxin iun/; betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum . ./I; rippe η bzv. ..hntreifen von Flüssigkeiten.

Der .aufsdruck "Utrippen bzw. Abstreifen von Flüssigkeiten" bezieht sich auf das Entfernen eines feses oder einer flüchti gen Flüssigkeit aus einer Lösun,;; in einer weniger flüchtigen Flüssigkeit unter der Wirkung von Temperatur und Druck. Die Konzentration des durch Abstreifen zu entfornendnn Dampfes oder Oases ist in der dem Abstreifen unterworfenen Flürsiskei selbst am größten und in der unter Vakuum /-^haltenen Craaphase am niedrigsten. Die Konzentration des gelösten U-asen bzv/. Dampfen an der Phasen^renze (liquid interphase) Ii^ in der Liitte '/Ali nchen den beiden Konzentrationen und ird; von der relativen ϊ/irksamkeit der Μ.ί,πsonül)ertra_t;un,-;r:!coefficienten

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abhängig, die die Massen-Übertragung in der flüssigen und der gasförmigen Phase regulieren bzw. bestimmen. Im Vakuum, insbesondere bei niedrigen Partialdrücken, können Einflüsse bzw. Effekte auftreten, die mit der Flüssigkeitsoberfläche zusammenhängen und die Massenübertragung beeinflussen. Die Größe dieser Einflüsse auf die Massenübertragung sollte in solchen Fällen berücksichtigt werden. Um die Massenübertragungskoeffizienten in der flüssigen Phase zu verbessern, wird oft Wasserdampf direkt in die Flüssigkeit in dem Behälter eingeblasen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen
Abstreifen von Flüssigkeiten, bei dem die Flüssigkeit auf
eine Seite einer Diffusion ermöglichenden (diffuse), porösen Trägerfläche und ein Dampfstrom auf die entgegengesetzte Seite der Trägerflache derart aufgebracht werden, daß in der Flüssigkeit auf dieser Fläche Wirbelbildung bzw. Turbulenz erzeugt wird,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dreht sich die unter Vakuum gehaltene Trägerfläche mit einer solohen Geschwindigkeit, daß die Flüssigkeit in Form eines dünnen Films über die Trägerfläche fließt.

Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrene weist vorzugsweise eine evakuierbare Kammer, eine drehbare Halterung für ein Diffusion ermöglichendes (diffuse),
poröaea Teil, eine Einrichtung zum Aufbringen der viiasigkeit auf die eine Seite des porösen .....*« (Seit* ]}

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Teils und eine-Einrichtung auf, die es ermöglicht, zum Abstreifen Dampf auf die entgegengesetzte Seite dieses Teils aufzubringen,

L"orm&lerweise wird zum Abstreifen Wasserdampf benutzt, jedoch ist jeder andere geeignete Dampf, wie etwa Alkohol, verwendbare

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt:

Fig. 1 schematisch und im Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung und

bis 5 verschiedene Auüführungsformen des porösen Teils.

"Ji e Fig· 1 zeigt, enthält eine Vakuumkammer 1 eine eine poröse Scheibe 4 tretende Verdampfereinrichtung 3. Die Einrichtung 3 ir.t mittels eines um eine !Riemenscheibe 11 gehenden liiemens drehbar und weist eine in der unteren «rndung der Vakuumkammer angeordnete Ibrgerungs- und Uichtungseinrichtung 1o auf. Durch eine leitung 5 gelangt Wasserdampf in die Einrichtung 3 und tritt durch die poröse Scheibe 4 hindurch. Durch eine Leit\L;;; wird die zu behandelnde Flüssigkeit der Oberfläche der ücheiüi 4 zugeführt. Die Vakuumkammer 1 wird mittels einer durch eine Leitung 7 mit der Kammer 1 verbundenen Pumpe evakuiert«, ^1>! e i'umpe r.rb'-.itfJ: i'ortlpurend und entfernt jeglichen D.-'miif, um einen niedrig';!! Jietriebfulruck von bin zu lo"'' Torr ;>ui>Hcht^u~ ^rJii'ltün. !Jin !'.ondenf^ator ') /i.bt el.-!.;; Kondorir?· t :m nine ^mn

l-'i i-tun,··" 'ο ,- b, lUi'J '.lie ri.-i.ol' Ίήμ <:rf:i ΐ''!ιιη;:ί;;;ϋ:ιΓ'ΐΜ! ^T/f,rff1ii'(>i)

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behandelte Flüssigkeit wird durch einen Auslaß 6 entfernt.

,Im Betrieb rotiert die Verdampfereinrichtung 3, und die dem Verfahren zu unterwerfende Flüssigkeit, die eine beliebige geregelte bzw. regulierte Temperatur haben kann, wird auf die poröse Scheibe 4 aufgebracht. Infolge der Drehbewegung der Scheibe 4 breitet sich die Flüssigkeit in Form eines sich von der lütte zum Rand bewegenden dünnen Films über die Scheibe aus. Die Flüssigkeit wird dann in eine trogförmige Auffangrinne 12 eines oben offenen Behälters 13 abgeworfen, in dem die jJinrichtung 3 angeordnet ist, Währenddessen strömt Wasserdampf durch die poröse Scheibe 4 und perlt bzw. sprudelt unter Blasenbildung durch den Flüssigkeit siilm. Dadurch erhöht sich die Verwirbelung des Films bzw. die «irbelbildung im Film, die bereits durch die OberfLlchenbe schaff enheit der Scheibe eingeleitet wird. Die vom Dampf abgegebene wurme steht als latente Verdampfungswärme für die aus der Flüssigkeit zu entfernenden Bestandteile zur Verfügung, und dadurch, daß der Dampf die Flüssigkeit durchdringt, wird eine physikalische Trennung bzw. Abtrennung gewisser Bestandteile bewirkt. Je nach Drehreschwindigkeit der Scheibe bleibt die Flüssigkeit nur für ν/τ ige Sekunden oder gar nur für einen Bruchteil einer Sekunde auf der Scheibe 4. Die Dicke des Films muß so gering sein, daß in dem Film ein hydrostatischer Druck entsteht, der im Vergleich zum Druck in der Vakuumkammer 1 vernachlHssigbar klein ist« Die i'ilmdiclre liegt somit in der Größenordnung von einigen 1'auHondntel ^ oll.

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Sobald der Wasserdampf den Flüssigkeitsfilm durchströmt hat, './erden der Y/asserdampf und alle kondensierbaren Dämpfe an dem Kondensator 9 gekühlt und durch die Leitung 8 entfernt, iituaige Sestdämpfe v/erden durch die Leitung 7 mittels einer Vakuumeinheit entfernt, die von beliebiger Art nein kann und nur fähig sein muß, die aus der behandelten Flüssigkeit entfernten Dämpfe abzusaugen und den benötigten Druck bzv/_D Unterdruck in der Kammer 1 aufrecht zu erhalten.

Die Pig. 2 bis 5 zeigen andere Ausfülirungsi'ormen einer Verdampfereinrichtung. In allen Piguren bezeiclinet d-^-'s Bezugs-2;eichen 4 die poröse Fläche, auf der das Verfahren stattfindet. Pur normale Zv;ecke werden die Hinrichtungen gemäß den Pig. und 3 bevorzugt, ¹JeU der Plüssigkeitsfilrn bei diesen Ausführ ungsfοrraen bestrebt ißt, infolge der Zentrifugalkräfte fester an den überflachen 4 gehalten zu werden.

In gewissen Pullen, in denen nicht unbedingt ein dünner PiIm vorhanden sein muß, könrte die poröse Fläche ruhend ausgebildet sein« In diesen Fällen würde sich die Flüssigkeitsmenge auf der porösen Fläche auch dann erheblich erhöhen, wenn eine Einrichtung gemäß Fig. 4 verwendet v/ürde. Das Durchdringen bzw. Hindurchströmen des Dampfes oder */a3sor dampf es würde dann "bei der bevorzugten Auaführungsform eine heftigere Bewegung hervorrufen und ein gewisses Spritzen bewirken. Auch die . Verfahrensdauer würde sich erhöhen.

Die Verdampfervorrichtungen brauchen nloht so orientiert zu sein» wie In den Zeichnungen dargestellt, und können tatsächlich

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in jedem gewünschten './ink el oder umgekehrt (spiegelbildlich) engeordnet werden, da die auf den I'lüssigkeitsfilm einwirkenden Zentrifugalkräfte im Vergleich zu den lirdi-nziehungskräften groß sind.

Zur Unterstützung des Verdampfens von verunreinigenden Stoffen ist es im allgemeinen wünschenswert, die i'lüssigl-eit, die dem Verfahren unterworfen v/erden soll, zu erhitzen. i)as kann entweder durch direktes Erhitzen der Flüssigkeit geschehen, beispielsweise dadurch, daß eine Strahlungswärme abgebende Heizeinrichtung innerhalb der Vakuumkammer angeordnet wird, oder indirekt durch Srwtlrmen des porösen Teiles.

- Ansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1· Verfahren zum kontinuierlichen Abstreifen von Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf eine Seite

ermöglichenden,
einer Diffusion/porösen Trägerfläche (4) und ein Dampfstrom auf die entgegengesetzte Seite der Trägerfläche derart aufgebracht werden, daß in der Flüssigkeit auf dieser Fläche Turbulenz erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerfläche (4) in Drehung versetzt v;ird (bei 11) und mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert, daß die Flüssigkeit in einem dünnen Film über die TrfAgerflKche fließt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 'J

oder 2, dadurch^ gekennzeichnet, daß eine evakuierbareKammei?

ermöglichendes (1) vorgesehen ist, in der ein Diffusion/poröses Teil (4) drehbar gelagert (bei 1o) ist, und daß l.iittel (2) zum Au gen der Flüssigkeit auf die eine Seite des porösen Teils und e\n. Einrichtung (5) zum Aufbringen von Äbntreifdampf auf die e^⁺- ^e^engenetzte Seite dieses Teils (4) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß r'.s entgegengor.otzte Seite den porönen Toiln (4) eine Begrenzur^a fl/iche der. Innenraums oinon hoh'J en Vordrtnpfcrs (5) bildet.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Teil als Licheibe (4) ausgebildet ist.

6„ Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Teil (4) einen ?-n einem Uiide ,fjeschlosoeiien Zylinder aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzte ^rJeite des porösen Teile (4) :1s Innenfli-'che des Zylinders ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nrc-i Anspruch 7, dadurch jeke mis ei ebnet, daß die ^c..,b;;e.zen^evef-zte ;,eite des p.orösej: "rilr (4) s"l-° .-lii-enfl'/che des ^,."lindeiT- ; u-^jebildet ist.

9. Vorrichtung rrch Anspruch 4, dadurch ,:«kennte, :1c Im et, daß das poröse 'Jeil (4) he.^elί'ΐιΐι.ιρίίUi-YiL ■ . ιτ, :eliildrt und ur'i ^Jnde des Ke^elfjtui.ipf s nit kleii:ci-o'.i Durchi.ieir,·. er jcr-cJ.lo:.. f^:<. ^;.. ist.

Vorrlchtun-j nach Anspruch 9, dadurch je kennzeichnet, daß die

enti^r;o,T-ri^ese1;:ite üeite als Innenf.¹ :"c!io eier; porören Teils (A) ■•mas'"T-lri 7 '¹Ot if-t.

7oL-;.'i(;'"jti.···!,·; "..--oh AnsprucJi 9, dadurch . :(-ikennzeichnet, daß die

nnt, _(!. ;i;ii, ;ern!.r.te ,'leite als Au°-en:Q-^:'c]:e dos poröson Teils (4)

'ricJitu]].; U-(It) (>iuuiii der .Aiispr'ic- t¹ '■} 'lis 9, dadurch ;;ekoim-

:.'!:ii'' !ii:',₍ 11: V> ι-.] ii .,.Olitli ii: ;'tul· (■") ' U..i kOlliUiilKi (U'(M1 κ'O. W da;"

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poröse Teil (4) durchdringenden Kampfes und aller anderen von der ZLüssi£heit absent .'elften .üämpfe vor^eriehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 Ms 1o, dadurch gekennzeichnet, daß zum ürJiitzen der i'läsüi.'jlceit auf dem porösen '2eil (4) eine Heizeinrichtung vorgesehen ist.

Der Patentanwalt:

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