DE1601141A1

DE1601141A1 - Process for cooling a liquid containing vaporizable components

Info

Publication number: DE1601141A1
Application number: DE19671601141
Authority: DE
Inventors: Othmer Donald F
Original assignee: OTHMER DONALD F
Current assignee: OTHMER DONALD F
Priority date: 1967-08-22
Filing date: 1967-08-22
Publication date: 1970-03-26

Description

Verfahren zum Abkühlen einer verdampfbare Anteile enthaltenden Flüssigkeit Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen einer verdampfbare Anteile enthaltenden Flüssigkeit durch einen im -Gegenstrom zu der abzukühlenden Flüssigkeit geführten, von der verdampfbaren Flüssigkeit unabhängigen Strom eines-Kühlmediums und kennzeichnet sich dadurch, daß die abzukühlende-Flüssigkeit durch mindestens drei aufeinanderfolgende Stufen von stufenweise abnehmenden Druck geleitet und in diesen Stufen einer Entspannungsverdampfung unterworfen.@vird, wobei die entstehenden Dämpfe in der gleichen Stufe,in der sie gebildet sind, durch das im -Gegenstrom durch die Stufen hindurchgeführte Kühlmedium kondensiert werden. Es ist seit langem bekannt, eine verdampfbare Flüssigkeit einer stufenweisen Entspannungsverdampfung zu ustntwerfen und in jeder Stufe die gebildeten Dämpfe an einem im Gegenstrom geführten Kühlmedium zu kondensieren. Jedoch wurde dieses Verfahren bisher nur in der Weise angewendet, daß ein und dieselbe Flüssigkeit im Kreislauf durch stufenweise Entspannungsverdampfung und Kondensation abgekühlt und gleichzeitig im Gegenstrom auf der anderen Seite erwärmt wurde. Im Anschlu:3 an die Stufe höchsten Druckes und höchster Temperatur wurde dabei meist in einer besonderen "Kopfstufe" oder "Überhitzungsstufe" dem aufgeheizten Strom von außen zusätzlich Wäme zugeführt, bevor er in die Entapannungsverdampfungsatufen eingeleitet wurde. Der Zweck des bekannten Verfahrens ist nicht die Abkühlung der Flüssigkeit durch einen unabhängigen Strom eines Kühlmediums sondern die Vorwärmung der Flüssigkeit für eine Destillation oder Einengung einer Lösung.Method for cooling a liquid containing vaporizable components The invention relates to a method for cooling a liquid containing vaporizable components by a countercurrent to the liquid to be cooled, independent of the vaporizable liquid flow of a cooling medium and is characterized in that the liquid to be cooled passed through at least three successive stages of gradually decreasing pressure and subjected to flash evaporation in these stages. @ vird, the resulting vapors being condensed in the same stage in which they are formed by the cooling medium passed through the stages in countercurrent. It has long been known to design a vaporizable liquid for step-by-step flash evaporation and to condense the vapors formed in each step on a cooling medium that is guided in countercurrent. However, this method has hitherto only been used in such a way that one and the same liquid in the circuit was cooled by stepwise flash evaporation and condensation and at the same time heated in countercurrent on the other side. Following: 3 at the highest pressure and highest temperature stage, additional heat was usually added to the heated stream from the outside in a special "top stage" or "overheating stage" before it was introduced into the depletion evaporation stages. The purpose of the known method is not to cool the liquid by an independent flow of a cooling medium but to preheat the liquid for distillation or concentration of a solution.

Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Abkühlung einer Flüssigkeit durch eine mindestens-dreietufige Entspannungoverdampfung, bei dem im-Gegenaatz zu dem bekannten Verfahren der die Entspannungsverdampfung durchlaufende Hliseigkeitsetrom hinsichtlich Art, Zusammansetzung und Menge von dem Strom an Kühlmedium, an dem die in der Entspannungsverdampfung gebildeten Dämpfe kondensieren, vollständig unabhängig ist und mit diesem Strom primär nur in Wärmeaustausch-Beziehung steht. Duxch die Verwendu.@g von zwei nach Art, Zusanuuetisetzung und Menge verschiedenen Flüssigkeiten auf der ABkiihliings-- und Erwärmungaseite einer mehrstufigen Gegenstrom-Entspannungsverdampfung bietet das erfindungsgemäße Verfahren eine bisher nicht erreichbare Vielseitigkeit und Anpassungsfähigkeit an die verschiedenartigsten Bedürfnisse der Pra.;is, und vor allen Dingen ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Wirtschaftlichkeit gegenüber der Abkühlung einer Flüssigkeit durch Wärmeaustausch mit einer zweiten Flüssigkeit im normalen einstufigen Kontakt--Gegenstrom-Verfahren. In der praktischen Anwendung lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren aber auch z.B. Konzentrationsänderungen von Lösungen,-Abdestillationen flüchtiger Bestandteile zwecks Rückgewinnung usw. äußerst vorteilhaft erreichen. Aber auch a.B. in solchen Fällen, in denen die abzukühlende Flüssigkeit teerhaltig ist oder Ablagerungen bildet, durch die übliche Wärmeübertragungsflächen verunreinigt werden, zeigt das erfindungsgemäße Verfahren seine besonderen Vorteile.The invention is a method for cooling a Liquid through at least three-stage relaxation evaporation, in the case of the opposite to the known method of the flash evaporation flowing through the Hliseigkeitsetrom with regard to the type, composition and amount of the flow of cooling medium to which the vapors formed in the flash evaporation condense, completely independently and is primarily only in a heat exchange relationship with this current. Duxch the Use of two liquids different in type, composition and amount on the cooling and warming side a multi-stage countercurrent flash evaporation the method according to the invention offers a previously unattainable versatility and adaptability to the most diverse needs of pra.; is, and Above all, there is a significant improvement in economic efficiency compared to the cooling of one liquid through heat exchange with a second Liquid in normal one-step contact - countercurrent process. In the practical The method according to the invention can also be used, for example, for changes in concentration of solutions, distillation of volatile constituents for the purpose of recovery, etc. achieve extremely beneficial. But also a.B. in those cases where the to be cooled Liquid contains tar or forms deposits through the usual heat transfer surfaces are contaminated, the inventive method shows its particular advantages.

Die Kondensation der bei der Entspannungsverdampfung gebildeten Dämpfe kann entweder durch direkten oder durch indirekten Kontakt mit dem Kühlmedium (also der zweiten Flüssigkeit) erfolgen. Im ersteren Falle wird das Kühlmedium, um den Dämpfen -eine möglichst große Oberfläche zu bieten, in an sich bekannter Weise versprüht oder in dünne Schleier aufgelöst. Selbstverständlich vermischt sich hierbei das Kondensat in jeder Stufe mit -dem Kühlmedium - es sei denn, es handelte sich um zwei unvermischbare Flüssigkeiten, von denen beispielsweise die eine ein Ö1 ist -, so daß die zu kühlende Flüssigkeit, wenn es sich um eine Lösung handelt, von Stufe zu Stufe mehr konzentriert wird. Bei indirektem Kontakt wird das Kühlmedium durch Wärme- übertragungsflächevlz.D. Rohre, an deren Außenwandungen sich die Dämpfe der zu kühlenden Flüssigkeit niederschlagen, von den Dämpfen getrennt gehalten. Dabei kann das Kondensat entweder in jeder Stufe unmittelbar der zu kühlenden Flüssigkeit wieder zugeleitet werden - beispielsweise indem es von den über der verdampfenden 2lüssigkei t angeordneten Rohren in cie Flüssigkeit zurücktropft - oder es kann zunächst abgeführt, jedoch in der nächsten Stufe der zu kühlender, Flüssigkeit wieder zugeführt werden oder es kann auch in jeder Stufe endgültig aus dem Prozeß entüarnt werden.The condensation of the vapors formed during the flash evaporation can take place either through direct or indirect contact with the cooling medium (i.e. the second liquid). In the former case, the cooling medium is sprayed in a known manner or dissolved into thin veils in order to offer the vapors the largest possible surface. Of course, the condensate mixes with the cooling medium in every stage - unless there are two immiscible liquids, one of which is an oil, for example - so that the liquid to be cooled, if it is a solution becomes more focused from stage to stage. In the case of indirect contact, the cooling medium is transmission areaevlz.D. Pipes, on the outer walls of which the Defeat the vapors of the liquid to be cooled, kept separate from the vapors. The condensate can either be fed back directly to the liquid to be cooled in each stage - for example by dripping back into the liquid from the pipes arranged above the evaporating liquid - or it can be discharged first, but in the next stage of the liquid to be cooled be supplied again or it can also be finally revealed from the process at each stage.

Der Wirkungsgrad, d.h. die durch eine bestimmte Fläche übertragbare Wärmemenge, ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erheblich höher als heim normalen Gegenstromwärmeaustauscher mit; zwei Flüssigkeiten, denn die durch Kondensation an eine bestimmte metallische Oberfläche abgegebene Wärmemenge ist unter sonst gleichen Verhältnissen etwa zwei. bis dreimal so hoch wie die von einer Flüssigkeit bei normaler Strömungsgeschwindigkeit übertragene Wärmemenge. Hierdurch würde sich theoretisch ein 1,5 bis 2facher Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrnno gegenüber. dem einfachen Gegenstromverfahren mit 2 Flüssigkeiten ergeben, jedoch hat die Praxis gezeigt, da!' tatsächlich in vielen Fällen die '-15 bis 5fache Wärmemenge bei deia erfindungsgemäßen Verfahren übertragen werden. kann. Iiki. offener -Kondensation kann zwar von einer bestimmten Wärmeübertragungsfläche nicht gesprochen '. werden, doch ist die Wirtschaft, i.chhei t dabei. meistens noch günstiger als bei indirekter Kondensation. Auf der anderen Seite erfordert allerdings das erfindungsgemäße Verfahren einen höheren Aufwand an Zubehör wie Pumpen, Ventile, Schwimmer usw., wodurch die Ersparnis an Wärmeübertragungsfläche bei kleineren Anlagen aufgewogen werden kann. Bei Anlagen mit mehreren 100 oder 1000 m2 Heizfläche sind die Ersparnisse durch das erfindungsgemäße Verfahren jedoch beträchtlich.The efficiency, ie the amount of heat that can be transferred through a certain area, is considerably higher in the method according to the invention than with normal countercurrent heat exchangers; two liquids, because the amount of heat given off by condensation on a certain metallic surface is around two under otherwise identical conditions. up to three times the amount of heat transferred by a liquid at normal flow velocity. This would theoretically result in a 1.5 to 2-fold efficiency of the method according to the invention. the simple countercurrent process with 2 liquids, but practice has shown that! ' actually be 'transferred in many cases the -15 to 5-fold amount of heat in deia invention. can. Iiki. open condensation cannot speak of a specific heat transfer surface. but the economy is part of it. mostly cheaper than with indirect condensation. On the other hand, however, the method according to the invention requires a higher outlay on accessories such as pumps, valves, floats, etc., whereby the savings in heat transfer surface can be offset in smaller systems. In systems with several 100 or 1000 m2 of heating surface, however, the savings made by the method according to the invention are considerable.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht darauf beschränkt, daß eine Flüssigkeit durch mehrstufige Entspannungsverdampfung mit nachfolgender Kondensation abgekühlt und eine zweite andersartige Flüssigkeit im Gegenstrom zur ersten Flüssigkeit erwärmt wird. Beide Flüssigkeiten können auch grundsätzlich gleicher Art sein und sich nur durch verschiedene Konzentration der in ihnen gelösten Substanzen unterscheiden. Weiter ist es möglich, daß gleichzeitig zwei verschiedene Flüssigkeiten abgekühlt werden oder auch ein Gemisch von zwei Flüssigkeiten, die durch das erfindungsgemäße Verfahren fraktioniert werden. Ebenso können gleichzeitig zwei verschiedene Flüssigkeiten im Gegenstrom zur ersten Flüssigkeit erwärmt werden, wobei beispielsweise die Wärme an die eine dieser Flüssigkeiten in direkter und an die andere in indirekter Kondensation übertragen Werden kann. Ferner kann ' an die Stelle der zweiten Flüssigkeit, falls es sich um indirekte Kondensation handelt, auch ein Gas treten. Der Ausdruck "Kühlmedium" soll auf der Erwärmungsseite des erfindungsgemäßen Verfahrens alle geeigneten Substanzen umfassen.The inventive method is not limited to that a Liquid through multi-stage flash evaporation with subsequent condensation cooled and a second different liquid in countercurrent to the first liquid is heated. Both liquids can basically be of the same type and differ only in the different concentration of the substances dissolved in them. It is also possible that two different liquids are cooled at the same time be or a mixture of two liquids, which by the invention Procedure to be fractionated. Likewise, two different liquids can be used at the same time are heated in countercurrent to the first liquid, for example the heat to one of these liquids in direct condensation and to the other in indirect condensation Can be transferred. Furthermore, 'in place of the second liquid, if If it is indirect condensation, a gas can also occur. The expression "cooling medium" should include all suitable substances on the heating side of the method according to the invention include.

Eine neuartige Möglichkeit bietet das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin.insofexn, als es gestattet, eine Flüssigkeit ioter bestimmten Umständen auch unter die Temperatur der vorhan-- 'denen Kühlflüssigkeit abzukühlen, und zwar dadurch, daiZie in jeder Stufe durch Entspannungsverdampfung gebildeten Däm,.fe in direkten Kontakt mit einer Flüssigkeit gebracht werden, die bei der Temperatur dieser Stufe einen geringeren Gleichgewichts-Dampfdruck der in der zu kühlende. Flüssigkeit gelösten Substanz aufweist als die zu kühlende Flüssigkeit selbst. Das hat nämlich zur Folge, daß, damit in jeder Stufe Gleichgewichtsbedingungen herrahen, die Flüssigkeit mit dem höheren Dampfdruck eine niedrigere Temperatur haben muß, als die Flüssigkeit mit dem niedrigeren Dampfdruck. Durch einfachen Gegenstromwärmeaustausch ist selbstverständlich eine solhe Möglichkeit nicht gegeben.The method according to the invention also offers a novel possibility, insofar as it allows a liquid ioter certain circumstances also below the temperature of the 'which coolant to cool down, by doing so vapor formed in each stage by flash evaporation .fe are brought into direct contact with a liquid which, at the temperature of this stage, has a lower equilibrium vapor pressure than that in the one to be cooled. Liquid has dissolved substance than the liquid to be cooled itself. The consequence of this is that, in order for equilibrium conditions to come about in each stage, the liquid with the higher vapor pressure must have a lower temperature than the liquid with the lower vapor pressure. Such a possibility is of course not given by simple countercurrent heat exchange.

Nachfolgend werden das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Veffahrens sowie einige Verfaimnsbeispiele näher erläutert. Dabei wird zugleich auf die Zeichnungen bezug genommen, in denen darstellt: Fig. 1 das grundsätzliche Fließbild des erfindungsgemäßen Verfah-rens bei indirekter Kondensation der gebildeten Dämpfe und Rückführung des Kondensats in die abzukühlende Flüssig keit der gleichen Stufe, Fig. 2 das grundsätzliche Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens bei indirekter Kondensation der gebildeten Dämpfe und Abzug des Kondensats aus jeder Stufe (entweder nach außen oder in die nächstfolgende Stufe), Fig. 3 das grundsätzliche Fließbild des erfindungsgemäßen Verfahrens bei direkter (offener) Kondensation der gebildeten Dämpfe (Absorption der Dämpfe im Kühlmedium), Fig. 4das grundsätzliche Fließbild eines nach den Schemen der Fig. 2 und 3 kombinierten Verfahrens, Fig. 5 das grundsätzliche Fließbild eines nach den Schemen der Fig. 3 und 1 kombinierten Verfahrens, wobei das indirekte gewonnene Kondensat dem Kühlmedium zugeführt wird, Fig. 6 das grundsätzliche Fließbild einen nach den Schemen der ' Fig. 1 und 3 kombiniertem Verfahrens, wobei das indirekt gewonnene Kondensat in die abjukühlende Flüssigkeit der gleichen Stufe zurückgeführt wird, und Fig. 7 schematisch die Anwendung der Erfindung bei einem ,3nehrstäfigen System zur Kälteerzeugung durch Absorption. Erläuterung der Figur 1 bis 6 Die Fließbilder der Fig. 1 bis 6 sind der Einfachheit halber jeweils für vier Stufen gezeichnet. Tatsächlich werden für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens mindestens drei benötigt, und in vielen Fällen sind wesentlich mehr Stufen zweckmäßig, weil sich dann eine bessere Leistungsfähigkeit ergibt.The basic principle of the method according to the invention and a few examples are explained in more detail below. In this case, at the same time made to the drawings, showing in which: Fig. 1, the basic flow diagram of the procedure according to the invention Rens in indirect condensation of the vapors and recycling the formed condensate in the cooled is liquid ness of the same stage, Figure 2 shows the basic flow diagram of the. Process according to the invention with indirect condensation of the vapors formed and removal of the condensate from each stage (either to the outside or in the next stage), Fig. 3 the basic flow diagram of the process according to the invention with direct (open) condensation of the vapors formed (absorption of the vapors in the cooling medium 4 shows the basic flow diagram of a method combined according to the schemes of FIGS. 2 and 3, FIG. 5 shows the basic flow diagram of a method combined according to the schemes of FIGS. 3 and 1, the indirect condensate obtained being fed to the cooling medium, 6 the basic flow diagram according to the schemes of ' 1 and 3 combined process, wherein the indirectly obtained condensate is returned to the cooling liquid of the same stage, and FIG. 7 shows schematically the application of the invention in a 3-membered system for generating cold by absorption. Explanation of FIGS. 1 to 6 The flow diagrams of FIGS. 1 to 6 are each drawn for four stages for the sake of simplicity. In fact, at least three are required to use the method of the present invention, and in many cases many more stages are appropriate because the performance is better.

Bei jedem Fließbild sind die einzelnen Stufen durch übereinander gezeichnete Rechtecke dargestellt, die in einem gemeinsamen Blo3c zusammengefaßt sind. Die zu kühlende verdampfbare Flüssigkeit tritt in die.oberste Stufe mit der höchsten Temperatur und dem höchsten Druck P' ein und durchläuft dann die zweite, dritte und vierte Stufe, in denen fortschreitend niedrigere Temperaturen und niedrigere Drücke P ", PI" und P'181 vorliegen. Die Strömung der zu kühlenden Flüssigkeit von Stufe zu Stufe, wobei. in jeder Stufe durch Entspannungsverdampfung Gleichgewichtsbedingungen herrschen und eine entsprechende Abkühlung stattfindet, sind durch die starken Pfeile auf der linken Seite der Figur dargestellt. Die Weiterleitung der zu kühlenden Flüssigkeit von einer Stufe zur nächsten kann durch die dem Fachmann geläufigen Vorrichtungen erfolgen, z.B. durch Kondenstöpfe, die die Flüssigkeit durchlassen, die gebildeten Dämpfe jedoch zurückhalten.In each flow diagram, the individual stages are drawn one on top of the other Rectangles shown, which are combined in a common Blo3c. The too Cooling evaporable liquid enters the top stage with the highest temperature and the highest pressure P 'and then passes through the second, third and fourth Stage in which progressively lower temperatures and lower pressures P ", PI "and P'181 are present. The flow of the liquid to be cooled from stage to Stage, where. equilibrium conditions through flash evaporation in each stage prevail and a corresponding cooling takes place, are indicated by the strong arrows shown on the left of the figure. The forwarding of the liquid to be cooled from one stage to the next can by means of the devices familiar to the person skilled in the art take place, e.g. through condensate pots that let the liquid through, the formed However, hold back vapors.

Die Darstellung der Stufen übereinander und in einem Block bedeutet nicht,daß die Anordnung in der Praxis so getroffen werden muß, vielmehr köruien die Stufen auch nebeneinander und/oder in voneinander getrennten Gefäßen angeordnet sein, und es ist auch möglich, in jeder Stufe für die Entspannungsverdampfung und für die Kondensation getrennte Gefäße anzuordnen, die in bekannter Weise durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind.The representation of the levels one above the other and in a block means not that the arrangement has to be made in practice, rather köruien the steps also next to each other and / or in separated from each other Vessels can be arranged, and it is also possible in each stage for flash evaporation and to arrange separate vessels for the condensation, which are carried out in a known manner Pipelines are interconnected.

Der Strom der in jeder Stufe durch Entspannungsverdampfung gebildeten Dämpfe ist durch einen starker, gestrichelten, nach rechte gerichteten Pfeil dargestellt, während der Strom Kondensates - falls bei indirekter Kondensation ein von der zweiten Flüssigkeit getrenntes Kondensat vorhanden ist - durch einen dünnen, gestrichelten, nach links gerichteten Pfeil dargestellt ist.The flow of flash evaporation formed in each stage Vapors is represented by a strong, dashed arrow pointing to the right, during the flow of condensate - if, in the case of indirect condensation, one of the second Liquid-separated condensate is present - by a thin, dashed, left arrow is shown.

Der Strom der zweiten, als Kühlmittel verwendeten Flüssig- keit ist, falls sie in geschlossenen Rohren strömt (indirekte Kondensation), durch eine, alle Stufen von unten nacheben durchlaufende, Doppellinie dargestellt. Falls offene Kondensation zur Anwendung kommt, ist die zweite Flüssigkeit durch schwach ausgezogene, von Stufe zu Stufe von unten nach oben gerichtete Pfeile dargestellt.The flow of the second liquid used as a coolant, if it flows in closed tubes (indirect condensation), is shown by a double line running through all stages from the bottom up. If open condensation is used, the second liquid is represented by faint arrows pointing from bottom to top from step to step.

Weitere in den Figuren verwendete Symbole werden bei der Besprechung der einzelnen Ausführungsbeispiele erläutert. Bei dem Verfahren nach Pig. 1 werden die in dem linken Teil jeder Stufe durch Entspannungsverdampfung gebildeten Mmpte 'der zu kühlenden Flüssigkeit im rechten Teil an der von der zweiten Flüssigkeit durchströmten Rohren in indirekter Kondensation niedergeschlagen und strömen jeweils in der gleichen Stufe, in der sie gebildet wurden, zu der zu kühlenden Flüssigkeit zurück. Diese Flüssigkeit, die mit irgend einer Temperatur (in vielen Fällen der Umgebungstemperatur) in die erste Stufe eingetreten ist, strömt also in gleicher Menge und Konzentration, jedoch mit einer infolge der Entspannungsverdampfung erniedrigten Temperatur, zur zweiten Stufe, von dort mit nochmals erniedrigter Temperatur zur dritten Stufe usw., während die zweite Flüssigkeit sich beim Durchströmen der Stufen durch dt.o geschlossene Rohrleitung in der entgegengesetzten Rf ..tung entsprechend erwärmt.Further symbols used in the figures are explained in the discussion of the individual exemplary embodiments. In the Pig method. 1, the each stage 'of the depressed in the left part by flash evaporation Mmpte formed liquid to be cooled in the right part of the flow-through from the second liquid tubes in indirect condensation and respectively flow in the same stage, in which they were formed, to which at cooling liquid back. This liquid, which has entered the first stage at any temperature (in many cases the ambient temperature), flows to the second stage in the same amount and concentration, but with a lower temperature as a result of the flash evaporation, and from there to the third stage etc., while the second liquid heats up accordingly as it flows through the stages through a closed pipeline in the opposite direction.

Bei dem i r. 2 gezeigten- Ausführungsbeispiel werden die durch Entspannungsverdampfung gebildeten Dämpfe ebenfalls in jeder Stufe an den von der zweiten Flüssigkeit durchströmten Rohren kondensiert, jedoch nicht unmittelbar in die abzukühlende Flüssigkeit zurückgeführt. Zu diesem Zweck sind Verdampfungsraum und Kondensationsraum jeder Stufe durch eine Trennwand voneinander getrennt, die nur den Dämpfen, nicht jedoch der Flüssig-keit den Übertritt von einem in den anderen Teil ermöglicht. Mit Hilfe einer geeigneten, in Fig. 2 durch ein außerhalb jeder Stufe gezeichnetes Quadrat dargestellten Vorrichtung, z.B. eines Kondens-topfes, wird das Kondensat von den Dämpfen getrennt und .kann nun mit Hilfe zweier Ventile, die in Fig. 2 durch kleine Kreuze dargestIlt sind, entweder, wie durch die dünnen gestriohelten Linien angedeutet, der abzukühlenden Flüssigkeit in;dar zweiten Stufe zugeführt werden, in welcher der niedrigere Druck P " herrscht, oder es kann aus der Anlage entfernt werden. Das letztere Verfahren wird angewendet, wenn der Prozeß auf eine möglichst starke Abkühlung der ersten Flüssigkeitabzielt, während die Rückführung des Kondensate in die nächstfolgende Stufe angewendet wird, wenn eine möglichst starke Erwärmung der zweiten Flüssigkeit angestrebt wird. In diesem Falle ähnelt das Verfahren äußerlich dem bekannten Verfahren, bei dem eine Flüssigkeit durch stufenweise Entspannungsverdampfung abgekühlt und gleichzeitig im Gegenstrom zu sich selbst erwärmt wird, wie es vielfach für die Einengung einer Lösung o.dgl. angewendet Wird, jedoch besteht der grundlegende Unterschied darin, daß aufgrund der Erfindung auf der Abkühlungs- und Erwärmungsseite zwei nach Art und Menge verschiedene Flüssigkeiten ohne Kreislaufführung vorhanden sein können, und es nur auf dem Wärmeaustausch ankommt.At the i r. 2, the vapors formed by flash evaporation are also condensed in each stage on the tubes through which the second liquid flows, but are not returned directly to the liquid to be cooled. For this purpose, the evaporation space and the condensation space of each stage are separated from one another by a partition, which only allows the vapors, but not the liquid, to pass from one part to the other . With the help of a suitable device shown in Fig. 2 by a square outside each step, for example a condensate pot, the condensate is separated from the vapors and can now with the help of two valves, which are shown in Fig. 2 by small crosses are either, as indicated by the thin dashed lines, fed to the liquid to be cooled in; the second stage , in which the lower pressure P "prevails, or it can be removed from the plant. The latter method is used when the process The aim is to cool the first liquid as much as possible, while the condensate is returned to the next stage if the aim is to heat the second liquid as much as possible. In this case, the process is outwardly similar to the known process in which a liquid is evaporated in stages is cooled and at the same time heated in countercurrent to itself, like it often for the narrowing of a solution or the like. Is applied, however, the fundamental difference is that due to the invention on the cooling and heating side two different types and quantities of liquids can be present without circulation, and it depends only on the heat exchange.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Yerdampfungs- und Kondensationsraum ebenfalls durch eine Trennwand voneinander getrennt. Im Gegensatz zu Fig. 1 und 2 wird jedoch die zweite Flüssigkeit in fein verteilter Form in direkten Kontakt mit den in der betroffenen Stufe'gebildeten Dämpfen gebracht, so daß sich Dämpfe und Kondensat miteinander vermischen. Die feine Verteilung der zweiten Flüssigkeit kann a in an sich bekannter ;weise durch Versprühen mittels S Düsen oder Bildung dünner Schleier beim Überlauten von Wehren oder Austreten aus schlitzen bewirkt weiden. Da in jeder nächst höheren Stufe e:u höhe°°er 7ezuck als in der darunter liegenden herrspht, so muß das Gemisch aus zweiter Flüssigkeit und Kondensat von Stufe zu Stufe gepumpt werden, wie in Fig. 3 schematisch angedeutet.In the embodiment shown in FIG. 3, the evaporation and condensation chambers are also separated from one another by a partition. In contrast to FIGS. 1 and 2, however, the second liquid, in finely divided form, is brought into direct contact with the vapors formed in the stage concerned , so that vapors and condensate mix with one another. The fine distribution of the second fluid can in a known per se; example by spraying through nozzles or S forming thin veil over when sounds of weirs or exiting slots grazing effected. Since in each next higher stage e: u height it occurs more slowly than in the one below, the mixture of second liquid and condensate must be pumped from stage to stage, as indicated schematically in FIG.

In den meisten, jedoch nicht in allen Fällen wird das in Eig. 3 dargestellte Verfahren angewendet, wenn auf der Abkühlungs- und Erwärmungsseite zwei einander ähnliche Flüssigkeiten vorliegen, z.B. wenn reines Wasser abgekühlt und eine konzentrierte wässüge Lösung erwärmt wird. Falls zwei unvermischbare Flüssigkeiten vorliegen, indem z.B. Wasser abgekühlt und eia Ö1 erwärmt wird, kann natürlich, was in Fig. 3 nicht weiter dargestellt ist, zwischen je zwei Stufen eine Entmischungavorrichtung angeordnet weilen.In most, but not all cases, this is stated in Eig. 3 shown Method used when on the cooling and heating side two each other Similar liquids exist, e.g. when pure water is cooled down and concentrated water aqueous solution is heated. If there are two immiscible liquids, by cooling water and heating an oil, for example, what is shown in Fig. 3 is not shown further, a demixing device between each two stages arranged dwell.

Da das Verfahren nach Fig. 3 äußerlich eine gewisse Ähnlichkeit mit den bekannten Verfahren hat, bei denen die gleiche Flüssigkeit (zum Zwecke der Gewinnung einer eingeengten Lösung oder eines reinen Destillats) im Kreislauf auf der Verdampfungsseite und der Kondensationsseite zirkuliert, sei noch besonders darauf hingewiesen, daß die Möglichkeit, die zweite Flüssigkeit sowohl nach ihrer Beschaffenheit wie nach ihrer Menge weitgehend variieren zu können, einen bedeutenden Unterschied gegenüber den bekannten Verfahren darstellt.Since the method of FIG. 3 outwardly has a certain similarity with has the known processes in which the same liquid (for the purpose of obtaining a concentrated solution or a pure distillate) in the circuit on the evaporation side and the condensation side circulates, it should be noted that the possibility of the second liquid both according to its nature and according to Being able to vary their amount to a large extent makes a significant difference represents the known method.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig.'4 stellt eine Kombination der in Fig. 2 und 3 gezeigten Beispiele dar. Die im linken Teil jeder Stufe durch Entspannungsverdampfung gebildeten Dämpfe werden gleichzeitig durch zwei verschiedene Flüssigkeiten zur Kondensation gebracht, und zwar werden sie im mittleren Teil jeder Stufe wie bei dem Beispiel nach Fig. 3 durch die eine Flüssigkeit in direktem Kontakt, also in offener Kondensation, und gleichzeitig im rechten Teil jeder Stufe wie bei dem Beispiel nach Fig. 2 durch die andere Flüssigkeit in indirekter Kondensation niedergeschlagen. Ebenso wie-bei den Verfahren nach Fig. 2 und 3 wird die zur offenen Kondensation benutzte Flüssigkeit zusammen mit dem in der betr. Stufe mit ihr vermischten Kondensat zur nächst höheren Stufe gepumpt, und das bei der indirekten. Kondensation gebildete Kondensat kann entweder aus der Anlage entfernt oder der nächstfolgenden Stufe zugeleitet werden. Ein Anwendungsbeispiel dieses Verfahrens ist die Konzentration einer wäßrigen Lösung durch stufenweise Entspannungsverdampfung mit nachfolgender direkter Kondensation durch eine Kühlflüssigkeit, während gleichzeitig eine weitere Flüssigkeit, die.mit den anderen Flüssigkeiten nicht vermischt werden darf, beim Durchströmen der Rohre durch indirekte Kondensation erwärmt wird.The embodiment according to Fig. 4 represents a combination of the in Figs. 2 and 3 illustrate the examples shown in the left part of each stage by flash evaporation Vapors formed are passed through two different liquids at the same time to the Condensation is brought about, namely, they are in the middle part of each stage as at the example according to FIG. 3 by a liquid in direct contact, so in open condensation, and at the same time in the right part of each stage as in the example according to Fig. 2 deposited by the other liquid in indirect condensation. As in the case of the processes according to FIGS. 2 and 3, this becomes open condensation liquid used together with the condensate mixed with it in the relevant stage pumped to the next higher level, and that with the indirect. Condensation formed Condensate can either be removed from the system or sent to the next stage will. An application example of this process is the concentration of an aqueous Solution through stepwise flash evaporation with subsequent direct condensation through a cooling liquid, while at the same time another liquid that the other liquids must not be mixed when flowing through the pipes is heated by indirect condensation.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach Fig. 4 nur dadurch, daß das in indirekter Kondensation gebildete Kondensat in jeder Stufe dem Gemisch aus der zur direkten Kondensation benutzten Flüssigkeit und dem durch sie gebildeten Kondensat zugesetzt wird.The embodiment shown in Fig. 5 differs 4 only in that the condensate formed in indirect condensation in each stage the mixture of the liquid used for direct condensation and is added to the condensate formed by them.

Eine weitere Abwand Jung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit zwei Flüssigkeiten auf der Erwärmungeseite zeigt die Fig. 6. Hierbei wird das durch indirekte Kondensation gebildete Kondensat in jeder Stute unmittelbar der abzukühlenden Flüssigkeit wieder zugefÜhrt, also entsprechend dem Verfahren nach Fig. '!, während das in direkter Kondensation gebildete Kondensat ebenso wie in Fig. 3 gezeigt, zusammen mit der dabei verwendeten Kühlflüssigkeit von Stufe zu Stufe nach oben gepumpt wird.Another Abwand Jung of the inventive method with two liquids on the Erwärmungeseite is shown in FIG. 6. Here, the condensate formed by indirect condensation is supplied in each mare directly to the cooled liquid again, so in accordance with the method according to FIG. '!, While in Direct condensation formed condensate as well as shown in Fig. 3, together with the cooling liquid used is pumped up from stage to stage.

Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Verfahren, was in den Figuren nicht weiter dargestellt ist, auch in der Form ausgeführt werden, daB gleichzeitig zwei oder mehr Kühlflüssigkeiten zur indirekten Kondensation, also entsprechend Fig. Moder 2, oder auch zur direkten kondensation, also entsprechend Fig, 3-, angewendet werden.Of course, the method according to the invention, what is in the Figures not shown further, are also executed in such a way that at the same time two or more cooling liquids for indirect condensation, so accordingly Fig. Moder 2, or also for direct condensation, that is, according to Fig. 3-, used will.

Im ersteren Falle entspricht hierbei die auf die zu kühlende Flüssigkeit ausgeübte Abkühlwirkung einfach der Summe der von den beiden Kühlflüssigkeiten aufgenommenen Wärmemengen, , und im letzteren Falle bewirken die partiellen Dampfdrücke des oder der Komponenten der Dämpfe, daß die Kondensation an den verschiedenen offenen Kühlflüssigkeiten sich nach deren partiellen Danpfdrüäken richtet. Hierauf wird weitet' unten noch Bezug genommen.In the former case, this corresponds to the liquid to be cooled exerted cooling effect is simply the sum of the absorbed by the two cooling liquids Amounts of heat,, and in the latter case the partial vapor pressures of the or the components of the vapors that condensation on the various open cooling liquids depends on their partial pressure. This is further expanded below Referenced.

Offene Kondensation an einer nicht aus reinem Konden-- eat bestehenden Flüssigkeit. Open condensation on a non-pure Konden-- eat existing liquid.

Bei offener Kondensation, wie $.B. in dem Fließbild der Zig. 3 gezeigt ist, kann die Kühlflüssigkeit von anderer Art sein als die aus der zu kühlenden Flüssigkeit gebildeten Dämpfe, insbesondere, wenn die gewählte Kühlflüssigkeit bei gleicher Temperatur und Konzentration einen geringeren Dampfdruck des flüchtigsten Bestandteiles der wärmeren Flüssigkeit aufweist als diese abzukühlende Flüssigkeit selbst.With open condensation, such as $ .B. in the flow diagram of the Zig. 3 shown is, the cooling liquid can be of a different type than that from the one to be cooled Vapors formed by liquids, in particular, if the chosen Cooling liquid has a lower vapor pressure at the same temperature and concentration of the most volatile constituent of the warmer liquid than this to be cooled Liquid itself.

So kann 2.ß. warmes Wasser durch offene Kondensation an einer Lösung kaustischer Soda abgekühlt werden, wobei eich die letztere erwärmt. Auf der rechten Seite der Fig. 3, also der Seite der kauatischen Soda, tritt bekanntlich eine Siedepunkterhöhung auf, die sich jedoch durch das von Stufe zu Stufe aufgenommene Kondensat verringert. Jede einzelne Stufe ist aber annähernd isobarisch; die Flüssigkeiten sind beim Verlassen der Stufen bezgl. ihrer Drücke meist praktisch im Gleichgewicht, d.h. die abzukühlende und die Kühlflüssigkeit haben den gleichen Dampfdruck, und zwar obwohl die Flüssigkeit auf der rechten Seite einen erhöhten Siedepunkt hat. Auf diese Weise wird die flüchtige Flüssigkeit (Wasser) durch eine Flüssigkeit abgekühlt, die tatsächlich eine höhere Temperatur hat. Diese unerwartete Möglichkeit wurde experimentell demonstriert, und es ergab sich, als praktisch durchführbar, mit einer gegenüber reinem Wasser um @0°C wärmeren starken Lösung kaustischer Soda, das Wasser noch um zusätzlich 3 oder sogar 5o0 abzukühlen und zwar in einer Stufe, dank der sehr großen Tendenz des Bempfdruekes, eich auf -beiden.Seiten der Stufe auszugleichen. Selten kann allerdings dieser Effekt ganz so einfach ausgenutzt Werden wegen der-Tatsache, das die konzentrierte Lösung durch die Aufnahme von kondensiertem Wasser verdünnt wird, was gewöhnlich unetwünscht ist. Jedoch. kann dieses intereaaante 2hänomen in Verbindung mit anderen An7,:gendungen diesee "iTezfzärena für zusitzliche Arbeiteweisen genutzt werden, und.- es kön-r3@ -ii noch weitere Beispiele aufgeführt worden.So can 2.ß. warm water can be cooled by open condensation on a solution of caustic soda, whereby the latter is heated. On the right-hand side of FIG. 3, that is to say the side of the caustic soda, there is, as is known, an increase in the boiling point which, however, is reduced by the condensate absorbed from step to step. However, each individual stage is approximately isobaric; When leaving the stages, the liquids are usually practically in equilibrium with regard to their pressures, ie the liquid to be cooled and the cooling liquid have the same vapor pressure, although the liquid on the right-hand side has a higher boiling point. In this way, the volatile liquid (water) is cooled down by a liquid that is actually at a higher temperature. This unexpected opportunity has been demonstrated experimentally, and it came when practicable, with a comparison with pure water by @ 0 ° C warmer strong solution of caustic soda to cool the water or by an additional three or even 5o0 and in a stage, thanks to the very great tendency of the pressure to equalize on both sides of the step. Seldom, however, can this effect be so easily exploited because of the fact that the concentrated solution is diluted by the uptake of condensed water, which is usually undesirable. However. This interesting phenomenon can be used in conjunction with other applications for additional work methods, and further examples can be given.

Eine grundsätzliche @@nz@ae!d:v -dieses Verfahrene kann in der Abkühlung einer verdampfbaren Plüssigkeit, z.B. Wasser, auf eine niedrigere Temperatur als-die des vorhandenen Kühlwassers bestehen. Als Kühlflüssigkeit auf der rechten Seite von Fig. 3 wird dann eine Lösung einer in_Wasser leicht löslichen Substanz gewählt; die eine starke Siedepunktserhöhung ergibt. Nach Möglichkeit sollte der gelöste Stoff mit Wasser eine geringe positive oder vorzugsweise eine negative Lösungswärme haben. Geeignete Substanzen sind galciumchlorid, Lithiumchlorid und andere Salze mit ähnlichen Eigenschaften (meist mehrere Hydrate mit Wasser bildend), welche billig sLnd, verhältnismäßig wenig korrodierend auf die Werkstoffe der Anlagen einwirken und unter den Bedingungen des Verfahrens stabil sind. Es können auch organische Flüssigkeiten verwendet werden, entweder beim Einttitt in die unterste Stufe in reiner Form oder in konzentrierter wäßriger Lösung. Geeignet sind Stoffe mit hohem Siedepunkt und stark hygroskopischen Eigenschaften wie Alkohole mit mehreren OH-Gruppen; Glycerin, Diäthylen-Glycol, Triäthylen-Glycol usw.A fundamental @@ nz @ ae! D: v -this procedure can be used in cooling a vaporizable liquid, e.g. water, to a lower temperature than that of the existing cooling water. As a coolant on the right a solution of a substance readily soluble in water is then selected from FIG. 3; which results in a strong increase in the boiling point. If possible, the solved one should Substance with water a slight positive or preferably a negative heat of solution to have. Suitable substances are calcium chloride, lithium chloride and other salts with similar properties (usually forming several hydrates with water), which are cheap sLnd, have a relatively little corrosive effect on the materials of the systems and are stable under the conditions of the process. It can also be organic Liquids are used either when entering the lowest level in pure form or in concentrated aqueous solution. Substances with a high Boiling point and strongly hygroscopic properties such as alcohols with several OH groups; Glycerin, Diethylene Glycol, Triethylene Glycol, etc.

Nach dem Verlassen der obersten Stufe (Fig. 3) gelangt die Kühlflüssigkeit in einen Konzentrationsverdampfer, wo das aufgenommene Wasser abgedampft wird; anschließend wird die Salz- lösung/der organischen Flüssigkeit (die möglicherweise voll- oder die Lösung kommen entwässert ist) abgekühlt. Die hier beschriebenen Verfahren kön- nen allerdings wegen der geringen Flüchtigkeit der Lösung meist nicht angewendet werden. Infolgedeesen wird ein Röhrenaggregat benutzt, um die Meung auf die niedrigste Temperatur zu bringen, die mit dem mrhandenen Kühlwasser erreichbar ist. Dann fließt die Lösung zurück zur untersten Stufe, um die Abkühlung bzw. Kälteerzeugng bei der zu kühlenden Flüssigkeit vorzunehmen. Dieses Verfahren ist ein System der Kälteerzeugung unter die Temperatur des vorhandenen Kühlwassers. Wie alle derartigen Kälteerzeugungssysteme erfordert es die Einleitung von Energie, in diesem Falle von Wärmeenergie zur Rück-Konzentration der Kühllösung.After leaving the top stage (Fig. 3), the cooling liquid enters a concentration evaporator, where the absorbed water is evaporated; then the salt solution / organic liquid (which may be completely or the solution come dehydrated). The procedures described here can However, due to the low volatility of the solution, they can usually not be used. As a result, a tube unit is used to bring the measurement to the lowest temperature that can be achieved with the existing cooling water. The solution then flows back to the lowest level in order to cool down or generate cold for the liquid to be cooled. This process is a system of cold production below the temperature of the existing cooling water. Like all such refrigeration systems, it requires the introduction of energy, in this case thermal energy to re-concentrate the cooling solution.

Wenn in Fig. 1 und 2 eine wäßrige Lösung die verdampfbare Flüssigkeit ist, die abgekühlt wird, so ist die Art der Kühlflüssigkeit, die auf der rechten Seite in den Rohren zirkuliert, belanglos. Bei der offenen Kondensation nach Fig. 3 ist jedoch die Kühlflüssigkeit gewöhnlich wasserhaltig oder sie kann wenigstens Kondenswasser aufnehmen. Wenn ein mit Wasser unverwischbares Öl erwärmt werden soll, um die verdampfbare Flüssig- keit zu kühlen, so geschieht das gewöhnlich mit geschlossener Kondensation entsprechend Fig. 1 und 2. In einigen Fällen kann jedoch ein relativ schwer verdampfbares Ö1 oder eine andere mit Wasser unverwischbare Flüssigkeit für die offene Kondensation nach Fig. 3 verwendet werden; das Wasser kondensiert dann an der offenen Oberfläche des Öles, ohne sich hiermit zu vermischen. #` Es ist möglich, das in jeder Stufe gebildete Komgensat durch innere oder äußere Dekantierung abzutrennen und aus der Anlage zu-entfernen oder es kann anschließend zurückgeleitet werden und dem Wasser je nach Wunsch, in der gleichen oder in der nächst niedrigeren Stufe wieder zugeführt werden. Wahlweise kann auch das Gemisch der beiden 2lüssigkeiten Ö1 und Kondenswasser in die nächst höhere Stufe gepumpt werden. Infolge ihres innigen K@ntaktes haben beide Flüssigkeiten die gleiche Temperatur, und die Kondensation schreitet von Stufe-zu Stufe entsprechend Pig. 3 fort, wie bereits beschrieben.In Figs. 1 and 2, when an aqueous solution is the vaporizable liquid that is being cooled, the type of cooling liquid that circulates in the tubes on the right side is irrelevant. In the case of the open condensation according to FIG. 3, however, the cooling liquid usually contains water or it can at least absorb condensation. If an oil that is indelible with water is to be heated in order to cool the evaporable liquid , this is usually done with closed condensation as shown in FIGS used for the open condensation of Figure 3; the water then condenses on the open surface of the oil without mixing with it. # `` It is possible to separate the granulate formed in each stage by internal or external decanting and to remove it from the system or it can then be returned and fed back into the water in the same or in the next lower stage, as desired . Alternatively, the mixture of the two liquids, oil and condensation, can also be pumped to the next higher level. As a result of their intimate contact, both liquids have the same temperature, and the condensation progresses from stage to stage according to Pig. 3 as already described.

Zum Verständnis dieser Zusammenhängt ist das folgende Grundprinzip wichtig: Die rechte Seite einer Stufe in einem System nach Fig. 3 kann tatsächlich eine höhere Temperatur haben, als die linke Seite. Dagegen.muß der dem Gleichgewichtszustand entsprechende Partial-Dampfdruck der abzukühlenden verdampfbaren Flüssigkeit nach ihrer Kondensation und beim Verlassen der rechten Seite irgend einer Verfahrensstufe immer wenigstens um ein Geringes niedriger sein als der Gleichgewichtsdampfdruck der abzukühlenden verdampfbaren Flüssigkeit beim Verlassen der linken Seite der gleichen Stufe. Das entscheidende Kriterium ist also f das Verhältnis der Porti drücke der verdampfbaen Flüssigkeit, während diese an zwei verschiedenen Stellen eine bestimmte Stufe verläßt und, wie oben ausgeführt, können die Temperaturen in einigen offenbar umgekehrt weiden, je nach dem Verhältnis der beiden Partialdampfdrücke zueinander. System mit zwei oder mehr verdampfbaren Flüssigkeiten auf der Abkühlungsseite.To understand this relationship, the following basic principle is important: The right side of a stage in a system according to FIG. 3 can actually have a higher temperature than the left side. On the other hand, the partial vapor pressure of the evaporable liquid to be cooled, corresponding to the equilibrium state, after its condensation and when leaving the right side of any process stage must always be at least slightly lower than the equilibrium vapor pressure of the evaporable liquid to be cooled when leaving the left side Side of the same tier. So the decisive criterion is f the ratio of the port pressures to the vaporizable liquid, while this leaves a certain stage at two different points and, as stated above, the temperatures in some can evidently be reversed, depending on the ratio of the two partial vapor pressures to one another. System with two or more vaporizable liquids on the cooling side.

Eine wichtige industrielle Anwendung des Verlhrens ist die Abkühlung der sogenannten Schlempen, die in der Alkoholindustrie mit einer Temperatur von etwa 100 - 102 00 aus einer Hier-Destillierblase abgelassen wird und etwa zwischen 0,02 und 0,1 % Äthyl-Alkohol enthält. .Mit einem üblichen Röhrenwärmeaustauscher kann zwar die Wärme wiedergewonnen werden, jedoch ist eine sehr große Wärmeübergangsfläche erforderlich wegen der Neigung zur Verschmutzung durch Schwebstoffe oder durch Bildung von Ansätzen durch aufgelöste, zur Ansatzbildung neigende Stoffe wie Kalciumsulfat. In jedem Falle geht der Alkoholgehalt verloren. Arbeitet man jedoch mit Entspannungsverdampfung der Schlempen auf der linken Seite der Fig. 1,"_- _ oder 3 und offener Kondensation der Dämpfe durch einen Strom kalten Wassers wie auf der rechten Seite der Fig. 3 oder geschlossener Kondensation wie in Fig. 2, so kann der größte Teil des sonst verloren gegangenen Alkohols wieder gewonnen werden.An important industrial application of the Verlhrens is the cooling of the so-called Schlempen, which in the alcohol industry is drained from a still at a temperature of 100-102,000 and contains between 0.02 and 0.1% ethyl alcohol. .With a conventional tubular heat exchanger, the heat can be recovered, but a very large heat transfer surface is required because of the tendency towards contamination by suspended matter or through the formation of deposits from dissolved substances that tend to form deposits such as calcium sulfate. In any case, the alcohol content is lost. However, if one works with flash evaporation of the stillage on the left side of FIG. 1, "_- _ or 3 and open condensation of the vapors by a stream of cold water as on the right side of FIG. 3 or closed condensation as in FIG. 2, in this way most of the alcohol that would otherwise be lost can be recovered.

Eine nur geringfügige Entspannungsverdampfung der Schlempen ergibt Dämpfe mit einer viel größeren Konzentration an Alkohol; in diesem Bereich ist die relative Flüchtigkeit des Alkohols, d.h. das Verhältnis der Alkoholkonzentration in den Dämpfen zu der in der Flüssigkeit etwa zwischen 12 und 20. Dieses Verhältnis steigt mit den niedrigeren Drücken der nachfolgenden Stuten. Daä Wasser, das zum Fermentieren der Maische benutzt wird, oder mach die Maische selbst, kann be--m Abkühlen der alkoholhaltigen Flüssigkeit erwärmt werden, da das 2ermentie 2en obdrhalb der Umgebungstemperatur ausgeführt wird. Wenn die geschlossene Kondensation angewendet wird, s® karzie Plüssigkeit aus äm Fermentiergefäß vor dem Einspeisen .in dJ"-e Bier-Destillierblase durch Abkühlen der Schlempe erwärmt werden.Only a slight flash evaporation of the stills results in vapors with a much higher concentration of alcohol; The relative volatility of the alcohol, ie the ratio of the alcohol concentration in the vapors to that in the liquid , is in this range between about 12 and 20. This ratio increases with the lower pressures of the following mares. The water that is used to ferment the mash, or make the mash itself, can be heated to cool the alcoholic liquid, since the fermentation is carried out outside the ambient temperature. If closed condensation is used, the liquid from the fermentation vessel must be warmed up by cooling the vinasse before it is fed into the beer still.

Bei geschlossener Kondensation, wie in Fig. 2, wird das Kondensat abgezogen und, von allen Stufen zusammengefaßt, wieder in die Bier-Destillierblase eingespeist. Bei offener Kondensation, wie in Fig. 3, kann der Alkohol in der zu fermentierenden Flüssigkeit kondensiert oder absorbiert werden; auf diese Weise wird er unmittelbar dem nächsten Quantum der zu verarbeitenden Flüssigkeit zugesetzt.When the condensation is closed, as in Fig. 2, the condensate withdrawn and, combined from all stages, back into the beer still fed in. With open condensation, as in Fig. 3, the alcohol in the to fermenting liquid is condensed or absorbed; in this way it is added immediately to the next quantity of the liquid to be processed.

Mindestens 95 96 des sonst verloren gehenden Alkohols können in einem Wärmeaustauscher mit 6 oder 7 Stufen zurückgewonnen werden. Die Alkoholkonzentration der heißen Schlempen, die aus einer ziemlich leistungsfähigen Bier-Destillierblase abgelassen werden, liegt bei 0..5 Gewichts-Prozenten; beim Aus- tritt aus einer '-stufigen Anlage beträgt, sie 0,003 96 Alkohol niedrigen (genaue Angaben in diesem/Bereich sind schwierig). Die Zunahme des Alkoholgehaltes im kalten Wasser von Stufe zu Stufe hält dem aus.dem Bier verdampften Alkohol die Waage.At least 95 96 of the alcohol otherwise lost can be recovered in a heat exchanger with 6 or 7 stages. The alcohol concentration of the hot stills, which are drained from a fairly powerful beer still, is 0..5 percent by weight; when leaving emerges from a '-stage plant, it amounts to 0.003 96 alcohol low (Exact information in this / area is difficult). The increase the alcohol content in the cold water from stage to stage is balanced by the alcohol evaporated from the beer.

Das übliche Absorptionsveifahren zur Kälteerzeugung verwendet Ammoniak als Wärmeträger. Maßgebend sind dabei: a) Verdampfung von flüssigem Ammoniak, das seine Verdampfungswärme einer "Wärmeübertragungsflüssigkeit niedriger Temperatur " entnimmt, gewöhnlich einer zirkulierenden Sole, b) Absorption oder Lösung b) Absorption oder Lösung der Ammoniakdämpfe durch Wasser in einem starken Strom wäßriger Ammoniaklösung, die gleichzeitig durch eine"Kühlflüssigkeit höherer Temperatur" gewöhnlich Kühlwasser, abgekühlt wird, c) Pumpen, der starken Ammoniaklösung aus dem Bereich der niedrigen Ammoniak-Dampfdruckes im Verdampfer und Absorber in den Bereich höheren Ammoniak.-Dampfdruckes in der Regeneration, d) Regeneration oder Destillation des Ammoniaks aus der starken Ammoniaklösung unter höherem Druck unter Bildung einer stark verdünnten Ammoniaklösung, e) Kondensation dieser Ammoniakdämpfe, die noch unter diesem höheren Druck stehen, und die Abkühlung des flüssigen Ammoniakkondensates durch Wärmeübertragung an Kühlwasser, Luft oder eine andere wärmeaufnehmende Substanz und f) Wärmeaustausch zwischen der starken und der-verdünnten wäßrigen Ammoniaklösung. The usual absorption process for cold generation uses ammonia as a heat transfer medium. The decisive factors are: a) Evaporation of liquid ammonia, which takes its heat of evaporation from a "heat transfer fluid of low temperature", usually a circulating brine, b) absorption or solution b) absorption or dissolution of the ammonia vapors by water in a strong stream of aqueous ammonia solution, which simultaneously by a "higher temperature cooling liquid" usually cooling water, is cooled, c) pumping the strong ammonia solution from the area of the low ammonia vapor pressure in the evaporator and absorber into the area of higher ammonia vapor pressure in the regeneration, d) regeneration or distillation of the Ammonia from the strong ammonia solution under higher pressure with the formation of a very dilute ammonia solution, e) condensation of these ammonia vapors, which are still under this higher pressure, and the cooling of the liquid ammonia condensate by heat transfer to cooling water, air or another heat-absorbing substance and f) heat exchange between the strong and the diluted aqueous ammonia solution.

Alle Ausführungsarten diesen Systems erfordern das Strömen und Verarbeiten von Flüssigkeiten in einer Reihe von Wärmeaustauschern, die gewöhnlich "Verdampfer", "Absorber", "Austauscher", "Generator" und "Kondensor" genannt werden. Die Wirkungsweise der ersten drei kann direkt, die der letzten beiden indirekt verbessert und das gesamte 'erfahren wirksamer gestaltet werden durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Methode der Abkühlung eomer verdampfbaren Flüssigkeit, unc Iwar infolge des besseren Gegenstromprinzips und der gründl3&eren Wirkung durch die Gleichzeitigkeit von Wärmeaustausch und Absorption. Fig. 7 zeigt nun im Schema das Fließbild für die Kälteerzeugung nach dem Ammoniak-Absorptionsverfahren unter Anwendung der Erfindung für die verschiedenen Wärmesustauschaggregate.All embodiments of this system require the flowing and processing of liquids in a series of heat exchangers commonly called "evaporators", "absorbers", "exchangers", "generators" and "condensers". The mode of action of the first three can be improved directly, that of the last two indirectly, and the entire experience can be made more effective by using the method according to the invention of cooling a vaporizable liquid, and was due to the better countercurrent principle and the more thorough effect due to the simultaneity of heat exchange and Absorption. Fig. 7 now shows in a scheme the flow diagram for the refrigeration according to the ammonia absorption process using the invention for the various heat exchange units.

Der Verdampfer und der Absorber sind in einer Einheit zusammengefaßt, wobei das Bild (mit einigen Ergänzungen) dem der Fig. 3 ähnelt; der Wärmeaustauseher ist ein zusätzliches Aggregat, dessen Strömungsbild der Fig. 2 entspricht. Als Generator und Kondensor könen die üblichen Aggregate verwendet werden, jedoch bedürfen sie nur Einer geringeren Kapazität und E_@trahierungßleistung für die letzten Ammoniakreste aus der verdünnten wäßrigen Lösung, und zwar aus Gründen, die später besprochen weiden.The evaporator and the absorber are combined in one unit, the picture (with some additions) being similar to that of FIG. 3; the heat exchanger is an additional unit, the flow pattern of which corresponds to FIG. As a generator and condenser, the usual units can be used, but they are required only a lower capacity and traction power for the last ammonia residues from the dilute aqueous solution, for reasons discussed later graze.

Das flüssige Ammoniak tritt unter dem Maximaldruck von 10,5 ata in die oberste Stufe des Verdampfers ein; falls die Anforderungen an die Kälteerzeugung es gestatten, kann der Druck auch durch ein - in Fig. 7 durch ein Kreuz bezeichnetes-Ventil etwas herabgesetzt weden. Das Ammoniak verdampft von Stufe zu Stufe wie die übrigen bereits besprochenen warmen und verdampfbaren Flüssigkeiten. In diesem Falle wird jedoch in der untersten Stufe bei dem niedrigsten Druck von 2,8 bis 3,5 ata der letzte Rest vollständig verdampft.The liquid ammonia occurs under the maximum pressure of 10.5 ata in the top stage of the evaporator on; if the requirements for refrigeration allow it, the pressure can also be through a - in Fig. 7 indicated by a cross-valve be reduced somewhat. The ammonia evaporates from stage to stage like the others already discussed warm and vaporizable liquids. In this case it will but in the lowest stage at the lowest pressure of 2.8 to 3.5 ata the last residue completely evaporated.

- Ein fortlaufendes Röhrensystem ist so eingebaut, daß es in jeder Stufe von dem dort verdampfenden flüssigen Ammoniak bedeckt.wird. Durch dieses Röhrensystem fließt eine Wärmeübertragungsflüssigkeit mit niedriger Temperatur, beispielsweise gekühlte Sole' in der gleichen Strömungsrichtung von Stufe bei stetig abnehmendem. Druck wie die Ammöniaklösung selbst: In Fig. 7 ist in den Verdampferstufen der Durchfluß der Sole durch gestrichelte .Linien dargestellt, deren Pfeile in den einzelnen Stufen abwechselnd nach rechts, dann nach links usw. zeigen. Diese Sole überträgt ihre Wärme und kühlt sich dabei ab, während die abgegebene Wärme das Ammoniak verdampft. Der parallele Durchfluß des flüssigen Ammoniaks und der Sole, wobei die gekühlte Sole in einem Röhrensystem fließt, gestattet einen Temperaturabfall in jeder Stufe vom flüssigen Ammoniak zu den von der gekühlten Sole durchflossenen Röhren infolge des stufenweisen Druckabfalles - und der Siedetemperatur des Ammoniaks - von der Stufe des höchsten Druckes bis zu der des geringsten Druckes.- A continuous tube system is built into each Level covered by the liquid ammonia evaporating there. Is. Through this pipe system flows a heat transfer fluid at a low temperature, for example cooled brine 'in the same direction of flow from stage with steadily decreasing. Pressure like the Ammönia solution itself: In Fig. 7 is in the evaporator stages the flow of the brine is shown by dashed lines, the arrows in the Point the individual steps alternately to the right, then to the left, etc. This brine transfers its heat and cools itself down, while the emitted heat transfers the ammonia evaporates. The parallel flow of liquid ammonia and brine, with the cooled brine flowing in a pipe system allows a temperature drop in each stage from liquid ammonia to that through which the cooled brine flows Tubes as a result of the gradual pressure drop - and the boiling temperature of the ammonia - from the level of the highest pressure to that of the lowest pressure.

W4hrend eine gekühlte Sole in diesem Kälteerzeugungskreislauf die Quelle des Wärmeentzuges bildet, kann der Kälte-Effekt genutzt werden, um entweder Luft zu kühlen (Klimaanlagen) oder für andere Kältezwecke, z.B. um Wasser zu gefrieren oder um andere Wärmeübertragungsflüssigkeit abzukühlen. Die gebräuchlichste Methode zur Übertragung der Kühlwirkung ist die mit Sole oder einer anderen wäßrigen Lösung genügender Konzentration mit einer gefrierpunktserniedrigenden Substanz (z.B. Kochsalz, galziumchlorid, Glycerin, Methanol oder Äthylalkohol).During a cooled brine in this refrigeration cycle the Forms source of heat extraction, the cold effect can be used to either To cool air (air conditioning) or for other cooling purposes, e.g. to freeze water or to cool other heat transfer fluids. The most common method to transfer the cooling effect is that with brine or another aqueous solution sufficient concentration with a substance that lowers the freezing point (e.g. table salt, calcium chloride, glycerine, methanol or ethyl alcohol).

Die Dämpfe strömen in jeder Stufe von lida nach rechts, wie in früheren Beispielen für die Anwendung dieses Verfahrens. Die rechte Seite jeder Stufe ist ein Absorber oder, wenn man die Reihenfolge der Stufen betrachtet, eine Serie von Abeorberstufen, die in ihrem Druck und "ihrer Temperatur mit dem Verdampferstufen des Aggregates, in denen flüssiges Ammoniak verdampft wird, im Gegenstrom arbeiten. In der untersten Stufe des Absorbers tritt praktisch reines Wasser ein, u--.i Ammoniakdämpfe zu absorheten. Das Wasser wird pur verdünnten A®moniaklösung, während ee als Kühl- oder Absorbie2flüssigkeit auf der Absorberseite von Stufe weiter vorn zu Stufe aufa-#Zieigt. Wie bereits erläutert, wird es ver- sprüht oder in anderer Weise fein verteilt, so daß eine ausreichend große Oberfläche geschaffen wird zur Absorption der Ammoniakdämpfe und gleichzeitig zur Übertragung der Absorptions- und KOndensationswärme. Die Temperatur der wäßrigen Ammoniaklösung steigt beträchtlich von der untersten bis zur obersten Stufe, und zwar wird dieses bewirkt durch Druckunterschiede von Stufe zu Stufe, wie auf der linken, der Verdampferaeite jeder Stufe. Die Wärme kann aus dieser wäßtigen Ammoniaklösung im Absorber entfernt werden durch Wasser, das in jeder Stufe durch ein von der Flüssigkeit bedecktes Röhrensystem fließt, ebenso wie das von der Sole durchflossene Röhrensystem auf der Verdampferseite. Dieses ist in Fig, 7 ebenfalls durch gestrichelte Linien angedeutet, die erst nach links, dann nach rechts und so von Stufe zu Stufe abwechselnd zeigen. Als Kühlwasser kann das durch die Verwendung im Kondensor bereits leicht erwärmte Wasser benutzt werden, was jedoch von der vetfügbaren Menge, ihrer Temperatur und ihren Kosten abhängt.The vapors flow to the right of the lida at each stage, as in previous examples of using this method. The right-hand side of each stage is an absorber or, if one looks at the sequence of the stages, a series of absorber stages which, in terms of their pressure and temperature, work in countercurrent to the evaporator stages of the unit in which liquid ammonia is evaporated The lowest level of the absorber enters practically pure water to absorb ammonia vapors Cooling or absorbing liquid on the absorber side of stage further ahead to level up- # moves. As already explained, it is sprays or otherwise finely divided, so that a sufficiently large surface is created for the absorption of the ammonia vapors and at the same time for the transfer of the heat of absorption and condensation. The temperature of the aqueous ammonia solution rises considerably from the lowest to the uppermost stage, and this is caused by pressure differences from stage to stage, as on the left, the evaporator side of each stage. The heat can be removed from this aqueous ammonia solution in the absorber by means of water, which flows in each stage through a tube system covered by the liquid, as well as the tube system on the evaporator side through which the brine flows. This is also indicated in FIG. 7 by dashed lines which first point to the left, then to the right and thus alternately from stage to stage. The water, which has already been slightly warmed up by the use in the condenser, can be used as cooling water, but this depends on the amount available, its temperature and its cost.

Bemerkenswert ist die Ähnlichkeit, aber auch die wesentlichen Unterschidde gegenüber dem Wärmeentziehungaverfahren nach Fig. 5; denn die von Flüssigkeit bedeckte Kühlwasserschlange in den Abeorberstufen von Fig. 7 erscheint dem als geschlossenes Röhrensystem ausgebildeten Kondensor auf der rechten Seite der Stufen von Fig. 5 vergleichbar. Der wesentliche Unterschied besteht jedoch in der Tatsache, daß im Absorber von Fig. 7 die Ammoniakdämpfe in jeder Stufe eine niedrigere Temperatur haben als die Flüssigkeit in der Kühlwasserschlange, an welche die Kondensationswärme dieser Dämpfe abgegeben wird. Deshalb könnte keine Kondensation stattfinde, wenn die Kühlwasserrohre, wie in Fig. 5, im Dampfraum liegen würden. Die verdünnte Ammoniaklösung kondensiert oder absorbiert die Ammoniakdämpfe bei einer höheren Temperatur als die Temperatur der Dämpfe, und zwar kann sie dies infolge des niedrigeren Dampfdrückes des Ammoniaks aus dem Wasser. Bei der Abeorbierung dieser Wärme erwärmt sich die Ammoniaklösung auf eine höhere Temperatur als die der Dämpfe, von denen die Wärme aufgenommen wird. Würden die Kühlwasserrohre im Dampfraum jeder Stufe liegen, wie in Fig, 5, so würde aufgrund ihrer höheren Temperatur die Wärme in entgegengesetzer Richtung fließen und die Ammoniakdämpfe überhitzen, und die gewünschte Kühlwirkung auf die verdünnte Ammoniaklösung würde ausbleiben.Noteworthy is the similarity, but also the essential differences compared to the heat extraction method according to FIG. 5; because the cooling water coil covered by liquid in the Abeorber stages of FIG. 7 appears to be comparable to the condenser designed as a closed tube system on the right-hand side of the stages of FIG. The main difference, however, is the fact that in the absorber of FIG. 7 the ammonia vapors in each stage are at a lower temperature than the liquid in the cooling water coil to which the heat of condensation of these vapors is given off. Therefore, no condensation could take place if the cooling water pipes, as in FIG. 5, were located in the steam space. The dilute ammonia solution condenses or absorbs the ammonia vapors at a higher temperature than the temperature of the vapors, as a result of the lower vapor pressure of the ammonia in the water. As this heat is absorbed, the ammonia solution is heated to a higher temperature than that of the vapors from which the heat is being absorbed. If the cooling water pipes were to be located in the vapor space of each stage, as in FIG. 5, the heat would flow in the opposite direction due to their higher temperature and the ammonia vapors would overheat, and the desired cooling effect on the dilute ammonia solution would not materialize.

Zwar empfiehlt sich die Verwendung von Kühlwasser als Aufnahmemittel für die Kondensations- und Absorptionswärme im Absorber, jedoch können auch andere sogenannte "Heißkühlmittel" verwendet werden ("heiß" bedeutet hier den Unterschied zu den niedrigeren Temperaturen des Solekreielaufs auf der Verdampferseite des Systems). Luft oder andere Gase können ebenfalls verwendet werden, und wegen der Einfachheit der Anlagen wird in vielen Betrieben eine bei passender Temperatur siedende Flüssigkeit verwendet, um dem Ammonia:# seine Kondensationswärme zu entziehen, und zwar durch die latente Verdampfungswärme, die dann in einem Kondensor an ein anderes Gas oder eine Flüssigkeit abgegeben wird.Although the use of cooling water is recommended as a means of absorbing the heat of condensation and absorption in the absorber, other so-called "hot coolants" can also be used ("hot" here means the difference to the lower temperatures of the brine circuit on the evaporator side of the system). Air or other gases can also be used, and because of the simplicity of the systems, in many plants a liquid boiling at a suitable temperature is used to remove the heat of condensation from the ammonia: another gas or liquid is emitted.

Die aus der obersten Stufe austretende konzentrierte jünmoniaklöeung hat eine verhältnismäßig niedrige Temperatur von 35 - 450C, während die Temperatur der verdünnten Ammoniaklösung beim Austritt unten aus dem Generator 110 - 12000 beträgt; diese beiden Lösungen läßt man nun im Wärmeaustauscher im Gegenstrom zueinander fließen, was mit dem Fließbild mit Fig. 2 übereinstimmt. Dabei wird das Kondensat aus der rechten Seite jeder Stufe stets nach außen abgelassen und dann gesammelt. Die verdünnte Ammoniaklösung hat nur einen geringen Ammoniakgehalt, wenn sie unten aus dem Generator austritt, und dieser wird in dem Wärmeaustauscher praktisch vollständig extrahiert. Die Kondensate der verschiedenen Stufen enthalten dieses Ammoniak stark konzentriert. Sie werden gesammelt und der konzentrierten wäßrigen Ammoniaklösung zugesetzt, die aus der Stufe höchster Temperatur des Absorbers austritt.The concentrated youthfulness emerging from the top level has a relatively low temperature of 35 - 450C while the temperature the diluted ammonia solution at the exit from the bottom of the generator 110 - 12000 amounts to; these two solutions are now left in the heat exchanger in countercurrent to one another flow, which corresponds to the flow diagram with FIG. 2. Thereby the condensate always drained to the outside from the right side of each step and then collected. The dilute ammonia solution has only a low ammonia content when it is below emerges from the generator, and this is practically complete in the heat exchanger extracted. The condensates of the various stages contain a large amount of this ammonia concentrated. They are collected and the concentrated aqueous ammonia solution added, which emerges from the highest temperature stage of the absorber.

Ebenso wie bei einem üblichen Absorptions-Kälteerzeuger ist in Fig. 7 eine Pumpe gezeigt, welche die konzentrierte Ammoniaklösung von dem Druck den Wärmeaustauschers auf den den Generators bringt. Hei dem hier vorliegenden Verfahren kann die hohe Ammoniakkonzentration in der konzentrierten Ammoniaklösung und seine verhältnismäßig hohe Temperatur. beim Verlassen des Wärmeaustauschers es angezeigt erscheinen lassen, die Pumpe besser zwischen Absorber und Wärmeaustauscher aufzuntellen als zwischen Wärmeaustauscher und Generator, wie es Fig. 7 zeigt. (In diesem Falle würden die Rohre auf der rechten ;leite des Wö,rmeaustauschers konzentrierte Ammoniaklösung unter dem Druck des Generators führen). Eine zweite Pumpe müßte dann so aufgestellt und angeschlossen werden, wie es im Fließbild gezeigt ist, jedoch könnte eine viel kleinere Pumpe verwendet werden, um das Z Kondensat aus den verschiedenen Stufen auf den höheren Druck des Generators zu bringen.As with a conventional absorption cold generator, FIG. 7 shows a pump which brings the concentrated ammonia solution from the pressure of the heat exchanger to the generator. In the present process, the high ammonia concentration in the concentrated ammonia solution and its relatively high temperature. when leaving the heat exchanger, make it appear advisable to set up the pump better between absorber and heat exchanger than between heat exchanger and generator, as FIG. 7 shows. (In this case the pipes on the right-hand side of the heat exchanger would carry concentrated ammonia solution under the pressure of the generator). A second pump would then have to be set up and connected as shown in the flow diagram, but a much smaller pump could be used to bring the Z condensate from the various stages to the higher pressure of the generator.

Der Generator arbeitet mit 10,5 ata, und das ,Ammoniak wird darin aus dem Wasser erbdestilliert. Ein gewöhnlicher Rektifike.torturm mit zwiahen fünf und zwölf Glockenböden oder ähnlichen Böden wird benutzt, um am oberen Ende ein praktisch fast wasser°freies Ammoniak zu erbringen. Im Kondensor wird es mit gewöhnlichem Kühlwasser in üblicher Weine kondensiert,(Dieses Kühlwasser kann dann, wenn gewünscht und je nach seiner Temperatur, in die Kühlschlange des Absorbers geleitet werden). Ein kleiner Teil. des verflüssigten, praktisch reinen Ammoniaks fließt über ein in Fig. 7 mit einem kleinen Kreuz bezeichnetes Entspannungsventll in die oberste Stufe des Verdampfers zurück.The generator works with 10.5 ata, and the ammonia is earth-distilled in it from the water. An ordinary rectifike gate tower with between five and twelve bell bottoms or similar bottoms is used to produce a practically anhydrous ammonia at the top. In the condenser it is condensed with normal cooling water in normal wines (this cooling water can then, if desired and depending on its temperature, be fed into the cooling coil of the absorber). A small part. of the liquefied, practically pure ammonia flows back into the uppermost stage of the evaporator via an expansion valve marked with a small cross in FIG. 7.

Die Zahl der Stufen im Verdampfer-Abeorber kann 2 bis 8 betragen, und die gleiche Anzahl kann im wärmeaustauscher verwendet werden. Der Destillation des Ammoniaks aus der verdünnten Ammoniaklösung nach ihrem Austritt aus dem Generator braucht weniger Aufmerksamkeit geschenkt zu werden als bei dem üblichen Verfahren, da im Wärmeaustauscher, wie oben beschrieben, eine ausgezeichnete Extrahierung erreicht wird. e Wie bei anderen Anwendungsbeispielen für dieses Verfahren werden Luft oder andere nicht kondensierbare Gase auf üblichem Wege entfernt, um d:le Vorgänge unbehindert durch sie ablaufen zu lassen.The number of stages in the vaporizer Abeorber can be 2 to 8, and the same number can be used in the heat exchanger. The distillation the ammonia from the dilute ammonia solution after it exits the generator requires less attention than with the usual procedure, because in the heat exchanger, as described above, a excellent Extraction is achieved. e As with other examples of how this technique was used air or other non-condensable gases are removed in the usual way to d: le processes to run unhindered by them.

Eine Abwandlung des vorangehend beschriebenen Verfahrens zur Abkühlung verdampfbarer Flüssigkeiten, d.h. in diesem Falle von praktisch reinem Ammoniak durch Verdampfung unter stufenweise ermäßigtem Druck stellt die Verwendung eines Gleichstrom-Röhrenwärmesustauschers für die Flüssigkeit sowohl auf der Verdampfer wie auf der Absorberseite der Stufen dieses kombinierten Aggregates dar. Hierbei wird durch die stufenweise Entspannungsverdampfung sowohl die eine Flüssigkeit abgekühlt als auch eine zweite, im Gegenstrom dazu fließende (die Sole in einem getrennten Röhrensystem).A modification of the method for cooling described above Vaporizable liquids, i.e. in this case practically pure ammonia by evaporation under gradually reduced pressure represents the use of a DC tubular heat exchanger for the liquid on both the evaporator as on the absorber side of the stages of this combined unit. Here one liquid is cooled down by the step-by-step flash evaporation as well as a second, flowing in countercurrent (the brine in a separate Pipe system).

Zu bemerken ist auch, daß bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Kälteerzeugung durch Absorption die gesamte Menge der abzukühlenden Flüssigkeit während der Abkühlung verdampft@wird, was in diesem Falle nicht nur auf die Entspannungsverdampfung zurückzuführen ist, sondern auch auf die Wärmezufuhr durch die Sole(deren Kühlung die Funktion des ganzen Verfahrens ist).It should also be noted that when using the invention Procedure for generating cold by absorbing the entire amount to be cooled Liquid evaporates during cooling @, which in this case not only is due to the flash evaporation, but also to the heat input through the brine (whose cooling is the function of the whole process).

Eine große Wärmemenge wird von den Verdampferstufen auf die Absorberstufen übertragen, und zwar in Form der latenten Kondensationswärme und der Lösungswärme des flüssigen Ammoniaks bei seiner Absorption in der wäßrigen Lösung. Diese Wärme wird dort als fühlbare Wärme aufgenommen und hat die Temperatursteigerung der Lösung bei der offenen Kondensation zur Folge; ein großer Teil dieser fühlbaren Wärme wird sofort an das Kühlwässer übertragen und bewirkt dessen gleichzeitige Erwärmung, beginnend mit der niedrigen Temperatur-und dem niedrigen Druck der unteren Stufen und fortschreitend zu höheren Drücken und Temperaturen in den oberen Stufen. Infolgedessen ändert sich, die Temperatur der Ammoniaklösung im Absorber nicht stark von unten nach oben, aber der Druck erhöht sich z.B. von 2,8 auf 7 ata und die Konzentration von 0 % bis auf fast 60 y6 Ammoniak.A large amount of heat is transferred from the evaporator stages to the absorber stages transferred, in the form of the latent heat of condensation and the heat of solution of the liquid ammonia as it is absorbed in the aqueous solution. This warmth will absorbed there as sensible heat and has the temperature increase result in the solution in the open condensation; a large part of this tangible Heat is immediately transferred to the cooling water and causes it at the same time Warming, starting with the low temperature and the low pressure the lower Stages and progressively to higher pressures and temperatures in the upper stages. As a result, the temperature of the ammonia solution in the absorber does not change much from bottom to top, but the pressure increases e.g. from 2.8 to 7 ata and the concentration from 0% to almost 60 y6 ammonia.

Wie bei jedem anderen Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auch in diesem Falle, in dem es sich um die Verdampfung und Absorption von Ammoniak handelt, die praktisch isobarischen Bedingungen im Bereich jeder Stufe während der Übertragung von Wärme und von Dämpfen von links nach rechts aufrecht erhalten.As with any other example of the method according to the invention also in this case, in which it is the evaporation and absorption of ammonia is the practically isobaric conditions in the area of each stage during the Maintain transfer of heat and vapors from left to right.

Durch das beschriebene Verfahren der gleichzeitigen Wärmeübertragung und Gasabsorption wird eine ERhöhung des thermischen Wirkungsgrades bei der Kälteerzeugung durch Absorption ermöglicht. Der Verdampfer-Absorber ist, wie Fig. 7 zeigt,eine im Gegenetrom arbeitende Kombination eines Wärmeübertragers mit einem Verdampfer und Absorber. Dieses in mehreren Stufen ausgeführte Gegenstromverfahren verbraucht für die Absorption des Ammoniake eine geringere Wassermenge und ermöglicht eine höhere Ammoniakkonzentration in der konzentrierten Ammoniaklösung als da* bisheriä-, ge, nur in einer Stufe durchgeführte Verfahren. Das bisher übliche Aggregat ermöglichte kein-Gegenstromverfahren, weder für den Wärmeaustausch noch für die Verdampfung und Absorption, da diese beiden Vorgänge bisher völlig getrennt gehalten werden, sowohl bei dem üblichen kontinuierlichen Verfahren als auch bei dem weniger gebräuchlichen chargenweisen Verfahren. Da bei dem hier beschriebenen, verbesserten Verfahren ein höherer .Ammoniakgehalt in der konzentrierten Ammoniaklösung bei-geringerem Wasserverbrauch erzielt wird, so ist der Wärmebedarf pro Kälteerzeugungseinheit im Generator geringer als bei einer gebräuchlichen Anlage.The described method of simultaneous heat transfer and gas absorption enables an increase in the thermal efficiency when generating cold through absorption. As FIG. 7 shows, the evaporator-absorber is a counter-flow combination of a heat exchanger with an evaporator and absorber. This countercurrent process, which is carried out in several stages, consumes a smaller amount of water for the absorption of the ammonia and enables a higher ammonia concentration in the concentrated ammonia solution than the previous process, which was carried out only in one stage. The previously common unit did not allow a countercurrent process, neither for heat exchange nor for evaporation and absorption, since these two processes have so far been kept completely separate, both in the customary continuous process and in the less common batch process. Since in the improved process described here, a higher ammonia content is achieved in the concentrated ammonia solution with lower water consumption, the heat requirement per refrigeration unit in the generator is lower than in a conventional system.

Im Wärmeaustauscher, der ein weniger wichtiges Anwendungsbeispiel des hier vorliegenden Verfahrens der Wärmeübertragung bei der Absorptions-Kälteerzeugung ist als der Verdampfer-Absorber, ist der entscheidende Faktor, daß gleichzeitig mit der Wärmeübertragung eine geringe Menge Ammoniak aus der verdünnten , lösung, die den Generator verläßt, extrahiert wird, wodurch das Wasser auf den größten Nutzeffekt bei der Absorption von Ammoniak im Absorber vorbereitet wird.In the heat exchanger, which is a less important application example of the present process of heat transfer in absorption refrigeration is called the evaporator-absorber, the crucial factor is that at the same time with the heat transfer a small amount of ammonia from the dilute, solution, which leaves the generator, is extracted, making the water at the greatest efficiency prepared for the absorption of ammonia in the absorber.

Wie bei jedem anderen Anwendungebeiapiel für das erfindungsgemäße Verfahren kann die Anordnung der notwendigen Anlagen abgewandelt werden, je nah den die technische Konstruktion betreffen-- den Überlegungen, jedoch ohne daß das hier beschriebene Fließbild oder Verfahrens-System verlassen wird. Es muß dafür gesorgt wengen,.daß die Wärmeverluste bzw. -gewinne in den verschiedenen -Teiilen der Anlage gergehalten werden, insbesondere beim. Wärmedurchgang durch die Wandungen zwischen Absorber und Verdampfer in jeder Stufe, wenn@beide in einer Einheit gebaut sind. As with any other application example for the process according to the invention, the arrangement of the necessary systems can be modified depending on the considerations that concern the technical construction, but without departing from the flow diagram or process system described here. Care must be taken to ensure that the heat losses or gains are kept in the various parts of the system, especially in the. Heat transfer through the walls between absorber and evaporator in each stage, if @ both are built in one unit.

Die verschiedenen Aggregate der gälteerzeugungsanlage können so als Mehrstufen-Wärmeaustauseher gebaut werden, wie vorstehend beschrieben. Sie können in kompakter Bauweise entwe-. der als zylindrische Türme gebaut werden, indem ein Aggregat auf das andere gesetzt wird, oder auch als horizontale Zylinder. Dieses bietet Vorteile in konstruktiver Hinsicht, wie jedem einleuchten wird, der mit dem Bau solcher Anlagen vertraut ist, die normalerweise aus einer Vielzahl einzelner Behälter bestehen.The various units of the refrigeration system can be used as Multi-stage heat exchangers can be built as described above. You can in a compact design. which are built as cylindrical towers by a Unit is placed on top of the other, or as a horizontal cylinder. This offers advantages in terms of construction, as will be evident to anyone familiar with the Construction of such facilities is familiar, usually from a large number of individuals Containers exist.

Claims

Patent claims n1. Process for cooling a liquid containing evaporable fractions by a flow of a cooling medium which is conducted in countercurrent to the liquid to be cooled and is independent of the evaporable liquid, characterized in that the liquid to be cooled is passed through at least three successive stages of gradually decreasing pressure and, in these stages, a flash evaporation is subjected, the resulting vapors being condensed in the same stage in which they are formed by the cooling medium passed through the stages in countercurrent. 2: The method of claim 1, characterized in that the cooling medium in each stage to form großerFlüseigkeits-OberflääEn, for example, by spraying, in one-time, direct contact with the formed by the flash evaporation vapors is brought, wherein calibration in each stage of the cooling medium with the mixed condensate formed from the vapors and this mixture is pumped into the stage with the next higher pressure. 3. The method according to claim 2, characterized in that the liquid to be cooled is a solution of a non-evaporable substance at the temperatures of the method in an evaporable solvent and the cooling medium contains the same solvent as the liquid to be cooled. 4. The method according to claim 1, characterized marked, that the cooling medium is guided in each stage through a closed pipe system, on the walls to be reflected, the vapors formed in the respective stage by flash evaporation of the cooled liquid, the condensate within each of the same stage to the liquid to be cooled flows back. 5. The method according to claim 1, characterized in that the cooling medium is guided in each stage through a closed pipe system, precipitate on the walls of the vapors formed in the respective stage by Entspannuagsverdampfung of cooled liquid, the condensate formed in each stage of the cooled Liquid is supplied in the stage with the next lower pressure. 6. The method according to claim 1, characterized in that the liquid abzukühlade a solution or mixture of a strong. The volatile liquid is in a less volatile liquid, and the vapors that form during the step-by-step expansion evaporation are enriched with the highly volatile liquid. The vapors condense on the walls of a pipe system p through which the cooling medium flows in countercurrent to the liquid to be cooled from step to step and then be removed by the flow of fluids, but not gestatten- vapors de centers., for example Kondenstöpfe, from the system in each stage. 7. The method according to claim 1, characterized in that the liquid to be cooled is a solution of a highly volatile liquid in a less volatile liquid, and the vapors that are enriched with the highly volatile liquid and enriched with the highly volatile liquid in each stage by one-off, direct contact with the finely distributed, e.g. sprayed cooling medium are condensed, the mixture of lubricating medium and condensate from each stage being fed to the stage with the next higher pressure. B. The method of claim 1, characterized in that the abzukühlade.Flüoeigkeit between the individual stages of the B'ntspannungsvfrd4mpfung passes Drbsselvorrichtungen and in Wärmeauntauseh with the steps in the DC power, but in each stage with a höhßeren Temperätur be cooled than the Flüssigke @ t passing and that there is no cooling heat transfer fluid, and that the vapors formed by flash evaporation are condensed and absorbed in each stage by a one-time direct contact with the finely divided, e.g. sprayed, cooling medium flowing through the stages in countercurrent to the liquid to be cooled the condensate formed and the cooling medium is pumped from each stage into the stage with the next higher pressure and is in heat exchange with a second cooling liquid flowing through the stages in cocurrent in a closed pipe system, to which the heat of condensation of the vapors is transferred will wear. 9. The method of claim 8, characterized denotes @ that the subject on the evaporation side in heat exchange with the cooled liquid and the stages in parallel flow with trans- lucent flowing heat transfer fluid near water, which is obtained by dispensing the Verdampfungewärme for the flash evaporation of the cooled liquid first to for cooling down to freezing point, it gives off the sensible heat and then the latent heat of fusion and freezes in the process. 10. The method according to claim 8, characterized in that the steps on the absorption side in the same Richtäzig with the. :., Second cooling liquid flowing through the cooling medium by absorbing the heat released during the condensation and absorption of the vapors in the cooling medium is brought to the boil. 11. Yerfahren @ according to claim 1, characterized in that the condensation of the vapors formed by flash evaporation of the liquid to be cooled takes place in each stage by a single direct contact with a finely divided, e.g. sprayed cooling medium, which is a solution of a practically non-volatile substance in the same Liquid is like the liquid to be cooled, with a concentration that causes a substantial increase in boiling point, the mixture of the condensate of the vapors and the second liquid being pumped from each stage into the stage with the next higher pressure. 12. The method according to claim 11, characterized in; that the liquid to be cooled is a dilute solution of the same non-volatile substance that is dissolved in the cooling medium in greater concentration.