DE1619730A1 - Destillierverfahren und Destilliervorrichtung - Google Patents

Destillierverfahren und Destilliervorrichtung

Info

Publication number
DE1619730A1
DE1619730A1 DE19671619730 DE1619730A DE1619730A1 DE 1619730 A1 DE1619730 A1 DE 1619730A1 DE 19671619730 DE19671619730 DE 19671619730 DE 1619730 A DE1619730 A DE 1619730A DE 1619730 A1 DE1619730 A1 DE 1619730A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
distilled
membrane
distillate
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671619730
Other languages
English (en)
Inventor
Rodgers Franklin Alanson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pactide Corp
Original Assignee
Pactide Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US51001465 external-priority patent/US3406096A/en
Application filed by Pactide Corp filed Critical Pactide Corp
Publication of DE1619730A1 publication Critical patent/DE1619730A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/16Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using waste heat from other processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/06Evaporators with vertical tubes
    • B01D1/10Evaporators with vertical tubes with long tubes, e.g. Kestner evaporators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/26Multiple-effect evaporating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/36Pervaporation; Membrane distillation; Liquid permeation
    • B01D61/364Membrane distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/08Flat membrane modules
    • B01D63/082Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/14Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation using solar energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/20Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/208Off-grid powered water treatment
    • Y02A20/212Solar-powered wastewater sewage treatment, e.g. spray evaporation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

FATENiA N WALTE
DIPL.-INÖ. CURT WALLACH
DlPL-ING. GÜNTHER KOCH 161 9730
DR. TINO HAlBACH
8 München 2, 1 .März I967 = IO6O9 - K/vM
Pactide Corporation, Cambridge, Massachusetts, USA.
Destillierverfahren und Destilliervorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Destilliergerät und ein Verfahren zum Destillieren und insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zum Wärmeaustausch und auf eine Destilliervorrichtung mit vielfacher Wirkung, in der .dieser Wärmeaustauscher vorgesehen ist. Im Hauptpatent Nr. . .,. ... (Patentanmeldung P 58 262 IVc/lSt] ist eine Destilliervorrichtung mit mehrfacher Wirkung beschrieben, bei der eine Folge von Flüssigkeits- und Wärmeaustauschstufen vorgesehen ist, in der Wärme auf eine Lösung übertragen wird, um das Lösungsmittel zu verdampfen, wobei der Dampf durch eine Barriere hindurch übertragen und dann kondensiert wird, um ein Lösungsmittel zu bilden, von dem die Wärme nach einem folgenden Lösungsmittel übertragen wird, Eine Lösung, die ein verdampfbares Lösungsmittel enthält, das als gewünschtes Endprodukt extrahiert werden soll, wird in die Destilliervorrichtung eingeführt und das Endprodukt des Destillationsverfahrens ist das Destillat oder Lösungsmittel und das Ausströmraittel 1st die konzentrierte Lösung. Während des Destillationsverfahrens
009835/1529
« 2 -
wird Wärme auf die zu destillierende Lösung in Jeder Destillations· stufe des Apparates übertragen, so daß, wenn die in dem Ausströmmittel enthaltene Wärme,die. jede Stufe verläßt, nicht verloren gehen soll, eine Übertragung auf neu zuströmende zu destillierende Lösung erfolgen muß.
Weitere Ziele der Erfindung sind die folgenden: Ein Destillationsverfahren mit innerem Wärmeaustausch zwischen au^römendem Mittel und einströmender Lösung zu schaffenj einen verbesserten mehrstufigen Destillationsapparat zu schaffen, in dem im wesentlichen der gesamte erforderliche Wärmeaustausch zwischen ausfließenden Lösungen und zugeführten Lösungen innen bewirkt wird; einen Destillierapparat der beschriebenen Art zu schaffen, bei dem ein innerer Wärmeaustausch zwischen ausströmenden und einströmenden Flüssigkeiten durch einen relativ kleinen Teil jeder Destillationsstufe bewirkt wird; eine Destilliervorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, bei der der Wärmeaustausch zwischen ausströmender
Flüssigkeit und zuströmender !flüssigkeit innen dadurch bewirkt wird, daß ein Teil der Produktflüssigkeit durch jede Destillationsstufe in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung von ausströmenr den und zuströmenden Flüssigkeiten geführt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Mehrstufendestillierapparat zu schaffen, der einen inneren Wärmeaustausch zwischen einströmendem und ausströmendem Mittel mit h<lbm Wirkungsgrad benutzt, wobei die gesamte Baueinheit wesentlich billiger ist als herkömmliche Destilliersysteme mit äußerem Wärmeaustausch.
ORIGINAL iwspaiieu ·/■ 009835/1529 °
-1 ;·> ■ j", ^i ·■■* fi
< «.- K/ / g Ii
Ein ÄusführungBbei:äpiel der Eiffinümia «im *ι& anstehend an H^.u der Zeichnung bescL rieben. In -ier Se:'chni^g; Ksige^s Fig» 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgeiaä.ßer
Mehrfachstufendestilliergerätes mit Mitteln zum inner·-"*" Wärmeaustausch zwischen Produktflüssigkeit und einströmender Flüssigkeit,
Fig. 2 ein Diagramm der Temperaturgradienten innerhalb des Destilliergerätes nach Fig.l, wobei ein Verfahren -ßae.; -. Erfindung veranschaulicht ist. ■
Das Destilliergerät nach dem Hauptpatent kann verschiedenartig aufgebaut sein, jedoch sind die Grundbauteile der gemäß der· ir-· findung hergestellten Mehrstufendestilliervorrichtung jeweil:- gleich und es sind mehrere Stufen vorgesehen, die je eine pe? r? Membran aufweisen, durch die nur Gas einschließlich Flüssigkeindampf hindurchtreten kann, wobei eine Flussigkeits- und Ö"ev:"undurchlässige Membran zwischen benachbarten porösen Membranen ·/■ rgesehen ist, um Kanäle benachbart gegenüberliegenden Seiten ;-ec;eiporösen Membran zu schaffen. Außerdem sird Mittel verges<s£or.. x-m die zugeführte Flüssigkeit (Lösung) durch die Kanäle in Beruh·runs mit einer Seite jeder porösen Membran zu leiten. Zur Über^r-tGii/iS von Wärme auf die zugeführte Flüssigkeit zwecks Verdampfung ist eine weitere Vorrichtung vorgesehen. Von dem Kondensat Il dem Kanal auf der gegenüberliegenden Seite jeder Membran wird Wärme übertragen. Das Kondensat wird aus den zuletzt erwähnter· Kanälen abgezogen. Jede Stufe weist getrennte poröse und unauiν > lässige Membranen auf,und eine Mehrzahl von Membranen sind ar-
00983 5/152S ORIGINAL INSPECTED
wechselnd zwischen einer Wärmequelle und Mitteln zum Abziehen der Wärme vorgesehen, so daß eins Destilliervorrichtung entsteht, die schematisch in Fig.l dargestellt ist. Die zu destillierende Flüssigkeit wird auf einer Seite des Gerätes eingeführt und strömt als dünne Schicht durch die Kanäle an den porösen Membranen vorbei, die der Wärmequelle zugewandt sind, und nach der gegenüberliegenden Seite. Das Kondensat sammelt sich als dünne Schicht auf den gegenüberliegenden Seiten der porösen Membranen, d.h. auf jenen Seiten, die nach der Vorrichtung hin gerichtet sind, die Wärme abzieht. Das Kondensat wird aus den Kanälen auf der gleichen Seite abgezogen, auf der die Flüssigkeit eingeführt wird., so daß die Zirkulation der zugeführten Flüssigkeit in Gegenrichtung zur Zirkulation des Kondensates erfolgt. Die Wärme wird von dem Kondensat jeder Stufe über eine undurchlässige Membran nach der zugeführten Flüssigkeit der nächstfolgenden Stufe überführt, um diese Flüssigkeit zu verdampfen.
Das Destilliergerät mit innerem Wärmeaustausch gemäß Fig.l weist eine Mehrzahl poröser Membranen 10 und undurchlässiger Membranen 12 auf, die abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Membranen haben vorzugsweise rechteckige Gestalt und sämtlich gleiche Größe,und sie sind mittels flacher Dichtungen an ihren Rändern verbunden, um flache Kanäle zu bilden, die die Flüssigkeiten in Gestalt dünner Filme oder Schichten enthalten. Der Membranstapel ist zwischen einer Wärmequelle z.B. einem Block 14,durch den ein erhitztes Strömungsmittel z.B.Dampf strömt s
Q0983S/1529
und einem anderen Block 16 verspannt, durch den ein Kühlmittel, z.B. Wasser zirkuliert und dieser Block ist am gegenüberliegenden Ende des Stapels befindlich. Die Destilliervorrichtung kann in jeder Lage benutzt werden, ohne daß sich die Wirksamkeit ändern würde.
Die zugeführte Flüssigkeit oder Lösung wird über eine geeignete Leitungsanordnung jedem Kanal so zugeführt, daß sie in Berührung mit jener Seite der porösen Membran kommt, die auf die Wärmequelle hin gerichtet ist, wobei eine Strömung gemäß der Zeichnung von links nach rechts erfolgt (in Pfeilrichtung gemäß Fig.l). Die Flüssigkeit strömt nach der gegenüberliegenden Seite, wo sie nunmehr als konzentrierte Lösung oder Ausströmmittel über eine geeignete Leistungsanordnung abgezogen werden kann. Die Strömung durch die verschiedenen Stufen verläuft parallel. Da die Flüssigkeitslösung als dünner Film durch jaden Kanal hindurchströmt, wird das Lösungsmittel verdampft und der Dampf tritt durch die anliegende poröse Membran nach dem kalten Ende der Destilliervorrichtung über und auf der gegenüberliegenden Seite der porösen Membran erfolgt eine Kondensation in dem dort befindlichen Kanal. Das Kondensat (Lösungsmittel) wird über eine geeignete Leitungsanordnung aus den Kondensatkanälen auf der kalten Seite der porösen Membran an der gleichen Seite der Vorrichtung abgezogen, an der das zu destillierende Mittel eingeführt wird, so daß die Kondensatströmung in Gegenrichtung zu der Strömung der zu verdampfenden Flüssigkeit verläuft« Die Wärme aus jeder Kondensat-
009835/1529
flüssigkeit wird durch Leitung über eine undurchlässige Membran nach dem kalten Ende der Vorrichtung auf die nächstfolgende Schicht von zugeführter Flüssigkeit zwecks Verdampfung der letzteren überführt.
Bei einer Destillationsvorrichtung dieser Bauart, bei der keine Vorsorge für einen inneren Wärmeaustausch getroffen ist, Würde die Speiseflüssigkeit in jede Stufe bei einer Temperatur eintreten, die etwa der Umgebungstemperatur entspricht oder etwas höher liegt, wenn eine Wärmeübertragung von der Destilliervorrichtung am kalten Ende benutzt würde. Die Temperatur der Speiseflüssigkeit in jeder Stufe würde dann schnell auf einen Wert ansteigen, der während der Flüssigkeitsströmung im wesentlichen konstant bleibt, wenn diese als Film nach der gegenüberliegenden Seite des Kanals strömt, wo das Ausflußmittel unter erhöhter Temperatur abgezogen wird. Der Wärmegehalt des Ausflußmittels kann wieder ausgenutzt werden, indem das Ausflußmittel durch einen Wärmeaustauscher hindurchtritt, um die Speiseflüssigkeit vor Einführung in das Destilliergerät anzuwärmen. Da jedoch die Wirksamkeit des Wärmeaustauschs zwischen zwei Flüssigkeiten invers von der Differenz der Temperatur zwischen den Flüssigkeiten abhängig ist und die Einführung von Speiseflüssigkeit in eine Destillierstufe· mit einer Temperatur, die höher liegt, als die Temperatur jβηβί» speziellen Stufe,würde/nur eineat geringen Wirkungsgrad ergeben, so daß der wirksamste äußere Wärmeaustauscher den Ausfluß jeder Destillationsstufe empfangen müßte, wobei die Wärmeübertragung auf aufeinanderfolgende ZufUhrungsflüssigkeitsstrSme mifc graduell
009835/1529 "/#
16 i3730
reduzierter Temperatur erfolgen müßte und wobei diese Flüssigkeit dann jeder Destillationsstufe zugeführt werden lauSfce,, vtol^l ein Strom von vorgewärmter Speiseflüssigkeit Jeweils Anwendung fände, dessen Temperatur jener Stufe am besten angepaßt ist. Offensichtlich wäre ein solches Wärmeaustauschersystem außerorderi lieh komplex und kostspielig, insbesondere im Vergleich mit der Einfachheit und den relativ niedrigen Kosten der Destillation« einrichtung selbst.
Das innere Wärmeaustauschersystem nach der Erfindung schafft diese erwünschten Vorteile, die zu einem maximalen Wirkungsgrad des Wärmeaustausche zwischen Ausströmmittel und Speiseflüssigkelr. beitragen und somit zu einem maximalen Gesamtwirkungsgrad der Destilliervorrichtung an sich, wobei eine einfache und billige, bereits bestehende Anordnung mit nur wenigen zusätzlichen billigen Mitteln erforderlich ist. Die zusätzlichen erforderlichen Mittel bestehen ledig lieh aus einer Leitungsführung, die die Strömung zweier Flüssigkeiten (Ausflußmittel und Produkt) und nicht nur eine Flüssigkeit (Ausflußflüssigkeit) führen, und außerdem ist eine Vorrichtung erforderlich, um einen Teil des Produktes zurückzirkulieren zu lassen. Diese Leitungsanordnung kann im wesentlichen die gleiche sein wie jene, die benutzt wird, um die Speiseflüssigkeit und die Produktflüssigkeit zirkulieren zu lassen, so daß die erforderliche Investierung für die Einrichtung" weiter vermindert wird. Der innere Wärmeaustausch wird dadurch bewirkt, daß ein Teil der Produktflüssigkeit durch jede Destillationsstufe in Gegenrichtung zur Strömungsrichtung der
009835/1529
Speiseflüssigkeit und zu dem Ausfluß geführt wird- Die zurückzirkulierende Produktflüssigkeit xvird in jeden Kondensatkanal jeder Stufe an jener Seite der Destilliervorrichtung eingeführt, an der der Rückstand abgezogen wird. Aus dem Temperaturgradientendiagramm nach Pig.2 ist ersichtlich, daß die zurückzirkulierende Produktflüssigkeit im wesentlichen bei Umgebungstemperatur eingeführt wird und daß die Temperatur schnell ansteigt, indem von der Rückstandflüssigkeit Wärme übertragen wird, wobei der Temperaturanstieg auf eine relativ gleichförmige Temperaturcharakteristik des Kondensates in der jeweiligen Destillationsstufe erfolgt. Wenn die Temperatur der zurückzirkulierenden Produktflüssigkeit angestiegen ist, dann wird die Temperatur der Lösung, die als "Speiseflüssigkeit" bezeichnet wird, wenn sie eingeführt wird und als "Rückstandsflüssigkeit", wenn sie abgeführt wird, schnell auf Umgebungstemperatur von jener gleichförmigen Temperatur abgekühlt, die während des größten Teils jener Zeit aufrechterhalten wurde, in der ein Durchtritt von einer Seite nach der anderen erfolgte. Wenn die Produktflüssigkeit (Kondensat) die gegenüberliegende Seite des Kanals in dem Bereich erreicht, in dem die
wird
Speiseflüssigkeit eingeführt, tritt wiederum ein Wärmeaustausch ein, wobei die Temperatur der Speiseflüssigkeit schnell auf die Betriebstemperatur der entsprechenden Destillationsstufe angehoben wird und die Temperatur der Produktflüssigkeit mit entsprechender Geschwindigkeit auf etwa jene Temperatur (Umgebungstemperatur) abgesenkt wird, die die einströmende Flüssigkeit hat. Durch diese Anordnung stehen Produktflüssigkeit und Rückstandsflüssigkeit im wesentlichen auf der gleichen Temperatur wie die
09835/1529
1 f! 1 einströmende Flüssigkeit, die ihrerseits etwa Umgebungstemperatur
haben kann. Dadurch werden Wärmeverluste vermieden«
Um eine möglichst wirksame Wärmeübertragung zwischen den Gegenströmungen von Rückstandsflüssigkeit und Zuführungsflüssigkeit sowie Produktflüssigkeit (Destillat) auf gegenüberliegenden Seiten einer porösen Membran zu erzielen, sollte die Strömungsgeschwindigkeit der beiden Ströme an Jedem Punkt einander gleich sein. Demgemäß wird die zurückzirkulierende Produktflüssigkeit in den Strom jeder Stufe mit einer Geschwindigkeit eingeführt, die der Ausflußgeschwindigkeit der Rückstandsflüssigkeit aus jener Stufe entspricht und das vom Strom der SpeiseflUssigkeit extrahierte Lösungsmittel, das durch die poröse Membran übertragen wird„ und als Destillat kondensiert wird, vergrößert den Strom*, der zurückzirkulierenden Produktflüssigkeit, wodurch die Gleichförmigkeit der Strömungsgeschwindigkeit von der einen Seite der Destilliervorrichtung nach der anderen aufrechterhalten wird.
Aus dem Temperaturgradientendiagramm ist ersichtlich, daß die Wärmeübertragung zwischen Rückstandsflüssigkeit und Speiseflüssigkeit in zwei Schritten in verschiedenen Bereichen jeder Destillationsstufe durchgeführt wird. Zuerst wird die Wärme von der Rückstandsflüssigkeit auf die zurückzirkulierende Produktflüssigkeit auf einer Seite jeder Destillationsstufe übertragen und zweitens wird die Wärme von der Produktflüssigkeit auf die einströmende Speiseflüssigkeit auf der gegenüberliegenden Seite der Destillationsstufe übertragen. Wenn die Wärme von der Rück-
009835/1529
Standsflüssigkeit nach der zurückzirkulierenden Produktflüssigkeit übertragen wird, dann wird ein geringer Teil der Produktflüssig-, keit verdampft und durch die anliegende poröse Membran auf den Rückstandsflüssigkeitsstrom übertragen und geht verloren. Dies wird jedoch durch die Übertragung von Flüssigkeit von der Speiseseite nach der Produktseite auf der gegenüberliegenden Seite des Stromes ausgeglichen, wobei Wärme von der Produktflüssigkeit auf die Speiseflüssigkeit übertragen wird, so daß die gesamte Plüssigkeitsübertragung in den Bereichen der Wärmeübertragung zwischen Rückstandsflüssigkeit und Speiseflüssigkeit unbedeutend ist. Der Gesantbeil jeder Destillationsstufe,der als Wärmeaustauscher wirkt- und keine Endprodukte liefert, beträgt etwa 20$ der Gesamtfläche der porösen Membran, durch die die Flüssigkeit übertragen wird. Wenn man den hohen Wirkungsgrad der Wärmeübertragung innerhalb der Destilliervorrichtung betrachtet und außerdem die relativ niedrigen Kosten der Bauteile dieser Destilliervorrichtung im Vergleich mit einem äußeren Wärmeaustauscher», so zeigt sich, daß das System mit innerem Wärmeaustausch die Kosten für die Errichtung beträchtlich senkt und auch eine "Verminderung der Betriebskosten erg,jbt.
Es können verschiedene Abwandlungen hinsichtlich des Verfahrens und des Gerätes getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Patentansprüche ;
009835/1529

Claims (1)

161973C
Patentanspruchss
1. Destillierverfahren, bei welchem die au destillierende Flüssigkeit in Berührung mit einer Seite einer porösen Mzmiz^ zirkuliert und verdampft, wobei der Dampf durch die Memb; ^n hindurchtritt und auf der anderen Seite kondensiert wird, u-r· das Destillat zu bilden, das Ann auf der anderen Seite der Membran zirkuliert, nach Patent Nr
P 3B 262 IVc/l2a),
dadu-ch gekennzeichnet., daß Wärme von der auslaufenden zu destillierenden Έ nach der einlaufenden zu destillierenden Flüssigkeit übert-r gen wird, indem das Destillat von der Membran abgezogen v.J.; und ein Teil des Destillats nach der gegenüberliegenden Sei; der Membran in einer Richtung entgegengesetzt zur Strömung* richtung der zu destillierenden Flüssigkeit bewegt wird.
2. Destillierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die ausströmende zu destillierende Flüssigkeit von der Membran an jenem Ende derselben abgezogen wird, an dem das Destillat eingeführt wird, um wieder hindurchzuzirkulieri-r, und daß das Destillat mit einer volumetrischen Rate wiedtrj zirkuliert, die im wesentlichen gleich ist der volumetrische» Rate der abgezogenen Flüssigkeit.
5. Destillierverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
ORIGINAL !NSPECfTSi 009835/1529
daß die zu destillierende Flüssigkeit in Berührung mit der Membran mit etwa der gleichen Temperatur zu- und abgeführt wird und in Berührung mit dem Hauptabschnitt der Membran bei einer höheren und im wesentlichen konstanten Temperatur zirkuliert.
4. DestilliMxflDXverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Wärme von der zu destillierenden Flüssigkeit nach dem zurückzirkulierenden Teil des Destillates übertragen wird, während die zu destillierende Flüssigkeit in Berührung mit der Membran zirkuliert, und zwar unmittelbar vor dem Abziehen der zu destillierenden Flüssigkeit in Berührung mit der Membran, damit die zu destillierende Flüssigkeit auf jene Temperatur abgekühlt wird, bei der zu destillierende Flüssigkeit anfänglich in Berührung mit der Membran eingeführt wird.
5. Destillierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß Wärme von dem Destillat nach der zu destillierenden Flüssigkeit übertragen wird, um die Temperatur der letzteren Flüssigkeit auf einen vorbestimmten Wert anzuhebenyunmittelbar nachdem diese zu destillierende Flüssigkeit in Berührung mit der Membran eingeführt wird, und daß die Temperatur der zu destillierenden Flüssigkeit im wesentlichen auf dem vorbestimmten Wert gehalten wird, bis Wärme von der zu destillierenden Flüssigkeit auf das Destillat übertragen wird,unmittelbar bevor die zu destillierende Flüssigkeit von der Membran abgezogen wird.
009835/1529 ./.
6. Destillierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die zu destillierende Flüssigkeit in Gestalt mehrerer dünner Schichten, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, zirkuliert, und daß das Destillat in Gestalt mehrerer dünner paralleler Schichten zirkuliert, die zwischen den Schichten,bestehend aus zu destillierender Flüssigkeit, liegen.
'J, Destillierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Schichten gestapelt angeordnet sind, daß Wärme nach einer der Schichten am Ende des Stapels, bestehend aus zu destillierender Flüssigkeit, übertragen wird, und daß die Wärme von einer anderen der Schichten am gegenüberliegenden Ende des Stapels abgeführt wird, die aus Destillat besteht.
8. Destillierverfahren nach den Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich, in dem die Wärme von der zu destillierenden Flüssigkeit nach dem Destillat über die Membran übertragen wird, etwa 20# der Flächenausdehnung der Membran ausmacht, durch die der Flüssigkeitsdampf übertragen wird.
9. Destillierverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß keine Flussigkeitstibertragung über die Membranen im Bereich der Enden stattfindet.
0 0 9 8 3 5/1529
10. Destilliervorrichtung mit mehrfacher Wirkung zum Abaiehen eines verdampf bar en Lösungsmittels aus einer Lösung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Destillationsstufen vorgesehen sind, die je eine Membran (10) aufweisen, die für Dampf der Lösung durchlässig ist, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die Flüssigkeitskanäle auf der gegenüberliegenden? Seite dieser Membran schafft, daß die Destillationsstufen mit den Membranen gegenüberliegend im Abstand zueinander angeordnet sind, daß eine "Vorrichtung vorgesehen ist, um die Lösung durch die Kanäle auf der einen Seite der Membranen zirkulieren zu lassen, die jeweils in dssfc^gleicha Richtung weisen, daß eine Vorrichtung zur Wärmeübertragung
auf die Kanäle vorgesehen ist, um das Lösungsmittel zu verdampfen, daß Mittel vorgesehen sind, um das Lösungsmittel abzuziehen, das in den Kanälen auf der gegenüberliegenden Seite der Membran kondensiert, daß Mittel vorgesehen sind, vm die Wärme von dem Lösungsmittel in den Kanälen zu übertragena um den durch die Membranen übertragenen Dampf au kondensieren, und daß Mittel vorgesehen sind, um einen Teil des Lösungsmittels in Gegenrichtung EU der Strömung der Löstang zirkulieren au lassen.
11. Destilliervorrichtimg nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle für die Lösung und das Lösungsmittel im wesentlichen parallel zwischen der durchlässigen Membran und einer flüssigkeits- und darapfundurohlässigen Schicht (12) angeordnet sind.
009835/1529 *A
12. Destilliervorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet ,
daß Mittel vorgesehen sind, um die Lösung durch die Kanäle im wesentlichen parallel zueinander zirkulieren zu lassen,und daß außerdem Mittel vorgesehen sind, um das Lösungsmittel durch die anderen Kanäle im wesentlichen paallel dazu zurückzirkulieren zu lassen.
15. Destilliervorrichtung nach den Ansprüchen 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,
daß die Membranen bzw. Sperrschichten und die von ihnen gebildeten Kanäle im wesentlichen rechteckig im Querschnitt sind und daß die Lösung und das Lösungsmittel in Gegenrichtung von einem Ende zum anderen der Kanäle strömen.
009835/1529
Leerseite
DE19671619730 1964-12-09 1967-03-01 Destillierverfahren und Destilliervorrichtung Pending DE1619730A1 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41703964A 1964-12-09 1964-12-09
US45604065A 1965-05-07 1965-05-07
US51001465 US3406096A (en) 1965-11-26 1965-11-26 Distillation under hydrostatic pressure with vapor permeable membrane
US53146366A 1966-03-03 1966-03-03
US55319066A 1966-05-26 1966-05-26
US75607068A 1968-08-28 1968-08-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1619730A1 true DE1619730A1 (de) 1970-08-27

Family

ID=33102615

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1519678A Expired DE1519678C3 (de) 1964-12-09 1965-12-02 Destillationsvorrichtung
DE19671619730 Pending DE1619730A1 (de) 1964-12-09 1967-03-01 Destillierverfahren und Destilliervorrichtung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1519678A Expired DE1519678C3 (de) 1964-12-09 1965-12-02 Destillationsvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE1519678C3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094543A2 (de) * 1982-05-14 1983-11-23 Akzo GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Transmembrandestillation
CN113039008A (zh) * 2018-11-15 2021-06-25 阿卜杜拉国王科技大学 通过膜蒸馏同时发电和生成淡水的太阳能的系统及方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60125203A (ja) * 1983-12-13 1985-07-04 Nitto Electric Ind Co Ltd サ−モパ−ペ−パレ−シヨン装置
DE3824839C1 (de) * 1988-07-21 1989-10-05 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch, De

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0094543A2 (de) * 1982-05-14 1983-11-23 Akzo GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Transmembrandestillation
EP0094543A3 (en) * 1982-05-14 1984-03-07 Akzo Gmbh Process and device for pervaporation
CN113039008A (zh) * 2018-11-15 2021-06-25 阿卜杜拉国王科技大学 通过膜蒸馏同时发电和生成淡水的太阳能的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE1519678A1 (de) 1970-02-26
DE1519678C3 (de) 1978-04-13
DE1519678B2 (de) 1977-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1940527B1 (de) Membran-destillationsverfahren und membran-destillationsvorrichtung
DE2333703A1 (de) Mehrstufiger verdampfer
DE102011108909B4 (de) Membrandestillationsvorrichtung
DE1517379B2 (de) Mehrstufiger entspannungsverdampfer
DE10347695A1 (de) Mehrstufiges Vakuumdestillations-, Vakuumkühl- und Vakuumgefrierverfahren und Apparate für die Lösungsabscheidung und Meerwasser-Entsalzung
DE2407686A1 (de) Destillierverfahren
DE1805652C3 (de) Verfahren zur Gewinnung von Frischwasser aus einer wäßrigen Salzlösung sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2914542A1 (de) Verfahren zum abkuehlen eines warmen konzentrierten produkts
DE1767640A1 (de) Destillationsanlage
DE1619730A1 (de) Destillierverfahren und Destilliervorrichtung
DE2243743A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur destillation von fluessigkeiten
DE2425589C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum abwechselnden Heizen und Kühlen eines Wärmetauschers einer Heiz-Kühl-Anlage
DE2103288C3 (de) Mehrstufiges Destillationsverfahren zur Gewinnung von reinem Wasser aus Salzwasser
DE1909214A1 (de) Vorrichtung zur fraktionierten Destillation einer Fluessigkeit,insbesondere von Meerwasser
DE1519740A1 (de) Entspannungsverdampfer
DE2248124A1 (de) Destillationsanlage
DE19826682C5 (de) Vorrichtung zum Aufheizen von Teilen
DE2039531C3 (de) Verfahren zum semikontinuierlichen Desodorieren oder Härten von Speiseöl
DE479866C (de) Verfahren zum Reinigen von in Kraftmaschinen gebrauchtem Schmieroel
DE1501141A1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Erhitzen eines Fludes und zum gleichzeitigen Kuehlen eines Fludes gleicher oder anderer Art
DE3014831A1 (de) Kaskadenverdampfer fuer kondensations-trocknungsvorrichtungen
DE3819124C2 (de)
DE2103289B2 (de) Mehrkörper-Fallfilmverdampfer
DE2348734C2 (de) Verfahren zum Abtrennen des Lösungsmittels aus Miscella
DE1419621A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen von Fluessigkeit aus stroemungsfaehigen Materialien