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Verfahren zur Wasserentsalzung. Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Wasserentsalzung mittels Entspannungsverdampfung.
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Bei der Entspannungsverdampfung wird vorgewärmtes Wasser in eine Kammer
gedrückt, in der ein so kleiner Druck herrscht, daß es zu einer mehr oder weniger
schnellen Verdampfung kommt, wobei sich das Wasser entsprechend abkühlt. Dieser
Vorgang wiederholt sich in mehreren Stufen. In jeder Stufe schlägt sich der Dampf
an Rohren nieder, in denen der Zulauf vorgewärmt wird. Ein wesentlicher Vorteil
dieser Apparate ist es, daß die Vorwärmung und das Verdampfen an verschiedenen Orten
der Apparatur stattfinden. Dadurch wird die Steinbildung sehr herabgesetzt. Bei
den bekannten Entspannungsverdampfern (vgl. T.J. Hudson, "Fresh Water from Saline
Sources11, Chem. Proc. Engng.. 19619 S. 387) besteht jedoch der Nachteil,
daß die Wärmezufuhr an die Sole im Zulauf-Erhitzer erst dann erfolgt, wenn die Sole
bereits regenerativ in den Kondensatorrohren der einzelnen Entspannungskammern vorgewärmt
ist. Da aber gleichzeitig nur ein geringer Temperaturunterschied zwischen der zu
verdampfenden Sole und der in den Kondensatorrohren strömendeaSole In den Entspannungskammern
vorhanden ist,
ist eine nur geringe Temperaturerhöhung der Sole
im Zulauf-Erhitzer möglich.
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Findet im Zulauf-Erhitzer eine Kondensation des wärmezuführenden Mediums
statt, so sind die mittleren Temperaturunterschiede zwischen dem wärmezuführenden
Medium und der Sole gering. Eine weitere Abkühlung des Kondensats des wärmezuführenden
Mediums ist wärmewirtschaftlich von geringer Bedeutung, da die in dem Kondensat
enthaltende Wärme im Vergleich zur Kondensationswärme klein ist. Findet jedoch bei
dem wärmezuführenden Medium in dem in Betracht kommenden Temperaturbereichkeine
Kondensation statt, so ist durch die in den Kondensatorrohren vorgewärmte Sole eine
untere Temperaturgrenze gegeben. Eine weitere Abkühlung des wärmezuführenden Mediums
unterhalb dieser Temperaturgrenze im Zulauferhitzer ist nicht möglich. Die unter
der Temperatur am Austritt des wärmezuführenden Mediums vorhandene Wärme ist im
Verhältnis zu der im Zulauferhitzer abgegebenen Wärme groß. Diese Wärme ist u.
U. so groß, daß nur ein sehr kleiner Teil der Gesamtwärme für die Wasserentsalzung
noch benutzt werden kann, was wärmewirtschaftlich äußerst ungünstig ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wasserentsalzung
zu schaffen, bei dem sämtliche Wärmeströme voll ausgenutzt werden, Dies wird erfindungegemäß
dadurch erreicht, daß die in Zulauf-Erhitzern aufzuwärmende
Sole
dem in Entspannungskammern zu verdampfenden Solestrom unmittelbar entnommen wird,
wobei demselben die in Kondensatorrohren der Wärmerückgewinnungsstufe vorgewärmten
Soleströme über Leitungen ausschließlich den Entspannungskammern gleicher Temperatur
zugeführt werden. Die in d-en Wärmerückgewinnungsstufen vorgewärmten Soleströme
werden stufenweise entnommen. Hierdurch ergibt sich einerseits eine große Temperaturerhöh#ng
der Sole im Zulauf-Erhitzer und andererseits eine *aximale Ausnutzung der Wärmeströme
in den Wärmerückgewinnungsstufen.
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Weitere Einzelheiten des Verfahrens zur Wasserentsalzung gemäß der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer als Ausführungsbeispiel
zur Durchführung eines solchen Verfahrens dienenden Anlage, die in der Zeichnung
schematisch dargestellt ist.
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Der Entspannungsverdempfer besteht in seinen Hauptteilen aus den Soleerhitzern
1, der Wärmerückgewinnungsstufe 2 und der Wärmeabfuhrstufe 3. Am Austritt
4 der Wärmeabfuhrstufe 3 teilt sich der Solestrom in drei Teilströme Ag Bl,
C auf. Der Teilstrom A wird den KondEnsatorrohren 5
der Entspannungskammern
6 der Wärmerückgewinnungsstufe 2 u nd der Teilstrom C unmittelbar
den Soleerhitzern 1 zugeführt, während der dritte Teilstrom B in die Umgebung
abgLeitet wird, um die Konzentration der Sole auf dem gewünschten Pegel zu halten.
Jedem Teilstrom ist jeweils eine Pumpe 7, 8, 9 zugeordnet. Das zu entsalzende
Wasser strömt der Sole in einer Entspannungskammer der Wärmeabfuhrstufe
3
über die Kondensatoren 10 zu.
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Der Spleteilstrom A wird den Kondensatorrohren 5 der
Wärmerückgewinnungsstufe 2 zugeführt, in diesen vorgewärmt sowie stufenweise entnommen
und über die Leitungen 11 den Entspannungskammern 6 gleicher Temperatur
zugemischt, um dann selbst an der Verdampfung teilzunehmen. Somit nimmt also, in
Richtung der abfallenden Temperatur der Wärmerückgewinnungsstufe 2 des Entspannungsverdampfers
gesehen, der zu verdampfende Solestrom zu. Daher muß auch in gleicher Richtung die
Fläche der Kondensatorrohre 5 zunehmen. Im umgekehrter Richtung -wird daher
die Fläche der Kondensatorrohre 5 derart abgebaut, daß in z.B. jeder zweiten
Entspannungskammer 6
der Wärmerückgewinnungsstufe 2 ein Sole-Teilstrom in
eine vorhergehende Ertspannungskammer gleicher Temperatur eingespeist wird.
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Der in den Erhitiern 1 aufgewärmte Teilstrom C verdampft
teilweise in den Entspannungskammern 6 und wird im Laufe des Durchströmens
der Entspannungskammern auf Grund des Zumischens der in den Kondensatorrohren
5 aufgewärmten Soleströme immär größer. Infolgedessen nimmt durch die fortschreitende
Zunahme des zu verdampfenden Solestromes auch die Destillatausbeute je Entspannungskammer
zu. Das abtropfende Destillat wird auf Leitblechen 12 aufgefangen und über die Leitung
13 aus dem Entspannungsverdampfer abgeführt.
Stehen mehrere
wärmezuführende Medien zur Verfügung, so kann deren Wärme in den voneinander unabhängigen
Zulauf-Erhitzern 1 an die Sole angegeben we'rden.
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Die in dieser Art aufgewärmte Sole nimmt an der Verdampfung in denjenigen
Entspannungskammern teil, in denen die glei-che Tempei#atur herrscht.