DE19903781A1

DE19903781A1 - Multi-stage continually-operated water distillation process uses poorer quality raw water without loss of output water quality

Info

Publication number: DE19903781A1
Application number: DE19903781A
Authority: DE
Inventors: Jakob Hois; Bernhard Kammermeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2000-08-10

Abstract

Multi-stage continually-operated water distillation process uses poorer quality raw water without loss of output water quality. A continually-operated multi-stage water distillation process and assembly has a primary system in which raw water is evaporated. The system has a heat pump recovering energy from a heat exchanger. The primary system is coupled via a heat exchanger to the energy recovery system, the recovered heat being used to evaporate the raw water. Especially, the raw water is evaporated in two or more evaporation columns, the first of which is attached to the energy recovery heat exchanger, and evaporates raw water. The latent heat surrendered by the final stage column raw water steam, is surrendered directly or indirectly to the energy recovery heat exchanger via the heat pump. After passing through one of the first evaporation columns, the condensed raw water steam is de-gassed.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zur Rohwasser-Destillation nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. dem des Anspruchs 4.The present invention relates to a method and a facility for raw water distillation after The preamble of claim 1 and that of claim 4.

Bei einer derartigen aus der DE 26 00 398 C2 bekannten Einrichtung zur Rohwasser-Destillation wird das Rohwasser einem einzigen Verdampfungsvorgang und ggf. einer Zyklonreinigung unterzogen und nach Kondensation das fertige Destillat abgezogen. Die Eingangsqualität des Rohwassers muß dabei relativ gut, insbesondere entsalzt und entmineralisiert sein. Da nur ein Verdampfungsraum vorhanden ist, kann sich die Verschmutzungsproblematik relativ stark auf das Destillat auswirken.In such a known from DE 26 00 398 C2 Raw water distillation becomes the raw water a single evaporation process and possibly one Cyclone cleaning and after condensation the finished Stripped of distillate. The input quality of the raw water must relatively good, especially desalinated and demineralized his. Since there is only one evaporation space, the Pollution problems relatively strong on the distillate impact.

Es sind zwar auch Einrichtungen zur Mehrstufendestillation bekannt, jedoch benötigen auch diese Vorreinigungsstufen und sind darüberhinaus energieaufwendig. Außerdem findet hier nicht eine mehrfache Verdampfung und Destillation statt, sondern das Produkt (Destillat) gelangt nach einmaliger Verdampfung und Destillation zur Abgabe. Auch kann aufgrund der mehrfachen Destillation eine höhere Salzkonzentration in der ersten Säule toleriert werden, so dass die Abschlämmverluste geringer eingestellt werden können.There are also facilities for multi-stage distillation known, but also need these pre-cleaning stages and are also energy consuming. Also takes place here not multiple evaporation and distillation, but the product (distillate) arrives after one time Evaporation and distillation for delivery. May also be due multiple distillation a higher salt concentration in the first pillar so that the Blowdown losses can be set lower.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Rohwasser-Destillation der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die eine Mehrfachdestillation in kontinuierlicher Arbeitsweise bei ähnlich geringem Energieaufwand wie beim Stand der Technik bietet.The object of the present invention is a method and a facility for raw water distillation at the beginning to create the kind mentioned Multiple distillation in a continuous process similarly low energy consumption as in the prior art offers.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren und bei einer Einrichtung zur Rohwasser-Destillation der eingangs genannten Art die im Anspruch 1 bzw. die im Anspruch 4 angegebenen Merkmale vorgesehen.To solve this problem are in a method and a facility for raw water distillation at the beginning the type mentioned in claim 1 or in claim 4 specified features provided.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine zweifache oder auch mehrfache Verdampfung mit anschließender Kondensation des Rohwassers erreicht, was zu einem Endprodukt (Destillat) führt, bei dem verglichen mit dem Stand der Technik bei gleicher Güte die Eingangsqualität des Rohwassers sehr viel schlechter sein kann. Dies spart Vorreinigungsstufen. Der Energieaufwand ist verglichen mit dem Stand der Technik ähnlich gering, da durch das Energierückgewinnungssystem Energie aus der Kondensationsstufe der letzten Verdampfungssäule nach dem Kompressionsvorgang im Verdampfer der ersten Verdampfungssäule zur Beheizung des Rohwassers verwendet wird. Bei wirtschaftlicher Betriebsweise kann ein noch reineres Destillat als bisher für sensible Verwendungszwecke (z. B. Wasser für Injektionszwecke) erzielt werden, bzw. bei geringerer Qualität des Eingangsrohwassers ein gleich gutes Ergebnis wie bei aufwendiger vorgereinigtem Eingangsrohwasser erreicht werden.With the measures according to the invention, a double or also multiple evaporation with subsequent condensation of the Raw water reached, resulting in a final product (distillate) leads, compared to the prior art same quality, the input quality of the raw water very much can be worse. This saves pre-cleaning stages. The Energy expenditure is compared to the prior art similarly low because of the energy recovery system Energy from the last condensation stage Evaporation column after the compression process in the evaporator the first evaporation column for heating the raw water is used. When operating economically, a even purer distillate than previously for sensitive Uses (e.g. water for injections) are, or with lower quality of the raw water input an equally good result as with complex pre-cleaned Input raw water can be reached.

Weitere Schritte zur Ausnutzung der vorhanden Energie sind dann gegeben, wenn die Merkmale gemäß Anspruch 2 bzw. Anspruch 5 oder die Merkmale gemäß Anspruch 3 bzw. 6 verwirklicht sind. Dabei dient der Rohwasserdampf aus der Verdampfungsstufe der vorhergehenden Verdampfungssäule als Heizmedium in der nachfolgenden Verdampfungssäule, wobei entweder der Rohwasserdampf unmittelbar oder das dadurch entstehende Kondensat dem Verdampfungsraum dieser Verdampfungssäule wieder zugeführt wird. Further steps to use the available energy are then given if the features according to claim 2 or claim 5 or the features according to claim 3 or 6 are realized. The raw water vapor from the evaporation stage serves previous evaporation column as a heating medium in the subsequent evaporation column, with either the Raw water vapor immediately or the resultant Condensate the evaporation chamber of this evaporation column again is fed.

Durch die Merkmale gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 und/oder 6 ist eine effektive Gasabscheidung erreicht, da die Kondensation des bereits einer Verdampfungs-/Destillations behandlung unterzogenen Rohwassers bei nur unwesentlich niedrigerer Temperatur stattfindet als das Rohwasser verdampft wurde. Dadurch ergibt sich keine nennenswerte Rückabsorption. Die Gasabscheidung erfolgt vorzugsweise in einer einzigen Stufe.By the features according to the features of claim 5 and / or 6 effective gas separation is achieved because the Condensation of an already evaporation / distillation treated raw water at only temperature is slightly lower than that Raw water was evaporated. This does not result in any significant re-absorption. The gas separation takes place preferably in a single stage.

Ein weiterer Schritt in Richtung ökonomischem Energieeinsatz ergibt sich dann, wenn die Merkmal gemäß Anspruch 7 vorgesehen sind.Another step towards economic energy use arises when the feature is provided according to claim 7 are.

Unterschiedliche vorteilhafte Energierückgewinnungssysteme ergeben sich nach den Merkmalen des Anspruchs 8 bzw. denen des Anspruchs 9.Different advantageous energy recovery systems arise according to the features of claim 8 or those of Claim 9.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:Further details of the invention are as follows To see description in which the invention based on the in the embodiments shown in the drawing is described and explained. Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Rohwasser-Bidestillation gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 1 shows a schematic representation of a device for raw water Bidestillation according to a first embodiment of the present invention,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, jedoch bei einer Rohwasser-Tridestillation, und Fig. 2 is a representation corresponding to FIG. 1, but in a raw water tristillation, and

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Rohwasser-Bidestillation gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung. Fig. 3 shows a schematic representation of a device for raw water distillation according to a further embodiment of the present invention.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Einrichtung 10 bzw. 10' zum Destillieren von Speisewasser bzw. Rohwasser besitzt ein Primärsystem 8, in welchem das Rohwasser zwei- oder mehrfach destilliert wird und welches keine bewegten Teile aufweist, und ein davon getrenntes, in sich geschlossenes Sekundärsystem 9, das bei diesem Ausführungsbeispiel Teil eines Energierückgewinnungssystem ist und in welchem ein Medium strömt, das ausschließlich der Wärmeübertragung dient. Als Medium im Sekundärsystem 9 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls Rohwasser in vorzugsweise entsalzter und entmineralisierter Form verwendet. Es versteht sich, dass auch andere der Wärmeübertragung geeignete Medien verwendet werden können.The device illustrated in Figs. 1 and 2, 10 and 10 'for the distillation of feed water or raw water having a primary system 8, in which two raw water or distilled several times and which has no moving parts, and separate therefrom, in closed secondary system 9 , which in this exemplary embodiment is part of an energy recovery system and in which a medium flows which is used exclusively for heat transfer. In this exemplary embodiment, raw water in preferably desalinated and demineralized form is also used as the medium in the secondary system 9 . It goes without saying that other media suitable for heat transfer can also be used.

Im folgenden ist anhand der Fig. 1 die Einrichtung 10 zur Rohwasser-Bidestillation beschrieben. Über eine Rohrleitung 11 tritt das Rohwasser bzw. Speisewasser mit ausreichendem Überdruck in einen Destillatkühler 12, in welchem das Rohwasser auf eine Temperatur, die bspw. etwa 5°C oder mehr über seiner Eingangstemperatur liegt, gebracht wird. Über eine Ausgangsrohrleitung 13 des Destillatkühlers 12 gelangt das vorgewärmte Rohwasser in den Verdampfungsraum 16 einer erste Verdampfungssäule 14, in der das Rohwasser bei bspw. etwa 135°C verdampft wird. Durch richtige Wahl der Abmessungen des Brüdenraumes 18 in der Verdampfungssäule 14 erfolgt mit Hilfe der Schwerkraft eine weitere Reinigung des Rohwasserdampfes von mitgerissenen Tropfen oder Partikeln, die wieder in die Rohwasserflüssigkeit zurückfallen. Konzentriert sich die Rohwasserflüssigkeit zu hoch an Schmutz auf, so dass die gewünschte Qualität des Destillats nicht mehr erreicht wird, kann über eine Leitung 42 ein Teilstrom abgezweigt bzw. abgeschlämmt werden. Dadurch bleibt die Schmutzkonzentration und damit auch die Reinigungsqualität annähernd konstant.The device 10 for raw water bidistillation is described below with reference to FIG. 1. Via a pipeline 11 , the raw water or feed water enters the distillate cooler 12 with sufficient overpressure, in which the raw water is brought to a temperature which is, for example, about 5 ° C. or more above its inlet temperature. Via an outlet pipe 13 of the distillate cooler 12 , the preheated raw water reaches the evaporation chamber 16 of a first evaporation column 14 , in which the raw water is evaporated at, for example, about 135 ° C. By correctly selecting the dimensions of the vapor space 18 in the evaporation column 14 , gravity is used to further purify the raw water vapor from entrained drops or particles which fall back into the raw water liquid. If the raw water liquid concentrates too much on dirt, so that the desired quality of the distillate is no longer achieved, a partial stream can be branched off or drained off via a line 42 . As a result, the dirt concentration and thus the cleaning quality remains almost constant.

In nicht dargestellter Weise kann in der ersten bzw. Eingangsverdampfungssäule 14 im Brüdenraum 18 ggf. eine weitere Reinigung mit Hilfe eines Zyklonabscheiders oder mit Hilfe eines Filters, Prallabscheiders oder Elektrofilters erfolgen.In a manner not shown, further cleaning can be carried out in the first or inlet evaporation column 14 in the vapor chamber 18 with the aid of a cyclone separator or with the aid of a filter, impact separator or electrostatic filter.

Der Rohwasserdampf aus der ersten Verdampfungssäule 14 gelangt mit bspw. etwa 135°C über eine Rohrleitung 19 in einen Kondensator 20, der im Verdampfungsraum 24 einer zweiten Verdampfungssäule 26 angeordnet ist und der Verdampfung des bereits einer Verdampfungs-/Destillations-Phase unterzogenen Rohwassers dient. Der so durchströmte Kondensator 20 gibt somit seine Kondensationswärme an das vorgenannte bereits einmal behandelte Rohwasser ab, das sich auf der anderen Seite des Kondensators 20 im betreffenden Raum 24 der zweiten bzw. Endverdampfungssäule 26 befindet. Dieses Rohwasser wird bei bspw. etwa 130°C erneut, d. h. hier zum zweiten Mal verdampft, wobei der Rohwasserdampf im Kondensator 20 kondensiert.The raw water vapor from the first evaporation column 14 reaches, for example, about 135 ° C. via a pipeline 19 in a condenser 20 which is arranged in the evaporation space 24 of a second evaporation column 26 and serves to evaporate the raw water which has already undergone an evaporation / distillation phase. The condenser 20 through which it flows thus releases its heat of condensation to the aforementioned raw water which has already been treated and which is located on the other side of the condenser 20 in the relevant space 24 of the second or final evaporation column 26 . This raw water is again evaporated at, for example, about 130 ° C., ie here for the second time, the raw water vapor condensing in the condenser 20 .

Das Kondensat aus dem Kondensator 20, das solche nicht kondensierbare Gase enthält, die bei der ersten Verdampfung in der ersten Verdampfungssäule 14 freigeworden sind, verläßt mit bspw. etwa 132°C den Kondensator 20 über eine Rohrleitung 21 und gelangt in eine Entgasungsstation 22, in welcher die nicht kondensierbaren Gase von der bereits behandelten Rohwasserflüssigkeit bei bspw. etwa 130° getrennt werden. Die nicht kondensierbaren Gase verlassen über eine Leitung 23 die Entgasungsstation 22.The condensate from the condenser 20 , which contains such non-condensable gases that were released during the first evaporation in the first evaporation column 14 , leaves the condenser 20 at, for example, about 132 ° C. via a pipeline 21 and reaches a degassing station 22 , in which the non-condensable gases are separated from the raw water liquid already treated at, for example, about 130 °. The non-condensable gases leave the degassing station 22 via a line 23 .

Das nunmehr im wesentlichen gasfreie Rohwasser wird über eine Leitung 29 in eine Kammer 25 geführt, in der eine Qualitätskontrolle, bspw. eine elektrische Leitwertmessung stattfindet. Auf diese Weise ist frühzeitig vor einer weiteren Verdampfung eine Kontrolle des Destillationsprozesses möglich, die verhindert, dass schlechte Destillatqualität die Anlage verläßt. Dies ist ein wichtiger Sicherheitsaspekt bspw. bei pharmazeutischen Anlagen zur Erzeugung von Reinstwasser.The now essentially gas-free raw water is fed via a line 29 into a chamber 25 , in which a quality control, for example an electrical conductivity measurement, takes place. In this way it is possible to check the distillation process in good time before further evaporation, which prevents bad distillate quality from leaving the plant. This is an important safety aspect, for example in pharmaceutical plants for the production of ultrapure water.

Aus der Kammer 25 gelangt dann über eine Leitung 29' das Rohwasser in den Verdampfungsraum 24 der ebenfalls mit einer Abschlämmleitung 42' versehenen zweiten Verdampfungssäule 26, in welcher das Rohwasser einer weiteren, hier zweiten Verdampfung bei bspw. etwa 130° unterzogen wird. Die Verdampfungsenergie wird aus der Kondensationswärme des im Kondensator 20 kondensierenden Rohwasserdampfs aus der ersten Säule 14 bezogen. Diese Verdampfung ist ein weiterer Reinigungsschritt derselben jedoch bereits vorgereinigten Rohwasserflüssigkeit. Zur weiteren Reinigung dient zunächst ein ebenfalls in den Abmessungen richtig gewählter Brüdenraum 27 der zweiten Verdampfungssäule 26 und zusätzlich ein hier enthaltener Zyklon 28. Die im Zyklon 28 zur Abscheidung gelangenden Tröpfchen und Partikel verlassen als Abwasser das System über eine Leitung 28'. Das Abwasser kann in nicht dargestellter Weise der ersten Verdampfungssäule 14 oder der zweiten Verdampfungssäule 26 zur Erzielung geringerer Verluste zugeführt werden.The raw water then passes from the chamber 25 via a line 29 'into the evaporation chamber 24 of the second evaporation column 26 , which is also provided with a drain line 42 ' and in which the raw water is subjected to a further, here second, evaporation at, for example, approximately 130 °. The evaporation energy is obtained from the heat of condensation of the raw water vapor condensing in the condenser 20 from the first column 14 . This evaporation is a further cleaning step of the same raw water liquid that has already been pre-cleaned. For further cleaning, a vapor space 27 of the second evaporation column 26 , which is also correctly selected in size, and additionally a cyclone 28 contained here are used. The droplets and particles in the cyclone 28 for separation leave the system as waste water via a line 28 '. The waste water can be fed to the first evaporation column 14 or the second evaporation column 26 in a manner not shown in order to achieve lower losses.

Aus einem Tauchrohr 30 des Zyklons 28 tritt sauberer Rohwasserdampf aus und gelangt zum Zwecke der Kondensation in einen Kondensationsraum 27' der Verdampfungssäule 26, die durch einen Boden 35 vom unteren Teil (mit Zyklon 28 und Verdampfungsraum 24) getrennt ist. In einem Kondensator/Verdampfer 31 des Sekundärsystems 9 kondensiert der Rohwasserdampf, dessen Destillat 32 mit einer Temperatur von ca. 129°C nach unten abläuft und auf dem Boden 35 aufgefangen bzw. gesammelt wird. Dieses endgültige Destillat 32 wird über eine Leitung 33 in den Destillatkühler 12 geführt und darin weiter abgekühlt. Je nach Größe des Destillatkühlers 12 kann die Temperatur des Destillats 32 bis auf einen etwa 5°C höheren Wert gegenüber der Temperatur des durch die Leitung 11 zulaufenden Rohwassers verringert werden. Über eine Leitung 34 verläßt das Destillat 32 mit einem Druck, der deutlich über dem Umgebungsdruck liegt, die Einrichtung 10, da der Druck in der letzten, d. h. zweiten Stufe bei diesem Ausführungsbeispiel immer noch bspw. etwa 1,6 bar über dem Umgebungsdruck liegt.Clean raw water vapor emerges from a dip tube 30 of the cyclone 28 and, for the purpose of condensation, reaches a condensation space 27 'of the evaporation column 26 , which is separated by a bottom 35 from the lower part (with cyclone 28 and evaporation space 24 ). The raw water vapor condenses in a condenser / evaporator 31 of the secondary system 9 , the distillate 32 of which runs downward at a temperature of approximately 129 ° C. and is collected or collected on the bottom 35 . This final distillate 32 is fed into the distillate cooler 12 via a line 33 and is further cooled therein. Depending on the size of the distillate cooler 12 , the temperature of the distillate 32 can be reduced to an approximately 5 ° C. higher value than the temperature of the raw water flowing in through the line 11 . The distillate 32 leaves the device 10 via a line 34 at a pressure which is significantly above the ambient pressure, since the pressure in the last, ie second stage in this exemplary embodiment is still, for example, approximately 1.6 bar above the ambient pressure.

Während der Kondensation des Rohwasserdampfes in der zweiten Säule 26 am Verdampfer 31 des Sekundärsystems 9 gelangt die Kondensationswärme auf die andere Seite dieses Kondensators 31, die mit dem Sekundärmedium bspw. ebenfalls Wasser befüllt ist. Das Sekundärmedium verdampft bei bspw. etwa 127°C. Der Sekundärmediumdampf gelangt über eine Leitung 36 zur höheren Verdichtung über eine Wärmepumpe bspw. in einen Verdichter 37 mit bspw. etwa 126°C. Im Verdichter 37 wird der Sekundärmediumdampf durch die Verdichtungsarbeit auf einen höheren Druck und somit auch auf eine höhere Temperatur von bspw. etwa 138°C oder höher je nach gewählter Verdichtungsart und der dabei anfallenden Überhitzung gebracht. Da die Temperatur von bspw. etwa 138°C des Sekundärmediums größer als die Temperatur von bspw. etwa 135°C in der ersten Verdampfungssäule 14 ist, kondensiert der Sekundärmediumdampf im Kondensator 17 und gibt seine Kondensationswärme an das Rohwasser in der ersten Verdampfungssäule 14 ab. Das Kondensat aus dem Kondensator 17 wird über eine Leitung 39 in ein Drosselorgan 40, bspw. ein Ventil geführt. Nach dem Verlassen dieses Drosselorgans 40 ist der Druck im Kondensat niedriger als vorher, so dass das Sekundärmedium-Kondensat erneut im Kondensator 31, der auf dieser Seite als Verdampfer arbeitet, bei bspw. etwa 127°C verdampfen kann. Somit ist der Carnot- Prozess geschlossen. Durch die Drosselung findet kein Wärmeverlust statt, da die Drosselung längs einer Isenthalpen verläuft.During the condensation of the raw water vapor in the second column 26 on the evaporator 31 of the secondary system 9 , the heat of condensation reaches the other side of this condenser 31 , which is also filled with the secondary medium, for example, also water. The secondary medium evaporates at about 127 ° C, for example. The secondary medium vapor passes through a line 36 for higher compression via a heat pump, for example into a compressor 37 with, for example, about 126 ° C. In the compressor 37 , the secondary medium vapor is brought to a higher pressure and thus also to a higher temperature of, for example, about 138 ° C. or higher, depending on the compression type selected and the resulting overheating, as a result of the compression work. Since the temperature of, for example, approximately 138 ° C. of the secondary medium is greater than the temperature of, for example, approximately 135 ° C. in the first evaporation column 14 , the secondary medium vapor condenses in the condenser 17 and releases its heat of condensation to the raw water in the first evaporation column 14 . The condensate from the condenser 17 is fed via a line 39 into a throttle element 40 , for example a valve. After leaving this throttle member 40 , the pressure in the condensate is lower than before, so that the secondary medium condensate can evaporate again in the condenser 31 , which works on this side as an evaporator, at, for example, approximately 127 ° C. The Carnot process is thus closed. There is no heat loss due to the throttling, since the throttling runs along an isenthalpic.

Der Prozeß wird nach der Startphase hinsichtlich seiner benötigten Energien vollständig oder teilweise durch das Einbringen der Verdichtungsarbeit, bspw. über den Verdichter 37 gedeckt. Zur Aufheizung des Prozesses beim Start wird den Verdampfungsraum 16 in der ersten Verdampfungssäule 14 eine Heizung 15 eingebracht, mit deren Hilfe das gesamte System bei ruhendem Verdichter 37 solange aufgeheizt wird, bis Dampf mit bspw. etwa 126°C am Verdichter 37 eintritt. Dann wird der Verdichter 37 zugeschaltet und kurz danach das Heizmedium in der Heizung 15 ganz oder teilweise abgeschaltet.After the start-up phase, the process is covered completely or partially in terms of its required energies by introducing the compression work, for example via the compressor 37 . In order to heat up the process at the start, the evaporation space 16 in the first evaporation column 14 is provided with a heater 15 , with the aid of which the entire system is heated while the compressor 37 is at rest until steam with about 126 ° C. enters the compressor 37 . Then the compressor 37 is switched on and shortly thereafter the heating medium in the heater 15 is completely or partially switched off.

Die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung 10' unterscheidet sich von der Einrichtung 10 nach Fig. 1 lediglich darin, dass eine weitere, d. h. hier dritte Verdampfungssäule 45 vorgesehen ist. Es versteht sich, dass auch mehr als drei Verdampfungssäulen vorgesehen sein können. Bei diesem Ausführungsbeispiel folgt die weitere Verdampfungssäule 45 der ersten bzw. Eingangs- Verdampfungssäule 14', während dieser weiteren Verdampfungssäule 45 die Endverdampfungssäule 26' folgt. Die weitere und hier mittlere Verdampfungssäule 45 ist mit einem Kondensator 46 im Verdampfungsraum 47 versehen, in dem Rohwasserdampf der ersten Verdampfungssäule 14' strömt und kondensiert. Da die mittlere Verdampfungssäule 45 mit der Entgasungsstation 22 versehen ist, strömt das kondensierte Rohwasser durch die Entgasungsstation 22, wird dort von den nicht kondensierbaren Gasen befreit und gelangt dann zur nochmaligen (zweiten) Verdampfung in den Verdampfungsraum 47 der mittleren Verdampfungssäule 45. Wie zu Fig. 1 erwähnt, erfolgt die zweite Verdampfung des Rohwassers in der mittleren Verdampfungssäule 45 aufgrund der vom Kondensator 46 abgegebenen Kondensationswärme. Der somit zum zweiten Mal entstehende Rohwasserdampf verläßt den Brüdenraum 48 der mittleren Verdampfungssäule 45 und gelangt über eine Leitung 49 in den Kondensator 20' der Endverdampfungssäule 26' und wird nach seiner Kondensation über eine Leitung 21' unmittelbar in den Verdampfungsraum 24 der Endverdampfungssäule 26' zur endgültigen und letzten Verdampfung wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 geführt.The device 10 ′ shown in FIG. 2 differs from the device 10 according to FIG. 1 only in that a further, ie third, evaporation column 45 is provided. It goes without saying that more than three evaporation columns can also be provided. In this embodiment, the further evaporation column followed by 45 of the first or input evaporation column 14 ', while this further evaporation column 45, the Endverdampfungssäule 26' follows. The further and here central evaporation column 45 is provided with a condenser 46 in the evaporation space 47 , in which raw water vapor of the first evaporation column 14 ′ flows and condenses. Since the middle evaporation column 45 is provided with the degassing station 22 , the condensed raw water flows through the degassing station 22 , is freed from the non-condensable gases there and then reaches the (second) evaporation in the evaporation space 47 of the middle evaporation column 45 . As mentioned in relation to FIG. 1, the second evaporation of the raw water takes place in the middle evaporation column 45 due to the heat of condensation given off by the condenser 46 . The raw water vapor which thus arises for the second time leaves the vapor space 48 of the central evaporation column 45 and reaches the condenser 20 'of the final evaporation column 26 ' via a line 49 and, after its condensation, leads directly into the evaporation space 24 of the final evaporation column 26 'via a line 21 ' final and final evaporation as in the embodiment of FIG. 1 performed.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel befindet sich das Sekundärsystem zwischen der ersten bzw. Eingangsverdampfungssäule 14' und der hier dritten und Endverdampfungssäule 26' und koppelt diese wärmeübertragungstechnisch. In this exemplary embodiment, too, the secondary system is located between the first or input evaporation column 14 'and here the third and final evaporation column 26 ' and couples them in terms of heat transfer technology.

Es versteht sich, dass die Abschlämmleitungen 42', 42" der weiteren Verdampfungssäulen 26, 26', 45 in die erste Verdampfungssäule 14, 14' rückgeführt werden können.It goes without saying that the blowdown lines 42 ', 42 "of the further evaporation columns 26 , 26 ', 45 can be returned to the first evaporation column 14 , 14 '.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel zur Rohwasser-Bidestillation lediglich durch die Ausgestaltung des Energierückgewinnungssystems. Im Folgenden sind deshalb gleiche Teile mit um 100 erhöhte Bezugsziffern versehen. Während gemäß Fig. 1 das Energierückgewinnungssystem als in sich geschlossenes und vom Primärsystem getrenntes Sekudärsystem gebildet ist, ist das Energierückgewinnungssystem 109 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in das Primärsystem 108 integriert. Das Energierückgewinnungssystem 109 besitzt eine Wärmepumpe, bspw. in Form eines Verdichters 137, der eingangsseitig über eine Rohrleitung 136 mit dem Brüdenraum 127' der zweiten Verdampfungssäule 126 und ausgangsseitig über eine Rohrleitung 136' mit dem Kondensator 117 der ersten Verdampfungssäule 114 verbunden ist. Damit strömt der Rohwasserdampf aus der zweiten Verdampfungssäule 126 unmittelbar in den Kondensator 117.The exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 3 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for raw water distillation only in the configuration of the energy recovery system. In the following, identical parts are therefore provided with reference numerals increased by 100. As shown in FIG. 1, the energy recovery system is formed as a self-contained and separate from the primary system Sekudärsystem, the energy recovery system is integrated 109 according to this embodiment, in the primary system 108. The energy recovery system 109 has a heat pump, for example in the form of a compressor 137 , which is connected on the inlet side via a pipe 136 to the vapor space 127 'of the second evaporation column 126 and on the outlet side via a pipe 136 ' to the condenser 117 of the first evaporation column 114 . The raw water vapor thus flows from the second evaporation column 126 directly into the condenser 117 .

Wie erwähnt, sind die weiteren Bestandteile der Einrichtung 110 entsprechend den Bauteilen der Einrichtung 10 nach Fig. 1 ausgebildet. Es versteht sich, dass in entsprechender Weise auch eine Einrichtung zur Rohwasser-Tridestillation ausgebildet sein kann. As mentioned, the further components of the device 110 are designed in accordance with the components of the device 10 according to FIG. 1. It goes without saying that a device for raw water tristillation can also be designed in a corresponding manner.

Bei allen vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen sind im Verdampfungsraum der zweiten bzw. zweiten und dritten Verdampfungssäule jeweils ein Kondensator angeordnet, der vom Rohwasserdampf der vorhergehenden Verdampfungssäule durchströmt wird. Der kondensierte Rohwasserdampf gelangt dann in den Verdampfungsraum derselben Verdampfungssäule. Bei der jeweils letzten Verdampfungssäule wird der aus der vorhergehenden Verdampfungssäule stammende und im Kondensator kondensierte Rohwasserdampf der Entgasungsstation zugeführt. Gemäß einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird dort, wo keine Entgasungsstation vorgesehen ist, der von einer vorhergehenden Verdampfungssäule stammende Rohwasserdampf unmittelbar in den Verdampfungsraum der nachfolgenden Verdampfungssäule geführt. Der Rohwasserdampf kann also stets dort in die nachfolgende Verdampfungssäule direkt eingedüst werden, wo eine Entgasung nicht stattfinden muss. Die Kondensation des Rohwasserdampfes aus einer vorhergehenden Verdampfungssäule im Kondensator einer nachfolgenden Verdampfungssäule ist jedoch immer dann zwingend erforderlich, wenn eine Entgasung des kondensierten Rohwasserdampfes in einer Entgasungsstation stattfinden soll.In all the embodiments described above in the evaporation chamber of the second or second and third Evaporation column each have a capacitor arranged by the Raw water vapor from the previous evaporation column is flowed through. The condensed raw water vapor then arrives in the evaporation chamber of the same evaporation column. In the the last evaporation column is the one from the previous evaporation column originating and in the condenser condensed raw water vapor supplied to the degassing station. According to a further embodiment, not shown where no degassing station is provided, that of a previous evaporation column Raw water vapor directly into the evaporation space subsequent evaporation column. The raw water vapor can always be there in the subsequent evaporation column be injected directly where degassing does not take place got to. The condensation of raw water vapor from a previous evaporation column in the condenser one subsequent evaporation column is however always mandatory required when degassing the condensed Raw water vapor should take place in a degassing station.

Claims

1. A process for raw water distillation, in which the raw water is evaporated in a primary system and heat is transferred in an energy recovery system containing a heat pump, the primary system being coupled to the energy recovery system by a heat exchanger for evaporating the raw water, characterized in that the raw water is vaporized two or more times in two or more evaporation columns, of which the first evaporation column is provided with the heat exchanger of the energy recovery system for the evaporation of the raw water, and that the condenser energy of the raw water vapor of the last evaporation column via the heat pump of the energy recovery system directly to the heat exchanger of the energy recovery system is fed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the raw water vapor from a previous one Evaporation column the evaporation space of the following Evaporation column is fed directly.

3. The method according to claim 1, characterized in that the raw water vapor from a previous one Evaporation column in a subsequent one Evaporation column for another heat exchanger Evaporation of a distillation treatment subjected raw water is supplied before this condensed raw water vapor for re-evaporation this subsequent evaporation column is supplied.

4. The device (10, 110) for raw water distillation, with a primary system (8, 108) for the raw water and with a heat pump (37, 137) containing energy recovery system (9, 109) for heat transfer, where the primary system (8, 108 ) is coupled to the energy recovery system ( 9 , 109 ) by a heat exchanger ( 17 , 117 ) for the evaporation of the raw water, characterized in that two or more evaporation columns ( 14 , 26 , 45 ; 114 , 126 ) are provided one after the other, one of which the first evaporation column ( 14 , 114 ) is provided with the heat exchanger ( 17 , 117 ) of the energy recovery system ( 9 , 109 ) for evaporating the raw water, and that the heat exchanger ( 17 , 117 ) of the energy recovery system ( 9 , 109 ) has the condensation energy of the raw water vapor the last evaporation column ( 26 , 126 ) via the heat pump ( 37 , 137 ) of the energy recovery system ( 9 , 109 ) directly or indirectly, for is led.

5. Device according to claim 4, characterized in that a pipe ( 19 ; 19 ', 49 ) directly between the vapor space ( 18 , 48 ) of a previous evaporation column ( 14 , 14 ', 45 ) and the evaporation space ( 24 , 47 ) subsequent evaporation column ( 26 , 26 ', 45 ) is provided.

6. Device according to claim 4, characterized in that each evaporation column ( 26 , 45 ; 126 ) following the first evaporation column ( 14 , 114 ) has a further heat exchanger ( 20 , 46 ; 120 ) for evaporation of the raw water which has already been subjected to a distillation treatment through which further heat exchanger ( 20 , 46 ; 120 ) the raw water vapor of the previous evaporation column ( 14 , 26 ; 126 ) is passed before it is fed in a condensed manner to this following evaporation column ( 26 , 45 ; 126 ).

7. Device according to claim 4 or 6, characterized in that one of the evaporation columns ( 26 , 45 ; 126 ) following the first evaporation column ( 14 , 114 ) is provided with a degassing station ( 22 , 122 ).

8. Device according to claims 6 and 7, characterized in that the degassing station ( 22 , 122 ) between the further heat exchanger ( 20 , 46 ; 120 ) and the access of the raw water already subjected to a distillation treatment of the same evaporation column ( 26 , 45 ; 126 ) is provided.

9. Device according to at least one of claims 4 to 8, characterized in that a heat exchanger ( 12 , 112 ) through which the distillate of the last evaporation column ( 26 , 126 ) flows is provided in the raw water supply.

10. The device according to at least one of claims 4 to 9, characterized in that in the energy recovery system ( 109 ) the raw water vapor from the last evaporation column ( 126 ) through the heat pump ( 137 ) and the condenser ( 117 ) is passed.

11. The device according to at least one of claims 4 to 9, characterized in that the energy recovery system by a primary system ( 8 ) spatially separated and self-contained secondary system ( 9 ) is formed, which has a second heat exchanger ( 31 ) in the last evaporation column ( 26 ) for condensing the raw water vapor is arranged.