DE2129727A1 - Platten-Anordnung zur Entfernung von fluechtigen Bestandteilen - Google Patents

Description

8491-71/Dr.U/so ₁₅. _Juni

U.S. Serial No. 46,283
Piled June 15, 1970

PARKSON CORPORATION Port Lauderdale, Florida, V.St.A.

"Platten-Anordnung zur Entfernung von flüchtigen

Bestandteilen"

Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein die Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus fließfähigen Materialien mittels Durchleiten des, die flüchtigen Materialien enthaltenden Materials durch eine Platten-Anordnung, gekennzeichnet durch einen verengten, gekrümmten Strömungsweg und insbesondere eine neue Platten-Anordnung , welche einen gekrümmten Strömungsweg von erhöhter Kapazität und verbesserten Pließcharakterxstika schafft und die eine selektive Variierung der Durchlaß-Löcher der Platten bietet derart, daß eine Regelung der Pließdrucke und -geschwindigkeiten entlang des gekrümmten Strömungsweges möglich ist. Mehr im einzelnen werden diese Vorteile in einer Platten-Anordnung erhalten, die aus Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-

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Platten des herkömmlichen, mit Durchlaß-Löchern-versehenen Konstruktionstyps aufgebaut ist, indem man die Plattenabdichtungen derart variiert, daß in dem Strömungsweg die optimale Anzahl und die optimale Kombination von Plattendurchlaß-Löchern für das jeweils zu behandelnde, besondere fließfähige Material enthalten sind.

Es wurden zur Förderung der Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus fließfähigen Materialien verschiedene Arten w von Einrichtungen und Techniken entwickelt, einschließlich des Verfahrens, bei welchem die flüchtigen Bestandteile aus dem Material durch In-Berührung-Bringen des Materials mit einem Dampf, der eine Affinität für die flüchtige Substanz aufweist, unter geregelten Bedingungen abgestreift werden. Beispiele von Einrichtungen und Techniken, zusammen mit einer allgemeinen Beschreibung der sowohl in der Natur der bei Arbeitsverfahren auftretenden Schwierigkeiten als auch der theoretisch angestrebten Ziele zur Durchführung eines wirksamen Abstreifens von flüchtigen Substanzen erhaltenen Faktoren sind im Detail in der US-Patentschrift 3 469 617 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung, Spalte 1, Zeilen 44 bis 72 und Spalte 2, Zeilen 1 bis 59, dargelegt. Um überflüssige Ausführungen zu vermeiden, wird auf die vorerwähnte Patentschrift ausdrücklich Bezug genommen.

Außerdem beschreibt und beansprucht die vorerwähnte US-

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Patentschrift 3 469 617 ein Verfahren für das Zwei-Phasen-Abstreifen von flüchtigen Substanzen aus fließfähigen Materialien, welches gegenüber den bisher bekannten Abstreif-Techniken bedeutende und wichtige Vorteile gewährleistet. Kurz gesagt, schließt das Verfahren die Stufen des Einspritzens eines fließfähigen Materials in entweder flüssiger oder fester Form, das eine flüchtige zu entfernende Substanz enthält, in einen Abstreif-Gasstrom von hoher Geschwindigkeit in der Weise ein, daß eine turbulente Mischung des Gases als kontinuierliche Phase mit diskreten Teilchen des darin dispergierten Materiales erhalten wird, das Führen der Mischung durch einen verengten, gekrümmten Strömungsweg unter geregelten Bedingungen von Temperatur, Druck und Geschwindigkeit derart, daß eine wesentliche Verdampfung und demzufolge ein Abstreifen der flüchtigen Substanz innnerhalb des gekrümmten Strömungsweges ohne Abbau der Qualität des abzustreifenden Materials bewirkt wird, und das Abziehen der erhaltenen Mischung von abgestreiftem Material und flüchtige Bestandteile enthaltendem Gas in einen Separator zur Abtrennung des Gases und flüchtiger Bestandteile aus dem abgestreiften Materialrückstand. Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird ebenfalls offenbart, welche neben anderen Bestandteilen eine Plattenbünde1-Abstreifeinheit, oder Kontaktor einschließt, welche den verengten gekrümmten Strömungsweg kennzeichnet, in welchem das Abstreifen der flüchtigen Verbindungen aus dem fließfähigen Material durchgeführt wird.

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Eine beispielhafte Ausführung des Platten-Kontaktors wird in Fig.2 und Fig.4 der Patentschrift erläutert. Wie dort ge-zeigt wird, ist eine Vielzahl von Wärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ der herkömmlichen Flüssig-Flüssig-Anordnung räumlich getrennt durch Dichtungen angeordnet, wobei diese Dichtungen eine derartige Lage haben, daß sie zusammen mit den Platten eine Anzahl von engen Räumen oder Durchgangswegen für den Durchgang der kontinuierlichen

^ Gas- oder Dampfphase, welche die Teilchen des fließfähigen Materials enthält, schaffen. Obwohl derartige Platten typischerweise von 4 bis 6 Durchlaß-Löcher aufweisen, und zwar 2 oder 3 an jedem Ende, sind die Dichtungen des Kontaktors in der Weise angeordnet, daß sie lediglich ein einzelnes Durchlaß-Loch an jedem Ende der Platten in Verbindung mit dem benachbarten länglichen Durchgang einschließen. Dementsprechend hat jede der Platten einen Eingangsdurchlaß, durch welchen die Mischung des fließbaren Materials und der Abstreifdampf in den benachbarten Durchgang fließt und einen

™ Ausgangsdurchlaß, durch welchen die Mischung aus dem Durchgang ausströmt, wobei der Eingangs- und Ausgangsdurchlaß diagonal an den gegenüberliegenden Enden der Platte angeordnet sind. Die Eingangsdurchlasse der Platten sind koaxial ausgerichtet und nacheinander angeordnet, um eine, durch die Durchlaß-Löcher gebildete Eingangsleitung zu schaffen, die sich entlang des Kontaktor-Bodens erstreckt. In einer ähnlichen Weise bilden die nacheinander angeordneten Ausgangs-

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durchgangs-Löcher der Platten eine Ausgangsleitung entlang des Kontaktor-Oberteils.

Obwohl derartige Platten-Kontaktor-Konstruktionen auf eine größere Kapazität durch Zufügung zusätzlicher Platten, d.h., von Paralleldurchgängen in der Kapazität erhöht werden können, wird es bevorzugt, daß die Anzahl der Durchgangs-Löcher fixiert wird und deshalb eine echte praktische Beschränkung für die Kapazität darstellt, welche durch Hinzufügung von mehr Platten erzielbar ist. Eine andere praktische Beschränkung der Kapazität, die durch eine gegebene Anzahl von Platten verfügbar ist, besteht in der kleinen, für die Strömung verfügbaren Fläche in und aus den Plattenzwischenräumen, d.h., den Durchgängen zwischen den Platten, von und zu den Eingangs- und Ausgangsleitungen, welche durch die aufeinanderfolgenden Durchgangs-Löcher der Platten gebildet werden.

Darüber hinaus ist die Durchsatz-Kapazität des Kontaktors in gewissen Fällen durch die Eigenschaften des besonderen Materials, das abgestreift werden soll, bestimmt. Beispielsweise ist die Kapazität dort, wo das Material hitzeempfindlich ist, oft durch den Druckabfall quer durch den Kontaktor begrenzt. Andererseits ist die Kapazität,wenn Seher-empfindliche Materialien eingesetzt werden, häufig durch die Fließgeschwindigkeit durch die Durchlaß-Löcher in und aus den

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Platten-Zwischenräumen begrenzt. Es ist deshalb einzusehen, daß die Querschnittsströmungsfläche der durch die Durchgangs-Löcher gebildeten Eingangs- und Ausgangsleitungen, als auch die für die Strömung verfügbare Fläche von und zu den Platten Zwischenräumen, öder Durchgängen, einschränkend für die Eignung der Kontaktors für das Abstreifen spezifischer fließbarer Materialien sein kann. Da diese physikalischen Eigenschaften des Kontaktors in dem vorhergehenden Kontaktor festgelegt sind, ist es nicht möglich, auch wenn man zusätzliche Platten zur Erhöhung der Kapazität hinzufügt, diese so zu variieren, daß die Druck-Pließgeschwindigkeits-Bedingungen innerhalb des Kontaktors in Übereinstimmung mit der Empfindlichkeit des besonderen, abzustreifenden Materials vollständig geregelt werden.

Diese und andere Beschränkungen von bisherigen Platten-Kontaktor-Anordnungen werden durch die vorliegende Anmeldung überwunden.

In üBereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine aus einer Vielzahl von Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ konstruierte Platten-Anordnung so abgedichtet, daß sie in dem verengten, gekrümmten Strömungsweg, der durch die Platten der Anordnung begrenzt ist, eine zusätzliche Anzahl von Eingangsdurchlässen, Ausgangsdurchlässen, oder beiden einschließt, um durch

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Durchlaß-Löcher gebildete Eingangs- und Ausgangsleitungen, und Eingangs- und Ausgangsgebiete zwischen den einzelnen Leitungen und den parallelen Durchgängen zwischen den Platten von vergrößerter Querschnittsfläche zu schaffen, und so eine Platten-Anordnung von vergrößerter Kapazität für eine ge-

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gebene Plattengröße zu liefern. Durch Variation der eingeschlossenen Eingangs- oder Ausgangsdurchlasse ist es möglich, eine entsprechende Variation der Querschnittsströmungsfläche innerhalb der Anordnung zu bewirken und daher entlang des gekrümmten Strömungsweges die Fließ-Drucke oder -Geschwindigkeiten zu regeln. Dementsprechend kann die Kapazität der Anordnung also nicht nur noch höher durch Zugabe zusätzlicher Platten maßstäblich erhöht und demgemäß der Bereich der Anwendbarkeit von herkömmlichen Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-Platten ausgedehnt, sondern auch die Fließbedingungen innerhalb der Anordnung selektiv in Übereinstimmung mit der besonderen Empfindlichkeit des zu behandelnden Materials geregelt werden.

Die Platten-Anordnung gemäß Erfindung kann aus einem oder mehreren Sätzen von Platten aufgebaut sein, wobei jeder Satz eine vorherbestimmte, obwohl nicht notwendigerweise gleiche Anzahl von Platten einschließt, um so eine vorherbestimmte Anzahl von länglichen Durchgangswegen zu umgrenzen. Wenn mehr als ein Satz angewandt wird, sind die Ausgangsleitungen der abwechselnd folgenden Sätze in den Reihen in Front-zu-

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Front-Stellung mit den Eingangsleitungen des nächstfolgenden Plattensatzes, so daß das durch die Anordnung fließende Ma- " terial intermittierend in seiner Richtung verändert wird, in der es durch die Durchgänge, die durch die einzelnen Plattensätze begrenzt werden, strömt. Vermöge dieser intermittierenden Veränderung der Strömungsrichtung wird, zusammen mit einer hohen Fließgeschwindigkeit, eine ausreichende Turbulenz innerhalb des Materialstroms geschaffen, um den übergang der flüchtigen Bestandteile aus dem Material zu erhöhen.

Ebenso kann die Abdichtung der Platten unter den Sätzen variiert werden, um die gewünschte Kombination von Eingangs- und Ausgangsdurchlassen entlang des gekrümmten Strömungsweges zu schaffen. Normalerweise wird die ausgewählte Kombination von der Empfindlichkeit des fließfähigen Materials gegenüber Hitze oder Fließgeschwindigkeit abhängen und wird so beschaffen sein, daß ein maximaler Massenübergang an Material, ohne daß ein Schaden an dem Material verursacht wird, wie er beispielsweise aus einem übermäßigen Druckabfall quer durch die Anordnung oder zu hohen Geschwindigkeiten in den Durchlaß-Löchern oder Platten-Zwischenräumen entstehen könnte,

/gewährleistet wird. „ ^ , „ ,. _, ^ . , es ist jedoch ins Auge gefaßt, daß die Platten von zumindest einem Satz zwei oder mehr Ausgangsdurchlaß-Löcher in dem gekrümmten Strömungsweg enthalten, und daß jeder nachfolgende Satz in der Anordnung zumindest eine entsprechende Anzahl

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von Eingangs- und Ausgangsdurchlaß-Löchern in jeder Platte aufweist, d.h., daß jeder nachfolgende Satz zumindest zwei Eingangsleitungen und zwei Ausgangsleitungen in dem Strömungsweg enthält. Der erste Satz mit zwei Ausgangsleitungen muß jedoch nicht der Vorderste Satz in der Reihe sein, so daß, falls gewünscht, der vorderste Satz auch nur einen einzelnen Eingangsdurchlaß und einen einzelnen Ausgangsdurchlaß in jeder Platte aufweisen kann und ein nachfolgender Satz, wie z.B. der zweite Satz in der Reihe, so abgedichtet sein kann, daß er zwei Ausgangsleitungen bildet. Trotz der vorstehenden Ausführungen kann der vorderste Satz der Anordnung so abgedichtet sein, daß er zwei oder mehrere Eingangs- oder Ausgangsleitungen bildet, falls Erwägungen bezüglich der Qualität des fließfähigen Materiales eine derartige Anordnung erfordern.

Selbstverständlich ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von Plattensätzen anzuwenden, und es können ähnliche Vorteile der erhöhten Fließ-Kapazität, der ausgedehnten Anwendbarkeit von herkömmlichen Wärmeaustauscher-Platten und der verbesserten Pließ-Charakteristika auch mit einer Platten-Anordnung erhalten werden, welche einen einzigen Plattensatz besitzt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die folgende Beschreibung Bezug genommen, in welcher in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen eine beispielhafte Ausführungsform

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erläutert wird. In den Zeichnungen ist :

Fig.l eine vereinfachte Darstellung eines Systems für ein Zwei-Phasen-Abstreifen von flüchtigen Verbindungen aus einem fließfähigen Material, die einen Vorratstank für das abzustreifende Material der Eingangsbeschickung, eine Injektionsvorrichtung für das Dispergieren des fließfähigen Materials in Form von diskreten Teilchen in einer kontinuierlichen

^ Gas- oder Dampfphase, einen Platten-Kontaktor, aufgebaut gemäß der vorliegenden Erfindung und einen Separator zur Abtrennung der flüchtige Bestandteile enthaltenden Dämpfe aus dem abgestreiften Material, zeigt; Fig.2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer herkömmlichen Flüssig-Flüssig-WärmeaustauscherrPlatte, die so abgedichtet ist, daß sie ein Eingangsdurchlaß-Loch und ein Ausgangs durchlaß-Loch in dem Strömungsweg enthält und wobei ein diagonales Strömen des abstreifenden Dampfes und des fließfähigen Materials quer über die Plattenober-

" fläche sichergestellt wird;

Fig. 3 ist eine schematische Ansicht der gleichen Form einer Wärmeaustauscher-Platte, wie sie in Fig.2 gezeigt wird, die eine Dichtungsanordnung aufweist, die alle vier Durchlaß-Löcher in der Platte umfaßt und so zwei Eingangs- und zwei Ausgangs-Durchlaß-Löcher in Verbindung mit dem gekrümmten Strömungsweg sicherstellt;
Fig.4 ist eine schematische Ansicht, die im allgemeinen

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der Pig.2 und Pig.3 ähnelt und die eine Dichtungsanordnung aufweist, innerhalb welcher ein einzelnes Eingangs-Durchlaß-Loch und zwei Ausgangs-Durchlaß-Löcher enthalten sind; Fig.5 ist eine schematische Ansicht einer anderen Form einer herkömmlichen.Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-Platte, welche eine Abdichtungsanordnung darstellt, die drei Eingangs-Durchlaß-Löcher und drei Ausgangs-Durchlaß-Löcher in dem Strömungsweg enthält;

Fig.6 ist ein Schaubild mit voneinander getrennten und auseinandergezogenen Einzelteilen, in welchem eine Vielzahl von Abstreif-Platten angeordnet sind, um einen gekrümmten Strömungsweg für einen Durchgang der Dampf-Materialmischung zu schaffen, wobei eine "Zweifach-Zweifach"-Strömung der Mischung zwischen und durch die Platten gezeigt wird; und

Fig.7 ist eine schematische Erläuterung eines Platten-Kontaktors, wobei eine Reihe von Plattensätzen enthalten sind, die in Ende-zu-Ende-Verbindung vorliegen, und worin die typischen Strömungswege der Dampf-Materialmischung durch den Kontaktor durch Richtungspfeile angezeigt sind.

In den Zeichnungen erläutert Fig.l die Grundeinrichtung eines Zwei-Phasen-Systems für das Abstreifen von flüchtigen Verbindungen aus einem fließfähigen Material in Übereinstimmung mit dem neuen Verfahren gemäß US-Patentschrift 3 469 617, bei dessen praktischer Durchführung die Platten-

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Anordnung der vorliegenden Erfindung eine besondere Anwendung findet. Im wesentlichen schließt das System einen Vorrats- behälter 10 zur Aufnahme einer Lieferung von fließfähigem, flüchtige Verbindungen-enthaltendein Material durch eine Eingangsleitung 12 in einer Menge, die durch ein Regelventil 14 geregelt wird, ein. Eine Standregelungseinheit 16 ist wirksam mit dem Behälter 10 und dem Regelventil 14 verbunden und wirkt in dem Sinne, daß eine gewünschte Standhöhe des Jk Materials in dem Behälter 10 durch eine geeignete Regulierung des Ventils Ik aufrechterhalten wird. Eine, in einer vom Behälter 10 wegführendeiLeitung 20 gelegene Pumpe 18 fördert das Material in eine Injektionsvorrichtung 22, die im Zusammenhang mit der Eingangsleitung 24 für den abstreifenden Dampf steht, wobei die Vorrichtung 22 die Funktion ausübt, das fließfähige Material als diskrete Teilchen in den Abstreifdampf-Strom zu dispergieren, damit eine homogene Mischung erzeugt wird, welche eine kontinuierliche Dampfphase und eine diskontinuierliche Materialphase aufweist.

Danach wird die Mischung von flüchtige Verbindungen-enthaltendem Material und Abstreifdampf durch eine Platten-Anordnung 26, hier in der Form eines Platten-Kontaktors, geführt, welche dem Fluß der Mischung einen verengten, gekrümmten Weg bietet, und in welcher die Teilchen des fließfähigen Materials in einen innigen Kontakt zur übertragung von flüchtigen Verbindungen mit dem Abstreifdampf gebracht werden,

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um ein Abstreifen der flüchtigen Verbindungen aus dem Material zu bewirken. Nach dem Durchgang durch den Kontaktor 26 wird der Abstreifdampf, der nun die flüchtigen Verbindungen enthält, und die Teilchen des abgestreiften Materials durch eine Verbindungsleitung 28 in einen Separator 30 geführt, in welchem eine physikalische Abtrennung des Abstreifdampfes und der flüchtigen Verbindungen aus dem Materialrückstand durchgeführt wird. Vorteilhafterweise werden die dampfförmigen Elemente der Mischung durch eine Leitung 32 am Kopf des Separators herausgesaugt und zu einem Kondensator zwecks Wiedergewinnung geführt. Der abgestreifte Materialrückstand kann andererseits durch eine Leitung 3¹* am Boden des Separators 30 zur weiteren Verarbeitung, falls erforderlich, oder zur Beschickung von einer oder mehrerer nachfolgenden Abstreifstufen für eine vollständigere Entfernung von flüchtigen Substanzen aus dem Material abgezogen werden.

Die Bedingungen, unter welchen das fließfähige Material in den Dampfstrom injiziert wird, werden selbstverständlich sorgfältig geregelt, um ein optimales Mitführen und eine optimale Dispersion des fließfähigen Materials durch den Abstreif-Dampfstrom zu gewährleisten, während das Material gegen Beschädigung als Ergebnis seiner Exposition gegenüber dem Abstreifdampf vollständig geschützt ist. Diese Bedingungen, als auch verschiedene Typen von Vorrichtungen,

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welche für die Injektion des fließfähigen Materials in den Abstreifdampf als geeignet befunden wurden, sind im Detail in der US-Patentschrift 3 469 617, besonders in Spalte 3, Zeilen 71 bis 75 und Spalte 4, Zeilen 1 bis 70, berücksichtigt und brauchen daher an dieser Stelle nicht wiederholt zu werden. Auf die vorstehend angeführten Passagen dieser Patentschrift wird jedoch in der vorliegenden Anmeldung ausdrücklich Bezug genommen. In ähnlicher Weise sind die ver-) schiedenen Typen von fließfähigen Materialien und Abstreifdämpfen, oder -gasen, welche für eine Behandlung und Verwendung in dem vorstehend erwähnten System geeignet sind, vollständig in der oben genannten Patentschrift beschrieben, hauptsächlich in Spalte 4, Zeilen 71 bis 75 und in Spalte 5, Zeile 1 bis 45, worauf ebenfalls ausdrücklich Bezug genommen wird.

Wie weiterhin in der vorerwähnten US-Patentschrift beschrie- ^ ben und erläutert wird, ist der Platten-Kontaktor 26 aus einem oder mehreren Sätzen von Wärmeaustauscher-Platten von mit Durchlaß-Löchern versehenem Typ der herkömmlichen Bauart in Reihe angeordnet, wobei die einzelnen Platten durch Dichtungen getrennt sind und durch eine geeignete Einspannkonstruktion 35 in ihrer Lageanordnung gestützt werden. Eine Reihe von länglichen parallelen Durchgangswegen wird hie* durch längs der Platten in einer Richtung-seitlich zur Strömung des Dampfes und der Material-Mischung sich ausdehnend,

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begrenzt. Mit dieser Anordnung schafft der Kontaktor einen verengten, gekrümmten Strömungsweg, in welchem eine innige turbulente Berührung des fließfähigen Materials und des Abstreifdampfes in leichter Weise durchgreifend bewirkt wird.

Fig.2 erläutert in schematischer Form eine Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-Platte 36 von herkömmlicher Vier-Durchlaß-Löcher-Konstruktion und zeigt die "Einfach-Einfach"-Dichtungsanordnung, wie sie allgemein bei solchen Platten in einem Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher angewandt wird und die bisher auch in dem Platten-Kontaktor der Patentschrift 3 469 617 benutzt wurde. Wie durch die Punktierung der Plattenoberfläche angezeigt ist, ist die Platte so abgedichtet, daß sie einen einzigen Eingangsdurchlaß 38a an einer unteren Plattenecke und einen einzigen Ausgangsdurchlaß 40b an der diagonal entgegengesetzten oberen Plattenecke umfaßt und so mit der benachbarten Platte einen engen, länglichen Durchgangsweg einschließt, der sich quer über die Oberfläche der Platten zwischen der Eingangsdurchlaßöffnung 38a und der Ausgangsdurchlaß-Öffnung 40b erstreckt. Die abstreifende Dampf-Materialmischung tritt durch das Durchlaß-Loch 38a ein, fließt allgemein in Richtung der Pfeile quer über die Platte zu dem Ausgangsdurchlaß 40b. Da die herkömmlichen Wärmeaustauscher-Platten dieses Typs normalerweise aufgerauhte Oberflächen besitzen, ist die Strömung zwischen den Eingangs- und Ausgangs-Durchlässen

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turbulent, mit häufig erfolgenden Kollisionen zwischen dem teilchenförmigen, fließfähigen Material und den Plattenoberflächen, damit die Teilchen weiter in ihrer Größe herabgesetzt werden, wodurch folglich neue Materialoberflächen in Berührung mit dem Abstreifdampf gebracht und die Entfernung der flüchtigen Verbindungen beschleunigt wird.

Die verbleibenden Eingangs- und Ausgangsdurchlasse der Platten, beispielsweise die Durchlaßlöcher 38b und 40a der Platte 36 werden nicht verwendet, sie sind jedoch typischerweise mit ringförmigen Dichtungen 42 zur genauen Lagerung der Platten und zum Abschließen der Durchlaß-Löcher versehen.

Bei gewissen Anwendungen der Platten-Anordnung kann jedoch eine Heizflüssigkeit durch die Platten-Durchlaßlöcher, welche nicht in dem gewundenen Strömungsweg liegen, zirkulieren und in diesem Fall werden die ringförmigen Dichtungen 42 zur Abdichtung gegen einen Verlust des Heizmediums verwendet. Dies ist beispielsweise der Fall in dem Plattenverdampfer-Typ der Platten-Anordnung, wie sie in der US-Patentschrift 3 073 380 (vgl. insbesondere Fig.2 und Fig.4) der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung vom 15. Januar 1963 offenbart worden ist.

Außerdem sind im allgemeinen U-förmige Aussparungen 44 typischerweise in der Wärmeaustauscher-Platte 36 zur Auf-

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nähme von länglichen Stützstäben (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Platten in der richtigen Lage zueinander zu halten.

Obwohl ein Platten-Kontaktor, der in Übereinstimmung mit dem vorstehend gesagten konstruiert und der wie in Fig. 2 erläutert, abgedichtet ist, eine gute Zwei-Phasen-dispergierte Strömung durch In-Berührung-Bringen des abstreifenden Dampfes und des fließfähigen Materials gewährleistet und dementsprechend ein wirksames Abstreifen von flüchtigen Substanzen aus dem fließfähigen Material sicherstellt, ist er empfindlich bezüglich der oben beschriebenen Beschränkungen im Hinblick auf Kapazität und Anpassungsfähigkeit zu dem besonderen Material, das durch den Kontaktor gefördert wird. Ungeachtet dessen ist es klar, daß die Abdichtungsanordnung von Fig.2 mit Vorteil in gewissen Anwendungen verwendet werden kann; tatsächlich ist es jedoch, wie dies im einzelnen nachstehend beschrieben werden wird, ein Merkantil der vorliegenden Erfindung, daß die "Einfach-Einfach"-Abdichtungsanordnung von Fig.2 in Kombination mit anderen Abdichtungsanordnungen brauchbar ist, um die gewünschte Regulierung der Strömungsbedingungen entlang des gekrümmten Strömungsweges zu ermöglichen.

Wie bereits erwähnte·, überwindet die vorliegende Erfindung die Beschränkungen, welche mit den bisherigen Ausführungs-

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formen eines Platten-Kontaktors verbunden waren, durch Heranziehen von einem oder mehrerer Eingangsdurchlässe, Ausgangsdurchlässe oder von beiden Arten von Durchlässen, in jeder Platte in Verbindung mit dem gekrümmten Strömungsweg, wodurch die Querschnittsströmungsfläche der durch die Durchlässe gebildeten Leitungen und der Strömungsflächen, welche von den Eingangsleitungen zu den Platten-Zwischenräumen und von den Platten-Zwischenräumen zu den Ausgangsleitungen führen, vergrößert werden. Es ist ferner zu erwarten, daß verschiedenartige Abdichtungsanordnungen innerhalb des Kontaktors verwendet werden können, um die vorgesehene Querschnittsströmungsfläche in einer Weise zu variieren, daß die gewünschten Strömungsbedingungen entlang des gekrümmten Strömungsweges geschaffen werden.

Es werden daher in Fig.3, Fig. 4 und Fig.5 drei repräsentative Abdichtungsanordnungen gezeigt, welche gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt werden können. In Fig.3 wird beispielsweise eine herkömmliche Wärmeaustauscher-Platte 46 mit vier Durchlaß-Öffnungen gezeigt, die so abgedichtet ist, daß sie sowohl Eingangsdurchlasse 48a und 48b und Ausgangsdurchlässe 50a und 50b in Verbindung mit dem länglichen Durchgangsweg einschließt, der sich quer über die Plattenoberfläche erstreckt ( die punktierte Fläche entspricht dem Gebiet der Plattenoberfläche, das durch die Dichtung eingeschlossen ist--)· Bei dieser Anordnung, die nachstehend als "Zweifach-

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Zweifach"-Anordnung bezeichnet werden wird, ist zu ersehen, daß die Strömung der Abstreifdampf-Materialmischung zu dem Durchgangsweg durch die beiden Eingangsdurchlässe 48a und 48b Zutritt hat und aus dem Durchgangsweg durch die zwei Ausgangsdurchlässe 50a und 50b abgeführt wird (vgl. die Pfeile in Fig.3)» und daß dies zu einer Verdoppelung der Querschnittsströmungsfläche der Durchgangslöcher und der Flächen, welche die betreffenden Durchgangslöcher mit dem Durchgangsweg verbinden, im Vergleich zu der Anordnung von Fig.2, führt. Es ist daher offensichtlich, daß ein Platten-Kontaktor, der wie in Fig.3 erläutert, abgedichtet ist, die zweifache endgültige Dampfströmungskapazität eines Kontaktors aufweist, welcher gemäß Fig.2 abgeuicLtet ist oder umgekehrt, daß er bei der gleichen Dampfgeschwindigkeit die Fließgeschwindigkeit der Mischung entlang des gekrümmten Strömungsweges um die Hälfte herabsetzt. Dazwischenliegende Durchsätze und Geschwindigkeiten sind selbstverständlich durch geeignete Regulierung des Eingangs in den Platten-Kontaktor zu erhalten.

Mit der "Zweifach-Zweifach"-Anordnung gemäß Fig.3 sind bedeutend höhere Dampf-Kapazitäten für einen gegebenen Druckabfall entlang des gekrümmten Strömungsweges im Vergleich zu der "Einfach-Einfach"-Anordnung gemäß Fig.2 möglich. Dies ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal beim Abstreifen von wärmeempfindlichen Materialien, beispielsweise insofern,

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als es hohe Eingangsvolumina und Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten erlaubt, während ein übermäßiger, entsprechender Anstieg in der Temperatur des Abstreifdampfes infolge eines hohen Druckabfalls quer über den Kontaktor vermieden wird.

Eine andere Abdichtungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig.4 abgebildet, in welcher ein Eingangsdurchlaß 58a und zwei Ausgangsdurchlässe 60a und 60b einer | Flüssig-Flüssig-Wärmeaustauscher-Platte 56 mit vier Durchlaßöffnungen in Verbindung mit dem gekrümmten Strömungsweg angeordnet gezeigt werden. Wie dies durch die eingezeichneten Pfeile erläutert wird, geht die Strömung in diesem Falle durch den einzelnen Eingangsdurchlaß 48a quer über die Oberfläche der Platte 56 und durch die Ausgangsdurchlasse 60a und 60b. Während eine Durchsatzkapazität erhalten wird, die niedriger als in der Anordnung gemäß Fig.3 ist, schafft die "Einfach-Zweifach"-Abdichtungsanordnung gemäß Fig.4 eine erhöhte Kapazität im Vergleich zur Anordnung von Fig.2. Wünschenswerterweise ist eine Ringdichtung 62 um den nichtbenützten Eingangsdurchlaß 58b vorgesehen, um eine korrekte Lagerung für die Platte 56 zu gewährleisten und im Falle der Verwendung einer Heizflüssigkeit gegenüber Verluste derselben abzudichten.

Noch eine andere mögliche Abdichtungsanordnung wird in Fig.5 gezeigt, dieses Mal mit einer herkömmlichen Flüssig-Flüssig-

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Wärmeaustauscher-Platte 66 mit drei Eingangsdurchlassen 68a, 68b und 68c und drei Ausgangsdurchlässen 70a, 70b und 70c, die in Verbindung innerhalb des Durchgangsweges angeordnet sind, der durch die Dichtung quer über die Plattenoberfläche gebildet wird (vgl. die punktierte Fläche in Fig.5). Es ist selbstverständlich abzusehen, daß durch das Heranziehen von drei Eingangsdurchlassen und drei Ausgangsdurchlässen in den gekrümmten Strömungsweg die Gesamtkapazität des Platten-Kontakt ors noch weiter vergrößert werden, oder die Strömungsgeschwindigkeit noch weiter herabgesetzt werden kann, um den Anforderungen einer gegebenen Anwendung zu entsprechen. Darüber hinaus müssen nicht unbedingt alle drei Eingangsoder Ausgangsdurchlasse von der Dichtung eingeschlossen werden. Beispielsweise kann ein Eingangsdurchlaß in Verbindung mit zwei oder drei Ausgangsdurchlässen abgedichtet sein oder zwei Eingangsdurchlässe können mit zwei oder drei Ausgangsdurchlassen je nach den besonderen gewünschten Strömungsbedingungen kombiniert werden.

Unter besonderer Bezugnahme auf Fig.6 ist die Art der Strömung der Mischung aus abstreifendem Dampf undMaterial durch einen Platten-Kontaktor, der gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, im Zusammenhang mit der "Zweifach-Zweifach" -Abdichtungsanordnung gemäß Fig.3 erläutert. Eine Vielzahl von Wärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ, nämlich beispielsweise die Platten

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72, 74, 76, 78 und 80, sind in Reihe unter Bildung eines Einzelsatzes angeordnet und so eingepaßt, daß sie in einem engen, räumlichen Abstand durch Dichtungen (nicht gezeigt) gehalten werden, die zwischen die benachbarten Platten derart eingelegt sind, daß sie eine vorher festgelegte Anzahl von länglichen, engen Durchgangswegen (angedeutet durch die punktierte Fläche in Fig.6) begrenzen, die sich seitwärts zur Strömungsrichtung in den Kontaktor erstrecken.

In der gezeigten Anordnung ist die vorderste Platte 72 mit zwei Eingangsdurchlassen 72a und 72b für die Aufnahme des abstreifenden Dampfstromes und des fließfähigen Materials aus der Injektionseinrichtung 22 (vgl. Fig.1) versehen. Zu diesem Zweck ist die zu dem Kontaktor 26 führende Leitung 24 unterhalb der Injektionseinrichtung 22 vorteilhafterweise in zwei Leitungen aufgespalten, um die Dampf-Material-Mischung zu der Platte 72 in zwei gleichen Strömen (wie dies durch die Pfeile in Fig.6 angedeutet wird) zu liefern. " Geeigneterweise ist die Platte 72 eine Platte vom Zuführungs-Typ und wird daher keine Ausgangsdurchlasse in der Nähe des oberen Endes aufweisen.

Wie in Fig.6, wo die Plattenfolge zur besseren Übersicht unterbrochen eingezeichnet ist, näher erläutert wird, fließt die Mischung durch die Eingangsdurchlasse 72a und 72b der Platte 72. wobei die Hauptanteile der zwei Eingangsströme

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später durch die "Eingangsleitungen" 82a bzw. 82b fließen, die durch die nacheinander angeordneten Eingangsdurchlässe 74a, 76a und 78 a bzw. durch die Durchlaß-Löcher 74b, 76b, und 78b, gebildet werden, während kleinere Anteile der Mischung nacheinander seitlich durch die länglichen Durchgangswege zwischen den Platten als Vielzahl von einzelnen turbulenten Strömen fließen. Das fließfähige Material wird so in innige Berührung mit dem abstreifenden Dampf gebracht und es wird so der Übergang der flüchtigen Verbindungen, welche in dem Material enthalten sind, in den Dampf bewirkt. Nach Erreichen des oberen Plattenendes treten die turbulenten Ströme aus den parallelen Durchgangswegen aus und in die "Ausgangsleitungen" 84c und 84d ein, die durch die nacheinander angeordneten Ausgangsdurchlasse 74c, 76c, 78c und 80c bzw, 74d, 76 d, 78d und 80d, gebildet werden. Nachdem sie durch die·Ausgangsdurchlasse 80c und 80d der letzten Platte der Reihe hindurchgeströmt ist, kann die Mischung aus dem abgestreiften, flie*fähigen Material und dem, die flüchtigen Anteile enthaltenden Dampf in einen Separator geführt werden, derart, wie er in Pig.l als 30 bezeichnet wird, um die dampfförmigen Bestandteile aus dem Materialrückstand abzutrennen, oder sie kann in einen nachfolgend angeschlossenen Plattensatz oder nachfolgend angeschlossene Plattensätze geleitet werden, die durch zusätzliche verengte Durchgangswege- gekennzeichnet sind, um noch weitere flüchtige Anteile aus dem fließfähigen Material abzustreifen.

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Ferner kann, falls gewünscht, die vorderste Platte 72 des in Fig.6 dargestellten Satzes abgedichtet oder so ausgebildet sein, daß nur ein einziger Eingangsdurchlaß verwendet wird. Dieses vereinfacht die Leitungsführung zu dem Kontaktor und außerdem wird es zur Aufrechterhaltung einer einheitlicheren Strömungsgeschwindigkeit durch den Kontaktor führen. Es ist ohne weiteres zu ersehen, daß sowohl die Platten 72, 74, 76 und 78 gemäß der Anordnung der Fig.2 oder Fig.4 abgedichtet werden oder daß sie die Form und die Abdichtungsanordnung von Fig.5 aufweisen können.

Fig.7 erläutert schematisch einen Kontaktor mit einer Anzahl von Durchgängen, d.h., von Plattensätzen, die in Reihen für eine nacheinander erfolgende Aufnahme des Flusses der Dampf-Material-Mischung angeordnet sind. Drei Durchgänge oder Sätze 86, 88 und 90 sind gezeigt und, wie dies nachstehend mehr im einzelnen beschrieben wird, kann eine oder eine Kombination der Abdichtungsanordnungen der Fig.2 bis Fig.5 in den Sätzen angewandt werden.

Wie aus Fig.7 klar hervorgeht, (es wird aus Gründen der Beschreibungserleichterung angenommen, daß alle Sätze für einen "Zweifach-Zweifach"-Durchfluß abgedichtet sind), sind die Sätze in Ende-zu-Ende-Stellung angeordnet derart, daß die Ausgangsleitungen 86b des ersten Plattensatzes 86 in Front-zu-Front-Stellung zu den Eingangsleitungen 88a des

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Satzes 88 angebracht, der als nächster auf den Satz 86 folgt. Die Ausgangsleitungen 88b des Satzes 88 sind ebenso in Frontzu-Front-Stellung zu den Eingangsleitungen 90a des nächstfolgenden Satzes 90 angebracht und so weiter bis zum letzten Satz des Kontaktors. Die Dampf-Material-Mischung wird daher intermittierend in ihrer Strömungsrichtung beim Durchfließen durch die Durchgangswege, wie sie durch die entsprechenden Plattensätze begrenzt werden, in der Weise geändert, wie dies durch die Pfeile in Fig.7 angedeutet wird. Vorteilhafterweise schafft diese intermittierende Richtungsänderung zusammen mit einer hohen Fließgeschwindigkeit eine ausreichende Turbulenz innerhalb des Material- und Abstreifdampf-Flusses, so daß die Teilchen des fließfähigen Materials kontinuierlich in Berührung mit den begrenzenden Wänden oder den Plattenoberflächen gebracht werden, mit dem Ergebnis, daß der die flüchtigen Bestandteile übertragende Kontakt zwischen dem Material und dem Dampf vergrößert wird. Es ist einzusehen, daß ausreichende Plattensätze oder Durchgänge in dem Kontaktor vorgesehen sind, um das gewünschte Abstreifen der flüchtigen Bestandteile aus dem Material zu bewirken.

In dem letzten Plattensatz, beispielsweise im Satz 90 von Fig.7, tritt das Material durch die Eingangsleitungen 90a ein und wird nach oben durch die seitlichen Durchgänge zu den Aus gangs leitungen 90b umgeleaifct, von wo es den Kontaktor durch die Ausgangsdurchlässe der letzten Platte verläßt.

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Danach wird das abgestreifte Material und der die flüchtigen Anteile enthaltende Dampf in den Separator 30 (vgl. Pig.l) gefördert oder von einer nachfolgenden Abstreifstufe aufgenommen zur weiteren Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus dem Material. Eine mögliche Anordnung einer weiteren Abstreifstufe ist in Fig.6 der US-Patentschrift 3 469 617 abgebildet.

Wie oben erwähnt, ist es ein wichtiger Gegenstand der vorliegenden Erfindung, daß die Abdichtung der Platten zwischen den Sätzen des Kontaktors variiert werden kann. Das heißt, daß, obwohl alle Platten ähnlich, wie z.B. in Fig.3 zur Erzielung eines "Zweifach-Zweifach"-Durchflusses durch den Kontaktor abgedichtet sein können, ein Satz oder mehrere Sätze mit einer verschiedenartigen Abdichtungsanordnung versehen sein können. Dementsprechend kann Satz 86 (vgl. Fig.7) mit einer "Einfach-Zweifach"-Anordnung nach Fig.4 und jeder der nachfolgenden Sätze 88 und 90 mit einer "Zweifach- w Zweifach"-Abdichtungsanordnung gemäß Fig.3 versehen sein. Wahlweise können Satz 86 in der "Einfach-Einfach"-Abdichtungsanordnung gemäß Fig.2, Satz 88 in der "Einfach-Zweifach"· Abdichtungsanordnung und die darauffolgenden Sätze 90, etc. in der "Zweifach-Zweifach"-Anordnung vorliegen. Es ist daher zu erwarten, daß irgendeine Kombination von Abdichtungsanordnungen entlang der Länge des Strömungsweges verwendet werden kann, um optimale Fließbedingungen für das jeweilige

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besondere, abzustreifende Material zu erhalten. Jeder nachfolgende Satz des Kontaktors wird jedoch normalerweise dieselbe Anzahl Eingangsleitungen aufweisen, wie der ihm vorhergehende Satz Ausgangsleitungen besitzt, so daß der Fluß durch den Kontaktor nicht eingeschränkt wird.

Durch Variieren der Plattenabdichtungen und ein dadurch erfolgendes Variieren der Anzahl von einbezogenen Eingangsund Ausgangsdurchlassen ist es möglich, eine entsprechende Variation der QuerschnittsStrömungsfläche innerhalb des Kontaktors zu bewirken und somit den Fließdruck und die Fließgeschwindigkeiten entlang des gekrümmten Strömungsweges zu regeln. Auf diese Weise können die Fließbedingungen innerhalb des Kontaktors in Übereinstimmung mit der jeweiligen Empfindlichkeit des abzustreifenden Materials optimiert werden, um hohe Durchsatz-Kapazitäten zu ermöglichen, während das Material gegen Beschädigung geschützt bleibt.

Dementsprechend kann beispielsweise beim Abstreifen von Seher-empfindlichen Materialien die vorderste Platte des ersten Satzes oder sogar auch jede Platte des ersten Satzes mit der "Einfach-Zweifach"-Abdichtungsanordnung (vgl. Fig.4) und die folgenden Sätze mit der "Zweifach-Zweifach"-Abdichtungsanordnung (vgl. Fig.3) versehen sein. Diese Durchlaß-Folge erlaubt einen hohen Beschickungsdruck mit entsprechend niedrigeren Durchsatz-Volumina und -Geschwindigkeiten und

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ermöglicht so eine gute Massenübertragung an Material durch den Kontaktor, ohne eine unzulässige Steigerung der Fließ-. geschwindigkeit. Andererseits können, falls ein Temperaturempfindliches Material abgestreift wird, alle Sätze in dem Kontaktor so abgedichtet sein, daß ein "Zweifach-Zweifach"-Fluß geschaffen wird. Hier muß der gesamte Abfall des Fließdruckes niedrig gehalten werden, um den Beschickungsdruck und die"Temperatur herabzusetzen und dementsprechend muß ein hohes Beschickungsvolumen untergebracht werden. Die ¹¹ Zweifach-Zweifach"-Abdichtungsanordnung wurde als für diesen Zweck besonders brauchbar befunden.

Es sei ebenso bemerkt, daß die Verwendung von speziell konstruierten Platten mit großen Durchlässen als eine mögliche Lösung für die Handhabung von Seher-empfindlichen Materialien erwogen wurde. Jedoch ist es von besonderer Bedeutung, daß die Konstruktion der Plattenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Ausdehnung des Bereiches w der Anwendbarkeit der verfügbaren Standardwinkel-Wärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ erlaubt und dadurch die Notwendigkeit für kostspielige Versuche und die Herstellung von anderen geeigneten Plattenkonstruktionen eliminiert.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine Platten-Anordnung für eine verbesserte Entfernung von

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flüchtigen Substanzen aus einem fließfähigen Material. Die Anordnung umfaßt einen oder mehrere Sätze von Wärmeaustauscher Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ, die in Reihe angeordnet sind und so einen verengten gewundenen Strömungsweg von erhöhter Kapazität für einen Durchfluß eines flüchtige Bestandteile-enthaltenden Materiales mit hoher Geschwinr digkeit sicherstellen. Die Variation der Abdichtung der Platten derart, daß in dem gewundenen Strömungsweg die optimale Anzahl und die optimale Kombination der Plattendurchgangslöcher vorhanden sind, schafft eine erhöhte Kapazität, während die Regelung der Fließbedingungen innerhalb der Anordnung in Übereinstimmung mit der Empfindlichkeit des fließfähigen Materials gewährleistet ist. Eine Form der Vorrichtung stellt einen Platten-Kontaktor für ein wirksames Zwei-Phasen-Abstreifen von flüchtigen Bestandteilen aus dem fließfähigen Material dar. Eine andere mögliche Form kann ein Platten-Verdampfer für eine Steigerung bei der Entfernung von flüchtigen Bestandteilen durch Verdampfung sein.

Das Verfahren und die unter Verwendung einer Platten-Anordnung gemäß Erfindung erhaltenen Ergebnisse werden in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.

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Beispiel 1

Um die durch Verwendung einer Platten-Anordnung der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu der Verwendung eines Kontaktors, der zur Sicherstellung eines "Einfach-Einfach"-Durchgangsflusses ausgelegt war, erhaltenen Vorteile zu beweisen, wurden zwei Versuchsreihen durchgeführt, von denen jede drei getrennte Durchgänge des fließbaren Materials durch den Kontaktor umfaßt und die in einem System, wie es in Fig. 1 erläutert wurde, durchgeführt wurden.

In der ersten Versuchsreihe wurden herkömmliche Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Rosenblads-Typ der Größe 01 mit Asbestdichtungen versehen, um so einen einzelnen Eingangs- und Ausgangs-Strom gemäß Fig.2 sicherzustellen. Diese Platten wurden in 10-10-10-10-10-Stellung angeordnet (d.h., in parallelen Sätzen von 10 Platten, von denen jede in Reihe angeordnet war, um eine Plattenabstreif-Einheit mit fünf Durchgängen zu schaffen). In der zweiten Versuchsreihe wurden Platten der gleichen Größe für einen "Zweifach-Zweifach"-Fluß wie in Fig. 3 erläutert, abgedichtet und wurden in 9-9-9-9-9-Stellung angeordnet (d.h., in Sätzen von 9 parallelen Platten, von denen jede in Reihe angeordnet war, um eine Plattenabstreif-Einheit mit 5 Durchgängen zu schaffen).

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Ein carboxylierter Styrol-Butadien-Latex, der annähernd 3% Styrolmonomeres bei einem Gesamtfeststoffgehalt (GPG) von 41 bis k2% enthielt, wurde dann in drei Durchgängen in den Abstreifsystemen unter Verwendung der zwei verschiedenen Platten-Kontaktor-Vorrichtungen abgestreift. Beides Versuchsreihen wurden während einer Zeitdauer von 6,5 Stunden durchgeführt. Da der p_H-Wert eine besonders entscheidende Variable für die Stabilität dieses Typs eines sauren Latex darstellt, wurde er während des Abstreifens im Verlaufe der beiden Versuchsreihen durch Zugabe von Ammoniak (als Ammoniumhydroxyd) zwischen den aufeinanderfolgenden Passagen durch jeden der Kontaktor-Vorrichtungen im wesentlichen konstant auf einem Wert von 8,0 oder höher gehalten. Wie aus der nachfolgenden tabellarischen Wiedergabe der Daten hervorgeht, erfolgte in der ersten Versuchsreihe unter Verwendung der Platten mit einfachen Eingangs- und einfachen Ausgangsdurchlaß-Löchern ein leichtes "Stauben", d.h., eine Ablagerung des Latexmaterials an den Plattenoberflächen; hingegen waren in der zweiten Versuchsreihe unter Verwendung einer "Zweifach-Zweifach"-Strömung alle Platten sauber. In keiner der Versuchsreihen erfolgte ein Schäumen.

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Versuchsreihe Nr. 1 (Ausgangelatex: 3,2* Styrol, 41,3* GFG, p_R = 9,3)

Durchschnittsgeschwindigkeiten 1.Durchgang 2.Durchgang 3.Durchgang und Bedingungen

Latex, Ibs/Std. (kg/Std.)	Produkt pH	540 (245)	540 (245)	540 (245)
Dampf, Ibs/Std. (kg/Std.)	Produkt, Gew.-* Styrol, bei 50* GPG	190 ( 86,2)	215 ( 97,5)	220 ( 99,8)
Eingangs- Temperatur P	Plattenzustand: Leichter	200	202	202
(0C)	( 93,3)	( 94,4)	( 94,4)
8,0	8,1	8,1
. 0,90*	0,24*	0,06*
"Staubbelag"	auf den Platten.

Wenige Koagulat-Stücke.

Versuchsreihe Nr. 2

(Ausgangslatex: 2,9* Styrol, 42,0* GPG, p_fi = 9,3)

Durchschnittsgeschwindigkeiten 1.Durchgang 2.Durchgang 3.Durchgang und Bedingungen

Latex, Ibs/Std. (kg/Std.)	109852/	1	490 (222)	6)	590 (268)	9)	590 (268)	3)
Dampf, Ibs/Std. (kg/Std.)		180 ( 81,	7)	207 (93,	8)	210 ( 95,	3)
Eingangs- Temperatur P		'206 ( 96,		208 ( 97,		209 ( 98,
	727

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8,	0	8,	3	8	,3
0,	73*	0,	11%	0	,055«

Versuchsreihe Nr. 2 (Fortsetzung) (Ausgangslatex: 2,9? Styrol» 42,OJt GPG, p„ = 9,3)

Durchschnittsgeschwindigkeiten 1.Durchgang 2.Durchgang 3»Durchgang und Bedingungen

Produkt

Produkt, Gew.-Ϊ Styrol bei 5OJt GPG

Plattenzustand; Alle Platten sauber.

Es ist zu ersehen» daß die in der Versuchsreihe Nr. 2 angewandte 10* engere Platten-Anordnung und die höhere anfängliche Mischtemperatur eine härtere Prüfung des "Zweifach-Zweifach" -Pluß-ab gedichteten Kontaktors darstellen. Nichtsdestoweniger wird durch die vorstehenden Daten der klare Beweis gegeben, daß eine Scherkraft-induzierte Latex-Entstabilisierung in der Versuchsreihe Nr. 2 durch Verdoppelung der Ströiaungsfläche der Durchlaß-Löcher auf ein nicht mehr festzustellendes Maß wenn nicht sogar überhaupt reduziert wird. Im Gegensatz hierzu tritt in der Versuchsreihe Nr. 1 bei nahezu den meisten Platten ein leichter Staubbelag auf und es zeigten sich auf den ersten Platten der zweiten und fünften Durchgänge leichte Stücke von Koagulat.

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Es ergibt sich aus den vorstehenden Daten, daß die in beiden Versuchsreihen angewandten Bedingungen derart waren, daß das Ausmaß des Abstreifens in beiden Fällen da3 gleiche war, was einen weiteren Hinweis auf die gemäß der vorliegenden Erfindung erhielte Verbesserung darstellt.

Beispiel 2

Unter Verwendung des gleichen Typs von "Zweifach-Zweifach"-Platten, wie sie in der Versuchsreihe Nr. 2 des Beispiels 1 angewandt wurden, wurde eine kommerzielle Drei-Stufen-Abstreifvorrichtung im vergrößerten Maßstab aufgebaut, wobei die Stufen des Typs wie in Fig.l für den gleichen Typ von carboxylierteis Styrol-Butadien-Latex angewandt wurden, bei einem DampfdurciifluÄ von 4,033 pounds per hour (1,83 kg/Std.) In diesem Fall wurden zwei Plattendurchlaß-Löcher von 5 inch (12,7 cm) Durchmesser an jedem Ende der Platten kombiniert, wobei Kapazitäten erhalten wurden, die bisher mit den ver-" fügbaren Platten nicht erreichbar waren. Es wurde wiederum gefunden, daß keine Ablagerung von Latex-Material auf den Plattenoberflächen erfolgte,.

Es kann aus den vorstehenden Daten ferner erkannt werden, daß der Platten-Kontaktor der vorliegenden Erfindung ebenso in anderen Fällen als zum Abstreifen von Seher-sensitiven Latices verwendet werden kann» Dementsprechend schafft die

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BAD ORiGINAL

vorliegende Erfindung eine Abstreiftechnik zur Steigerung der Flußkapazität einer gegebenen Plattengröße dadurch, daß die Fläche zwischen den Platten durch einfaches Zufügen von Platten in paralleler Anordnung beträchtlich gesteigert werden kann, bis zu einem Punkt, wo die größere Durehlaßloch-Fläche beschränkend wird.

Der Fachmann wird ebenso aus dem vorstehend gesagten entnehmen können, daß die beschriebenen Ausführungsformen der

sie. Plattenanordnung lediglich beispielhaft sind und daß Modifi-■ zierungen und Variationen ohne Abweichung vom Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung zugänglich sind. Wie vorstehend erwähnt, kann beispielsweise die Erfindung vorteilhaft auf Plattenverdampfer, wie z.B. auf solche, wie sie in der US-Patentschrift 3. 073 380 beschrieben sind, angewandt werden, bei denen eine Heizflüssigkeit und die Mischung aus fließbarem Material und Abstreifdampf durch alternierende Durchgänge zwischen den Platten hindurchgeführt werden. Diese Teile dieser Patentschrift stehen in Beziehung zu der Konstruktion und der Arbeitsweise von Platten-Verdampfern und sie sind hierdurch, wie dies in Fig.2 und Fig.4 insbesondere gezeigt ist, in die vorliegende Beschreibung inkorporiert. Daher sind Vorteile über Verdampfer nach dem Stand der Technik ähnlich denjenigen, wie sie über Platten-Kontakt or-Einrichtungen gemäß dem Stande der Technik erzielt wurden, zu erreichen. Alle derartigen Variationen und Modi-

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fikationen sind innerhalb des ürafangs der Erfindung gemäß den nachstehend wiedergegebenen Ansprüchen exngeschlossen,

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Claims (9)

Patentansprüche

1. Platten-Anordnung zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus einem fließfähigen Material durch Schaffung eines verengten gekrümraten Strömungsweges, dadurch gekennzeichnet ,

daß sie eine Vielzahl von hintereinander in engem räumlichen Abstand parallel angeordneter Wärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ, wobei die vorderste Platte und jede innere Platte zumindest einen Eingangsdurchlaß und die letzte Platte und zumindest jede wechselweise stehende innere Platte zumindest zwei Ausgangsdurchlässe aufweisen,

Abdiehtungsvorrichtüngen, die zwischen den Platten zur Aufrechterhaltung eines räumlichen Abstandes der Platten eingelegt sind und die zur Umgrenzung einer vorherbestimmten Anzahl von verengten, parallelen Durchgangswegen dienen, die sich zwischen und in Verbindung mit dem einen Eingangs- und den zwei Ausgangs-Durchlässen der Platten erstrecken, und

Vorrichtungen zum Halten der Platten und Dichtungsvorrichtungen in angeordnetem Zustand derart, daß die entsprechenden Eingangs- und Ausgangs-Durchlässe der Platten im allgemeinen koaxial ausgerichtet sind, wobei die aufeinanderfolgenden Eingangs-Durchlässe hierdurch zumindest eine Eingangsleitung und die aufeinanderfolgenden Ausgangs-Durchlässe hierdurch

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zumindest zwei Ausgangsleitungen bilden, die in Verbindung stehen und sich in einer Richtung im allgemeinen quer zu den parallelen Durchgangswegen zwischen den Platten erstrecken, durch welche ein durch die Eingangsleitung eingeführtes, fließfähiges Material mit einem Gehalt an zu entfernenden flüchtigen Verbindungen zuerst durch die verengten, parallelen Durchgangswege zur Steigerung des Überganges der flüchtigen Verbindungen aus dem Material fließt und anschließend durch die Ausgangsleitungen ausgetragen wird, umfaßt.

2. Platten-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _s daß die erste Platte und jede innere Platt© zwei Eingangsdurchlässe aufweist, die zusammen zwei Eingangsleitungen derart bilden, daß zumindest ein ZweifaGhHDurehlaßstFom durch die Platten gewährleistet ist.

3. Platten-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, in welcher jede Innenplatte zumindest zwei Ausgangsdurchlässe aufweist, die zusammen zwei Ausgangsleitungen bilden.

4. Platten-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die vorderste Platte und jede innere Platte drei Eingangsdurchlässe und drei Ausgangsdurchlässe aufweist, die zusammen drei Eingangsleitungen bzw.

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drei Ausgangsleitungen bilden derart, daß ein Dreifach-Durchlaßstrom durch die Platten gewährleistet ist.

5. Platten-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abdichtungsvorrichtung eine einzelne kontinuierliche Dichtung einschließt, welche den Eingangs- und Ausgangs-Durchlaß in jeder Platte in Verbindung mit den benachbarten parallelen Durchgangswegen einschließt.

6. Platten-Anordnung zur Entfernung von flüchtigen Bestandteilen aus einem fließfähigen Material durch Schaffung eines verengten gekrümmten Strömungsweges, dadurch gekennzeichnet ,

daß sie eine Vielzahl, von Sätzen von Standardwärmeaustauscher-Platten vom mit Durchlaß-Löchern versehenen Typ, wobei die Sätze in einer Ende-zu-Ende-Reihe angeordnet sind, und wobei jeder Satz eine vorherbestimmte Anzahl von in räumlichem AbT stand parallel aufeinanderfolgende Platten angeordnet enthält,

wobei die erste Platte und alle Innenplatten eines jeden Satzes zumindest einen Eingangsdurchlaß und die letzte Platte und zumindest jede wechselständige Innenplatte eines jeden Satzes zumindest einen Ausgangsdurchlaß aufweist, die letzte Platte und zumindest jede wechselständige Innenplatte von zumindest einem Satz zwei oder mehrere Asugangs-

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durchlässe und die erste Platte und alle Innenplatten eines jeden Satzes ausgenommen der vorderste Satz in der Reihe eine gleich große Anzahl von Eingangsdurchlassen wie Ausgangsdurchlässen in der letzten Platte des vorhergehenden Satzes vorhanden sind, aufweisen,

Abdichtungsvorrichtungen, die zwischen den Platten eines jeden Satzes zur Aufrechterhaltung des räumlichen Abstandes der Platten und zur Umgrenzung einer vorherbestimmten Anzahl von verengten, parallelen Durchgangswegen in jedem Satz, die sieh zwischen und in Verbindung mit den Eingangs- und den Ausgangsdurchlassen der Platten erstrecken, und Mittel zum Halten der Platten und der Dichtungsmittel eines jeden Satzes in angeordnetem Zustand derart, daß die entsprechenden Eingangs- und Ausgangsdurchlässe im allgemeinen koaxial angeordnet sind, die aufeinanderfolgenden Eingangsdurchlässe eines jeden Satzes hierdurch so viele Eingangsleitungen bilden als Eingangsdurchlässe in den Platten des Satzes vorhanden sind und die aufeinanderfolgenden Ausgangsdurchlässe eines jeden Satzes hierdurch so viele Ausgangsleitungen bilden als Ausgangsdurchlässe in den Platten des Satzes vorhanden sind, die so gebildeten Eingangs- und Ausgangsleitungen in Verbindung miteinander sind und eich im allgemeinen quer zu den parallelen Durchgangswegen zwischen den Platten des Satzes erstrecken und derart, daß die Eingangsleitungen eines jeden aufeinanderfolgenden Satzes in einer Reihe mit den Ausgangsleitungen des vorhergehenden

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Satzes ausgerichtet sind, wodurch ein in die Eingangsleitung oder -leitungen des vordersten Plattensatzes eingeführtes fließfähiges Material mit einem Gehalt an zu entfernenden flüchtigen Verbindungen nacheinander durch die verengten parallelen Durchgangswege des vorderen Satzes, die Ausgangsleitungen des vordersten Satzes, und die Eingangsleitungen, parallelen Durchgangswege und Ausgangsleitungen eines jeden nachfolgenden Satzes fließt und hierdurch der Übergang der flüchtigen Stoffe aus dem Material vergrößert wird, umfaßt.

7. Platten-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die letzte Platte und zumindest jede wechselständige Innenplatte des vordersten Satzes zumindest zwei Ausgangsdurchlasse aufweist.

8. Platten-Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die erste Platte und alle Innenplatten des vordersten Satzes zumindest zwei Eingangsdurchlässe aufweisen, so daß zumindest eine Zweifach-Durchlaßbeschickung zu dem ersten Plattensatz gewährleistet ist.

9. Platten-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte eines jeden Satzes zumindest zwei Eingangsdurchlasse aufweist, die letzte Platte eines jeden Satzes zumindest zwei Ausgangsdurchlässe aufweist, und alle Innenplatten aller Sätze zumindest zwei

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Eingangsdurchlasse und zwei Ausgangsdurchlässe aufweisen, um zumindest einen Zweifach-Durchfluß durch alle Plattensätze zu gewährleisten.

Io. Plat ten-Anordnung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß jede Abdichtung eine einzelne kontinuierliche Dichtung ist, welche die Eingangs- und Ausgangsdurchlässe in jeder Platte in Verbindung mit den be-" nachbarten parallelen Durchgangswegen einschließt.

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