DE2260421A1

DE2260421A1 - Verdampfungsverfahren

Info

Publication number: DE2260421A1
Application number: DE2260421A
Authority: DE
Inventors: Melvin Henry Brown
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1971-12-08
Filing date: 1972-12-07
Publication date: 1973-07-05
Also published as: NO132785B; IT973933B; US3822192A; NL7216447A; PL89068B1; NO132785C; JPS5120392B2; IL40951A; BE792435A; SE390114B; FR2162607A1; JPS4866075A; HU171214B; DD100879A5; GB1415699A; FR2162607B1; RO63283A; BR7208700D0; IL40951A0

Description

Aluminum Company of America, Pittsburgh/Pennsylvania.(Y₀St.A.)

Verdampfungsverfahren

Es stehen zahlreiche Verfahren zum Verdampfen einer Flüssigkeit zur Verfügung, um deren nicht-fluchtige Bestandteile zu konzentrieren,oder um gereinigte flüchtige Bestandteile zurückzugewinnen oder auch für beide Zwecke. Bei den meisten für den genannten Zweck bestimmten Einrichtungen ist eine Verdampfung und eine 'Kondensation vorgesehen,und viele dieser Verfahren sind durch eine Kompliziertheit.gekennzeichnet,die die Einrichtungskosten für solche Anlagen über das zulässige Maß hinaus erhöhen oder übermäßig hohe Betriebskosten erfordern, während andererseits bei mäßigen Kosten eine unzureichende Trennung der Phasen erfolgt.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

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Fig,1 eine schematische Darstellung der Arbeitsweise einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.2 eine Darstellung des unteren abgeänderten Teiles der in der Fig.1 dargestellten Einrichtung, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung darstellt,

Fig.3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, die mit mehreren Elementen nach der Fig.1 ausgestattet ist,

Fig.4 eine schematische Darstellung, von der Linie 4-4 in der Fig.3 aus gesehen,

Fig.5 eine schematische Darstellung einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig.6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung in einer mehrstufigen Anlage,

Fig.7 eine schematische Darstellung noch einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung, und die

Fig.8 eine schematische Darstellung der Einrichtungen nach der Erfindung in einer weiteren mehrstufigen Anlage.

Nach der Erfindung wird eine Flüssigkeit, die einen flüchtigen Bestandteil,der aus Wasser bestehen kann, enthält nach unten in Form eines absinkenden Films durch eine Verdampfungskammer oder Säule geleitet, die eine Packung oder dergleichen enthält, die eine Vielzahl von filmtragenden Flächen bildet. Zugleich mit der Flüssigkeit wird eine Strömung eines Trägergases hindurchgeleitet, das den Dampf aus der flüchtigen Flüssigkeit transportieren soll. Unter weitgehender Einwirkung von Hitze, die den unteren Teilen der Säule zugeführt wird,wird in dieser ein nach unten ständig größer werdendes Temperaturgefälle aufrechterhalten, Bei der Bewegung des Gases und des flüssigen Mittels in der Säule nach unten erfolgt die Dampfübertragung aus der Flüssigkeit zum Trägergas zusammen und weitgehend als Folge der Erhitzung beider Medien. Das mit Dampf angereicherte Trägergas tritt am unteren Teil der Säule aus und strömt an einer Wandung der Säule nach oben, wobei ein Wärmeaustausch mit den in der Säule nach unten strömenden Flüssigkeiten und Gasen erfolgt.Dies hat zur Wirkung,

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ORIGINAL INSPECTiO

daß die Flüssigkeiten und Gase im Innern der Säule aufgeheizt werden und die Aufrechterhaltung des Temperaturgefälles in der Säule unterstutζen,und ferner wird eine Kondensation des Dampfes aus dem Trägergas-Dampf-Gemisch bewirkt. Der kondensierte Dampf kann als gereinigte Fraktion der entsprechenden Flüssigkeit zurückgewonnen werden.Aus dem Trägergas-Dampf-Gemisch kann zusätzlicher Dampf kondensiert werden, nachdem das Gemisch an der Säulenwandung nach geströmt ist.

Obwohl die Erfindung nicht auf ein Verfahren zum Reinigen von Wasser beschränkt ist, so wird das Verfahren jedoch in diesem Zusammenhang beschrieben.Das genannte Wasser kann auch aus Salzwasser bestehen,welcher Ausdruck im landläufigen Sinne und nicht in streng wörtlichem Sinne gebraucht wird. Mit dem Ausdruck Salzwasser soll Flußwasser oder anderes Oberflächenwasser, Brunnenwasser oder dergleichen bezeichnet werden, das im allgemeinen 100 Teile oder mehr pro Million aufgelöster Feststoffe enthält, wobei das sogenannte Breckwasser im allgemeinen 10.000 Teile pro Million aufgelöster Feststoffe enthält, während Meerwasser im· allgemeinen 35.000 pro Million Teile aufgelöste Feststoffe, enthält. Ferner wird auch jedes Wasser in Betracht gezogen, das ungefähr 75.000 pro Million Teile aufgelöste Feststoffe enthält.

Mit dem Ausdruck Salzwasser soll ferner noch jedes Abwasser oder andere Wasser bezeichnet werden, das Feststoffe bis zur Grenze der Löslichkeit enthält und durch Kondensation τοη Dämpfen gereinigt werden kann, um Trinkwasser oder sogar Wasser mit einem hohen Reinheitsgrad zu erzeugen.Die Erfindung stellt einen wertvollen Fortschritt dar insofern,als nicht nur gereinigtes Wasser erzeugt sondern auch Abwasserströme konzentriert werden können, so daß deren Volumen stark herabgesetzt wird,wodurch die Schwierigkeiten bei der Abwasserbeseitigung vereinfacht und vermindert werden.

Die Fig.1 zeigt eine Anordnung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen von Wasser. Die in der Fig.1 dargestellte Einrichtung 10 weist eine im wesentlichen aufrechtstehende Innenverdampfungssäule oder Kammer 12 auf,die mit einer Packung 14 gefüllt ist. Die Anordnung weist ferner eine Außenkammer 16 auf,die zur Kammer 12 konzentrisch angeordnet ist und

zusammen mit dieser eine ringförmige Kondensationskammer 18 bildet. Das Salzwasser strömt in die Anlage durch den Einlass 22 ein,während durch den Einlass 24 luft einströmt, die von einem nicht dargestellten Gebläse unter Druck gesetzt wird.

Sowohl die Luft als auch das Wasser strömen in der Säule 12 nach unten, wobei das Wasser sich über die Packung 14 hinweg nach unten bewegt. Durch den Einlass 26 strömt Dampf ein und erhitzt die untersten Teile der Kammer 12. Wenn das Wasser und die Luft in der Säule 12 nach unten strömen, so werden sie erhitzt und fördern die Verdampfung des Salzwassers in die Luft , hinein,die auf diese Weise mit Wasserdampf gesättigt oder angereichert wird. Das nicht verdampfte erhitzte Wasserkonzentrat 2? tropft aus dem unteren Teil 28 der Kammer 12 ab und bildet eine Wasseransammlung 31»die durch den Auslass 30 ausströmt. Die mit Wasserdampf angereicherte Luft strömt am unteren Teil 28 der Kammer 12 aus und von dort aus nach oben durch die ringförmige Kondensationskammer 18 zwischen den Kammern 12 und 16,wie durch die Pfeile 40 angedeutet. Bei der Strömung der mit Dampf angereicherten Luft nach oben durch die Kondensationskammer 18 erfolgt ein Wärmeaustausch durch die Wandung der Kammer 12 hindurch, wobei das Gas und die Flüssigkeit in den kühleren oberen Teilen der Kammer 12 erhitzt wird. Hierbei erfolgt eine Abkühlung des Gas-Dampf-Gemisches und eine Kondensation aus diesem an der Außenseite der Kammer 12. Das Kondensat fließt an der Wandung nach unten und sammelt sich in einem Becken 32 um den unteren Teil der Säule 12 herum.Die angesammelte Flüssigkeit wird durch den Auslass 34 abgelassen und als ein gereinigtes Wasserprodukt zurückgewonnen. Eine Stauwandung 36 bildet einen zweiten ringförmigen Raum 38 um die unteren Teile der Säule 12 herum. In diesem ringförmigen Raum 38 ist das Kondensat 32 enthalten. In diesem ringförmigen Raum 38 wird durch den Einlass 26 der bereits genannte Dampf eingelassen,der die Hitze auf die untersten Teile der Säule 12 überträgt und diese Teile stark erhitzt. Auf diese Weise wird zusammen mit der Hitze aus dem Trägergas-Dampf-Gemisch in der Säule 12 die erwünschte und nach unten ansteigende Temperatur aufrechterhalten.Die Stauwandung 36 verhindert ferner, daß das Gas-Dampf-Gemisch (Pfeile 40) mit den untersten Teilen

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der Säule 12 in Berührung gelangt, welches Gemisch stattdessen zu den höher gelegenen Teilen abgelenkt wird, die von dem durch den Einlaß 26 einströmenden Dampf weniger stark beeinflußt werden. D.h., die Stauwandung bewirkt eine Umleitung des Gas-Dampf-Gemisches um die untersten Teile der Säule herum, so daß eine wesentliche Vermischung des heißen Dampfes mit dem kühleren Gas-Dampf-Gemisch vermieden wird. Der durch die Düse 26 einströmende heiße Dampf kann daher den untersten Teil der Säule 12 bis zur höchsten zulässigen Temperatur erhitzen? während das kühlere Gas-Dampf-Gemisch die höher gelegenen Teile der Säule Ί2 und die in diesen befindlichen Gase und Flüssigkeiten erhitzen kann* Es wird daher vorzugsweise, ein Mittel gleich der Stauwatidung 36 vorgesehen, das (die) das Trägergas-Dampf-Gemisch an den untersten Teilen der Säule vorbeileitet,so daß in der Säule das erwünschte Temperaturgefälle aufrechterhalten wird« Weniger zu bevorzugen ist eine Vermischung des Trägergas-Dampf-Gemisches mit dem einströmenden Dampf, obwohl auch in diesem Falle das erwünschte Temperaturgefälle wenn auch mit geringerer Regulierungsmöglichkeit und Wirksamkeit erzeugt werden kann.

Nachdem das Gas-Dampf-Gemisch an der Außenseite der Säule 12 durch die ringförmige Kondensationskammer 18 nach oben geströmt ist, strömt das Gemisch aus der Kondensationskammer 18 durch den Auslaß 43 aus und kann durch einen Wärmeaustauscher 44 geleitet werden, der den größten Teil des verbleibenden Dampfes aus der Strömung kondensiert, die dann durch den Auslaß 46 ausströmt. Das zusätzliche Kondensat wird aus dem Wärmeaustauscher über die Leitung 48 abgelassen. Bei der in der Fig.1 dargestellten Ausführungsform kann diese zusätzliche Kondensation auch an der Innenwandung der Außenkammer 16 erfolgen.Dieses Kondensat fließt an der Innenwandung der Kamin er 16 ab, sammelt sich bei 50 und wird über die Leitung 52 abgelassen. Die Stauwandung 54 trennt das Kpndensatbecken 50 von dem Becken 31 für das unverdampfte Wasser. Die Außenwand der Kammer 16 wird jedoch vorzugsweise thermisch isoliert, um die Wärmeverluste gering zu halten und den Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen und um eine Kondensation an dieser Wandung zu vermindern.

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Bei Einrichtungen der beschriebenen Art war es möglich für jedes der Einrichtung zugeführte Kilo Dampf fünf Kilo Kondensat als Produkt zu gewinnen. Dies wird als durchaus vergleichbar angesehen mit Rückgewinnungsverhältnissen von 3:1 bis 20:1 bei herkömmlichen mehrstufigen Destillationsanlagen, die weitgehend zum Reinigen von Salzwasser verwendet werden.Die erfindungsgemäße Einrichtung weist den Yorzug auf, daß sie einen einfachen Aufbau aufweist und sehr niedrige Einrichtungskosten erfordert. Wie später noch beschrieben wird,kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch zusammen mit bereits vorhandenen und herkömmlichen mehrstufigen Kondensationsanlagen werwendet werden und verbessert deren Wirkungsgrad bei geringem Kapitalaufwand.

Wie bereits ausgeführt,ist die erfindungsgemäße Einrichtung besonders gut geeignet für die Reinigung von Wasser, wie Salzwasser, kann jedoch auch zum Reinigen von anderen Flüssigkeiten verwendet werden. Einige Flüssigkeiten können aus Flüssigkeit-Lösungsmittel-System bestehen, die aufgelöste nicht-flüchtige Substanzen, wie aufgelöste Feststoffe enthalten. Ein solches Lösungsmittelsystem schließt natürlich Meerwasser,Brackwasser, Salzwasser und chemische Abwasser oder Abwasser ein. Die Erfindung betrifft in weiterem Sinne die Behandlung einer Flüssigkeit, von der mindestens ein Teil oder eine Fraktion flüchtig ist. Bei Wasser oder anderen Lösungsmittelsystemen kann das gesamte Lösungsmittel als flüchtig oder verdampfbar angesehen werden. Bei einem Gemisch aus Alkohol und Wasser ist der Alkohol die flüchtigere Flüssigkeit,die verdampft werden kann,und die kondensiert und zurückgewonnen werden kann,wobei mit der Einrichtung nach der Erfindung eine alkoholreiche und eine wasserreiche Strömung erzeugt wird. Natürlich kann das konzentrierte Wasser als verwertbares Produkt gewonnen werden. Bei der Behandlung eines Wasser-Alkohol-Systems, das aus Wasser und Methanol bestehen kann, wird die Flüssigkeit zusammen mit Luft oder einem anderen Gas eingelassen und strömt durch die Säule 12 nach unten. Das Gas nimmt die Methanoldämpfe auf und strömt an der Außenseite der Säule durch die Kondensationskammer 18, wobei ein Wärmeaustausch mit der sich in der Säule 12 nach unten bewegenden Strömung erfolgt. Um zu sichern, daii die Temperatur in der Säule 12 von oben nach

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unten ansteigt, wird dem unteren Teil der Säule 12 die erforderliche Hitze durch indirekten Wärmeaustausch zugeführt,wie in der Fig.2 dargestellt, und wie später noch beschrieben wird. Wenn an dieser Stelle Dampf eingelassen würde, so würde dieser Vorgang den beabsichtigten Zweck, nämlich die Trennung von Wasser und Methanol,vereiteln,Die für den unteren Teil der Säule vorgesehene Wärmequelle wird später beschrieben.

Mit der Einrichtung nach der Erfindung können auch andere Flüssigkeiten behandelt werden, beispielsweise Hexan-Pflanzenb'l, das aus dem Soyabohnenöl extrahiert wird. Dieses Produkt enthält im allgemeinen 80% Hexan und .20% Pflanzenöl. Das Hexan stellt die flüchtigere Phase dar und kann wahlweise als Kondensat zurückgewonnen werden. Das Pflanzenöl wird konzentriert und durch die Leitung 30 abgelassen,In der gleichen Weise wirdTrichloethylen als flüchtiges Kondensat aus Ölen und Wachsen zurückgewonnen, die bei der Entfettung von Metallwalzwerken und dergleichen anfallen. Mit der Einrichtung nach der Erfindung können auch die verhältnismäßig flüchtigen Mineralalkohole aus Seifen, Stearaten und Schwermineralöle abgeschieden werden, die als Schmiermittel bei Walzwerken verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann ferner zum Konzentrieren wässeriger Lösungen verwendet werden, wobei das gereinigte Wasser für die Konzentration von sekundärer Bedeutung ist. Beispielsweise kann eine Zuckerlösung konzentriert werden, um die durch die Leitung 30 abfließende Lösung mit Zucker anzureichern, während gereinigtes Wasser als Kondensat und als Nebenprodukt anfällt.In diesem Falle können natürlich beide Produkte von Wert sein. Die Erfindung sieht ferner die Behandlung von Industrieabwässern vor,z.B.die sulfithaltigen Abwässer von Papierfabriken, die chemischen Abwasser,die bei Metallbehandlungs- oder Plattierungsverfahren anfallen oder die vielen Abwässer aus Industrieanlagen.Mit der Einrichtung nach der Erfindung wird die Abwasserströmung konzentriert,wobei deren Volumen stark vermindert wird, wodurch die weitere Behandlung erleichtert und die Rückgewinnung von Chemikalien ermöglicht wird.· Natürlich kann auch gereinigtes Wasser oder ein anderes Kondensat als Produkt erhalten werden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können ferner sehr kleine

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Mengen τοη Gasverunreinigungen, wie Ammoniak, Wasserstoffsulfid oder Schwefeldioxid aus wässerigen Lösungen durch Erhitzen und teilweiser Verdampfung des Wassers abgeschieden werden. Der größte Teil der Gasverunreinigungen strömt mit dem Trägergas ab. Sowohl das flüssige "Konzentrat"(Leitung 30 in der Fig.1) als auch das Kondensat (Leitung 34 in der Fig.1) sind in bezug auf das Gas gereinigt.

Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung wird als Gas geeigneterweise Luft verwendet, da die Luft fast kostenlos zur Verfügung steht. Jedoch können auch andere Gase, z.B. das inerte Gas CIp oder dergleichen verwendet werden, wenn dies in einem besonderen Falle von Vorteil ist.Bei einem wertvollen oder teuren Gas kann dieses wieder in Umlauf gesetzt werden. Wie aus der Fig.1 zu ersehen ist, kann das den Kondensator 44 verlassende nicht kondensierte Gas,das durch die Leitung 46 strömt,behandelt oder gereinigt werden,wenn erforderlich,und durch den Gas-einlass 24 in die Säule 12 zurückgepumpt werden. Bei der Reinigung von Meerwasser kann in einigen Fällen die Verwendunafvon Stickstoff von Vorteil sein, da Meerwasser ohne Belüftung für einige Metalle weniger korrodierend wirkt,d.h. das Wasser ist nicht mit Sauerstoff angereichert. Die Erfindung sieht daher zum Reinigen von Meerwasser die Verwendung von Stickstoff als Trägergas vor. Wenn keine Nachteile zu erwarten sind,kann auch Luft verwendet werden. Die Hauptaufgabe des Gases besteht darin, den in der Säule 12 gebildeten Dampf mitzufUhren, so daß der Dampf an der Außenseite der Säule oder der Kammer nach oben strömen kann. Mit dem Ausdruck "Trägergas" soll jedes Gas bezeichnet werden,das für diesen Zweck geeignet ist. In einigen Fällen wird vorzugsweise ein Gas verwendet, das mit dem gebildeten Dampf, der Flüssigkeit oder mit einem Bestandteil der Flüssigkeit nicht reagiert.Dies ist jedoch für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht absolut notwendig, da das Trägergas Bestandteile enthalten kann, die in nützlicher Weise mit der Flüssigkeit oder mit dein Dampf reagieren.Als Beispiel wird die Behandlung von Abwässern in der Säule angeführt. Die in diesem Falle als Dampfträgergas verwendete Luft dient, zum Belüften der in der Säule nach unten strömenden Flüssigkeit. Das Dampfträgergas kann in bezug auf den

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mitzuführenden Dampf gesättigt oder ungesättigt sein. Ist das Gas in bezug auf den Dampf verhältnismäßig trocken,so kann eine größere Menge des Dampfes mitgeführt werden. Dies ist jedoch nicht absolut notwendig, da das Gas erhitzt wird, wenn es durch die Säule 12 nach unten strömt. Hierbei wird der Feuchtigkeitsgehalt des Gases erhöht,wenn die flüchtige Flüssigkeit zusammen mit dem Gas in der Säule nach unten strömt.

Bei der in der Fig.1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird dem unteren Teil der Säule 12 Heißdampf zugeführt, der im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweist wie der kondensierbare Dampf, der aus der einströmenden Flüssigkeit entfernt wird. Bei der Kondensation des erhitzten Dampfes wird als ein erwünschtes Produkt zusätzlich ein Kondensat erzeugt. Bei der Destillation von Meerwasser könnte als Wärmequelle ein anderer kondensierbarer oder nicht kondensierbarer unter den besonderen Betriebsbedingungen verwendet werden. Natürlich müssen solche Dämpfe gewählt werden, die das Kondensat nicht wesentlich verunreinigen. Für den kondensierbaren Dampf könnte beispielsweise eine Flüssigkeit gewählt werden, die sich mit Wasser nicht vermischt, wie gewisse organische Flüssigkeiten. Hierbei kann keine Verunreinigung erfolgen, da die organische Flüssigkeit von dem kondensierten Wasser leicht abgeschieden werden kann. Wenn gewünscht, kann die erforderliche Hitze vom kondensierbaren Dampf einer Flüssigkeit erzeugt werden, die sich mit dem Kondensat jedoch nicht nachteilig vermischt. Es könnte beispielsweise erwünscht sein, als Kondensat ein Gemisch aus der flüchtigen Flüssigkeit, die aus der der Säule 12 zugeführten Flüssigkeit entfernt wordenist,und aus einer anderen Flüssigkeit zu erhalten.

Nach der bisherigen Beschreibung wurden die unteren Teile der Säule 12 durch Zuführung kondensierbarer Dämpfe erhitzt, deren Kondensationsprodukt mit dem Kondensat vermischt wird, das aus der Verdampfung in der Säule 12 abgeleitet wird,welche beiden Produkte leicht von einander getrennt werden können,oder es wird ein unschädliches Gemisch erzeugt. Nach der Erfindung sind für diesen Zweck jedoch noch andere Heizmittel vorgesehen. Wie in der Fig.2 dargestellt, ist der untere Teil der Säule 12 von einem Mantel 70 umgeben, der eine Heizkammer 71 bildet, die von der ringförmigen Kondensatip'nskammer 18 isoliert ist.

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Diese Anordnung ermöglicht das Einlassen eines kondensierbaren Dampfes durch den Einlass 7 sowie eine Kondensation und einen Wärmeaustausch gesondert von der Kondensation aus dem Dampfträgergas in der Kondensationskammer sowie eine Entnahme des Kondensates für die gesonderte Heizkammer 71 durch den Auslass 74. Bei dieser Anordnung ist eine Stauwandung 76 vorgesehen, die ein Abtropfen des sich an den Wandungen der Säule 12 in der Kammer 18 bildenden Kondensates in das Bad 31 unverdampfter Flüssigkeit verhindert,das unterhalb des Auslasses der Säule 12 gelegen ist.Eine Düse 78 ermöglicht die Entnahme des Kondensatproduktes. Die Isolation der Heizkammer 71 von dem Inhalt der Säule 12 und dem ringförmigen Raum 18 ermöglicht die Verwendung von Heizmitteln,die mit der Flüssigkeit oder dem Trägergas nicht in Berührung gelangen dürfen, die (das) in den oberen Teil der Säule 12 einströmt. Es können beispielsweise Rauchgase, andere heiße Abgase oder auch heiße Flüssigkeiten,wie heißes öl_; verwendet werden. Zum Aufheizen des unteren Teiles der Säule 12 können ferner auch elektrische Mittel und auch Brenner benutzt werden. Es ist lediglich erforderlich,daß die Heizmittel an den unteren Teilen der Säule 12 eine Temperatur erzeugen können,die in der Säule allgemein die höchste ist,so daß in der Säule die Temperatur von oben nach unten stetig höher wird,wie für die Durchführung der Erfindung erforderlich.Die Angabe "Erhitzen der untersten Teile der Säule" soll bedeuten, daß die Hitze nur dem untersten Drittel und vorzugsweise dem untersten Viertel oder Fünftel oder auch weniger der Säulenhöhe zugeführt wird. Beispielsweise wird einer 3,6 m hohen Säule die Hitze nur dem untersten und 45,5 cm umfassenden Teil der Säule zugeführt. Nach den Figuren 1 und 2 beträgt daher die Höhe der Stauwandung 36 und des Mantels 70 nur 45,5 cm.

Die Hitze mul3 von außen her auf die in der Säule enthaltenen Gase und Flüssigkeiten einwirken, die in der Säule nach unten strömen. D.h., es werden einfach die Einlaßströme vorgeheizt, welche Maßnahme nach der Erfindung nicht ausschließt, daß der untere Teil der Säule unabhängig davon erhitzt wird. Die den unteren Teilen der Säule zugeführte Hitze im Verein mit der Kondensation, die in der ringförmigen Kondensationskammer 18 (Fig-1)

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erfolgt, erzeugt in der Säule das erwünschte Temperaturgefälle, d.h., die Temperatur in der Säule steigt von oben nach unten stetig an. Dieses Temperaturgefälle bewirkt,daß die in der Säule nach unten strömenden Gase und Flüssigkeit auf immer höher werdende Temperaturen aufgeheizt werden.

Es ist bemerkenswert, daß einige Ausführungsformen der Erfindung bei Niederdruckdampftemperaturen betrieben werden können, so daß preiswerter Dampf für einen nützlichen Zweck, beispielsweise zum Reinigen von Wasser verwendet werden kann. Bei der Durchführung der Erfindung können auch andere billige Wärmequellen verwendet werden, z.B. Abgaswärme. Beispielsweise können entweichende Schornsteingase ohne Schwierigkeiten zum Erzeugen eines Niederdruckdampfes benutzt werden,der als Wärmeeingang für den unteren Teil der Säule 12 nach der Fig.1 dienen kann.

Nunmehr sollen die Temperaturen behandelt werden, die die einzelnen Strömungen in der erfindungsgemäßen Einrichtung nach der B'ig.1 aufweisen. Die Temperatur des durch den Einlass 26 einströmenden Dampfes soll vorzugsweise die Temperaturen der durch die Einlasse 22 und 24 in den oberen Teil der Säule 12 einströmenden Gase und Flüssigkeiten übersteigen. Es ist ferner vorzuziehen, daß das einströmende Gas verhältnismäßig kühl ist und beispielsweise Raumtemperatur aufweist. Die Temperatur des in die Einrichtung einströmenden Trägergases darf natürlich nicht so hoch sein, daß das gewünschte genannte Temperaturgefälle übermäßig stark gestört wird.

Wie bereits ausgeführt,soll bei der Einrichtung zum .Reinigen von Salz- oder Meerwasser die Temperatur des durch die Leitung 26 einströmenden Dampfes die Temperatur der am oberen Teil der Säule 12 einströmenden Flüssigkeit oder der des Gases übersteigen. Innerhalb gewisser Grenzen ist dies jedoch nicht absolut erforderlich. Unter der Annahme, daß die Temperatur des Dampfes ungefähr 93⁰C beträgt, so könnte die Temperatur der Flüssigkeit ungefähr 99°C betragen, ohne daß das genannte Temperaturgefälle notwendigerweise gestört wird.Das erforderliche Temperaturgefälle könnte auch unter Verwendung erheblicher Mengen von luft mit einer Temperatur von 21⁰C erzeugt werden. Das Gemisch strömt in den oberen Teil der Säule 12 mit einer Temperatur von etwas weniger

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als 99 C ein, die die Temperatur der Flüssigkeit ist, während die Temperatur des Dampfes nur 93 C beträgt. Es ist ,bei dieser Ausführungsform sogar möglich, daß die Temperatur der Luft 93 oder 99 C betragen könnte, da die Aufrechterhaltung eines geeigneten Druckes in der Säule 12 zu einer ausreichenden Verdampfung in den obersten Teilen der Säule 12 führen kann, so daß die Temperatur des Luft-Wasser-Gemisches rasch auf einen Wert abgesenkt wird, der wesentlich unter der 93 C betragenden Temperatur des Dampfes liegt, der durch die Leitung 26 einströmt. Die Verdampfungseffekte im oberen Teil der Säule oder Kammer 12 können zusammen mit der Temperatur des durch die Leitung 26 einströmenden Dampfes benutzt werden, um das gewünschte Temperaturgefälle in der Säule mit Sicherheit aufrechtzuerhalten, wobei die Temperatur von oben nach unten stetig ansteigt.

Die Temperaturen längs der Säule 12 sind in der Fig.1a schematisch als Kurve "a" dargestellt, aus der zu ersehen ist, daß bei normalen und allgemein zu bevorzugenden Betriebsbedingungen die Temperatur in der Säule 12 nach unten allmählich und stetig ansteigt. Bei den soeben beschriebenen Temperaturbedingungen besteht im obersten Teil der Säule 12 ein Temperaturprofil nach der Kurve "b" als Folge der Abkühlung durch die Verdampfung. In gewissem Sinne können die oberen oder obersten Teile der Säule nach der Fig.1a oberhalb der Linie B als Kühlturm oder Schnellverdampfungskammer angesehen werden, die aus einem besonderen Behälter außerhalb der Säule 12 bestehen könnte, die jedoch stattdessen der Einfachheit der Konstruktion wegen von dem obersten Teil der Säule gebildet wird. Der unterhalb der Linie B gelegene Teil der Säule ist derjenige Teil, in dem das genannte Temperaturgefälle durch Zuführung von Hitze unabhängig von derjenigen Hitze erzeugt wird, die in den eintretenden Strömungen enthalten ist, sowie durch die Kondensation, die an den Außenwandungen der Kammer 12 in der Kondensationskammer 18 erfolgt. In jedem Falle gleichen die Längen denjenigen Längen,die in der Fig.1a dargestellt sind insofern,als die Abkühlungszone verhältnismäßig kurz ist (weniger als ein Fünftel) im Vergleich zu der Zone, in der die Temperatur in Richtung nach unten stetig größer wird, und die von der Säule oder Kammer 12 gebildet wird.

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Das Ausmaß des Temperaturgefälles ist bei den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sehr unterschiedlich. Allgemein niedrigere Temperaturgefälle sind für höhere Leistungen günstiger bei einem Vergleich des Kondensates,in Kilo gemessen, mit dem Dampfeingang, gleichfalls in EiIo gemessen. Andererseits sind höhere Wärmegefälle günstig für größere Produktionsmengen in bezug auf die absolute Menge des erzeugten Kondensates, wobei im besonderen die Wirtschaftlichkeit des angewendeten Verfahrens in Betracht gezogen wird.

Wie bereits ausgeführt, besteht bei dem Druck in der Säule 12 oder in dem ringförmigen Raum' 18 keine besondere Grenze» Die Einrichtung kann mit dem atmosphärischen Druck betrieben werden oder auch bei einem höheren oder niedrigeren Druck. Niedrigere Drücke können zum Induzieren von Verdampfungs effekt en in der Säule 12 verwendet wercfen,und um weiterhin den Verdampfungsgrad und die Dampf übertragung auf das Dampft rag ergas zu verbessern,, die in der Säule oder Kammer 12 erfolgt. Ebenso kann ein den atmosphärischen Druck übersteigender Druck angewendet werden, wenn dies für die Kondensation oder für andere erwünschte Effekte im ringförmigen Raum 18 oder im Kondensator 44 oder in einem anderen Bezirk der Anlage von Nutzen ist.

Die Strömungsgeschwindigkeiten und -mengen der in die Säule 12 einströmenden Gase und Flüssigkeiten hängen zum Teil von der betreffenden Temperatur der einströmenden und im besonderen der ausströmenden Flüssigkeiten und Trägergase ab.Ist die Temperatur der ausströmenden oder konzentrierten Flüssigkeit verhältnismäßig hoch, so kann die Menge des verwendeten Gases vermindert werden, da die Kapazität des Trägergases bei der Aufnahme des Dampfes mit den Gastemperaturen stark ansteigt, und selbstverständlich steigt die Gastemperatur auf im wesentlichen den gleichen Wert an wie die Temperatur der Flüssigkeit.Ist andererseits die Temperatur der ausströmenden Flüssigkeit verhältnismäßig niedrig, so soll die Gasströmung verstärkt werden,da bei herabgesetzten Temperaturen die Aufnahmefähigkeit für Dampf pro Volumeneinheit absinkt. Bei Betriebsbedingungen,bei denen die einströmende Flüssigkeit eine höhere Temperatur auf weist,können größere Mengen verhältnismäßig kühlen Gases die Abkühlungswirkung steigern,wie in

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der Fig.1a durch die Kurve "b" dargestellt ist.

Da die in den Figuren dargestellte Einrichtung nach der Erfindung mit Unterdruck, Normaldruck und mit Überdruck betrieben werden kann, so brauchen die Werkstoffe, aus denen die Einrichtung hergestellt wird, nur so kräftig zu sein, daß sie widerstandsfest für den betreffenden Betriebsdruck sind. Bei einem Betrieb unter atmosphärischen Bedingungen können weitgehend verhältnismäßig leichte oder dünne Bauteile verwendet werden. Die betreffenden Werkstoffe brauchen nur verträglich zu sein mit den verwendeten Flüssigkeiten und mit den Betriebstemperaturen. Für die Verdampfung von Meer- oder Salzwasser können Bauteile aus Aluminium oder aus einem Kunststoff von Nutzen sein. Weitere Ausführungen in bezug auf die Festigkeit oder das Gewicht der Werkstoffe werden später in Verbindung mit den Figuren 3 und 4 gemacht.

Bisher wurde die in den Figuren 1 und 2 dargestellte einfachste Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es sind jedoch noch weitere Ausführungsformen der Erfindung möglich, mit denen der Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit dieser Einrichtungen noch wesentlich verbessert werden kann. Die in der Fig.3 dargestellte Einrichtung ist in einem allgemein rechteckigen Kessel 110 angeordnet, der in eine Anzahl von Kammern unterteilt ist, die durch allgemein parallele Wandungsglieder 111 abgegrenzt sind,

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wodurch Räume/mit einer Packung versehene Verdampfungskammern 112 und für mit diesen abwechselnde Kondensationskammern 118 gebildet werden. Die Verdampf ungs- und Kondensat ionskannnem wechseln daher mit einander ab und stehen gegenseitig im Wärmeaustausch. Die Verdampfungskammern 112 entsprechen der Funktion nach der Säule oder der Kammer 12 in der Fig.1,während die Kondensationskammern 118 dem ringförmigen Raum 18 in der Fig.1 entsprechen. Wie in der Fig.3 dargestellt, strömt die Flüssigkeit durch die Leitung 122 in die Einrichtung ein und wird von einer Verteilerplatte 123 aus auf die oberen Teile des Kessels 110 verteilt.Durch die Leitung 124 strömt ein Gas ein, das zusammen mit der Flüssigkeit in den Verdampfungskammern 112 nach unten strömt, die mit einer Packung 114 oder mit einem anderen geeigneten Mittel gefüllt sind, die (das) das Absinken der

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Flüssigkeit in Form eines Films ermöglicht. Die Flüssigkeit land das Gas sinken in den Verdampfungskammern 112 herab und bilden Ströme unverdampfter Flüssigkeit 102 zusammen mit Dampfträgergasströmungen 103.Diese Ströme treten in die Abscheidungskammer 104 ein, die unterhalb der Kammern 112 und 118 angeordnet ist. Wie in der Fig.4 dargestellt,trennt sich die senkrecht herabtropfende unverdampfte Flüssigkeit von den Trägergas-Dampf-Strömen 103» die in der Kammer 104 im wesentlichen waagerecht hin- und herwandern.Die Trägergas-Dampf-Ströme 103 strömen nach oben durch die Umleitungskammer 105 und nach oben durch die Kondensationsräume 118, wobei eine Wärmeübertragung mit den Wandungsplatten 111 erfolgt,die jeden Raum 118 von den benachbarten Verdampfungskammern 112 trennen. Der durch die Kondensationskammer 118 nach oben strömende Dampf überträgt Wärme auf die absinkenden Flüssigkeit-Gas-Filme und Ströme in den Verdampfungskammern 112, wobei ein Wärmeaustausch erfolgt und eine Kondensation aus den Dämpfen in den Kammern 118 zusammen mit einer entsprechenden Erhitzung des Inhaltes der Kammern 112.Der nicht kondensierte Dampf und das Trägergas verlassen die Kammern 118 durch die Leitung 145,die mit einer nicht dargestellten weiteren Kondensationseinrichtung in Verbindung gesetzt werden kann, gleich dem in der Fig.1 dargestellten Kondensator 44.Wie in der Fig.4 dargestellt, wird durch die Dampfleitung 12& in die untersten Teile der Kondensationskammern 118 Dampf eingelassen,der zum Erhitzen der untersten Teile der Verdampfungskammern 112 dient, so daß in den Kammern 112 das erforderliche Temperaturgefälle mit nach unten ansteigenden Temperaturen erzeugt wird. Die Umleitungskammer 105 soll eine sofortige Vermischung der Dampf-Trägergas-Ströme 103 mit dem durch die Düse 126 einströmenden Dampf verhindern, die anderenfalls erfolgen würde. Hierdurch wird auch eine Abkühlung des Dampfes vermieden, so daß den unteren Teilen der Verdampfungskammern.die größtmögliche Hitze zugeführt wird.Das plattenförmige Glied 106 bildet daher eine Stauwand, die die Dampf-Trägergas-Ströme 103 gegen einen sofortigen Kontakt mit dem durch den Einlaß 126 einströmenden Dampf abschirmt. Das sich an den plattenförmigen Gliedern 111 in den Kondensationskammern 118 sammelnde Kondensationsprodukt fließt in ein Bad 132 und durch die Verbindung 134 ab. Die in den Figuren 3 und 4

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dargestellte Anordnung weist den Vorzug auf, daß mehrere Kammern mit den gleichen Funktionen wie die Säule 12 und der ringförmige Raum 18 nach der Fig.1 zu einer Einheit vereinigt sind,die ohne Schwierigkeiten und wirtschaftlich ausgebaut werden kann. Der Abstand benachbarter Plattenglieder 111 von einander kann ungefähr 6,3 mm bis zu 25»^ mm oder 50,8 mm oder auch etwas mehr betragen, und die Plattenglieder können ziemlich dünn und brauchen nur so kräftig zu sein,daß sie dem Druck der Packung 114 in den Kammern 112 widerstehen können.Diese Abstützung kann noch verstärkt werden durch Abstandsglieder 119»die sich über die Kondensat ionskaminern hinweg erstrecken und die Y/irkung der plattenförmigen Glieder 111 unterstützen.Daher brauchen nur die am weitesten außen gelegenen Wandungen aus verhältnismäßig kräftigen oder dickeren Werkstoffen hergestellt zu werden,um der Einheit den erforderlichen Zusammenhalt zu verleihen und den Kräften widerstehen zu können, die eine Folge der Unterschiede zwischen dem atmosphärischen Druck und dem Betriebsdruck sind.

V/enn gewünscht, kann der Heizungsteil am Boden der Kammer 118 durch ein Abdichtungsglied 121 eingeschlossen werden, das eine abgeschlossene Kammer 170 gleich der Kammer 70 in der Fig.2 bildet und einen Auslaß für das Heizmittel aufweist, das selbst aus einem Kondensat bestehen kann beispielsweise,wenn zum Heizen Dampf benutzt wird. In einem solchen Falle müßte zum Entfernen des Kondensatproduktes ein Mittel gleich der Stauwand 76 und ein Auslaß 78 nach der Fig.2 vorgesehen werden, um eine Rückgewinnung des Kondensates aus den Kondensationskammern 118 zu ermöglichen. Es kann daher ein Auslaß 178 für das Kondensat 171 vorgesehen werden, das auf dem Abdichtungsglied 121 durch die Verlängerung der UmIeitungsstauwand 106 über das Glied 121 hinaus zurückgehalten wird.

Die in den Figuren 1-4 dargestellte Packung kann,aus denjenigen Stoffen bestehen, die normalerweise in mit Packungen versehenen Säulen verwendet werden.Die Packung kann zusammengesetzt sein aus kleinen Steinen oder Gesteinssplit und kann auch aus im Handel erhältlichen Packungsmaterialien bestehen, z.B. aus Rashing-Ringen, Glaswolle, Kunststoffabfall (Schnitzel, Späne) oder dergleichen.Für diesen Zweck gut geeignet wären auch senk-

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rechte Bleche oder Folien, gewellt oder ungewellt sowie mit und ohne Perforationen.In einigen Fällen kann auf eine solche Packung auch verzichtet werden, wobei die Filme "zur Wirkung gelangen, die an den senkrechten Wärmeaustauschflächen nach unten wandern. Es ist allein wesentlich, daß filmtragende'Flächen in irgendeiner Form vorgesehen werden, die die Flüssigkeit in der Verdampfung skammer in Form absinkender Filme in Bewegung halten, so daß ein Kontakt mit dem Trägergas hergestellt werden kann, so daß das Trägergas die von der Flüssigkeit abgegebenen Dämpfe aufnehmen und transportieren kann. Wenn gewünscht, kann eine aktive Packung vorgesehen werden,die eine Behandlung der in der Säule absinkenden Mittel bewirkt und für die die Säule verlassenden Flüssigkeits- oder Dampfströme nützlich ist. Für diesen Zweck könnte' beispielsweise, aktivierte Holzkohle oder Aluminiumoxid benutzt werden.

Fig.5 zeigt ein Beispiel für eine Anordnung ohne eine besondere Packung mit einer Anzahl von gewellten Blechen 211 und einer Anzahl von perforierten Abstandsblechen 213. Die Abstandsbleche 213 dienen natürlich zum Aufrechterhalten des ordnungsgemäßen Abstandes benachbarter Bleche 211 von einander,ohne die Strömung der Gase und Dämpfe durch die Zwischenräume zwischen den Blechen 211 zu behindern. Wie bei der Einrichtung nach den Figuren 3 und 4 dienen mit einander abwechselnde Zwischenräume zwischen den Blechen 111 als Verdampfungszonen 212 und als Kondensat ionskammern 218.Diese weisen im wesentlichen die gleiche Funktion auf wie die Terdampfungskammern 112 nach der Fig.3 und die Säule 12 nach der Fig.1, wobei die Flüssigkeiten und Gase zwecks Verdampfung nach unten durch die Kondensationskammern 118 nach der Fig.3 und durch den ringförmigen Raum 18 nach der Fig.1 · strömen, während der Dampf und das Trägergas nach oben strömen und eine Kondensation aus den Dämpfen bewirken.Auch diese Einrichtung weist einen wirtschaftlichen und höchst wirksamen Aufbau auf, in dem eine Verdampfung aus der Flüssigkeit und eine Kondensation des Dampfes erfolgt, wobei das Kondensat als Produkt zurückgewonnen werden kann. Ebenso könnte die Anordnung nach der Fig.5 ersetzt werden durch mit einander abwechselnde ebene und mit Buckeln versehene oder expandierte Bleche.Nach der Erfindung

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können für die Verdampfungskammern und für die Kondensationskammern verschiedene Anordnungen verwendet werden, und die beschriebenen stellen keine Einschränkung der Erfindung auf diese dar

sondern lediglich Ausführungsbeispiele.

Wenn gewünscht, können die am unteren Teil der Yerdampfungskammern ausströmenden konzentrierten und unverdampften Flüssigkeiten nochmals behandelt und weiter konzentriert werden, oder es kann eine weitere Rückgewinnung flüchtiger Flüssigkeiten durchgeführt werden. Beispielsweise kann bei der Einrichtung nach der Fig.1 das durch den Auslaß 30 ausströmende unverdampfte Flüssigkeitskonzentrat nochmals rasch verdampft werden. Bei typischen Versuchen, bei denen Meerwasser verdampft wurde, verließ die konzentrierte Flüssigkeit den Auslaß 30 mit einer Temperatur von mehr als 76,6⁰C. Hierdurch steht ein ausgezeichnetes erhitztes Material für Raschverdampfungsverfahren zur Verfügung, wie in der US-Patentschrift 3 528 890 (Melvin H.Brown) beschrieben. Wenn gewünscht,können natürlich auch andere Verdampfungseinrichtungen verwendet werden.Der Salzwassererhitzer nach der heißesten FlUssigkeitsstufe einer herkömmlichen Verdampfungsanlage kann ersetzt werden durch die erfindungsgemäße Einrichtung zum Verbessern der Leistung bei geringstem Kapitalaufwand, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Anlage erhöht wird. Mit solchen Anordnungen können Leistungsverbesserungen bis zu 50% und höher erzielt werden. Bei den genannten mehrstufigen Raschverdampfungsanlagen wird die einströmende Flüssigkeit progressiv erhitzt und zwar geeigneterweise dadurch, daß sie als Kondensatorkühlmittel dient, wenn die Flüssigkeit durch die verschiedenen Stufen von der kühlsten bis zur heißesten Stufe strömt und in indirekten Wärmeaustausch steht mit dem Dampf,der in den betreffenden Verdampfungskammern erzeugt wird. Im Salzwassererhitzer wird dann das Material auf eine Temperatur erhitzt, die allgemein um 11° oder 14 über derjenigen Temperatur liegt,die in den Kondensatorrohren der heißesten Stufe besteht.Dieses erhitzte Material wird nochmals durch die verschiedenen Stufen geleitet,obwohl zu dieser Zeit das Material Dampf erzeugt, wenn es von der heißesten zur kühlsten Stufe strömt.

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Als weiteres Beispiel sei angeführt, daß das Material zwecks weiterer Eonzentrierung durch einen Kühlturm geleitet wird, und daß das den Luft-Dampf-Turm verlassende Material durch die Kondensationskammer geleitet wird gleich der Kammer 118 in der Fig.3. In dem Gas-Dampf-Kanal kann eine Gaspumpe angeordnet werden, die ein Arbeiten des Kühltürmes unter einem herabgesetzten Druck ermöglicht. Ebenso wird das zu einer Verdampfungskammer geleitete Produktkonzentrat von einer Pumpe unter einem herabgesetzten Druck gehalten, die den komprimierten Dampf in die Kondensationskammer (18 in der Fig.1) der erfindungsgemäßen Einrichtung leitet. Die Pumpe kann durch einen Dampfejektor ersetzt werden,der von demselben Dampf angetrieben wird, der zum Erhitzen des unteren Teiles der Kammer 12 benutzt wird.Solche Kombinationen der erfindungsgemäßen Einrichtung mit Dampfkompressionseinrichtungen sind vorteilhafter gegenüber anderen Anordnungen, bei denen eine Dampfkompression vorgesehen ist, da die erfindungsgemäßen Einrichtungen gegenüber herkömmlichen Dampfkompressionseinrichtungen eine weit bessere Leistung aufweisen. Ferner kann ein Teil des am Boden der Verdampfungskammer ausströmenden unverdampften Konzentrates nochmals in Umlauf gesetzt, wie in der .Fig.1 durch die gestrichelte Linie 122 angedeutet ist, wobei Hitze eingespart und die Flüssigkeit weiter konzentriert wird. Eine wesentliche Menge der unverdampften Flüssigkeit von 50% oder weniger bis zu 90 oder 95% oder etwas mehr, jedoch nicht die gesamte Menge, kann durch die Verdampfungskammer nochmals in Umlauf gesetzt werden. Wird dieser wieder in Umlauf gesetzte Anteil erhöht,so erhöht sich auch die Temperatur der zugeführten Flüssigkeit bis zu Werten, die bis auf wenige Temperaturgrade oder sogar bis auf Bruchteile eines Grades sich der Temperatur des unverdampften flüssigen Konzentrates annähern, das die Verdampfungskammer verläßt.

Außer der Rückgewinnung eines Teiles der Hitze aus der konzentrierten unverdampften Flüssigkeitsströmung durch Raschverdarnpflängsverfahren, wie bereits beschrieben,sieht die Erfindung noch einen besonderen Wärmeaustauscher vor, in dem diese Hitze ausgenutzt wird, welcher Wärmeaustauscher und dessen Beziehung zu den anderen Merkmalen der Erfindung nunmehr beschrieben wird.

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Die Fig.6 zeigt eine Anordnung 10 nach der Fig.1 zusammen mit einem besonderen Wärmeaustauscher 300, der mit Vorteil bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendet werden kann. Bei der Reinigung von Meerwasser verläßt die konzentrierte unverdampfte Flüssigkeitsströmung L' den verbesserten Evaporator 10 mit einer Temperatur von ungefähr 97,8°C. Fast diese gesamte Hitze kann in dem besonderen Wärmeaustauscher 300 wieder zurückgewonnen werden, der eine Anzahl von Wärmeaustauschrohren 310 aufweist,durch die das einströmende kalte Meerwasser L⁰ mit einer Temperatur von 26,7°C nach oben wandert. Die eine Temperatur von 97»8⁰C aufweisende L'-Strömung strömt an der Mantelseite nach unten und steht im Wärmeaustausch mit dem durch die Rohre 310 nach oben strömenden kalten Meerwasser. An der Mantelseite des Wärmeaustauschers 300 ist jedoch eine Art von filmbildendem Mittel vorgesehen, das schematisch als Packung 308 dargestellt ist. In den unteren Teil der Mantelseite des Wärmeaustauschers 300 wird ein Dampfträgergas G,wie Luft, eingelassen. Ein Teil dieses Gases G kann aus dem restlichen Gas bestehen,das die Kondensationskammer 18 durch die Leitung 43a verläßt. Wenn die L'-Strömung durch die Packung 308 hindurch absinkt, so nimmt das aufsteigende Trägergas Wasserdampf aus dieser Strömung auf, wobei sich eine Gas-Dampf -Strömung 306 bildet, die am oberen Teil der Mantelseite ausströmt. Diese G*-V-Strömung strömt mit einer Temperatur von ungefähr 95⁰C aus und kann mit Nutzen zum ringförmigen Raum 18 geleitet werden, um die Wirkung der G-V-Strömung am unteren Teil der Säule 12 zu erhöhen, an dem die Strömung austritt und im ringförmigen Raum 18 nach oben strömt.Die G-V-Strömung 306 verläßt den Wärmeaustauscher 300 mit der verhältnismäßig hohen Temperatur von 95°C und wird mit einer verhältnismäßig geringen Erhöhung in den ringförmigen Raum 18 geleitet, wobei daran erinnert wird, daß die heißesten Ga^ am unteren Teil der Kondensat ionskammern eingelassen werden, wie in den ringförmigen Raum 18 in der Fig.1. Wenn gewünscht, kann die Temperatur der G-V-Strömung 306 noch weiter erhöht werden durch Kompression im Kompressor C. Hierbei wird der Druck an der Mantelseite abgesenkt und die Verdampfung gefördert, wobei eine an Dampf reichere G-V-Strömung 306 erzeugt wird. Wenn das kalte Meerwasser durch

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die Rohre 310 des Wärmeaustauschers 300 nach oben strömt,so wird das Wasser auf eine Temperatur von ungefähr 71°C erhitzt.Hierbei wird eine ausgezeichnete Speiseflüssigkeit L für den verbesserten Evaporator 10 erzeugt.Hieraus geht hervor, daß der Wärmeaustauscher 300 nicht nur einen indirekten Wärmeaustausch zwischen der ankommenden L°-Strömung (die kalte Meerwasserströmung) und der erhitzten unverdampften L^!-Strömung bewirkt, die den verbesserten Evaporator verläßt,^ sondern es wird auch eine Yerdampfung durch einen direkten Kontakt mit einer luftströmung ermöglicht, wobei eine zusätzliche G-Y-Strömung erzeugt wird, die mit großem Vorteil der'Kondensationskammer der erfindungsgemäßen Einrichtung zugeführt wird.

Die Erfindung sieht daher eine Ausführungsform vor, bei der die erhitzte unverdampfte Flüssigkeit, die an den unteren Teilen der Verdampfungskammer oder der Säule 12 ausströmt, zu den oberen Teilen einer zweiten Kammer geleitet wird, in der die Flüssigkeit in Form eines Films im Gegenstrom mit einem aufsteigenden Gas absinkt, das der absinkenden Flüssigkeit Dampf entnimmt, wobei eine zusätzliche Trägergas-Dampf-Strömung (G-Y.-Strömung) erzeugt wird, die zur Kondensationskammer 18 zurückgeleitet wird, in der aus der Strömung zusätzlicher Dampf kondensiert wird, wobei den in der Verdampfungskammer 12 des Evaporators absinkenden Strömungen zusätzliche Hitze zugeführt wird.

Im Rahmen der Erfindung können die beschriebenen Einrichtungen auch mehrstufig ausgebildet werden. Der Einfachheit halber wird nochmals auf die in der, Fig.1 dargestellte Einrichtung verwiesen,da diese am leichtesten zu übersehen ist. Die Fig.7 zeigt eine zweistufige Anordnung mit zwei Einheiten nach der Fig. 1. Die Flüssigkeit, die aus Meerwasser bestehen kann, strömt in die Verdampfungskammer der ersten Stufe mit einer Temperatur von 76,6 C ein zusammen mit einem geeigneterweise aus Luft bestehenden Trägergas,das die Raumtemperatur aufweist.In dieser Stufe wird die Flüssigkeit auf eine Temperatur von 87»8 C erhitzt und dann zur zweiten Stufe weitergeleitet, die mit einer höheren Temperatur arbeitet, in welcher zweiten Stufe die Flüssigkeit wieder in den oberen Teil der Verdampfungskammer einströmt. Zugleich wird dieser Stufe ein die Raumtemperatur aufweisendes Trägergas zugeführt. 309827/0738

In der zweiten Stufe wird die Flüssigkeit auf eine Temperatur von ungefähr 96,1 C erhitzt. In die unteren Teile der Kondensationskamnern der zweiten Stufe wird durch die in der Fig.1 dargestellten Leitungen Dampf eingelassen. In der Dampfkammer erfolgt eine geringe Kondensation, obwohl die Trägergas-Dainpf-Strömung, G-V, eine erhebliche Dampfmenge zurückhält und am oberen Teil der zweiten Stufe mit einer Temperatur von ungefähr 93,3°C ausströmt. Dieser Dampf kann daher als Ersatz für den Dampf dienen, der zum Erhitzen der unteren Teile der Verdampfungskammer der ersten Stufe benutzt wird. Alle Stufen der Einrichtung nach der Fig. 7 arbeiten in der gleichen V/eise wie die Einrichtung nach der Fig.1.Der einzige Unterschied besteht darin, daß die die Kondensationskammer der zweiten Stufe verlassende restliche G-V-Strömung zum vollständigen oder wenigstens zum teilweisen Erhitzen der ersten Stufe benutzt wird, so daß der ersten Stufe gar kein Frischdampf oder nur in geringen Mengen zugeführt zu werden braucht. Die Unterteilung der Einrichtung in Stufen führt zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades und der Wirtschaftlichkeit in gewissen Fällen.

Eine weitere mehrstufige Anordnung zeigt die Fig.8 mit drei Einheiten A, B und C , die mit verminderten Drücken betrieben werden,und mit Verdampfungskammern zur weiteren Behandlung des die Einheiten A und B verlassenden Flüssigkeitskonzentrates. Der Flüssigkeitsspeisepfad verläuft nach unten durch die Einheit C, tritt dann am oberen Teil von B ein und am unteren Teil aus und verläuft durch die darunterliegende Verdampfungskammer.Das unverdampfte Wasser aus der Verdampfungskammer der Einheit B wird dann zum oberen Teil der Einheit A geleitet und zu einer weiteren Verdampfungskammer weitergeleitet. Der eine Temperatur von ungefähr 12O°C aufweisende Dampf wird zum Erhitzen des unteren Teiles der Verdampfungskammer in der Einheit A benutzt. Der Dampf für die Stufen B und C wird den Verdampfungskammern A und B entnommen, wie aus der Fig.8 zu ersehen ist. Wenn gewünscht, kann der Verdampfungskammerdampf von Pumpen P komprimiert werden, um die Dampftemperatur zu erhöhen und die Verdampfung in den Verdampfungskammern dadurch zu fördern, daß in diesen Kammern ein verminderter Druck aufrechterhalten wird.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung und ihrer Vorzüge werden nachstehend einige Ausführungsbeispiele beschrieben. In den Tabellen I und II sind die Ergebnisse zusammengestellt, die im Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtungen erhalten wurden* Für jedes Beispiel sind die Betriebsbedingungen und die Leistungen als Verhältnis des Kondensatproduktes pro Gewichtseinheit zum Dampfeingang pro Gewichtseinheit angegeben. Bei den ersten drei Beispielen bestand das Speisewasser aus simulierten Meerwasser mit einem 3,5!^-igem Natriumchloridgehalt. Bei den übrigen Beispielen wurde Leitungswasser verwendet,das ungefähr 140 Teile Feststoffe pro Million Teile Wasser enthielt. Ungeachtet des Behandlungsmaterials betrug der Feststoffgehalt des Kondensatproduktes ungefähr 1 bis 2 Teile pro Million Teile des Produktes. Bei den Beispielen 1-3 wurde die Einrichtung nach der Fig.1 verwendet, deren innere Säule 12 einen Durchmesser von ungefähr 31,7 mm und die äußere Säule 16 einen Durchmesser von ungefähr 76,2 mm aufwies.Die Säule war ungefähr 3 m hoch und bis zu einer Höhe von 6,3 mm bis 9,5 mm mit Kies als Packungsmaterial gefüllt. Bei den Beispielen 4-6 wurde die Anordnung nach den Figuren 3 und 4 verwendet. Die Säule wies einen Querschnitt von 14,6 cm mal 30,4 cm und eine Höhe von.ungefähr 30,4 cm auf und enthielt vier Sätze Verdampfungskammern und 5 Sätze Kondensationskammern. Bei den Beispieln 7-12 wurden zwei Einheiten gleich den in den Beispielen 4-6 verwendeten Einheiten mehrstufig angeordnet, wie in der Fig. 7 dargestellt.

Aus den Tabellen ist zu ersehen, daß das Leistungsverhältnis von ungefähr 2 bis zu ungefähr 4,5 schwankte. In dieser Beziehung soll daran erinnert werden, daß in jedem Falle höhere ■ Leistungsverhältnisse einen höheren Kapitalaufwand oder eine bessere Ausstattung erfordern.Bei den meisten,mit mäßigem Kapitalaufwand erstellten Verdampfungseinrichtungen schwankt das Leistungsverhältnis ungefähr von 3 bis 8 bei mehrstufigem Betrieb, und die Leistungen der erfindungsgemäßen Verdampfungseinrichtungen sind hiermit durchaus vergleichbar.Es wird in diesem Zusammenhang nochmals daran erinnert, daß die erfindungsgemäße Einrichtung v/esentlich weniger Kosten erfordert als herkömmliche mehrstufige Einrichtungen. Wie bereits ausgeführt, kann die Einrichtung nach

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der Erfindung zum Verbessern der Wirtschaftlichkeit mit mehrstufigen Einheiten kombiniert v/erden. Es wird darauf hingewiesen, daß bei den Beispielen 6 und 7 (erste Stufe) die Temperaturen der Flüssigkeit am Einlaß und Auslaß im wesentlichen die gleichen sind. Dies wurde dadurch erreicht,daß der größte Teil des flüssigen Konzentrates durch die Leitung 122 nach der Fig.1 wieder in Umlauf gesetzt wurde. Das resultierende Temperaturprofil umfaßt den "b"-Teil der Kurve in der Fig.1a, wobei die Abkühlung (Kurve "b") in den obersten Teilen der Verdampfungskammer! sehr rasch von dem mit der Raumtemperatur einströmenden Luft-Trägergas bewirkt wurde.

Tabelle I und II

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Tabelle

co ο to ©ο

Beispiel	Speisung Menge	Speisimg Temperat.	Konzentrat Auslaßtemp.	Luft zuführung	Dampf- zuführung	Kondensat	Leistungs verhältnis
	kg/h	°C *	⁰C	liter/h	kg/h	kg/h
1 2 3	16,6 11,2 9,9	51,6 65,5 61,1	95,5 94,4 93,3	283,2 283,2 566,4	1,6 1,2 1,4	3,2 2,6 3,45	2,1 2,3 2,7
4 5 6	225 112,5 67,5	82,2 62,8 96,1	95,5 92,2 95,5	4248 9062 2832	13,5 14,6 6,9	. 37,0 37,4 20,5	2,8 2,3. 3,0

IV) VJl

Tabelle

II

O ID OO

Beisp. Speisung Speisung Speisung Speisung

L L' L"

Luft

Dampf Kondensat Leistungs-

verhältn.

	kg/h	⁰C	⁰C	⁰C	Liter/h	Liter/h	kg/h	kg/h	3,47	I
7	225	85,0	84,4	94,4	6800	4530	12,6	43,8	3,56	Ch I
8	225	77,8	91,1	96,6	6800	4530	22,0	78,1	3,63
9	225	79,4	88,9	96,1	6800	4530	18,0	64,4	3,10
10	625	71,6	79,4	96,6	20050	10200	44,4	137,3	4,23
11	225	81,1	87,8	95,5	6800	4530	11,7	49,1	4,44
12	158	72,8	88,3	97,2	10025	8155	24,1	106,7

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Bei der bisher beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der

Erfindung treten die Speiseflüssigkeits- und' Gasströmungen an den oberen oder unteren Teilen der Einrichtung ein und strömen durch im wesentlichen senkrechte Verdampfungskaramern nach unten bei stetig ansteigenden Temperaturen,während das mit Dampf angereicherte Trägergas aus der Terdampfungskammer.durch die Kondensationskammer nach oben strömt.Dieser Strömungsverlauf kann jedoch auch umgekehrt werden,und eine derartige Anordnung wird nunmehr beschrieben. Bei dieser Ausführungsform treten die Flüssigkeitsund die Gasströmungen am unteren Teil in die Verdampfungseinrichtung ein,während das mit Dampf angereicherte Trägergäs am oberen Teil der Verdampfungskammer ausströmt und durch die Kondensationskammer nach unten strömt. Bei dieser Umkehrung des Strömungsverlaufs muß natürlich auch das Temperaturgefälle umgekehrt werden, wobei die Temperatur in allen Fällen in Richtung der Strömung durch die Verdampfungskammern stetig ansteigen soll.Erfolgt die Strömung durch die Verdampfungskammer nach oben, so steigt die Temperatur in der Verdampfungskammer nach oben hin an im Gegensatz zu der Einrichtung nach der Fig.1,bei der die Temperatur mit der nach unten gerichteten Strömung in der Verdampfungskammer nach unten hin ansteigt.Die Hitze wird daher den vor den Verdampfungskammern gelegenen Teilen der Einrichtung zugeführt und geeigneterweise denjenigen Teilen,die in der Nähe der Auslässe der Verdampfungskammern gelegen sind,so daß das gewünschte Temperaturgefälle erzeugt werden kann, wobei die Temperatur nach oben hin stetig ansteigt, wenn die Strömung in den Verdampfungskammern nach oben verläuft.Es kann daher Dampf oder ein heißes Rauchgas in der Nähe des oberen Teiles der Kondensationskammer eingelassen werden, so daß in der Nähe des oberen Teiles der Verdampfungskammern eine hohe Temperatur erzeugt wird.

Bei einem Vergleich der aufwärtsgerichteten zu den abwärts gerichteten Strömungen in den Verdampfungskammern bestehen nur geringe Unterschiede. Die Flüssigkeit bewegt sich nach unten in einer diskontinuierlichen Filmphase in einer kontinuierlichen Dampf-Trägergas-Phase, welche Vorgänge etwas anders ablaufen bei den Ausführungsformen, bei denen eine Aufwärtsströmung durch die Verdampfungsphase erfolgt mindestens an den unteren Teilen

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der Einrichtungen,bei denen die Strömung nach oben verläuft und die Flüssigkeit allgemein eine kontinuierliche Phase ausweist. Die Verwendung einer Packung in der Verdampfungskammer ist weniger wichtig bei einer Auswärtsströmung als bei einer Abwärtsströmung, und bei einer Aufwärtsströmung können ein oder mehrere Rohre verwendet werden. Die Einrichtungen, bei denen in den Verdampfungskammern eine Aufwärtsströmung benutzt wird, benötigen für den Betrieb im allgemeinen weniger Gas, und da die Flüssigkeit eine kontinuierliche Phase zu bilden sucht, so kann die Flüssigkeit mit kleinen Mengen eines Schleifpulvers oder Partikeln versetzt werden, die als Antiverzunderungsmittel in bezug auf die Innenseiten der Verdampfungskammern wirken. Jedoch weisen die AusfUhrungsformen mit einer Aufwärtsströmung in den Verdampfungskammern eine geringere Leistung auf als die Ausführungsformen, bei denen die Strömung in den Verdampfungskammern nach unten gerichtet ist.

Die Erfindung sieht daher eine nach oben oder nach unten gerichtete Strömung in der Verdampfungskammer vor, in der die Temperatur in Richtung der Strömung stetig ansteigt. Das mit Dampf angereicherte Trägergas wird vom Auslaß der Verdampfungskammer durch eine Kondensationskammer entgegen der Strömung in der Verdampfungskammer geleitet,wobei ein Wärmeaustausch erfolgt. Der Wärmeaustausch bewirkt eine Erhitzung des Inhaltes der Verdampfungskammern und beschleunigt eine Verdampfung aus der Flüssigkeit und eine Anreicherung des Trägergases mit den erzeugten Dämpfen. Der Wärmeaustausch bewirkt ferner eine Kondensation des Dampfes aus dem mit Dampf angereicherten Trägergas,dae durch die Kondensationskammer strömt.Weitere Hitze wird der Verdampfungskammer an den Auslaßteilen oder an denjenigen Teilen zugeführt, die vor der Strömung in den Kammern und vor dem Wärmeaustausch gelegen sind. Die weitere Erhitzung und der Wärmeaustausch bewirken eine Aufrechterhaltung der allmählich ansteigenden Temperatur in den Verdampfungskammern.

An den vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung können von Sachkundigen im Rahmen des Erfindungsgedankens natürlich Änderungen, Abwandlungen und Ersetzungen vorgenommen werden. Die Erfindung selbst wird daher nur durch die beiliegenden Patentansprüche abgegrenzt.

Pat entansprüche

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Behandeln einer Flüssigkeit, die aus einer flüchtigeren und aus einer weniger flüchtigen Fraktion besteht zwecks Trennung der Fraktionen von einander, dadurch gekennzeichnet, dass

(1) die genannte Flüssigkeit durch eine im wesentlichen senkrechte Verdampfungskammer geleitet wird, in der die Temperatur stetig ansteigt, wobei zugleich ein Dampfträgergas eingelassen wird, um die Flüssigkeit zu erhitzen» wobei das Gas eine Verdampfung der flüchtigeren Fraktion der Flüssig-. keit und eine Anreicherung des Trägergases mit dem Dampf aus der flüchtigeren Fraktion bewirkt, dass

(2) das mit dem Dampf angereicherte Trägergas aus der Verdampfungskammer durch eine Kondensationskammer geleitet wird im Gegenstrom zur Strömung in der Verdampfungskammer und im Wärmeaustausch mit der Verdampfungskammer, wobei das. mit Dampf angereicherte- Trägergas abgekühlt, aus diesem Dämpfe kondensiert und das flüssige Mittel allmählich erhitzt wird, das sich in der Verdampfungskammer bewegt, dass

(3) die vor der Verdampfungskammer gelegenen Teile und die diese durchströmende Flüssigkeit weiter erhitzt werden, dass

(4) die Verdampfungskammer in der Stufe 2 und 3 s.o erhitzt wird, dass in der Verdampfungskammer eine im wesentlichen stetig ansteigende Temperatur aufrechterhalten wird.

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseflüssigkeit sich in Form eines Filmes durch die im wesentlichen senkrechte Verdampfungskammer nach unten bewegt, in der die Temperatur nach unten hin stetig ansteigt, während das Dampf-Trägergas zugleich nach unten strömt, welches mit Dampf angereicherte Trägergas durch die !Condensations« kammer nach oben strömt, wobei die untersten Teile der Verdampfungskammer und das in dieser nach unten strömende

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Medium weiter erhitzt werden, wobei durch die Erhitzung der Verdampfungskammer in dieser eine nach unten ansteigende Temperatur erzeugt und aufrechterhalten wird·

3· Veriahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die behandelte Flüssigkeit Feststoffe enthält, die in einem Lösungsmittel aufgelöst sind, das aus dem flüchtigerem Bestandteil der Flüssigkeit besteht.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu behandelnde Flüssigkeit aus Salzwasser besteht, wobei der Wasserdampf aus dem mit Dampf angereicherten Trägergas in den Kondensationskammern kondensiert wird, wobei das aus dem mit Dampf angereicherten Trägergas kondensierte Wasser in der Kondensationskammer gesammelt und eis gereinigtes Produkt abgelassen wirde

5. Veriahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Erhitzung durch die Kondensation vom Dampf erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dasa der Dampf mit dem mit Dampf angereicherten Trägerg_as vermischt wird, und dass beide durch die Kondensationskammer geleitet werden.

7· .Verfε-ftren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass das mit Dampf angereicherte Träger gas durch die Kondensationäkammer derart bewegt wird, dass ein Wärmeaustausch im wesentlichen mit nur denjenigen Teilen der Verdampfungskammer erfolgt, die von den weiter erhitzten Teilen entfernt gelegen sind,

8. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf gesondert von demjenigen Dampf kondensiert wird, der in der Kondensationskammer kondensiert wird.

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9« Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfungskammer unverdampfte Flüssigkeit entnommen und dieser Verdampfungskammer oder einer anderen gleichen Verdampfungskammer wieder zugeleitet wird, die mit einer höheren Temperatur arbeitete

10· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus der Verdampfungskammer entfernte unverdampfte Flüssigkeit einer Raschverdampfung unterworfen wird, um eine zusätzliche Verdampfung der flüchtigeren Fraktion zu bewirken und um Dampf der flüchtigeren Fraktion zu erzeugen.

11» Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der bei der Raschverdampfung erzeugte Dampf der flüchtigeren Fraktion einer zweiten Kondensationskammer zugeführt wird zum Erhitzen der vorderen Teile einer zweiten, im wesentlichen senkrechten Verdampfungskammer, in der ein niedrigerer Druck aufrechterhalten wird als in der Anfangsverdampfungskammer.

12«, Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf der flüchtigeren Fraktion komprimiert wird, bevor er zum Erhitzen der zweiten, im wesentlichen senkrechten Verdampfungskammer benutzt wird«

1% Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseflüssigkeit über eine Vielzahl von filmtragenden Flächen bewegt wird, die sich in der Verdampfungskammer befinden«

14· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdampfungskammern und die Kondensationskammern mit einander abwechselnd angeordnet sind»

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15* Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägergas und der nicht-kondensierte Dampf aus der Kondensationskammer entfernt und weiter abgekühlt werden, um eine weitere Kondensation zu bewirken«

16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,! dadurch gekennzeichnet, dass die behandelte Flüssigkeit in die Verdampfungskammer bei einer erhöhten Temperatur angelassen wird, die in demjenigen Teil der Verdampfungskammer herabgesetzt wird, die auf derjenigen Temperatur folgt, die allmählich ansteigt«

17· Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägergas aus Luft besteht.

18e Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dampfträgergas mehrmals in Umlauf gesetzt wird.

19· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem mit Dampf angereicherten Trägergas kondensierte Flüssigkeit in der Kondensationskammer gesammelt und als konzentrierte Flüssigkeit der flüchtigeren Fraktion in der Speiseflüssigkeit entfernt wird, dass aus der Kondensationskammer das genannte Trägergas und unkondensierter Dampf entfernt wird, dass die erhitzte unverdampfte und im weniger flüchtigen Bestandteil konzentrierte Flüssigkeit aus der Verdampfungskammer zu den oberen Teilen der Vorheizkammer für die Speiseflüssigkeit und in Form eines Films nach unten geleitet wird im Gegenstrom zue inem Dampfträgergas, das durch die Vorheizkammer nach oben strömt, wobei eine weitere Verdampfung der flüchtigeren Fraktion aus der unverdampften Flüssigkeit zum Anreichern des Trägergases mit dem Dampf der flüchtigeren Fraktion bewirkt wird, dass das angereicherte Trägergas aus der Vorheizkammer zur Kondensationskammer geleitet wird zum Erhitzen der Verdampfungskammer, und dass • kühle Speiseflüssigkeit für die Verdampfungskammer durch die Vorheizkammer geleitet wird, wobei eine indirekte

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Wärmeübertragung mit der nach unten strömenden unverdampften flüssigkeit und dem nach oben strömenden mit Dampf angereicherten Trägergas erfolgt, wobei die kühle Speiseflüssigkeit vor dem Einlassen in die Verdampfungskammer vorerhitzt wird zum Herabsetzen der Temperatur der unverdampften und im weniger flüchtigen Bestandteil konzentrierten flüssigkeit_a

20* Verfahren nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass das mit Dampf angereicherte Trägergas aus der Vorheizkammer vor dem Einlassen in die Kondensationskammer komprimiert wird.

21« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Speiseflüssigkeit aus einem System mehrstufiger Raschverdampfung erhalten wird, wobei die Speiseflüssigkeit allmählich dadurch erhitzt wird, dass sie durch eine Anzahl der genannten Stufen in Richtung der ansteigenden Temperatur und dann durch die im wesentlichen senkrechte Verdampfungskammer geleitet wird, land dass die unverdampfte Flüssigkeit entfernt und durch die Verdampfungsstufen geleitet wird in Richtung der absinkenden Temperatur, wobei eine Raschverdampfung erfolgt»

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