DE2302766C3 - Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer - Google Patents

Description

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hinsichtlich Kristallbildung, Ausbildung und Wärme- kann das Rohr in voneinander getrennte Abschnitte

haushalt bei größter Festigkeit ermöglicht sowie eine durch wendelförmige Bleche unterteilt sein, die άκ

günstige Ausdampffläche besitzt Verbindungen darstellen. Es ergeben sich hierdurch

Die Nachteile des Standes der Technik sollen be- aufbau-, wartungs- und reparaturmäßig beträchtliche

seitigt werden. 5 Verbesserungen, da der Kondensator sowie die not-

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch einen wendigen Verbindungen als vorgefertigtes Bauteil Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer der ein- einfach in das kugelförmige Gehäuse einsetzbar und gangs beschriebenen Art gelöst, der dadurch gekenn- leicht herausnehmbar ausgebildet werden können,
zeichnet ist, daß die Kammern, die Heizkörper und Die Verdampferstufen können umfangsmäßig hindie Verbindungsleitungen zwischen den Ausdampf- io tereinander im Gehäuse durch entsprechende Schalräumen der Kammern und den Heizkörpern der je- tung der Kammern angeordnet sein oder es können weils darauffolgenden Kammer in einem einzigen, die Kammern so miteinander verbunden sein, daß durch Zwischenwände unterteilten Gehäuse konzen- vorzugsweise nebeneinander liegende Kammern eine trisch um einen zentrisch im Gehäuse angeordneten unregelmäßige Stufenfolge ergeben. Durch die beiKondensator angeordnet sind. Durch den konzentri- 15 spielsweise Verteilung der dampfseitig hintereinander sehen Aufbau des erfindungsgemäßen Mehrstufen- und lösungsseitig parallelen Stufen werden Wärmekristallisators bzw. -Verdampfers ist eine äußerste spannungen und Wärmeaustausch unter den einzel-Kompaktheit erreicht, wobei zur besseren Ausnutzung nen Stufen auf ein Minimum reduziert,
des Heizdampfes der Brüden von der ersten Kammer Weitere Einzelheiten und Vorteiie des Gegenstanzur Erhitzung des zur zweiten Kammer gehörenden 20 des der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen-Heizkörpers, der Brüden der zweiten Kammer zur den Beschreibung der Zeichnung, in der eine bevor-Erhitzung des zur dritten Kammer gehörenden Heiz- zugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen körpers usw. verwendet wird. Freiliegende Rohrlei- Mehrstufenkristallisators schematisch dargestellt ist. tungen und Verbindungsleitungen, wie bei üblichen In der Zeichnung zeigt

Kristallisatoren und Mehrstufen-Verdampfungsanla- 25 F i g. 1 einen Mehrstufenkristallisator im Grundgen werden vermieden, so daß neben der Verringe- riß,

rung des baulichen Aufwandes und der Grundein- Fig. 2 den Mehrstufenkristallisator der Fig. 1 im

sparung in eine Energieeinsparung erzielt wird. Längsschnitt gemäß den Linien A-B in Fig. 1 und

In zweckmäßiger Ausgestaltung des der Erfindung F i g. 3 den Mehrstufenkristallisator der F i g. 1

zugrunde liegenden Gedankens des konzentrischen 30 und 2 in einer Teilschnittansicht gemäß Linie C-D

Aufbaus eines Mehrstufenkristallisators bzw. -ver- der Fig. 1.

dampfers wird vorgeschlagen, daß jeder Heizkörper Der dargestellte Mehrstufenkristallisator bzw. -ver-

mit einem in die zugehörige Kammer hineinragenden dämpfer 1 zum Auskristallisieren von Kochsalz aus

Aufsatzrohr versehen ist. Hierdurch kann die Strö- einer Sole bzw. Eindampfung von Zellstoffablaugen

mung und Umwälzung der Lösung verbessert werden. 35 besitzt vier Verdampferstufen, die innerhalb eines

Als Vorteile dieser Ausführungsform der Erfindung Gehäuses 2 ausgebildet sind. Das Gehäuse 2 weist

sind die geringen Wärmeverluste auf Grund der Ver- eine kugelförmige Gestalt mit einem sich nach unten

ringerung von Außenflächen und der geringe Isolier- kegelförmig verjüngenden Unterteil 19 auf, das an

aufwand sowie der kurze Strömungsweg der zu trans- die Kugel angesetzt ist und einen Zylinderkörper auf-

portierten Medien zu nennen. 40 weist. Im Inneren des Gehäuses 2 sind in konzentri-

Vorzugsweise ist das Gehäuse im Bereich der Aus- scher Anordnung ein Kondensator 3, ein Rohr 4, dampfräume kugelförmig ausgebildet. Durch die kugel- vier Heizkörper 5 und Verdampferkammern 6,7,8,9 förmige Ausbildung des Gehäuses werden wesentliche angeordnet. Die Heizkörper stehen jeweils durch ein Verbesserungen erzielt. Der Materialaufwand bei der Verbindungsrohr 18 mit dem Unterteil 19 in VerErstellung des Kristallisators ist im Verhältnis zu sei- 45 bindung.

nem Füllvolumen der geringst mögliche. Die Wand- Der zentrisch angeordnete Kondensator 3 wird

stärken für Innen- oder Außendruck können für Be- oben nach unten von Kühlwasser durchströmt, wie

halter gleichen Volumens und gleicher Beanspruchung durch eine Sprüheinrichtung 10 und Pfeile in der

am geringsten gehalten werden. Es ergibt sich trotz Zeichnung in F i g. 3 verdeutlicht ist. An den Kon-

des geringen Materialaufwandes ein optimal großer 50 densator 3 ist eine Vakuumpumpe über ein Rohr 11

Ausdampfraum, wodurch geringe Brüdenverunreini- angeschlossen.

gungen, die äußerst wünschenswert sind, herbei- Der Kondensator 3 ist konzentrisch von dem

geführt werden. Auch die Kristallisation als solche ist Rohr 4 umgeben, welches durch wendelartig ange-

hierdurch begünstigt. Schließlich ist die konzentri- ordnete Bleche in vier Rohrsektoren unterteilt ist, die

sehe Anordnung der Heizkörper durch die kugel- 55 die Verbindung zwischen den einzelnen Stufen des

förmige Gehäusegestaltung leicht möglich und kann Kristallisators 1 und zum Kondensator 3 herstellen,

in einfacher Weise ein konisch sich verjüngender Aus Fig. 2 der Zeichnung ist ersichtlich, daß die

Austrag für den Salzbrei geschaffen werden. An die- Stufe 1 mit der Stufe 2 derart verbunden ist, daß der

sen (normalerweise konischen) lösungsführenden Teil Brüden des Ausdampfraumes 12 zu dem Heizkör-

jeder Kammer ist vorteilhafterweise ein Verbindungs- Cn per 5 der zweiten Verdampferstufe geleitet wird, um

rohr zum Heizkörper angeschlossen. Außerdem ist dort im Wärmeaustausch die Erhitzung der Lösung

dort der Kristallbrei-Austrag vorgesehen, so daß auch vorzunehmen. In gleicher Weise ist der Audampf-

diesbezüglich die vorteilhafte konzentrische Anord- raum 13 der Verdampferkammer 7 mit dem Heiz-

nung gegeben ist. körper 5 der dritten Verdampferstufe über das Rohr 4

Die Verbindungen der Ausdampfräume mit den 65 verbunden usw. Der Ausdampfraum 14 der vierten

zugehörigen Heizkörpern sind nach einem weiteren Verdampferstufe in der Verdampferkammer 9 ist

Vorschlag der Erfindung in einem konzentrisch den über einen Durchlaß 15 an den Kondensator 3

Kondensator umgebenden Rohr angeordnet. Hierbei angeschlossen. Als Heizkörper 5 finden Wärme-

austauscher Verwendung. Der zur Verdampferstufe 1 gehörende Heizkörper S wird durch Dampf erhitzt, wohingegen die Heizkörper S der folgenden Stufen durch den Brüden des jeweils vorgeschalteten Verdampfers beheizt werden.

Der verfahrensmäßige Ablauf erfolgt in dem Mehrstufenkristallisator 1 in der gleichen Weise wie in bekannten Mehrstufen-Verdampfungsanlagen mit einzelnen hintereinander angeordneten Verdampfern, so daß darauf verzichtet werden kann, den verfahrensmäßigen Ablauf an dieser Stelle zu beschreiben. Ebenfalls sind die Temperatur- und Druckbedingungen in den Verdampferkammern 6, 7, 8 und 9 in der gleichen Weise steuerbar, wie in bekannten Anlagen. Der Mehrstufenkristallisator 1 wird hinsichtlich jeder Verdampferkammer 6, 7, 8, 9 mit frischer Sole gespeist, so daß lösungsseitig eine Parallelschaltung vorliegt. Die Zuführung der Frischlösung erfolgt

ίο durch Einlasse 16 an den Heizkörpern 5.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

po. to o .. . Verbindungsleitungen zwischen den Ausdampfräu- j-atentansprucne. men def ^3Πμαβτμ und den Heizkörper der jeweils

1. Mehrstufenkristallisator zum Auskristalli- darauf folgenden Stufe, fieren von Salzen aus Lösungen oder Mehrstufen- Der Wunsch nach größtmöglicher Wärmeersparnis

verdampfer mit einem Kondensator und einer S hat beim Auskristallisieren von Salzen aus Lösungen Verbindungsleitung zum Ausdampfraum der zur Entwicklung der mehrstufigen Vakuumverdamp-JKammer der letzten Stufe, mit jeweils einem fung geführt, die eine bessere Ausnutzung des Heiz-Heizkörper in den Kammern, wobei der Heiz- dampfes dadurch erzielt, daß der Brüden vom ersten körper der ersten Stufe mit Heizdampf beheiz- Verdampfer zur Erhitzung des zweiten Verdampfers, bar ist und mit Verbindungsleitungen zwischen io der Brüden des zweiten Verdampfers zur Erhitzung den Ausdampfräumen der Kammern und den des dritten Verdampfers usw. verwandt wird. An-Heizkörpern der jeweils darauffolgenden Stufe, lagen, in denen eine Mehrstufen-Verdampfung durchdadurch gekennzeichnet, daß die Kam- führbar ist, bestehen aus einer der Stufenzahl entmern (6, 7, 8, 9), die Heizkörper (S) und die sprechenden Zahl von hintereinander angeordneten Verbindungsleitungen zwischen den Ausdampf- 15 Verdampfern, zugehörigen Heizkörpern und einem räumen (12, 13, 14) der Kammern (6. 7, 8, 9) Kondensator, in welchem die abgezogenen Brüden und den Heizkörpern der jeweils darauffolgenden der letzten Stufe abgekühlt werden. Die einzelnen Kammer in einem einzigen, durch Zwischen- Verdampfer der Anlage werden auf verschiedene wände unterteilten Gehäuse konzentrisch um einen Drücke oder Temperaturdifferenzen eingestellt. Die zentrisch im Gehäuse angeordneten Kondensator 20 einzelnen Verdampfer und zugehörigen Heizkörper (3) angeordnet sind. stehen miteinander durch freiliegende Rohrleitungen

2. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer in Verbindung. Nachteilig ist bei solchen Anlagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' zur Durchführung einer Mehrstufen-Verdampfung jeder Heizkörper (5) mit einem in die zugehörige der außerordentlich große Raumbedarf und der durch Kammer (6, 7, 8, 9) hineinragenden Aufsatzrohr 25 die Wärmeverluste sowie die auf Grund der großen (17) versehen ist. zurückzulegenden Wege der zu transportierenden

3. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer Medien hohe Energie- und Wärmeverbrauch. Beinach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn- spielsweise sind aus der Zeitschrift »Kosmos« 56 zeichnet, daß das Gehäuse (2) im Bereich der (1960), S. 345 bis 350, derartige Mehrstufenkristalli-Ausdampfräume (12, 13, 14) kugelförmig aus- 30 satoren bzw. Mehrstufenverdampfer mit mehreren gebildet ist. Verdampfungskammern, mit einem Kondensator und

4. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer einer Verbindungsleitung zum Ausdampfraum der nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn- Kammer der letzten Stufe, mit jeweils einem Heizzeichnet, daß die Verbindungen der Ausdampf- körper in den Kammern bekannt, wobei der Heizräume (12, 13, 14) mit den zugehörigen Heiz- 35 körper der ersten Stufe mit Heizdampf beheizbar ist körpern (S) in einem konzentrisch den Konden- und wobei Verbindungsleitungen zwischen den Aussator (3) umgebenden Rohr (4) angeordnet sind. dampfräumen der Kammern und den Heizkörpern

5. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer der jeweils darauffolgende Stufe vorhanden sind, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zur Züchtung von Kristallen beim Auskristallieren das Rohr (4) in voneinander getrennte Abschnitte 40 von Salzen oder ähnlichen festen Stoffen aus Lösundurch wendeiförmige Bleche unterteilt ist, die die gen durch Vakuumverdampfung und mehrstufige Verbindungen darstellen. Kristallisation in der Weise, daß die Stufen derart in

6. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer Hintereinanderschaltung betrieben werden, daß zwinach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn- sehen den einzelnen Stufen ein vorgewählter Tempezeichnet, daß die Kammern so miteinander ver- 45 raturabfall der Lösung auftritt, isi eine Vorrichtung bunden sind, daß nebeneinanderliegende Kam- bekannt, bei der die hintereinander geschalteten Vermern (6, 7, 8, 9) eine unregelmäßige Stufenfolge dampferstufen in einem einzigen zylindrischen Geergeben, hause mittels Unterteilung durch Trennwände ge-

7. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer schaffen werden (DT-PS 10 52 359). Bei diesem Zynach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn- 50 linder-Kristallisator ist bereits eine Platzeinsparung zeichnet, daß an dem lösungsführenden Teil jeder durch die Zusammenfassung der einzelnen Verdamp-Kammer (6, 7, 8, 9) ein Verbindungsrohr (18) fer in einem Gehäuse erzielt, die grundsätzlichen zum Heizkörper (5) angeschlossen ist. Nachteile hinsichtlich freiliegender Leitungen und

8. Mehrstufenkristallisator oder -verdampfer raumbeanspruchender Unterbringung des Kondensanach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn- 55 tors und der Heizkörper sind jedoch nicht behoben, zeichnet, daß der Kondensator (3) ein Einspritz- Darüber hinaus ist nachteilig, daß die bei der einzelkondensator ist. nen Ausbildung der Verdampfer gemäß dem Stand

der Technik in zylinderförmigen, sich nach unten

kegelförmig verjüngenden Gehäusen vorhandenen

60 Ausdampfoberflächen durch die Zusammenfassung in einem durch Trennwände unterteilten Zylinder-

Die Erfindung betrifft einen Mehrstufenkristallisa- gehäuse verringert werden. Hierdurch wiederum ist tor zum Auskristallisieren von Salzen aus Lösungen eine günstige Kristallisation behindert, oder Mehrstufenverdampfer mit einem Kondensator Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes

und einer Verbindungsleitung zum Ausdampfraum 65 der Technik die Aufgabe zugrunde, durch einen der Kammer der letzten Stufe, mit jeweils einem grundsätzlich veränderten Aufbau einen Kristallisator Heizkörper in den Kammern, wobei der Heizkörper oder Verdampfer geringen Platzbedarfs zu schaffen, der ersten Stufe mit Heizdampf beheizbar ist, und mit der eine günstige Verdampfung bzw. Kristallisation