DE2400660A1 - Fallstrom-verdampfungsabscheider mit einem vorerhitzer und zwei verdampfungskammern - Google Patents

Fallstrom-verdampfungsabscheider mit einem vorerhitzer und zwei verdampfungskammern

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DE2400660A1
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Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR
8 MÜNCHEN 86, POSTFACH 86 02 45
24 632
Am^altsakte 24 632 8. Januar 1974
MONSANTO COMPANY
St. Louis, Missouri / USA
Fallstrom-Verdampfungsabscheider mit einem Vorerhitzer und zwei Verdampfungskammern
Die Erfindung bezieht sich auf einen lallstrom-Verdampfungsabscheider. · '
Fallstrom-Verdampfungsverfahren finden seit längerer Zeit Anwendung zum Trennen einer flüchtigen Komponente aus einer Flüssigkeit. Solche Verfahren eignen sich insbesondere zur
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t (0811) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453 100
<O89> 98 70 43 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München 389 2623
98 33 10 TELEX: 05 24 560 BERGd Postscheck München 653 43-808
Anwendung in der Herstellung von Polymeren wie etwa Homopolystyrol, wobei man bei einem kontinuierlichen Polymerisationsverfahren in Masse ein Gemisch aus Homopol-ystyrol und monomerem Styrol-erhält, welches nach der Polymerisation einer Nachbehandlung zum Ausscheiden des nicht umgesetzten monomeren Styrols unterworfen werden muß. Für diesen Zweck ist ein Fallstrom-Verdampfungsabscheider äußerst vorteilhaft verwendbar.
Bekannte Fallstrom-Verdampfungsabscheider haben einen Vorerhitzer in Form eines Mantelrohr-Wärmeaustauschers. Eine in den Rohren des Wärmeaustauschers erhitzte Flüssigkeit wird einem Schnellverdampfer zugeführt. Ein im· oberen Teil des Verdampfungsbehälters gebildeter Auslaß ist zumeist mit einem Unterdruckerzeuger verbunden. Ein Flüssigkeitsgemis<h, aus welchem flüchtige Bestandteile ausgeschieden werden sollen, wird zunächst im Wärmeaustauscher erhitzt und dann zur Schnellverdampfung in den Verdampfungsbehälter überführt. In dem Behälter sind Druck und Temperatur derart abgestimmt, daß die flüchtigen, beispielsweise also monomeren Bestandteile ihren Siedepunkt erreichen bzw. überschreiten, während die erwünschte Komponente, also Homopolystyrol, seinen Siedeoder ZerfaiIspunkt nicht erreicht. Die Verdampfung der flüchtigen Bestandteile wird durch kontinuierliches Absaugen ihrer Dämpfe über den Auslaß des Verdampfungsbehälters gefördert. Bei der Fallstrom-Verdampfungsabscheidung von Gemischen aus Polymerisaten, etwa Homopolystyrol und monomerem Styrol wird das Gemisch vorzugsweise zwei aufeinander folgenden Verdampfungsstufen unterworfen, wobei die in der zweiten Stufe ange-
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wendeten Temperaturen und Drücke etwas höher sind als in der ersten Stufe. Bisher hielt man es für notwendig, für jede Verdampferstufe einen eigenen, dem betreffenden Verdampfer vorgeschalteten Wärmeaustauscher vorzusehen.
Die Erfindung "be-ruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß bei einem zweistufigen Fallstrom-Verdampfungsabscheideverfahren kein zweiter Wärmeaustauscher oder Vorerhitzer zwi·^ sehen dem ersten und dem zweiten Schnellverdampfer vorhanden zu sein braucht, daß also die bisher für notwendig erachtete aufwendige Zwischenbaugruppe zwischen zwei Verdampferstufen entfallen kann. Dabei läßt sich der Druck in der ersten Verdampfungskammer variieren, ohne damit den Druck in der zweiten Kammer, somit also den verbleibenden monomeren Anteil nachteilig zu beeinflussen. Durch Steuerung des Drucks in der ersten Kammer läßt sich die Verweilzeit der Flüssigkeit im Vorerhitzer regulieren, somit also auch die Trennung der niedrig von den hoch siedenden Bestandteilen sowie die aus dem auf die Zeit bezogenen Temperaturverlauf resultierenden Eigenschaften. Durch den Fortfall des zweiten Wärmeaustauschers lassen sich darüber hinaus die aus dem auf die Zeit bezogenen Temperaturverlauf resultierenden Eigenschaften vieler Polymerisate vorbessern.
Um den Fortfall des zweiten Wärmeaustauschers zu ermöglichen und dabei im Betrieb des Verdampfungsabscheiders ein angemessenes Druckdifferential zwischen der ersten und der zweiten Verdampfungszone aufrecht zu erhalten, ist gemäß der Erfindung zwischen dem ersten und dem zweiten Verdampfungsbehäl-
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ter anstelle eines zweiten Wärmeaustauschers eine regulierbare Durchflußregeleinrichtung etwa in Form eines Absperrbzw. Drosselorgans oder einer Pumpe vorgesehen, mittels welcher eine bestimmte Standhöhe der Flüssigkeit im unteren Teil des ersten Verdampfungsbehälters aufrechterhalten werden kann. Die betreffende Standhöhe gewährleistet den erforderlichen Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Schnellverdampfer sowie einen kontinuierlichen Übertritt der Flüssigkeit vom ersten in den zweiten Verdampfer.
Der erfindungsgemäße Verdampfungsabscheider weist einen ummantelten Rohr-Wärmeaustauscher mit einem Einlaß, Wärmeaustauscheinrichtungen und einem Auslaß für die zu behandelnde Flüssigkeit auf. Der Mantel des Wärmeaustauschers hat einen Einlaß für einen Wärmeträger, welcher mit den Wärmeaustauscheinrichtungen in Berührung gebracht wird, sowie einen Auslaß für denselben.
Der Verdampfungsabscheider v/eist ferner einen ersten und einen zweiten Verdampfungsbehälter auf. Die Behälter haben jeweils ein sich verjüngendes unteres Teil, welches in einem Auslaß ausläuft, sowie im oberen Teil eine DampfabSäugöffnung. Sie haben ferner jeweils einen Auslaß für die behandelte Flüssigkeit und sind jeweils von einem Wärmeaustauschermantel umgeben. Dieser weist jeweils wenigstens einen Einlaß und einen Auslaß für einen Wärmeträger auf und ermöglicht die Erwärmung der Verdampfungsbehälter, gegebenenfalls auch auf unterschiedliche Temperaturen. Der ersten Verdampfungsbehälter ist oberhalb des zweiten Behälters ange-
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ordnet und mit seinem Auslaß an dessen Einlaß angeschlossen. Die beiden Behälter haben vorzugsweise eine gemeinsame Achse.
Die Eohre des Wärmeaustauscher-Vorerhitzers sind auslaßseitig am Einlaß des ersten Behälters angeschlossen.
Zur Aufrechterhaltung der gewünschten, vorzugsweise subatmosphärischen Drücke im ersten Behälter ist an dessen DampfabSäugöffnung eine erste Gassaugpumpe angeschlossen. Eine an der Gasabsaugöffnung des zweiten Behälters angeschlossene zweite Saugpumpe dient der Aufrechterhaltung des erforderlichen, unterhalb des im ersten Behälter vorhandenen liegenden Drucks im zweiten Behälter.
Eine einlaßseitig am Wärmeaustauscher angeschlossene erste Flüssigkeitspumpe fördert die zu behandelnde Flüssigkeit unter ausreichendem Druck in den Wärmeaustauscher und durch diesen hindurch in den ersten Verdampfungsbehälter. Eine auslaßseitig am zweiten Verdampfungsbehälter angeschlossene zweite Flüssigkeitspumpe zieht die behandelte Flüssigkeit aus diesem ab, ohne dabei den gewünschten Druck im Behälter zu beeinträchtigen.
Eine zwischen dem ersten und dem zweiten Verdampfungsbehälter angeordnete Durchflußregeleinrichtung steuert den Übertritt der Flüssigkeit vom Auslaß des ersten zum Einlaß des zweiten Verdampfungsbehälters.
Eine mit der Durchflußregeleinrichtung verbundene Betätigungseinrichtung betätigt diese in Abhängigkeit von ihr
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zugeführten Steuersignalen.
Eine im ersten Verdampfungsbehälter angeordnete überwachungseinrichtung mißt die Standhöhe der Flüssigkeit im unteren Teil des Behälters und erzeugt ein der jeweiligen Standhöheentsprechendes Signal. Eine mit der Betätigungseinrichtung verbundene und mit einem Bezugssignal gespeiste Steuereinrichtung steuert im Betrieb des Verdampfungsabscheiders den Übertritt der Flüssigkeit vom ersten in den zweiten Verdainpfungsbehälter.
Somit schafft die Erfindung also einen Fallstrom-Verdampfungsabscheider mit einem einzigen Mantelrohr-Wärmeaustauscher und zwei auf diesen folgenden sehne11Verdampfern, welche in Durchflußverbindung übereinander angeordnet sind. und zwischen denen eine steuerbare Durchflußregeleinrichtung eingeschaltet ist. Durch Steuerung der Standhöhe der Flüssigkeit im unteren Teil des ersten Verdampfungsbehälters innerhalb vorbestimmter Grenzen mittels einer der Durchflußregeleinrichtung zugeordneten Steuereinrichtung läßt sich während des Betriebs des Verdampfungsabscheiders ein Druckunterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter aufrechterhalten.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Darstellung einer ersten Ausführungsform der E findung,
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Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Verdampfungsabscheiders gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 Eine Schnittansicht einer in der Anordnung nach Fig. 2 verwendeten Durchflußregeleinrichtung,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Fallstrom-Verdampfungsabscheiders gemäß der Erfindung mit teilweise im Schnitt dargestellten Teilen,
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht einer in der Anordnung nach Fig. 4 verwendeten Durchflußregeleinrichtung und
Fig. 6 ein Blockschaltbild einer mit der Durchflußregeleinrichtung nach Fig. 5 verwendbaren Steueranordnung für die Standhöhe der Flüssigkeit.
Ein in Fig. 1 dargestellter Fallstrom-Verdampfungsabscheider 10 setzt sich im wesentlichen aus vier Hauptteilen zusammen, nämlich einem ummantelten Rohr-Wärmeaustauscher 11, einem ersten Sehne11verdampfungsbehälter 12, einem zweiten Schnellverdampfungsbehälter 13 und einer Durchflußregeleinrichtung 14.
Der Wärmeaustauscher 11 hat einen Einlaß 21 für eine zu behandelnde Flüssigkeit 16 und am Einlaß angeschlossene Rohre 15, sowie einen Einlaß 18 und einen Auslaß 19 für einen in Wärmeaustausch mit der zu behandelnden Flüssigkeit
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bringbaren Wärmeträger. Die zu behandelnde Flüssigkeit 16 gelangt über die Einlaßleitung 21 in den Wärmeaustauscher 11 und fällt an dessen Unterseite in Form von Fallströmen oder länglichen Tropfen in den ersten Verdampfungsbehälter 12.
Der ersten Verdampfungsbehälter 12 hat ein sich verjüngendes unteres Teil 22 mit einem Auslaß am unteren Ende, welcher über eine Leitung 23 direkt mit dem zweiten Verdampfungsbehälter 13 verbunden ist. Der ersten Behälter 12 hat ferner eine in seinem Innenraum mündende Dampfabsaugleitung 24 im oberen Teil. Für die Steuerung der Innentemperatur des Behälters 12 während des Betriebs des Verdampfungsabscheiders 10 hat der Behälter einen doppelwandigen Aufbau. Ein Wärmeträger, etwa erhitztes Öl, wird im Betrieb der Vorrichtung 10 über einen Einlaß 26 der doppelten Wandung des Behälters 12 zugeführt und verläßt diese über einen Auslaß 27·
Der zweite Verdampfungsbehälter 13 hat ebenfalls ein sich verjüngendes unteres Teil 28 mit einem Auslaß am unteren Ende, an welchem eine Austragspumpe 29 angeschlossen ist. Im oberen Teil des Behälters 13 mündet eine Dampfabsaugleitung 30. Der Behälter 13 hat ebenfalls einen doppelwandigen oder ummantelten Aufbau Für die Steuerung seiner Temperatur im Betrieb des Verdampfungsabscheiders 10. Ein Wärmeträger, etwa erhitztes Öl, wird dem Mantel über einen Einlaß 31 zugeführt und verläßt diesen über einen Auslaß 32. Der erste Behälter 12 ist senkrecht über dem zweiten Behälter 13 angeordnet und der Wärmeaustauscher 11 ragt mit seinem
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oberen Teil oben aus dem ersten Behälter 12 hervor, während sein unteres Teil abwärts in diesen hineinreicht. Der Wärmeaustauscher 11, der erste und der zweite Verdampfungsbehälter 12 bzw. 13 sind im wesentlichen koaxial miteinander angeordnet. Die beschriebene Anordnung, in welcher der Wärmeaustauscher 11 abwärts in den ersten Verdampfungsbehälter 12 hineinragt, begünstigt die Verdampfung flüchtiger Bestandteile aus der zu behandelnden Flüssigkeit 16 im Betrieb des Verdampfungsabscheiders 10.
Ein an der Absaugleitung 24 angeschlοssener Kondensator 33 dient dazu, die von der behandelten Flüssigkeit 16 im ersten Behälter 12 freigesetzten Dämpfe zu kondensieren. Das Kondensat aus dem Kondensator 33 wird über eine Leitung 34 abgeführt und erneut in Umlauf gebracht und/oder gereinigt. Eine am Kondensator 33 angeschlossene Saugpumpe 36 dient der Aufrechterhaltung des erforderlichen subatmosphärischen Drucks im Verdampfungsbehälter 12.
Wie die Absaugleitung 2-4- des Behälters 12 verbindet die Absaugleitung 30 des zweiten Behälters 13 dessen Innenraum mit einem Kondensator 37· Das Kondensat aus dem Kondensator 37 wird über eine Leitung 38 abgeführt und erneut in Umlauf gebracht und/oder gereinigt. Eine über eine Leitung 39 mit ' dem Kondensator 37 verbundene Saugpumpe 41 dient im Betrieb des Verdampfungsabscheiders 10 der Aufrechterhaltung des erforderlichen Drucks im Behälter 135 wobei dieser niedriger eingestellt ist als der im ersten Behälter 12 herrschende. Der Verdampfungsabscheider 10 kann zwar auch ohne die Konden-
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satoren 33 und 37 betrieben werden, für die Durchführung eines umweltfreundlichen Verfahrens sind solche Kondensatoren jedoch praktisch unerläßlich.
Eine von flüchtigen Bestandteilen zu trennende Flüssigkeit wird mittels einer Pumpe 42 der Einlaßleitung 21 zugeführt. Die Flüssigkeit fließt der Pumpe 42 von einer voraufgegangenen Verfahrensstation zu, im Falle der Herstellung von Homopolystyrol beispielsweise von einer kontinuierlichen Polynierisationseinrichtung. Die Austragspunpe 29 zieht cie behandelte Flüssigkeit 16 nach dem Entfernen der flüchtigen Bestandteile aus dem zweiten Verdampfungsbehälter.13 ab.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter 12 bzw. 15 ist eine steuerbare Durchflußregeleinrichtung'42 angeordnet, welche Je nach der Ausführungsform der Erfindung als Pumpe oder als Absperr- bzw. Drosselorgan ausgebildet sein kann. Die in Wirkbeziehung zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter 12 bzw. 13 angeordnete Durchflußregeleinrichtung 4-2 steuert den übertritt der zu behandelnden Flüssigkeit vom unteren Teil des Behälters 12 in den zweiten Behälter 13·
Eine mit der Durchflußregeleinrichtung 42 verbundene Betätigungseinrichtung 43 steuert diese in Abhängigkeit von ihr zugeführten Steuersignalen.
Im unteren Teil des ersten Behälters 12 ist ein Pegelfühler 44 angeordnet, welcher ein der Standhöhe der Flüssigkeit entsprechendes Signal erzeugt.
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Eine nit dem Signal des Pegelfühlers 44· gespeiste Steuereinrichtung 46 steuert die Betätigungseinrichtung 43. Die Betätirrungseinrichtung 43, der Pegelfühler 44 und die Steuereinrichtung 46 sind in allgemein bekannter V/eise ausgeführt .
Die Durchflußregeleinrichtung 42 kann in verschiedener Form ausgeführt sein, wobei je nach den Betriebsbedingungen, dei Abmessungen der Anlage, der Viskosität der zur Behandlung in Frage kommenden Flüssigkeiten und anderen Gegebenheiten gewisse Ausführungen zweckmäßiger als andere sind. In der bevorzugten Ausführung ist die Durchflußregeleinrichtung ein Absperr- oder Drosselorgan. In den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen finden solche Drosselorgane als Durchflußregler Verwendung.
Die in Fig. 2 und 3 gezeigte Durchflußregeleinrichtung verwendet eine Drosselklappe. Ein in Fig. 2 dargestellter Verdampfungsabscheider 152 setzt sich im wesentlichen aus einen ummantelten Rohr—Wärmeaustauscher 153, einem ersten und einem zweiten Verdampfungsbehälter 154 bzw. 156 zusammen. Eine zu behandelnde Flüssigkeit wird über einen Verteiler- 158 den Rohren 157 des Wärmeaustauschers 153 zugeführt und verläßt diesen über einen Sammler 159. Ein Wärmeträger wird dem Mantel 161 des Wärmeaustauschers 153 über eine Leitung 162 zugeführt, durchströmt diesen um die Rohre 157 herum und verläßt ihn über eine Leitung 163. Der Wärmeträger wird in einer Heizeinrichtung 164 erhitzt. Die Temperatur des dem Mantel 161 über die Leitung 162 zuflie-
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ßenden Wärmeträgers wird über einer herkömmliche Steuereinrichtung 166 reguliert. Vom Sammler 159 aus fließt die zu behandelnde Flüssigkeit über eine Leitung 167 in den ersten Verdampfungsbehälter 154-, aus welchem die von der Flüssigkeit freigesetzten Dämpfe über eine Absaugleitung 168 abgesaugt werden. An der Absaugleitung 168 ist eine (nicht gezeigte) Wiedergewinnungseinrichtung sowie ein Unterdruckerzeuger angeschlossen. Ein am unteren Ende des ersten Behälters 154- angeordnetes Drosselorgan 169 steuert den Übertritt der zu behandelnden Flüssigkeit vom ersten Behälter 154- über, ein in Längsrichtung streckbares Balgenrohr 171 in den zweiten Behälter I56. In diesem werden weitere flüchtige Bestandteile aus der Flüssigkeit ausgeschieden und über eine mit einer (nicht gezeigten) Rückgewinnungseinrichtung und einem Unterdruckerzeuger verbundene Leitung 172 abgesaugt. Die behandelte Flüssigkeit wird mittels einer Austragspumpe 173 aus dem unteren Teil des zweiten Verdampfungsbehälters 156 abgezogen.
Das Drosselorgan 169 ist im einzelnen in Fig. 3 dargestellt. Quer über das obere Ende des Balgenrohrs I7I ist eine Drosselklappe 174- um eine im wesentlichen waagerechte Achse verdrehbar gelagert. In einer im wesentlichen waagerechten Stellung schließt die Drosselklappe 174- das Rohr I7I im wesentlichen vollständig ab. An der Drosselklappe 174- stehen einander diametral gegenüber zwei Zapfen 176, 177 hervor. Der Zapfen 176 ist drehbar in einem Lager 178 und der Zapfen 177 in einem Lager 179 gelagert. Die Lager 178 und 179 sitzen in einem Ring 181. Dieser ist mittels schrau-
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ben und Muttern 184 zwischen zwei Flanschen 182, 185 um das obere Ende des Sohrs 171 herum eingespannt. Das Drosselorgan 169 ist zur Gänze aus unbeschichtetem Metall ausgeführt, so daß es sich für die- Verwendung unter ungünstigen Betriebsbedingungen, wie sie etwa bei zur Behandlung von Polystyrol verwendeten Streichfilm-Verdampfungsabscheidern auftreten, besonders eignet. Der Zapfen 176 ragt um ein Stück radial auswärts aus dem Ring 181 hervor. Um den Austritt der Flüssigkeit zu verhindern, ist zwischen dem Zapfen 176 und dem Ring 181 eine Dichtung 186 eingesetzt. Zwischen den Ober- und Unterseiten des Sings 181 und den diesem zugewandten Flächen der Flansche 182 und 183 sind (nicht gezeigte) Dichtungen eingelegt.
Der Zapfen 176 ist an seinem freien Ende mit einer steuerbaren Betätigungseinrichtung 187 verbunden. Diese ist in geeigneter Weise am ersten Behälter 154 angebracht und verdreht den Zapfen 176 in Abhängigkeit von ihr zugeführten Signalen.
Im unteren Teil des ersten Behälters 154 ist ein Fegelfühler 188 zum Hessen der Standhöhe der Flüssigkeit darin angeordnet. Zwischen dem Pegelfühler 188 und der Betätigungs- ' einrichtung 187 ist eine Steuereinrichtung 189 eingeschaltet. Die Steuereinrichtung 189 erzeugt in Abhängigkeit vom Signal des Pegelfühlers 188 Steuersignale für die Betätigungseinrichtung 187, in Abhängigkeit von welchen diese den Zapfen 176 der Drosselklappe 174 verdreht. Auf diese Weise ist der zwischen der Drosselklappe 174 und dem Ring
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181 vorhandene Durchlaß im Betrieb der Anlage verstellbar.
In der in Fig. 4 bis 6 gezeigten weiteren Ausführungsform der Erfindung setzt sich ein Verdampfungsabscheider 211-im wesentlichen aus einem ummantelten Wärmeaustauscher 212, einem ersten Verdampfungsbehälter 214 mit einem Teil 210 der erfindungsgemäßen Anordnung und einem zweiten Verdampfungsbehälter 213 zusammen.
Eine zu behandelnde Flüssigkeit wird dem Wärmeaustauscher 212 zugeführt, durchströmt dessen (nicht gezeigte) Rohre und tritt dann aus diesen aus. Ein Wärmeträger v/ird dem Hantel des Wärmeaustauschers zugeleitet, durchströmt diesen unter Wärmeaus bausch mit der zu behandelnden Flüssigkeit und strömt anschließend wieder aus dem Hantel aus.
Der ersten Verdampfungsbehälfcer 214 hat ein sich verjüngendes unteres Teil 216 mit einem Auslaß 217 am unteren Ende sowie im oberen Teil eine DampfabSäugöffnung mit einem im Innenraum des Behälters mündenden Flanschrohr 218.
Der Behälter 21ZL hat einen doppelwandigen bzw. ummantelten Aufbau für die Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperatur des Innenraums 219 im Betrieb des Verdampfungsabscheiders 211. Der zweite Verdampfungsbehälter 213 ist zum gleichen Zweck ebenfalls doppelwandig ausgeführt. Sr weist ebenfalls ein sich verjüngendes unteres Teil 221 mit einem durch ein Flanschrohr 222 gebildeten Auslaß am unteren Ende. Eine Dampfabsaugöffnung ist durch ein im Innenraum 224 des Behälters 213 mündendes Flanschrohr 223 gebildet.
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Der erste Verdampfungsbehälter 21-4- ist in axialer Verlängerung des unteren Behälters 213 über diesem angeordnet und sitzt mit einem seinen Auslaß 217 umgebenden Flansch 226 auf dem Deckel 227 des zweiten Behälters 213 auf. Der flansch 226 ist unter Zwischenlage einer (nicht gezeigten) Dichtung mittels (nicht dargestellter) Befestigungsteile abdichtend auf dem Deckel 227 befestigt, so d.aß der Auslaß 217 in axialer Verlängerung mit dem Einlaß 228 des zweiten Behälters 213 angeordnet ist.
Der wärmeaustauscher 212 ist in axialer Verlängerung des ersten Behälters 214 angeordnet und enthält eine Anordnung von (nicht dargestellten) senkrecht verlaufenden Bohren. Er ragt abwärts in den ersten Behälter 214- hinein und sitzt mit einem ihn umgebenden Ringsteg 231 auf dem Deckel 229 des Behälters 214 auf. Der Ringsteg 231 ist unter Zwischen-■ lage einer (nicht gezeigten) Dichtung mittels (nicht sichtbarer) Befestigungsteile auf dem Deckel 229 befestigt. Der Wärmeaustauscher 212 setzt sich aus zwei Hauptteilen zusammen, nämlich einer ummantelten Rohranordnung 232 und einem Einlaßverteiler 233· Die ummantelte Rohranordnung weist einen herkömmlichen Aufbau auf. Der Einlaßverteiler 233 ist mit einem Flansch 234 unter Zwischenlage einer Dichtung mittels (nicht dargestellter) Halteteile auf einem Flansch 236 am oberen Ende der Rohranordnung 23S befestigt. Ein Einlaßstutzen 237 führ in das Innere des Einlaßverteilers 233 5 welcher an seinem oberen Ende einen Flansch 238 trägt.
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Ein oberhalb des Einlaßverteilers 233 angeordneter Ständer 239 ist mit einem Plansch 24-1 an seinem unteren Ende unter Zwischenlage einer Dichtung mittels {nicht dargestellter) Befestigungsteile auf dem Flansch 238 des Einlaßverteilers befestigt.
Im Bereich des Auslasses 217 des ersten Behälters 214 und des Einlasses 228 des zweiten Behälters 213 ist ein Ventilkegel. 24-2 angeordnet (Fig. 5)· Dieser hat einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und erweitert sich im unteren Teil 24-3 auf einen Durchmesser, welcher nur wenig kleiner ist als der des Auslasses 217· Die Mündung des Auslasses 217 bildet einen mit dem Ventilkegel 24-2 zusammenwirkenden Ventilsitz, welcher koaxial mit der senkrechten Achse des ersten Verdampfungsbehälters 214- angeordnet ist. Der Ventilkegel 24-2 hat ein mit dem unteren Teil 24-3 einstückiges oberes Teil 244-, dessen Wandung im wesentlichen konisch aufwärts zur Hochachse des Behälters 214- verläuft. Vom Scheitel 24-7 des Ventilkegels 24-2 aus verläuft ein verlängerter Ventilschaft 24-6 aufwärts. Dieser ist mittels eines Gewindebolzens 248 und einer Mutter 249 am Ventilkegel 242 befestigt. Der Gewindebolzen 248 verläuft koaxial mit dem Ventilschaft 246 und ist durch Verringerung von dessen Durchmesser am unteren Ende gebildet. Der Ventilschaft 246 verläuft vom Ventilkegel 242 an aufwärts durch den ersten Verdampfungsbehälter 214, durch einen (nicht gezeigten) axialen Durchlaß im Wärmeaustauscher 212 und durch den Einlaßverteiler 233 hindurch bis in den Ständer 239 tmd ist mit einer (nicht sichtbaren) aia Flansch 241 angebrachten Dichtungsan-
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,ordung abdichtend geführt. Der "Ventilschaft 246 ist also im wesentlichen koaxial mit der Hochach.se 230 der Gesamtanordnung gehalten. Anstelle der dargestellten kann der Ventilkegel 242 im Rahemn der Erfindung auch verschiedene andere Formen aufweisen.
Um den Auslaß 217 herum stehen in gegenseitigem Umfangsabstand drei am Boden des ersten Behälters 214 angeschweißte oder sonstwie befestigte Führungsleisten 251 für den Ventilkegel 24-2 im wesentlichen parallel zur Hochachse abwärts hervor, Sie haben führungsränder 252, deren Oberflächen im wesentlichen gleichen Abstand zur Hochachse 230 aufweisen. Abgesehen von den Führungsrändern können die Führungsleisten beliebige Form aufweisen und in beliebigen Anzahlen von wenigstens drei vorhanden sein. Da die Führungsleisten jedoch im Betrieb der Anlage Strömungswiderständer erzeugen, soll ihre Anzahl nicht zu groß sein. Die Führungsleisten halten den Ventilkegel 242 bei dessen über den Ventilschaft 246 bewirkbarer Auf- und Abwärtsbewegung in der Hochachse 230 zentriert. Bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Ventilkegeis 242 ist der Schaft 246 im Bereich des Flanschs 241 in einer (nicht gezeigten) herkömmlichen Gleitführung geführt.
Eine am Ständer 253 angeordnete Betätigungseinrichtung dient zum Auf- und Abwärtsbewegen des Ventilschafts 246 in Abhängigkeit von ihr zugeführten Signalen. Sie enthält eine auf- und abwärts bewegbare Schubstange 254, deren unteres Ende über eine Muffe 256 mit dem oberen Ende des Ventilschafts 246 verbunden ist. Als Betätigungseinrichtung 253
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kommen die verschiedensten Ausführungen in Frage, vorzugsweise jedoch eine pneumatisch betätigbare. Bei der beschriebenen Anordnung befindet sich die Betätigungseinrichtung vollständig außerhalb des ersten Verdampfungsbehälters 214 und der Ventilkegel 242 wird von einer entfernten Stelle aus betätigt. Der Wärmeaustauscher 212 bildet zusammen mit dem Ständer 239 eine in bezug auf den Behälter 214 fest angeordnete Trageinrichtung oberhalb einer die Oberseite des Behälters 214 durchsetzenden Durchführung für den Ventilschaft 246.
Zum Ermitteln der Standhöhe der zu behandelnden Flüssigkeit im unteren Teil des ersten Behälters 214 ist dort eine Abtasteinrichtung 257 vorgesehen, welche ein der Standhöhe der Flüssigkeit entsprechendes Signal erzeugt. Die Abtasteinrichtung 257 enthält einen Gammastrahlenerzeuger 258 und einen Gammastrahlendetektor 259· Vom Gammastrahlenerzeuger emittierte Gammastrahlen dringen durch den Behälter 214 hindurch zum Detektor 259 und dienen hier zum Erzeugen eines Steuersignals für die Betätigungseinrichtung 253· Zum Ermitteln der Standhöhe der Flüssigkeit können im Rahmen der Erfindung auch andere Abtasteinrichtiingen verwendet werden, vorzugsweise wird die Standhöhe jedoch unter Anwendung von Strahlung ermittelt.
Eine Steuereinrichtung 261 vergleicht das von der Abtasteinrichtung 257 abgegebene Signal mit einem Bezugssignal und erzeugt ein Steuersignal für die Betätigungseinrichtung 253· Die Steuereinrichtung 261 kann beliebig in bekannter Weise ausgeführt sein.
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Die Wirkbeziehung zwischen der Abt as t einrichtung 257» Betätigungseinrichtung 253 und der Steuereinrichtung 261 ist in Form eines Blockschaltbilds in Fig. 6 dargestellt. Die von der Strahlungsquelle emittierte Gammastrahlung durchdringt das untere Teil des Behälters 214 und wird■ von dem mit einem Wandler verbundenen Detektor aufgefangen. Der Wandler erzeugt ein der Veränderlichen Standhöhe der Flüssigkeit im Behälter 214'entsprechendes Ausgangssignal. Das.Ausgangssignal des Wandlers wird der Steuereinrichtung zugeleitet und von diesem mit einem Bezugssignal verglichen, um ein Steuersignal zu erzeugen, welches dann der dem Ventilschaft 246 zugeordneten Betätigungseinrichtung zugeführt wird.
Die vorstehende Beschreibung anhand der Zeichnung läßt die Möglichkeit verschiedener Abwandlungen im Rahmen der Erfindung erkennen.
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Claims (3)

Pat entansprüche:
1. IFallstrom-Verdampfungsabscheider, gekennzeichnet durch einen ummantelten Rohr-Wärmeaustauscher (11, 153? 212) mit einem Einlaß, mit diesem verbundenen Wärmeaustauschereinrichtungen und einem Auslaß für eine zu behandelnde Flüssigkeit sowie mit einem Einlaß und einem Auslaß im Mantel für einen diesen unter Wärmeaustausch mit der Wärmeaustauschereinrichtung durchströmenden Wärmeträger, durch einen ersten und einen zweiten Behälter (12, 154, 214 bzw. 13, 156, 213) jeweils mit einem sich verjüngenden, in einem Auslaß auslaufenden unteren Teil, einer DampfabSäugöffnung im oberen Teil, einem zwischen dem Auslaß und der DampfabSäugöffnung angeordneten Einlaß für die zu behandelnde Flüssigkeit und einem den betreffenden Behälter umgebenden, Ein- und Auslässe für einen Wärmeträger aufweisenden Mantel, wobei der erste Behälter räumlich über dem zweiten angeordnet ist und der Wärmeaustauscher in auslaßseitiger Strömungsverbindung- mit dem ersten Behälter angeordnet ist, durch den Auslaß des ersten mit dem Einlaß des zweiten verbindende Anschlußeinrichtungen, durch eine erste mit der Absaugöffnung des ersten Behälters verbundene Gaspumpe (36) zum Aufrechterhalten des erforderlichen Drucks in dem Behälter, durch eine zweite mit der Absaugöffnung des zweiten Behälters verbundene Gaspumpe zum Aufrechterhalten des erforderlichen Drucks in dem Behälter, wobei der im zweiten Behälter aufrecht erhaltene Druck niedriger ist als der im ersten
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Behälter herrschende, durch eine mit dem Auslaß des zweiten Behälters verbundene Flüssigkeitspumpe (29, 173) zum Austragen der behandelten Flüssigkeit daraus ohne Beeinträchtigung des erforderlichen Drucks im zweiten Behälter, durch eine steuerbare Durchflußregeleinrichtung (14,169, 210) zwischen den beiden Behältern zum Steuern der Strömung der zu behandelnden Flüssigkeit vom Auslaß des ersten zum Einlaß des zweiten Behälters, durch eine mit der Durchflußregeleinrichtung, verbundene Betätigungseinrichtung (43,187) zum Betätigen derselben in Abhängigkeit von einem ihr zugeführten Steuersignal, durch eine im unteren Bereich des ersten Behälters angeordnete Einrichtung (44, 188, 257) zum Ermitteln der Standhöhe der zu, behandelnden Flüssigkeit darin und zum Erzeugen eines der jeweiligen Standhöhe entsprechenden Signals und durch eine in Wirkbeziehung zur Betätigungseinrichtung angeordnete, mit einem Bezugssignal gespeiste Steuereinrichtung (46, 189) zum Erzeugen eines die Betätigung der Betätigungseinrichtung steuernden Steuersignals für die Steuerung der Strömung der zu behandelnden Flüssigkeit vom Auslaß des ersten zum Einlaß des. zweiten Behälters»
2. Verdampfungsabscheider nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der ummantelte Rohr-Wärmeaustauscher (Ii, 212) teilweise oberhalb des ersten Behälters (12, 214) angeordnet ist und mit den auslaßseitigen Enden der Wärmeaustauscherrohre durch den Einlaß in den ersten Behälter hineinragt.
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3. Verdampfungsabscheider nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gaspumpe (36 bzw. 4-1) über einen ersten bzw. einen zweiten Kondensator (33 bzw. 37) mit dem ersten bzw. dem zweiten Behälter (12 bzw. 13) verbunden sind.
4·. Verdampfungsabscheider nach wenigstens einem der
Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinrichtungen zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter (154- bzw. 156) eine streckbare Leitung (171) enthalten.
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