DE2431257A1 - METHOD FOR CONCENTRATING MIXED LIQUIDS OR SOLUTIONS - Google Patents

METHOD FOR CONCENTRATING MIXED LIQUIDS OR SOLUTIONS

Info

Publication number
DE2431257A1
DE2431257A1 DE2431257A DE2431257A DE2431257A1 DE 2431257 A1 DE2431257 A1 DE 2431257A1 DE 2431257 A DE2431257 A DE 2431257A DE 2431257 A DE2431257 A DE 2431257A DE 2431257 A1 DE2431257 A1 DE 2431257A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat transfer
solutions
sleeve
liquid
boiling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2431257A
Other languages
German (de)
Inventor
Sherman Hsien-Jung Chen
Chu-Jen Chia
Harley Corey Prime
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PPG Architectural Coatings Canada Inc
Original Assignee
Canadian Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canadian Industries Ltd filed Critical Canadian Industries Ltd
Publication of DE2431257A1 publication Critical patent/DE2431257A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/06Evaporators with vertical tubes
    • B01D1/12Evaporators with vertical tubes and forced circulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
    • B01D3/346Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR.-ING. H. FINCKE DIP L.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGERDR.-ING. H. FINCKE DIP L.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

Polontonwölta Dr. Findce . Bohr . Staeger · 8 München 5 · MOIIerstroßePolontonwölta Dr. Findce. Bohr. Staeger 8 Munich 5 MOIIerstroße

28. Juni 1June 28th 1

a München β,a Munich β,

Müllerstraße 31 Fernruf: (089)·26ί060 Telegramme: Claims München Telex: 523903 claim dMüllerstrasse 31 Telephone: (089) 26-060 Telegrams: Claims Munich Telex: 523903 claim d

Mapp.No. 23551 - Dr.K/höMapp.No. 23551 - Dr.K / Hö

Bitte in der Antwort angebenPlease indicate in the answer

CIL 527CIL 527

CANADIAN INDUSTRIES LIMITED, Montreal / KANADACANADIAN INDUSTRIES LIMITED, Montreal / CANADA

"Verfahren zur Konzentrierung von gemischten Flüssigkeiten oder Lösungen""Process for the concentration of mixed liquids or solutions"

PRIORITÄT: 27. Juli 1973 - GroßbritannienPRIORITY: July 27, 1973 - Great Britain

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Eindampfen oder Konzentrieren von gemischten Flüssigkeiten oder Lösungen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Konzentrierung von schwachen Säurelösungen zu Säuren mit hoher Konzentration durch Abdampfen von Wasser.The invention relates to an improved method for evaporating or concentrating mixed liquids or Solutions. The invention relates in particular to the concentration of weak acid solutions to acids with high Concentration by evaporation of water.

Bonkvtfrbinduna> "Bayer. Vereintbank München, Korih» «SM04 · rOsftdiedckonfo ι MOndnli 27Ö «-802Bonkvtfrbinduna> "Bayer. Vereintbank Munich, Korih" "SM04 · rOsftdiedckonfo ι MOndnli 27Ö" -802

2^312572 ^ 31257

Das Verfahren zur Konzentrierung von schwachen Säurelösungen durch Erhitzen der Säure zwecks Abtreiben von Verdünnungswasser ist allgemein bekannt. Für eine solche Konzentrierung gibt es bereits die verschiedensten Verfahren. Beispiele hierfür sind Eindampfen in offenen Pfannen durch Anwendung von direkter Wärme, Leiten von heißen Gasen über oder durch die Flüssigkeit, Eindampfen in geschlossenen Systemen unter vermindertem Druck. Diese Verfahren und Abwandlungen davon werden allgemein verwendet. Bei einem besonders vorteilhaften Verfahren wird ein unter Vakuum arbeitender Vertikalverdampfer mit natürlichem oder zwangsweisem Fluß verwendet. Bei diesem Verfahren wird eine vertikale rohrförmige Wärmeaustauscherhülse verwendet, die ein ' Fohrbündel enthält. In das untere Ende der Rohre wird Dampf oder andere Heizmedien eingeführt, und verdünnte, zu konzentrierende Säure wird in den Raum zwischen die Hülse und die Rohre unter Vakuum eingeführt oder umgekehrt. Beim Sieden der Säure werden Dämpfe in Freiheit gesetzt, wodurch eine Zirkulation in der Hülse nach oben entsteht. Die Flüssigkeit fließt dann durch einen Trennraum und durch eine Rückführungsleitung wieder zurück zum unteren Ende der Hülse. Die Zirkulationsgeschwindigkeit hängt von der Geschwindigkeit der Dampferzeugung in der Hülse ab, die wiederum von der Wärmezufuhr zum System abhängt. Diese Wärmezufuhr v:ird durch die verfügbare Oberfläche, den Temperaturunterschied zwischen dem Rohrbündel und der Säure in der Hülse und dem Wärmeübergangskoeffizienten bestimmt. Die Oberfläche und die Temperaturunterschiede sind üblicherweise durch die physikalischen Gegebenheiten der Vorrichtung oder durch Betriebsbeschränkungen festgelegt.The process of concentrating weak acid solutions by heating the acid to drive off dilution water is well known. A wide variety of methods are already available for such a concentration. examples for this are Evaporation in open pans by applying direct heat, passing hot gases over or through the liquid, Evaporation in closed systems under reduced pressure. These methods and modifications thereof are commonly used. In a particularly advantageous method, a vertical evaporator operating under vacuum is used with natural or forced flow used. In this process a vertical tubular heat exchanger sleeve is used which has a ' Contains Fohrbündel. Steam or other heating medium is introduced into the lower end of the tubes, and diluted, to be concentrated Acid is introduced into the space between the sleeve and the tubes under vacuum or vice versa. When the acid is boiling it will be Vapors released, creating a circulation upwards in the sleeve. The liquid then flows through one Separation space and through a return line back to the lower end of the sleeve. The speed of circulation depends on the speed of steam generation in the sleeve, which in turn depends on the heat input to the system. This heat supply is due to the available surface, the temperature difference between the tube bundle and the acid in the sleeve and the heat transfer coefficient is determined. The surface and the Temperature differences are usually due to the physical conditions of the device or due to operating restrictions set.

In einem normalen Zirkulationsverdampfer werden üblicherweise zwei Wärireübergangsmechanismen angetroffen. Einer derselben ist ein einphasiger oder üblicher Wärmeübergangsmechanismus, der von den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit und der Relativ-In a normal circulation evaporator, usually two heat transfer mechanisms encountered. One of them is a single-phase or conventional heat transfer mechanism, which depends on the physical properties of the liquid and the relative

40StSS/6*8940StSS / 6 * 89

-Q--Q-

geschwindigkeit der Flüssigkeit zur Erhitzungsoberfläche abhängt. Der zweite dieser Wärmeübergangsmechariismen wird als doppelphaslg bezeichnet und ist die Wärmeübergangsgeschwindigkeit, die in der Siedezone angetroffen wird, d.h. in der Zone des Übergangs zwischen Gasblasen und Flüssigkeit. Es ist allgemein bekannt, daß für die gleiche Flüssigkeit die Doppelphasen-Wärmeübergangsgeschwindigkeit einige Male größer sein kann als die Einphasen-Wärmeübergangsgeschwindigkeit. Unglücklicherweise ist es nicht immer möglich, den vollen Nutzen aus dieser bekannten Tatsache zu ziehen, insbesondere dann, wenn es erwünscht ist, Flüssigkeiten mit Siedepunkten in der Nähe der Temperatur des Erhitzungsmedluir.s zu verdampfen oder wenn Flüssigkeiten hoher Viskosität · verdampft werden. Ein solcher Zustand tritt beisp'ielsweise ein, wenn Schwefeisäure, insbesondere mit Konzentrationen über 8θ>ί, konzentriert werden soll. Unter diesen Umständen kann die Menge des erzeugten Dampfes unzureichend sein, eine vernünftige Zirkulationsgeschwindigkeit hervorzurufen. Als Folge davon ist der Einphasen-Wärmeübergangskoeffizient extrem niedrig und ist auch die dem Doppelphasen-Wärmeübergang zugeordnete Oberfläche sehr niedrig:. Unter solchen Umständen werden häufig mechanische Vorrichtungen verwendet, um die Zirkulationsgeschwindigkeit zu erhöhen und dabei den Einphasen-WSrmeübergangskoeffizienten zu erhöhen. Außer den hohen Kosten für eine solche Vorrichtung besitzt dieses Verfahren den Nachteil, daß die Doppelphasen-Wärmeübergangszone, die einen hohen Koeffizienten aufweist, nahezu verschwindet. speed of the liquid to the heating surface depends. The second of these heat transfer mechanisms is called Doppelphaslg and is the rate of heat transfer encountered in the boiling zone, i.e. in the zone of transition between Gas bubbles and liquid. It is well known that for the same liquid the double phase heat transfer rate can be several times greater than the single phase heat transfer rate. Unfortunately, it is not always possible to take full advantage of this well-known fact especially when it is desired, liquids with boiling points close to the temperature of the heating medium to evaporate or when liquids of high viscosity are evaporated. Such a state occurs, for example, if sulfuric acid, especially with concentrations above 8θ> ί, should be concentrated. Under these circumstances, the amount of steam generated may be insufficient, a reasonable rate of circulation to evoke. As a result, the single-phase heat transfer coefficient is and is extremely low the surface associated with the double-phase heat transfer is very low: Mechanical devices are often used in such circumstances used to increase the circulation speed while increasing the single-phase heat transfer coefficient. In addition to the high cost of such a device, this method has the disadvantage that the double-phase heat transfer zone, which has a high coefficient almost disappears.

Der vorliegenden Erfindung lag nunmehr die Aufgabe zugrunde, ein eir.fi-ehes und billiges Verfahren zur Induzierung einer raschen •■Zirkulation und zur gleichzeitigen Vergrößerung der Doppelphasen-Wärmeübergangszone in einem Zirkulationsverdampfer zu schaffen. Die kombinierte Wirkung einer raschen Zirkulation und einer vergrößerten Doppelphasenübergangszone ergibt eine beträchtliche Zunahme des durchschnittlichen Wärmeübergangskoeffizienten. Ins-The present invention was now based on the object of providing an efficient and inexpensive method for inducing a rapid • ■ Circulation and for the simultaneous enlargement of the double-phase heat transfer zone to create in a circulation evaporator. The combined effect of a rapid circulation and an enlarged one Double phase transition zone gives a significant increase in the average heat transfer coefficient. Into the-

AO9886/0899AO9886 / 0899

besondere war es Ziel der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren für die Konzentrierung von Schwefelsäure und anderen Lösungen zu schaffen, wobei eine geringst mögliche Erhitzungsoberfläche erforderlich ist. Die Bedeutung dieser Verbesserung wird klar, wenn man sich vergegenwärtigt, daß Erhitzungsoberflächen, die sich für die Konzentrierung von beispielsweise Schwefelsäure eignen, aus äußerst teuren Materialien, wie z.B. Tantal, bestehen.In particular, it was the aim of the present invention to provide an improved process for the concentration of sulfuric acid and others To create solutions that require the least possible heating surface. The importance of this improvement becomes clear when one realizes that heating surfaces that are suitable for the concentration of for example Sulfuric acid are made from extremely expensive materials such as tantalum.

Gemäß der Erfindung wird ein verbesserter Gesamtwärmeübergang bei der Konzentrierung von gemischten Flüssigkeiten und Lösungen in einem Zirkulationsverdampfer dadurch erreicht, daß man in die siedende Flüssigkeit im Verdampfer eine kleine Menge Luft oder eines anderen inerten Gases mit einem Druck von ungefähr 5 bis ungefähr 300 mm Hg absolut einleitet-According to the invention there is an improved overall heat transfer in the concentration of mixed liquids and solutions in a circulation evaporator achieved by adding a small amount of air or into the boiling liquid in the evaporator another inert gas at a pressure of about 5 to about 300 mm Hg absolute.

Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendbaren Vorrichtung ist in der beigefügten Zeichnung dargestellt, welche einen ■ typischen Vertikalverdampfer mit natürlicher Zirkulation zeigt.An embodiment of a device that can be used according to the invention is shown in the accompanying drawing, which shows a typical vertical evaporator with natural circulation.

Die Zeichnung zeigt ein aufrecht stehendes Rohr oder eine aufrecht stehende Hülse 1, in welcher sich ein inneres Heizrohr 2 befindet. Das Rohr 2 wird mittels Hochdruckdampf erhitzt, der in einen inneren Dampfverteiler 3 eingeführt wird. Das obere Ende der Hülse endet in einem Separator 1J, der mit einem Vakuumsystem verbunden ist. Der* Separator 4 und das untere Ende der Hülse 1 sind durch eine Pückleitung 5 verbunden. Verdünnte oder schwach konzentrierte Flüssigkeit wird in das untere Ende der Rückleitung 5 und die Hülse 1 eingeführt. Konzentrierte Flüssigkeit wird von einem Sammelbereich 6 des Separators h abgezogen. Im unteren Ende der Hülse ist ein Einlaß für die Einführung von Luft oder eines anderen inerten Gases mit niedrigem Druck in die Flüssigkeit innerhalb der Hülse 1 vorgesehen.The drawing shows an upright pipe or an upright sleeve 1 in which an inner heating pipe 2 is located. The tube 2 is heated by means of high pressure steam which is introduced into an internal steam distributor 3. The upper end of the sleeve terminates in a separator 1 J, which is connected to a vacuum system. The separator 4 and the lower end of the sleeve 1 are connected by a pecking line 5. Dilute or weakly concentrated liquid is introduced into the lower end of the return line 5 and the sleeve 1. Concentrated liquid is withdrawn from a collecting area 6 of the separator h. In the lower end of the sleeve an inlet for the introduction of air or other inert gas at low pressure into the liquid within the sleeve 1 is provided.

409886/0899409886/0899

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Konzentrierung einer Säurelösung wird die Hülse 1 mit Säure gefüllt, wird Dampf in den Verteiler 3 eingelassen, um das Heizrohr 2 zu erhitzen, und wird Vakuum an das System angelegt". Eine langsame Zirkulation der Flüssigkeit wird durch den Dichteunterschied zwischen der kalten Säure in der Rückleitung 5 und der warmen Säure in der Hülse 1 erzeugt. Die Zirkulation wird weiter erhöht, wenn das Sieden beginnt. Dämpfe, die im oberen Teil des Heizrohrs 2 erzeugt werden, vermindern den statischen Druck auf der darunter liegenden Flüssigkeit, so daß die Siedezone die Hülse 1 weiter hinabfällt, bis ein stetiger Zustand erreicht wird. Mittlerweile wird verdünnte Säure, wie z.B. 7O/5ige Schwefelsäure, kontinuierlich in die Einheit an einer geeigneten Stelle, wie z.B. bei der Rückleitung 5, eingeführt. Konzentrierte Säure wird kontinuierlich vom Sammelbereich 6 abgezogen, um im Separator einen konstanten Pegel aufrechtzuerhalten. Die Geschwindigkeit, mit der schwache Säure in die Einheit eingeführt wird, wird so reguliert, daß die gewünschte Konzentrierung der austretenden Säure erzielt wird.When carrying out the method of the invention for concentration an acid solution, the sleeve 1 is filled with acid, steam is admitted into the manifold 3 to the heating tube 2 to heat, and vacuum is applied to the system ". A slow one Circulation of the liquid is determined by the density difference between the cold acid in the return line 5 and the warm acid generated in the sleeve 1. The circulation is further increased when the boiling begins. Vapors in the upper part of the Heating tube 2 are generated, reduce the static pressure on the underlying liquid, so that the boiling zone Sleeve 1 continues to fall until a steady state is reached. In the meantime, dilute acids, such as 7O / 5 sulfuric acid, continuously introduced into the unit at a suitable location such as return line 5. Concentrated acid will continuously withdrawn from the collection area 6 in order to maintain a constant level in the separator. The speed, with which the weak acid is introduced into the unit is regulated so that the desired concentration of the exiting Acid is achieved.

Die Einführung einer sehr kleinen Menge Luft in die Siedezone innerhalb der Hülse 1 ergibt den überraschenden Effekt, daß eine starke Zunahme der Wärmeübergangsgeschwindigkeit zwischen der siedenden Flüssigkeit und dem Dampferhltzungsmedium erzielt wird. Diese sehr kleine Menge Luft von nahezu atmosphärischem Druck und nahezu atmosphärischer Temperatur, die in den Verdampfer eingeführt wird, vergrößert ihr Volumen unter den Vakuumbedingungen im Verdampfer bis zu lOOfach. Dieses expandierende Gas im nach ..oben gerichteten Fluß der siedenden -Flüssigkeit verringert den statischen Druck der gemischten Flüssigkeit und des Dampfes. Zusätzlich erfolgt die Gleichgewichtsverdampfung der Flüssigkeit im unteren Teil der Hülse 1 viel rascher, weshalb ein Doppelphasenfluß in der Hülse über die gesamte Länge erzeugt wird. Als Folge davon nimmt .die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der Hülse 1 zu, wird die Nukleierung durch die Flüssigkeitsturbulenz unterdrückt und ergibt das Verhalten des Systems Anlaß zu einem Wärme-Übergangsbereich mit gezwungener Konvektion, was sehr hohe Dop-The introduction of a very small amount of air into the boiling zone inside the sleeve 1 gives the surprising effect that a strong increase in the heat transfer rate between the boiling liquid and the steam heating medium is achieved. These very small amount of air of near atmospheric pressure and near atmospheric temperature introduced into the evaporator increases its volume under the vacuum conditions in the evaporator up to 100 times. This expanding gas in the after ... the upward flow of the boiling liquid reduces the static pressure of the mixed liquid and vapor. In addition, equilibrium evaporation of the liquid takes place much faster in the lower part of the sleeve 1, which is why a double phase flow is created in the sleeve over the entire length. As a result if the flow rate increases within the sleeve 1, the nucleation is suppressed by the fluid turbulence and the behavior of the system gives rise to a heat transition area with forced convection, which results in very high doping

409886/0899409886/0899

pelphasenwärmeübergangskoeffizienten zur Folge hat. Dieser Sledemechanisnus ergibt eine Zunahme der Geschwindigkeit des gesamten Wärmeübergangs im Verdampfer.pel-phase heat transfer coefficient. This sledge mechanism results in an increase in the speed of the total heat transfer in the evaporator.

In einer Pilot-Anlage, bei der ein Verdampfer mit natürlicher Zirkulation und mit einem Heizrohr aus Tantal verwendet wurde, wie es in der Zeichnung zu sehen ist, wurde Wasser am Boden der Hülse 1 anstelle von schwacher Säure eingeführt. Diese Technik v.'urde dazu verwendet, einen stetigen Betrieb für die Konzentrierung schwacher oder starker Säuren zu simulieren. Sie gestattete die Sammlung von Daten über einen gleichförmigen Wärmefluß und einen konstanten Gesamtwärmeübergangskoeffizienten für eine bestimmte ' Säurekonzentration.In a pilot plant using a natural circulation evaporator with a tantalum heating tube, as can be seen in the drawing, water was at the bottom of the Sleeve 1 introduced instead of weak acid. This technique v. 'Was used to keep a steady operation for the concentration simulate weak or strong acids. It allowed the collection of data on a uniform heat flux and a constant total heat transfer coefficient for a certain 'acid concentration.

Die folgenden Beispiele, die mit einer Pilot-Anlage durchgeführt wurden, zeigen die verbesserte Verdampfung beim erfindungsgemäßen Verfahren.The following examples, which were carried out with a pilot plant, show the improved evaporation in the case of the invention Procedure.

Beispiel 1example 1

85%ige Schwefelsäure wurde in einem Verdampfer mit natürlicher Zirkulation und einem einzigen Heizrohr, wie er in der Zeichnung zu sehen ist, konzentriert. Die Betriebsbedingungen waren wie folgt:85% sulfuric acid was used in an evaporator with natural Circulation and a single heating pipe, as can be seen in the drawing. The operating conditions were as follows:

Systemdruck = 63 mm Hg absolut durchschnittliche Siedetemperatur = 3O7°F Temperatur des Erhitzungsdampfes = 3880PSystem pressure = 63 mm Hg absolute average boiling temperature = 3O7 ° F Temperature of the heating steam = 388 0 P

In die siedende Flüssigkeit wurde keine Luft eingeleitet. Die Re-No air was introduced into the boiling liquid. The re-

2 sultate zeigen einen Wärmefluß von 19 175 BTU/st.ft. und einen Gesamtwärmeübergangskoeffizienten von 22OBTU/st.ft. .0F.2 results show a heat flow of 19 175 BTU / st.ft. and an overall heat transfer coefficient of 22OBTU / st.ft. . 0 F.

Beispiel 2Example 2

Ähnliche Säure wie in Beispiel 1 wurde unter identischen Bedingungen konzentriert, außer daß Luft mit 15 psia und 72°F in die siedende Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 700 ml/min eingeführt wurde. Die gemessenen Resultate zeigten einen Wärmefluß von 29 725 BTU/st.ft. und einen Gesamtwärmeübergangskoeffizienten von 369 BTU/st. ft. .0F. Es wurde bestimmt, daß 379 Pounds Wasserdampf für jedesAcid similar to Example 1 was concentrated under identical conditions except that air at 15 psia and 72 ° F was introduced into the boiling liquid at a rate of 700 ml / min. The measured results showed a heat flow of 29,725 BTU / st.ft. and a total heat transfer coefficient of 369 BTU / st. ft.. 0 F. It was determined that 379 pounds of water vapor for each

403886/0399403886/0399

zügeführte Pound Luft verdampft wurden.added pounds of air were evaporated.

Durch einen Vergleich der Resultate der Beispiele 1 und 2 ist er sichtlich, daß eine beträchtliche Verbesserung hinsichtlich des Wärmeflusses und des Wärmeübergangskoeffizienten erreicht wurde, wenn Luft dem siedenden Strom zugegeben wurde,- wobei die WärmeübercangsgeEchwindigkeit im Verdampfer 68% höher war,wenn Luft zugesetzt wurde.By comparing the results of Examples 1 and 2 it is clear that considerable improvement was achieved in the heat flow and the heat transfer coefficient with respect to when air was added to the boiling stream, - wherein the WärmeübercangsgeEchwindigkeit in the evaporator 68% was higher when air was added .

Beispiel 3Example 3

Schwefelsäure wurde in einem Verdampfer mit natürlicher Zirkulation und einem einzigen Heizrohr, wie er in der Zeichnung zu sehen ist, konzentriert. Die Betriebsbedingungen waren wie folgt:Sulfuric acid was concentrated in a natural circulation evaporator and a single heating tube as shown in the drawing . The operating conditions were as follows:

Systemdruck = 8 mm Hg absolutSystem pressure = 8 mm Hg absolute

durchschnittliche Siedetemperatur = 296°P Temperatur des Erhitzungsdampfes = 3880F.Average boiling temperature = 296 ° P Temperature of the heating steam = 388 0 F.

Den siedenden Medium wurde keine Luft zugeführt. Die gemessenen Resultate zeigten einen Wärmefluß von 9026 BTU/st.ft. und einen Oesamtwärmeübergangskoeffizienten von 98 BTU/st.ft.2.0P.No air was supplied to the boiling medium. The measured results showed a heat flow of 9026 BTU / st.ft. and an overall heat transfer coefficient of 98 BTU / st.ft. 2 . 0 p.

Beispiel 4Example 4

: ine ähnliche Säure v;ie in Beispiel 3 wurde unter den folgenden Betriebsbedingungen konzentriert:A similar acid to that in Example 3 was made below the following Concentrated operating conditions:

Systemdruck = 15 mm Hg absolutSystem pressure = 15 mm Hg absolute

durchschnittliche Siedetemperatur = 323,60P Temperatur des Erhitzungsdampfes = 3880F.Average boiling temperature = 323.6 0 P Temperature of the heating steam = 388 0 F.

Luft von 15 psia und 72°F vmrde mit einer Geschwindigkeit von .700 ml/min dem siedenden Medium zugeführt. Die gemessenen Resultate zeigten einen Wärmefluß von 21 301 BTU/st.ft. und einen Gesamtv.'ärmeübergangskoeffizienten von 330 BTU/st.ft. .0P. Es wurde bestimmt, daß 216 Pounds Wasser für jedes Pound zugesetzte Luft verdampft wurden..Air at 15 psia and 72 ° F was added to the boiling medium at a rate of 700 ml / min. The measured results showed a heat flow of 21,301 BTU / st.ft. and a total heat transfer coefficient of 330 BTU / st.ft. . 0 P. It was determined that 216 pounds of water was evaporated for every pound of air added ..

409886/0899409886/0899

2Λ312572,31257

Durch einen Vergleich der Resultate der Beispiele 3 und *1 ist ersichtlich, daß eine beträchtliche Verbesserung des Wärmeflusses und des Wärmeübergangskoeffizienten erreicht wurde, wenn Luft dem siedenden Medium zugeführt wurde. Die Wärmeübergangsgeschwindigkeit im Verdampfer war bei Zusatz von Luft mehrere Male besser.By comparing the results of Examples 3 and * 1 is it can be seen that a considerable improvement in heat flow and heat transfer coefficient has been achieved, when air was supplied to the boiling medium. The rate of heat transfer in the evaporator was several times better with the addition of air.

Zwar wurde das erfindungsgemäße Verfahren unter besonderer Bezugnahme auf die Konzentrierung von Schwefelsäure in einem Verdampfer mit natürlicher Zirkulation beschrieben, aber es wird darauf hingewiesen, daß das Verfahren auch in Verdampfern mit Zwangszirkulation und für die Konzentrierung jedes Flüssigkeitsgeir.ischs, in welchem die Flüssigkeitskomponenten unterschiedliche Siedepunkte aufweisen, oder für die Konzentrierung von Losungen, wie z.B. Zuckerlösungen, Salzlösungen, Ätznatronlösungen und dergleichen, verwendet werden kann.Although the method according to the invention was under particular Referring to the concentration of sulfuric acid in an evaporator with natural circulation, but described it it is pointed out that the method can also be used in evaporators with forced circulation and for the concentration of any liquid mixture, in which the liquid components have different boiling points, or for the concentration of Solutions such as sugar solutions, salt solutions, caustic soda solutions and the like, can be used.

MlMlAMWtI «-·«. R HNCte, DIPL-INCi H.MlMlAMWtI «- ·«. R HNCte, DIPL-INCi H.

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

409886/0899409886/0899

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Konzentrierung von gemischten Flüssigkeiten oder Lösungen durch Verdampfen von Wasser in einem Verdampfer mit natürlicher oder zwangsweiser Zirkulation, dadurch gekennzeichnet, daß man in die siedende Flüssigkeit oder Lösung innerhalb des Verdampfers eine kleine Menge eines inerten Gases einführt. 1. Method of concentrating mixed liquids or solutions by evaporating water in an evaporator with natural or forced circulation, characterized in that one in the boiling liquid or solution within the vaporizer introduces a small amount of an inert gas. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als inertes Gas Luft verwendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that air is used as the inert gas. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas in den Verdampfer mit einem Druck von 5 bis 500 mm Hg absolut eingeführt wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the inert Gas in the vaporizer with a pressure of 5 to 500 mm Hg absolute is introduced. MIfKTANWKtI H. FINCKe, DlPL-ΐΝβ. H. BO« EHPHÖ. S. 8TAGGSl MIfKTANWKtI H. FINCKe, DlPL-ΐΝβ. H. BO «EHPHÖ. P. 8 TAGGSl 409886/0899409886/0899 LeerseiteBlank page
DE2431257A 1973-07-27 1974-06-28 METHOD FOR CONCENTRATING MIXED LIQUIDS OR SOLUTIONS Pending DE2431257A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3583773 1973-07-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2431257A1 true DE2431257A1 (en) 1975-02-06

Family

ID=10382059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2431257A Pending DE2431257A1 (en) 1973-07-27 1974-06-28 METHOD FOR CONCENTRATING MIXED LIQUIDS OR SOLUTIONS

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5071570A (en)
AU (1) AU6992174A (en)
BE (1) BE818164A (en)
BR (1) BR7405743D0 (en)
DE (1) DE2431257A1 (en)
ES (1) ES428701A1 (en)
FR (1) FR2238512A1 (en)
IT (1) IT1016119B (en)
NL (1) NL7409648A (en)
NO (1) NO742408L (en)
SE (1) SE7409618L (en)
ZA (1) ZA743704B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0032454A2 (en) * 1980-01-15 1981-07-22 C-I-L Inc. Method and apparatus for concentrating a liquid

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2084308B (en) * 1980-07-14 1983-11-30 Cryoplants Ltd Revapourising liquefied gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0032454A2 (en) * 1980-01-15 1981-07-22 C-I-L Inc. Method and apparatus for concentrating a liquid
EP0032454A3 (en) * 1980-01-15 1981-12-23 C-I-L- Inc. Method and apparatus for concentrating a liquid

Also Published As

Publication number Publication date
FR2238512A1 (en) 1975-02-21
BE818164A (en) 1974-11-18
NL7409648A (en) 1975-01-29
NO742408L (en) 1975-02-24
ZA743704B (en) 1975-06-25
IT1016119B (en) 1977-05-30
SE7409618L (en) 1975-01-28
ES428701A1 (en) 1976-11-16
FR2238512B3 (en) 1977-05-20
JPS5071570A (en) 1975-06-13
AU6992174A (en) 1975-12-11
BR7405743D0 (en) 1975-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3875006T2 (en) HEAT PUMP SYSTEM.
DE2912321A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR VAPORATING LIQUID NATURAL GAS
DE10347695A1 (en) Multi-stage vacuum distillation, vacuum cooling and vacuum freezing processes and apparatus for solution separation and seawater desalination
DE2951557C2 (en) Method for operating a thermal material separation process with integrated heat recovery and device for carrying out the method
DE3531834C1 (en) Pervaporation process
DE1140957B (en) Absorption refrigeration system and method for operating the same
DE2123432A1 (en) Process for separating a volatile solvent from a solution of a non-volatile, solute
DE2431257A1 (en) METHOD FOR CONCENTRATING MIXED LIQUIDS OR SOLUTIONS
DE69520366T2 (en) METHOD FOR FINAL EVAPORATION OF BLACK LYE
DE2239174A1 (en) ABSORBERS
DE3620330A1 (en) FUEL CELL POWER PLANT
DE1576855A1 (en) Steam generator
DE3850772T2 (en) Experience in concentrating and cleaning alcohol.
DE1142162B (en) Process for the evaporation of aqueous dipotassium phthalate solutions
DE2756298C2 (en) Condensation drying device
DE1776159A1 (en) Process for reducing the vapor pressure in an absorption refrigeration unit
DE580928C (en) Process for evaporation of liquids
DE624330C (en) Process and device for regulating the steam liquid flow in multi-unit evaporators with vertical heating pipes
DE19524216A1 (en) Apparatus for preheating and degasifying water by steam in steam power plants - has mixing preheaters in series on water side with last preheater mounted on supply water container and pump in front of each preheater
DE1914265C3 (en) Process for removing gaseous components in the purification of water
DE2027907A1 (en) Gas separation plant
NAHON VOR-UND FRÜHGESCHICHTE
DE542159C (en) Indirectly heated high pressure steam generator
DE722460C (en) Process for the enrichment of dilute, aqueous hydrohalic acids
DE3620359A1 (en) FUEL CELL POWER PLANT AND METHOD FOR OPERATING THIS POWER PLANT