DE2823570A1

DE2823570A1 - Rueckgewinnungsvorrichtung fuer chemische prozesse

Info

Publication number: DE2823570A1
Application number: DE19782823570
Authority: DE
Inventors: John Boru Stevens
Original assignee: STEVENS JOHN BORU
Current assignee: Kerry Ultrasonics Ltd
Priority date: 1977-05-30
Filing date: 1978-05-30
Publication date: 1978-12-07
Also published as: GB1573553A; JPS5753122B2; DE2823570C2; US4278502A; JPS541272A

Description

Rückgewinnungsvorrichtung für chemische Prozesse

Die Erfindung betrifft eine Rückgewinnungsvorrichtung für chemische Prozesse und insbesondere eine Vorrichtung zur Reinigung von Flüssigkeiten.

Bekanntermassen dienen Verdampfung und Destillation zur Rückgewinnung chemischer Stoffe in chemischen Prozessen. Derartige Rückgewinnungstechniken sind jedoch mit gewissen Nachteilen behaftet. Einer dieser Nachteile beruht darauf, dass Einrichtungen zur Erhitzung einer flüssigen chemischen Substanz notwendig sind, um deren Verdampfung zu erreichen, sowie zusätzliche Einrichtungen zur Abkühlung des bei dem Verdampfungsprozess erzeugten Dampfes, mit der eine Destillation des Dampfes bewirkt wird. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass der Verdampfungsprozess auch die Verdampfung anderer chemischer Stoffe bewirkt, die in dem zurückzugewinnenden chemischen Stoff enthalten sind und einen vergleichsweise nur geringfügig höheren Siedepunkt haben als das zurückzugewinnende chemische Hauptprodukt, Demzufolge werden die anderen chemischen Stoffe verdampft und können während des Destillätionsprozesses nicht ohne weiteres wieder-gewonnen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Vor- · richtung zur Rückgewinnung in chemischen Prozessen zu schaffen die die obigen Nachteile nicht aufweist und insbesondere zur Reinigung von Flüssigkeiten geeignet ist und zu diesem Zweck einen Flüssigkeitsbehälter aufweisen soll, ferner eine Vorrichtung zur Erhitzung der in dem Behälter befindlichen Flüssigkeit, um die Flüssigkeit zu verdampfen, sowie eine Vorrichtung zur Abkühlung des Dampfes zur Bildung eines Kondensats und eine Einrichtung zur Sammlung des Kondensats.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Erhitzung der Flüssigkeit einen Kondensator eines Kühlmittelkreislaufsystems aufweist, und dass die Vorrichtung zur Abkühlung des Dampfes mit ein^m Verdampfer des Systems arbeitet, so dass das flüssige Kühlmittel im Kondensator die Wärme zur Erhitzung der Flüssigkeit abgibt, und die Verdampfung des Kühlmittels im Verdampfer zur Folge hat, dass Wärme von dem Dampf absorbiert wird,ihm also entzogen wird, wodurch sich der Dampf abkühlt und kondensiert.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann eine erste Steuereinrichtung aufweisen, mit der der Kühlmittelfluss im System gelenkt wird. Sie kann ausserdem einen zweiten Kondensator aufweisen. Die erste Steuereinrichtung kann so beschaffen sein, dass sie das Kühlmittel während einer Betriebsperiode aufeinanderfolgend durch den zweiten Kondensator und den genannten Kondensator lenkt und während einer anderen Betriebsperiode der Vorrichtung hintereinander durch den genannten Kondensator und den zweiten Kondensator führt. Mit Hilfe der ersten Steuereinrichtung lässt sich das Kühlmittel während der genannten Betriebsperiode aufeinanderfolgend durch den genannten Kondensator und eine Expansionsvorrichtung des Kreislaufsystems lenken und während der anderen Betriebsperiode der Vorrichtung hintereinander durch den genannten Kondensator, die Expansionsvorrichtung und den zweiten Kondensator. Die erste Steuereinrichtung ist so beschaffen, dass sie während einer weiteren Betriebsperiode der Vorrichtung das Kühlmittel aufeinanderfolgend durch den genannten Kondensator, den zweiten Kondensator und die Expansionsvorrichtung lenkt. Diese erste Steuereinrichtung kann mehrere Schieberventile aufweisen.

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Der zweite Kondensator kann mit einer Kühlvorrichtung ausgerüstet sein. Diese Kühlvorrichtung kann ein Gebläse aufweisen, welches durch eine zweite Steuereinrichtung gesteuert werden kann. Diese zweite Steuereinrichtung kann
mit einem Wärmefühler ausgestattet sein, der sich in einem Kompressor des Kreislaufsystems befinden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsge-

mässen Vorrichtung, die sich hier im Bereitschafts

zustand befindet,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung

während der anfänglichen Aufwärmperiode und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung

im Betriebszustand.

In Fig. 1 ist ein Behälter 10 dargestellt, der einen oberen Teil 11 und einen unteren Teil 12 besitzt, wobei letzterer
mit zwei Kammern 14,15 ausgestattet ist, die durch ein Wehr oder einen überlauf 13 getrennt sind.

Der obere Teil 11 des Behälters 10 enthält eine Tropfschale 16, die sich über die Kammer 14 und 15 erstreckt. Das eine Ende der Schale 16 steht mit der Kammer 14 durch eine Leitung 17 in Verbindung. In dem oberen Teil des Behälters 10 befindet sich ferner über der Tropfschale 16 eine Verdampferschlange 18. Im unteren Teil der Kammer 15 ist eine Hauptkondensatorschlange 19 angeordnet.

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Eine Austrittsöffnung der Verdampferschlange ist an eine Eintrittsöffnung eines Kompressors 20 angeschlossen. Eine Austrittsöffnung des Kompressors 20 steht mit einer Eintrittsöffnung 22 eines Schieberventils 21 in Verbindung, das drei Austrittskanäle 23,24,25 aufweist. An dem Austrittskanal 23 ist das eine Ende der Kondensatorschlange 19 angeschlossen, deren anderes Ende mit einem Eintrittskanal 27 eines Schieberventils 2fi in Verbindung steht, das ebenfalls drei Austrittskanäle 28,29,30 aufweist. Der Austrittskanal 28 des Schieberventils 26 ist an den Austrittskanal 24 des Schieberventils 21 über eine Kapillarschlange 31 angeschlossen. Der Austrittskanal 29 des Schieberventils 26 steht mit der Eintrittsöffnung der Verdampferschlange 18 in Verbindung. Der Austrittskanal 30 des Schieberventils 26 ist über eine Hilfskondensatorschlange 32 mit dem Eintrittskanal 25 des Schieberventils 21 verbunden. Die Hilfskondensatorschlange 32 befindet sich in einem Gehäuse 33, in das ein elektrisch betriebenes Gebläse 34 eingebaut ist.

Das Gebläse 34 wird durch einen Stromkreis 35 gesteuert, der einen Thermistor 36 enthält, welcher in einem oberen Teil des Kompressors 20 angeordnet ist. Die Schieberventile 21 und 26 werden von einem elektrischen Steuerkreis 37 gesteuert.

Die Kammer 14 ist mit einer nicht gezeigten Falle im unteren Kammerteil für den Ablauf des Kondensats ausgestattet, das sich in der Kammer 14 sammelt. Die Kammer 15 nimmt die zu reinigende Flüssigkeit auf.

Im Bereitschaftszustand, der in Fig. 1 dargestellt ist, steuert der Steuerkreis 37 die Schieberventile 21 und 26 so, dass Kühlmittel aus dem Kompressor 20 über das Schieberventil 21, die Hilfskondensatorschlange 32, das Schieberventils 26,, die Kondensatorschlange 19, die Kapillarschlange 31 und die Verdampferschlange 18 umgewälzt wird.

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In der in Fig. 1 gezeigten Bereitschaftsstellung wird das Kühlmittel von dem Kompressor 20 komprimiert und über das Schieberventil 21 zur Hi1fskondensatorschlange 32 gelenkt, v/o es seine Kcmpressionswärme auf die Umgebung überträgt und kondensiert. Das flüssige Kondensat läuft dann über das Schieberventil 26 zu der Hauptkondensatorschlange 19, in der keine Veränderung eintritt, da zwischen der Kondensatorschlange 19 und der Flüssigkeit in der Kammer 15 keine Teniperaturdi f f erenz existiert. Das flüssige Kühlmittel wird daraufhin über das Schieberventil 21 cer Kapillarschlange 31 zugeführt, in der es auf einen niedrigeren Druck entspannt wird, worauf es über das Schieberventil zur Verdampferschlange 18 gelenkt wird, in der es Wärxe aus der Umgebung aufnimmt.

Anfänglich ist es jedoch erforderlich, die F"!üssigkeit in der Kammer 15 rasch zu erhitzen. Dies geschieht dadurch, dass die Schieberventile 21,26 so betätigt werden, dass das Kühlmittel in der in Fig. 2 gezeigten Weise umläuft, wobei es aus dem Kondensator 20 über das Schieberventil 21 zur Kondensatorschlange 19 strömt, wo es seine Kompressionswärme abgibt und kondensiert. Das flüssige Kühlmittel gelangt über das Schieberventil 26 zur Kapillarschlange 31, in der es sich auf einen niedrigeren Druck entspannt, und danach zur Hilfskondensatorschlange 32, in der es Wärme aus der Umgebung aufnimmt. Das flüssige Kühlmittel läuft dann zur Verdampferschlange 18, in der es noch mehr Wärme aufnimmt, bevor es zum Kompressor 20 zurückkehrt.

.■; e η η die V e r c =.~ ρ f u η g s g e s c h w i η d i g k e i t der Flüssigkeit in der .Kammer 15 konstant ist, betätigt der Steuerkreis 37 die Scnieoervent"' 1 e 21,26 so, dass das Kühlmittel aus dem Kompressor 20 durch die Kondensatorschlange 19 und über das Schic-berventi 1 21, die Hilfskondensatorschlange 32, über

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das Schieberventil 26, die Kapillarschlange 31 und durch die Verdampferschlange 18 zirkuliert, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Auf diese Weise wird das durch die Hilfskondensatorschlange 32 umlaufende Kühlmittel durch das Gebläse 34 abgekühlt, bevor es durch die Kapillarschlange 31 auf den geringeren Druck entspannt wird und zur Verdampferschlange 18 zurückkehrt.

Wenn das flüssige Kühlmittel die Verdampferschlange 18 durchläuft, wird es von dem aus der Flüssigkeit in der Kammer 15 ausgetriebenen Dampf erhitzt, wodurch das Kühlmittel seinen Aggregatzustand ändert, d.h. verdampft, und dadurch Wärme von dem Dampf aufnimmt, wodurch dieser kondensiert.

Das Kondensat wird in der Tropfschale 16 gesammelt. Es wird dann durch die Leitung 17 der Kammer 14 zugeführt. In dem Masse, wie sich die Kammer 14 mit Kondensat füllt, kann dieses durch die in der Kammer 14 befindliche Falle abgezogen werden. Wenn die Falle nicht betätigt wird, füllt sich die Kammer 14 mit dem Kondensat, das demzufolge in die Kammer 15 überläuft und sich mit der unsauberen Flüssigkeit in der Kammer 15 vermischt.

Falls erforderlich, kann eine nicht dargestellte weitere Falle im unteren Teil der Kammer 14 vorgesehen werden, um verschmutzte Flüssigkeit, die in der Kammer 15 zurückbleibt, abzuziehen.

Es versteht sich, dass die im obigen beschriebene Vorrichtung in einer chemischen Wiedergewinnungsanlage eingesetzt werden kann. Darüberhinaus lässt sich erkennen, dass irgendwelche Gegenstände, die in dem Behälter 10 angeordnet werden, mit Hilfe dieser anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vor* richtung gereinigt werden können, so dass also die erfin»

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dungsgemässe Vorrichtung auch zum Reinigen von Gegenständen verwendet werden kann.

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Claims

REPRESENTATIVES

BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

PATR NTA₁N VÄLTE TiSCHER & KtRN

ALBERT- ROSSHAUPTER- STRASSE D - 8OOO MÜNCHEN

GERMANY

ZÜGEL. VERTRETER

BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

TISCHE« !KERN · ALBERT-ROSSHAUfTEH-ETR. 68 ' D - β MÖNCHEN 70

DlPU-ING. HERBERT TiSCHER DIPL.- INC. WOLFGANC KERN

TELEFON <0S9) 760 55 520 TELEX 5-212284 pats d

TELEGRAM M/CABLE

KERNPATENT MUENCHEN

IHR ZEICHENi YOUR REF.ι

BETREFFl REF.:

UNSER ZEICHENl

OUR REr.■ § — 1 Z

Ste-6438

Sat.^ü:^Mi30. Mai 1978

John Boru Stevens und Christopher Stevens Cambridge Road Harlow, Essex England

Rückgewinnungsvorrichtung für chemische Prozesse

Patentansprüche

f\ J Rückgewinnungsvorrichtung für chemische Prozesse, insbesondere zur Reinigung von Flüssigkeiten, mit einem die Flüssigkeit aufnehmenden Behälter, einer Einrichtung zur Erhitzung der Flüssigkeit in dem Behälter und zur Verdampfung derselben, einer Einrichtung zur Abkühlung des Dampfes zur Erzeugung eines Kondensats sowie einer Einrichtung zur Sammlung des Kondensats, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung einen Kondensator

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ORIGINAL INSPECTED

(19,22) eines Kühlmittelkreislaufsystems aufweist, und dass die Kühleinrichtung mit einem Verdampfer (18) des Systems versehen ist, so dass das verflüssige Kühlmittel im Kondensator Wärme abgibt, um die Flüssigkeit zu erhitzen, und die Verdampfung der Flüssigkeit im Verdampfer bewirkt, dass Wärme aus dem Dampf aufgenommen wird, um diesen dadurch abzukühlen und zu kondensieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Steuervorrichtung (37),durch die derKühlmittelstrom in dem System lenkbar ist,
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zweiten Kondensator (32).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten Steuervorrichtung (37) während einer Betriebsperiode der Vorrichtung Kühlmittel aufeiianderfol dend durch den zweiten Koncensator (32) und den genannten Kondensator (19) lenkbar ist und während einer anderen Betriebsperiode der Vorrichtung nacheinander durch den genannten Kondensator (19) und den zweiten Kondensator (32).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit Hilfe der ersten Steuervorrichtung (37) während der genannten Betriebsperiode Kühlmittel aufeinanderfolgend durch den zweiten Kondensator (32) und eine Expansionseinrichtung (31) des Kreislaufsystems,während der anderen Betriebsperiode der Vorrichtung hintereinander durch den Behälter (10), die Expansionseinrichtung (31) und den zweiten Kondensator (32) führbar ist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
durch die erste Steuervorrichtung (37) während einer weiteren Betriebsperiode der Vorrichtung das Kühlmittel aufeinanderfolgend durch den genannten Kondensator(19), den zweiten Kondensator (32) und die Expansionseinrichtung (31) hindurchlenkbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuervorrichtung (37) mehrere
Schieberventile (21,26) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kondensator (32) mit einer Kühlvorrichtung (34) versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlvorrichtung (34) ein Gebläse ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse durch eine zweite Steuervorrichtung (35) steuerbar ist,
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Steuervorrichtung (35) ein Wärmefühlerelement (36)
enthält,
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
das Wärmefühlerelement (36) in einem Kompressor (20) des
Kreislaufsystems angeordnet ist.

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