DE2927661A1 - Verfahren und vorrichtung zum eindampfen von loesungen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum eindampfen von loesungen

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
    • B01D1/222In rotating vessels; vessels with movable parts
    • 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
    • B01D3/10Vacuum distillation

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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von Lösungen
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eindampfen von Lösungen mit unterschiedlichem Trockensubstanzgehalt zu Konzentraten, wobei die Lösung in dünner Schicht rotierend und gleichzeitig translatorisch auf einem rotationssymmetrischen Mantel bewegt, dabei beheizt und einem Vakuum ausgesetzt wird, und die durch die Verdampfung entstehenden Brüden abgesaugt werden.
  • Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Lösung in statischen Turmeindampfern eingedickt. Diese hohen, unter Vakuum stehenden vertikalen Behälter haben einen doppelwandigen, in der Regel dampfbeheizten, zylindrischen, stillstehenden Mantel, auf dessen innere Oberfläche die Lösung oben gleichmäßig über dem Umfang verteilt in Dünnschichtform aufgegeben wird. Durch Schwerkrafteinwirkung fließt die über dem Fließweg sich mehr und mehr eindickende Lösung langsam nach unten in den Sumpf, aus dem sie als Konzentrat abgepumpt wird. Die durch Verdampfung des Lösungsmittels entstehenden Brüden werden über Abführstutzen und -leitung von der Vakuumpumpe abgesaugt.
  • Die entscheidenden Nachteile des apparativ voluminösen und aufwendigen Verfahrens sind seine geringe Leistungsfähigkeit und schlechte Kontrollierbarkeit, da die über dem Fließweg stetig zunehmende Viskosität der Lösung eine entsprechende Reduzierung der a priori sehr niedrigen, weil durch die Schwerkraft erzeugten Fließgeschwindigkeit und Vergrößerung der Schichtdicke verursacht.
  • Diesbezüglich wesentlich günstigere Verhältnisse bestehen bei einem anderen bekannten, apparativ sehr kompakten Verfahren, das nach dem Prinzip der zentrifugalen Dünnschichteindampfung arbeitet. Bei diesem Verfahren wird die Lösung auf die Unterseite eines vertikalen, rotierenden, doppelwandigen Blechmantels von Kegelstumpfform (Doppelwandkonus) geleitet, über die die Lösung aufgrund der auf sie wirkenden, über dem Fließweg zunehmenden Zentrifugalbeschleunigung als Dünnschicht von sehr niedriger Dicke in einem Bruchteil einer Sekunde fließt. Der Doppelwandkonus wird von innen her mit kondensierendem Dampf beheizt. Infolgedessen wird die Wärme auf die fließende Dünnschicht indirekt übertragen. Aufgrund dieses Effekts und durch die gleichzeitige Dampfdruckabsenkung an der freien Oberfläche der stromenden Dünnschicht infolge Vakuum bedingt, setzt eine Verdampfung des Lösungsmittels und damit eine der Verweilzeit der Lösung auf dem Doppelwandkonus entsprechende Eindickung derselben ein. Das Konzentrat wird vom Konusende (Stelle des größten Durchmessers) in einen an diesen sich nach unten hin anschließenden, mitrotierenden Sammelraum getrieben, aus dem es mittels Schälrohr abgezogen wird. Die durch Verdampfung des Lösungsmittels entstehenden Brüden werden von der Vakuumpumpe durch die Offnung im Zentrum des Doppelwandkonus nach oben in das Rotorgehäuse und aus diesem nach außen hin abgesaugt und kondensiert.
  • Der dem Innenraum des Doppelwandkonus zugeführte Heizdampf kondensiert in diesem infolge der indirekten Abgabe seiner Wärme an die Dünnschicht. Das Kondensat wird durch die Fliehkraft gegen die obere Wand des Doppelwandkonus und aus diesem nach außen hin in einen Sammelraum geschleudert, aus dem es abgeführt wird-.
  • Zur Erhöhung der Eindampfleistung ist der Zentrifugalauch eindampfermehrstufig parallel aufgebaut, d.h. mehrere zu einer Dreheinheit zusammengefaßte Doppelwandkonen sind in bestimmtem vertikalem Abstand parallel zueinander angeordnet (Fig. 1). Uber ein mit Spritzdüsen entsprechend bestücktes Zulaufrohr wird die Lösung gleichzeitig jeweils auf die Unterseite der Doppelwandkonen an der Stelle ihres kleinsten Durchmessers aufgegeben. Parallel fließt die Lösung als Dünnschicht über die Doppelwandkonen, wird dabei gleichzeitig in gleich starkem Maße eingedickt und das Konzentrat parallel von allen Konusenden abgeschleudert. Dieses sammelt sich in dem die Konen umgebenden zylindrischen Sammelraum und wird aus diesem über Schälrohr ausgeschält. Die Abführung der gesammelten Brüden und die Beheizung der übereinander liegenden, alle im Zentrum offenen Konen erfolgt ebenfalls nebeneinander jeweils in der eben beschriebenen Weise.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der einleitend genannten Art zu schaffen, das entweder mit der Zielsetzung einer besonders hohen Eindampfleistung bei temperaturunempfindlichen Produkten oder mit der Zielsetzung einer hinsichtlich Temperaturbelastung besonders produktschonenden Eindampfung bei noch ausreichend hoher Eindampfleistung zu betreiben ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lösung am Anfang eines inneren rotationssymmetrischen Mantels auf diesen aufgegeben wird und sich rotierend in dünner Schicht zum Ende dieses Mantels hin bewegt, von dessen Ende auf den Anfang des radial nächstfolgenden koaxialen ~rotationssymmetrischen Mantels geschleudert wird, auf diesem rotierend zu dessen Ende hin entlang fließt , wiederum auf den inneren Anfang des radial nächstfolgenden koaxialen, rotationssymmetrischen Mantel abgeschleudert wird u.s.w. und nach zickzackförmigem, nacheinander erfolgendem Überfließen weiterer radial folgender koaxialerlrotationssymmetrischer Mäntel vom äußersten Mantel abgeschleudert und in einem Gehäuse gesammelt wird.
  • Auf diese Weise gelangt man zu einem Verfahren der einleitend genannten Art, mit dem es möglich ist, solche Lösungen, die gegen Wärmeeinwirkung unempfindlich sind, mit besonders hoher Eindampfleistung zu Konzentraten einzudampfen, während dieses Verfahren andererseits die Möglichkeit bietet, auch empfindliche Produkte in der gleichen Weise zu Konzentraten einzudampfen, wobei das Verfahren produktschonend und dennoch mzt ausreichend hoher Eindampfleistung durchgeführt werden kann.
  • Durch das zickzackförmige nacheinander erfolgende Überfließen mehrerer Mäntel ist gewährleistet, daß die einzudampfende rotierende Lösung während einer langen Verweilzeit in Dünnschichtform den Eindampftemperaturen und dem Vakuum ausgesetzt ist, so daß hierdurch besonders günstige Voraussetzungen dafür geschaffen sind, daß das Eindampfen der Lösungen entweder mit ausreichend hoher Eindampfleistung bei empfindlichen Produkten oder aber mit besonders hoher Eindampfleistung bei unempfindlichen Produkten durchgeführt werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 11 hervor: Die im stationären Betriebszustand des Zentrifugaleindampfers kontinuierlich und zentral in ein Paket rotierender, koaxialer Mäntel (Rotor, Fig. 2,3) eingespeiste Lösung wandert rotierend und in axialem Zickzack senkrecht zur Radialebene von innen nach außen durch die von den Mänteln abgeteilten, radial hintereinander liegenden Kammern, wobei sie unter Einwirkung der Fliehkräfte und der Wandreibung auf den inneren Oberflächen der Mäntel in Abhängigkeit von Drehzahl und Zulaufmenge mehr oder weniger dünne, rotierende, axial abwechselnd nach oben und unten fließende Schichten oder Filme bildet. Außer von letztgenannten Parametern ist die Verweilzeit der Lösung als Dünnschicht in der Beheizungszone, im Fliehkraftfeld und Vakuum in entscheidendem Maße von der Länge des Fließweges im Rotor und damit von der Anzahl der koaxial angeordnetensrotationssymmetrischen Mäntel abhängig. Aber auch die Mantelform ist von großem Einfluß auf die Verweilzeit. Während die auf einem konisch divergierenden Mantel fließende Lösungsschicht infolge der wandparallelen Fliehkraftkomponente eine aber den Fließweg linear zunehmende Beschleunigung und damit exponentiell ansteigende Geschwindigkeitszunahme erfährt, fließt sie auf einem zylindrischen#rotierenden Mantel mit konstanter Geschwindigkeit, da als treibende Kraft nur die Reaktion auf den über dem Fließweg konstanten, da von der Flie-hbescl:'euniglng bestimmten, hydrostatischen Zentrifugaldruck auf die Flüssigkeitsschicht wirkt. Infolgedessen# liegt die Verweilzeit der Dunnschicht auf dem zylindrischen Mantel um ein Mehrfaches höher als beim konischen, gleiche Fließweglängen, Zulaufmengen, Drehzahlen und mittlere Manteldurchmesser vorausgesetzt. Demzufolge sind unter gleichen Voraussetzungen die Verweilzeiten beim erfindungsgemäßen Zentrifugaleindampfverfahren um mehrere Größenordnungen höher als bei dem bekannten -eindampfverfahren. Mit steigender Verweilzeit nimmt auch die Eindampfleistung proportional zu.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht auch die schonende thermische Behandlung temperaturempfindlicher Produkte bei ausreichend hoher Eindampfleistung. Bekanntlich ist die Schädigung S solcher Produkte eine Funktion der Temperaturhöhe @ des beheizten Mantels und der Expositionszeit £' , die das Produkt dieser Temperatur ausgesetzt ist: S5 =#(#~iffi). Andererseits kann ein solches Produkt einer Heiztemperatur dann beliebig lange, ohne Schaden zu nehmen, ausgesetzt sein, wenn diese unterhalb eines kritischen Werts bleibt.
  • Diesen Umstand kann man sich beim erfindungsgemäßen Verfahren im Sinne hoher Eindampfleistungen dadurch zunutze machen, indem man die Heiztemperatur der Mäntel unterhalb des kritischen Werts hält, dafür aber die Anzahl der Mäntel und damit die Verweilzeit entsprechend erhöht. Eine solche Möglichkeit ist bei dem bekannten Zentrifugaleindampfer der eingangs diskutierten Art nicht gegeben. Da also bei diesem die Verweilzeit konstant ist, muß immer ein Kompromiß aus Produktschädigung und ausreichend hoher Eindampfleistung geschlossen werden.
  • Dem Umstand, daß die gemäß Anspruch 3 axial über einen Mantel strömende, rotierende Dünnschicht beim Übergang von diesem auf den hächstfolgenden Mantel zunächst auf Null abgebremst und anschließend in der zur ursprünglichen entgegengesetzten Richtung beschleunigt wird, ist eine weitere erhebliche Erhöhung der Verweilzeit und damit Steigerung der Verdampfungsleistung zuzuschreiben.
  • Weitere, sich aufgrund der Merkmale des Anspruchs 4 einstellende verdampfungstechnische Vorteile resultieren daraus, daß die Lösung beim Übergang von einer zur nächsten Stufe (Abschleudern von einem auf nächsten Mantel) einerseits in feinste Tröpfchen zerrissen wird, andererseits diese mit hoher Energie auf den nächsten Mantel schlagen, dabei wiederum zerrissen werden und intensive Turbulenzen in der Grenzschicht auslösen.
  • Nach den Gesetzen der Wärmeübertragung und des Stoffaustauschs ist die Verdampfung einer Flüssigkeit unter bestimmten Zustandsdaten u.a. von der Größe der freien spezifischen Oberfläche der Flüssigkeit abhängig. Wird nun eine Dünnschicht mit bereits hoher spezifischer Oberfläche in feinste Tröpfchen zerrissen, so wird diese nochmals erheblich vergrößert. Die Folge ist eine weitere Steigerung der Verdampfung und damit der Eindampfleistung. Ferner ist der Wärmeübergang von einer Heizfläche an ein darüber fließendes zu verdampfendes Medium vom Strömungszustand der Grenzschicht abhängig: Je stärker die Turbulenz in der Grenzschicht ist, umso höher ist der Wärmeübergang und damit die Verdampfung.
  • Der Umstand, daß die auf die rotierende Dünnschicht wirkende Fliehbeschleunigung gemäß Anspruch 5 von Stufe zu Stufe dem Radiuszuwachs entsprechend steigt, führt zu einer weiteren Steigerung der Eindampfleistung: Von Stufe zu Stufe sinkt zwar die mittlere axiale Strömungsgeschwindigkeit der Dünnschicht (bei 8 Stufen um ca.
  • 30 %), ein den Wärmeübergang reduzierender Effekt, steigt Jedoch gleichzeitig die Verweilzeit in gleichem Maße an. Darüber hinaus aber sinkt zusätzlich noch sowohl die Dicke der Dünnschicht insgesamt (Erhöhung der spezifischen Oberfläche) als auch die der Grenzschicht (höherer Wärmeübergang) beträchtlich.
  • Leicht konische Mäntel sind dann angebracht, wenn die Lösung oder das Konzentrat höchstviskos ist. Dann ist die wandparallele Fliehkraftkomponente zur Erzielung einer ausreichenden Fließgeschwindigkeit und damit Durchsatzleistung erforderlich. U. U. brauchen nur die äußeren der koaxialen Mäntel konisch ausgebildet zu sein, da das Konzentrat erst mit steigender Verweilzeit höhere, u.U. kritische Viskositätswerte erreicht.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Beheizung der Doppelwandmäntel sowohl mit kondensierendem Dampf als auch mit einem flüssigen Wärmeträger möglich. Die erste Beheizungsàrt ist wegen des hohen ärmeübergangs von kondensierendem Dampf intensiver; der dieser im Sinne schonender Produktbehandlung bei niedriger Dampftemperatur anhaftende#relativ hohe apparative und verfahrenstechnische Aufwand kann aber durchaus auch die wenig aufwendige Beheizung mit flüssigem Wärmeträger sinnvoll machen.
  • Desweiteren kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die zentral in den aus Rotor und Stator (rotierende bzw. stillstehende koaxiale Mäntel) bestehenden Zentrifugaleindampfer aufgegebene Lösung in axialem Zickzack radial von innen nach außen über viele mit radialem Abstand voneinander koaxial angeordnete, im Durchmesser abgestuft größer werdende, doppelwandigeybeheizte Mäntel fließen, die abwechselnd rotieren und stillstehen (Fig. 4).
  • Die durch die Mäntel abgeteilten, radial hintereinander liegenden Kammern kommunizieren miteinander jeweils über einen Ringspalt alternierend am Fuß- und Kopfende der Mäntel und mit dem unter Vakuum stehenden Gehäuse innern über entsprechend positionierte stegförmige Verbindungsrohrstücke im doppelwandigen Boden des Stators. Die auf die innere Oberfläche des innersten rotierenden Mantels oben aufgegebene Lösung bildet auf diesem infolge Wandreibung eine rotierende Dünnschicht, die von dessen unterem Ende auf den radial nächstfolgenden, zum Stator gehörenden, d.h. stillstehenden Mantel abgeschleudert wird. Die der Lösung dabei mitgegebene Rotationsenergie ist so hoch, daß erstere auf diesem ebenfalls eine rotierende Dünnschicht bildet, die vertikal nach oben fließt. Dabei verlangsamt sich infolge wandreibung die Strömungsgeschwindigkeit zunehmend ein wenig und steigt die Schichtdicke entsprechend an. Vom oberen Ende des innersten Statormantels fliegt die Lösung radial auf den nächstfolgenden , wiederum rotierenden Mantel, der sie wieder beschleunigt u.s.w. Der besondere Effekt bei diesem Verfahren beruht darauf, daß die Lösung als Dünnschicht auf den beheizten Flächen der Statormäntel verzögert fließt, d.h. die Verweilzeit und damit die Eindampfleistung entsprechend erhöht wird. Bei dieser Verfahrensvariante kommt den Rotormänteln zusätzlich die Aufgabe zu, eine dünne Lösungsschicht auf den Statormänteln zu erzeugen.
  • Mit dem Ziel, eine aufbaumäßig einfache und verfahrenstechnisch doch effiziente Vorrichtung zu schaffen, können in Abwandlung der diskutierten Verfahrensvariante die Rotormäntel auch einwandig unbeheizt sein. In diesem Fall kommt letzteren lediglich die Aufgabe zu, die dünnen rotierenden, axial verzögert fließenden Lösungsschichten auf den beheizten doppelwandigen Statormänteln zu erzeugen. - Bei beiden Verfahrensvarianten kann als Heizmedium nur kondensierender Dampf verwendet werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die eingespeiste Lösung über eine Schleuderscheibe oder den Rotordeckel (Fig. 4) form- oder kraftschlüssig beschleunigt und rotationssymmetrisch auf den Umfang des innersten Mantels in gleichmäßiger Verteilung aufgeschleudert.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einem Mantelpaket innerhalb eines evakuierten Gehäuses, wobei dieses Paket aus koaxial angeordneten Mänteln besteht, auf deren jeweils innerer Oberfläche die einzudampf ende Lösung in dünner Schicht fließt.
  • Bei einem bekannten einstufigen Zentrifugaleindampfer besteht der Rotor aus einem einwandigen, oben im zentralen Teil offenen Konus, der in einem ebenfalls konischen, unter Heizdampf stehenden Gehäuse rotiert, fliegend unten gelagert und zu letzterem oben und unten abgedichtet ist.
  • Durch die obere große Kreisöffnung und die sich daran anschließende Drehdurchführung im Gehäuse mit Abführstutzen und -leitung strömen die Brüden aus dem Rotorinnern zur Vakuumpumpe. Ebenfalls durch die Drehdurchführung und die zentrale Kreisöffnung führen exzentrisch von außen her in das Rotorinnere das Zulaufrohr für die einzudampfende Lösung und das Schälrohr für das zu entnehmende Konzentrat. Letzteres reicht bis in die Peripherie des Konzentrat-Sammelraums am Ende des Kegelmantels oberhalb des Rotorbodens. Das am Auslaufende tangential zur Rotorwandung abgekröpfte Zulaufrohr endet unmittelbar über der inneren Oberfläche der konischen Wand des Rotors an dessen oberem Ende. Das auf der äußeren Oberfläche des konischen Rotors durch Kondensation des Heizdampfs sich bildende Kondensat wird gegen die Gehäusewandung abgeschleudert, läuft nach unten, sammelt sich unten im Gehäuseaußenraum und fließt aus diesem and der Maschine.
  • Bei einem bekannten parallel mehrstufigen Zentrifugaleindampfer (Fig. 1) besteht der ebenfalls fliegend unten gelagerte Rotor aus mehreren Zylinderkonen (doppelwandige Kegelstumpfmäntel jeweils mit einwandigem zylindrischem Kragen an ihrem Fußende), dem auf der Antriebswelle sitzenden zylindrischen Rotorkopf mit Boden und der Überwurfringmutter mit aufgesetztem Leitkonus. Die ebenfalls oben im zentralen Teil offenen Zylinderkonen sind aufeinander gesetzt (Höhe der Kragen definiert axialen Abstand der Konen voneinander und damit Höhe des freien Raums jeweils zwischen diesen) und als kompaktes Paket im Rotortopf koaxial eingesetzt. Aufnahmeformteile in diesem fixieren den Einsatz in der richtigen Lage. Mittels der Überwurfringmutter werden Rotortopf und Einsatz zu einer festen Dreheinheit verspannt. Die nach außen hin eine Zylinderwandung bildenden Kragen der Zylinderkonen haben einen bestimmten radialen Abstand zur Rotortopfwandung und definieren so einen hohlzylindrischen Raum, der mit dem zentralen Raum unterhalb des Einsatzes in Verbindung steht. Dieser Raum kommuniziert seinerseits mit der hohlen Antriebswelle, durch die der Heizdampf zugeführt wird. Durch gleichmäßig über dem Umfang verteilte radiale Bohrungen im Kragen der Zylinderkonen kommunizieren jeweils die Innenräume der doppelwandigen Konen mit dem hohlzylindrischen Dampfraum zwischen Kragen und Rotortopfwandung. Aus denselben Bohrungen wird das in den Innenräumen der doppelwandigen Konen entstehende Kondensat nach außen hin gegen die Rotortopfwandung abgeschleudert (nur sehr kleiner oberer Teil der Bohrungsquerschnitte mit Kondensat gefüllt, überwiegender querschnittsteil frei für hochsteigenden Dampf). Das Kondensatfliet in dünner Schicht an der Rotortopfwandung entlang nach unten in den peripheren Sammelraum oberhalb des Bodens, wird aus diesem über ein durch die Hohlwelle geführtes Schälrohr entnommen und abgeleitet. Das Zulaufrohr für die einzudampfende Lösung führt exzentrisch von außen her durch die zentralen Öffnungen der Konen in deren Innenraum. Entsprechend der Stufenzahl weist das Zulaufrohr Austrittsstutzen auf#, die, tangential zum Konusumfang abgekröpft , unmittelbar oben am Kopf der Konen über deren unterer Oberfläche enden. Gleichzeitig fließt die Lösung auf die Konen, und wird gleichzeitig das Kondensat von deren Enden abgeschleudert. Es bildet auf der inneren Oberfläche der einen durchgehenden Zylindermantel formenden Kragen eine Dünnschicht, die durch axiale Bohrungen in den Kragen nach oben in den in die Ringmutter eingearbeiteten Sammelraum fließt. Aus diesem wird das Konzentrat mittels eines exzentrisch von oben her durch die zentrale Öffnung des Leitkonus führenden Schälrohrs entnommen und nach außen abgeführt. Der Rotor ist in einem hermetischen Gehäuse untergebracht, das unter Vakuum steht. Die Brüden strömen durch die oberen Kreisöffnungen der Eindampfkonen und des Leitkonus in das Gehäuse und aus diesem durch einen seitlichen, im Querschnitt groben Stutzen zur Vakuumpumpe.
  • Die Vorrichtung zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß die im Durchmesser abgestuft größer werdenden Mäntel mit radialem Abstand voneinander koaxial angeordnet und hintereinander bzw. in Reihe geschaltet sind.
  • Hierdurch wird erreicht, daß die Lösung, die auf den Anfang des innersten Mantels gegeben wird, diesen rotierend entlang fließt, von diesem an seinem Ende auf den Anfang des nächstfolgenden Mantels abgeschleudert wird, entlang diesem rotierend zu dessen Ende hin fließt, hier wiederum auf den Anfang des nächstfolgenden Mantels abgeschleudert wird usw., bis die Lösung als Konzentrat vom letzten bzw. äußersten Mantel gegen die Gehäusewandung geschleudert wird und entlang der Gehäusewandung nach unten in den Sumpf fließt, um hier abgezogen zu werden. Dies hat zur Folge, daß die Verweilzeit der einzudampfenden Lösung innerhalb des Mantelpakets sehr hoch ist, d.h. sie in Dünnschichtform den Heiztemperaturen und dem Vakuum besonders lange ausgesetzt ist. Aufgrund dessen ist entweder eine extrem hohe Konzentrierung der Lösung oder die Konzentrierung großer Mengen von Lösung zu erreichen. Wegen der hohen Verweilzeit besteht auch die Möglichkeit, temperaturempfindliche Produkte in ausreichender Menge und schonend, d.h. bei relativ niedriger Heiztemperatur zu konzentrieren.
  • Die zu einem Rotor zusammengefaßten Mäntel, die synchron rotierend angeordnet sind, können doppelwandig ausgebildet und beheizt sein. Desweiteren können die Mäntel zylindrisch ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dis Mäntel als alternierend nach unten und oben divergierende Konen auszubilden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den Ansprüchen 17 bis 26 hervor: Die fest mit Deckel und Boden des Rotors verbundenen Mäntel teilen somit koaxiale, hintereinander geschaltete Zylinder- oder Konuskammern abs die jeweils über alternierend am Kopf- oder Fußende der Mäntel durch diese führende, über dem Umfang gleichmäßig verteilte stegförmige Röhrchen miteinander kommunizieren bzw. die äußerste Kammer mit dem Gehäuseinnern kommuniziert. Durch die in den äußersten Mantel eingesetzten Röhrchen wird das Konzentrat gegen die feststehende Gehäusewandung geschleudert. In oder durch die Hohlräume der doppelwandig ausgebildeten Zylinder oder Konen kann je nach weiterer Ausbildung der Vorrichtung als Heizmedium kondensierender Dampf oder ein flüssiger Wärmeträger geführt werden.
  • Bei Beheizung mit kondensierendem Dampf schließt sich an das untere Ende der Mäntel eine den Rotorboden bildende, daher mitrotierende Kammer an, die mit den Innenräumen der doppelwandigen Mäntel kommuniziert. Bei dem Rotor mit zylindrischen Mänteln wird das in deren Innenräumen entstehende Kondensat direkt nach unten in die Kammer abgeschleudert, so daß die obere Stirnseite der Mäntel mit einem einwandigen Deckel verschlossen werden kann. Bei einem Rotor mit konischen Mänteln muß auch der Deckel des Rotors doppelwandig als Kondensat-Sammelkammer ausgebildet sein, da das Kondensat aus den Innenräumen der nach oben konisch divergierenden doppelwandigen Mäntel nach oben hin abgeschleudert wird. Da obere und untere Kammer über einige gleichmäßig über dem Rotorumfang verteilt angeordnete vertikale Röhrchen miteinander kommunizieren, kann das Kondensat aus der oberen in die untere Kammer fließen.
  • Das sich in deren peripherem Raum ansammelnde Kondensat wird mittels Schälrohr ausgeschält und aus der Vorrichtung abgeführt. Das Schälrohr führt zentral durch die untere Hohlwelle in die Bodenkammer. Diese erfüllt eine Doppelfunktion, da sie nicht nur als Kondensat-Sammel-, sondern auch als Dampf-Verteilkammer fungiert.
  • Sie kommuniziert mit der Hohlwelle, durch die Dampf von außen her zugeführt wird. Dieser steigt dann in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel hoch und kondensiert hier. Die von den Mänteln abgeteiltensradial hintereinander liegenden Zylinder- oder Konuskammern kommunizieren jeweils mit dem unter Vakuum stehenden, den Rotor umgebenden Gehäuseinnern über die in den Rotordeckel eingesetzten bzw. stegförmig durch dessen Doppelwandung führenden Rohrstücke, die jeweils auf einem Radius zwischen Innen- und Außenradius der Kammern liegen und über dem Umfang gleichmäßig verteilt sind.
  • Bei Beheizung mit einem flüssigen Wärmeträger schließen sich als Deckel und Boden an das obere und untere Ende der Mäntel jeweils eine mitrotierende Kammer an, deren Kreisringquerschnitt in radialer Richtung stark konisch, ideal gesehen überproportional abnimmt. Da die obere Kammer als Verteiler und die untere als Sammler für den flüssigen Wärmeträger fungiert, ist diese Formgebung der Kammern aus strömungstechnischen Gründen mit dem Ziel einer gleichmäßigen und -hohen Beaufschlagung der einzelnen Innenräume der Doppelwandmäntel erforderlich.
  • Der flüssige Wärmeträger wird der oberen Verteilerkammer über die obere Hohlwelle zugeführt und aus der unteren Sammelkammer über die untere Hohlwelle abgeführt. Somit werden die Innenräume der Doppelwandmäntel kontinuierlich von oben nach unten vom Heizmedium durchströmt.
  • Die von den Mänteln abgeteilten Kammern kommunizieren diesmal alternierend oben und unten mit dem Gehäuse innern über jeweils auf einem Radius zwischen Innen-und Außenradius der Kammern liegende, über dem Umfang gleichmäßig verteilte Rohrstücke, die abwechselnd oben und unten stegförmig durch Verteiler- und Sammelkammer führen. Bei Dampfbeheizung kann der Rotor unten fliegend, bei Beheizung mit flüssigem Wärmeträger muß er beidseitig gelagert sein.
  • Nach einem nebengeordneten Erfindungsgedanken ist die Vorrichtung so ausgebildet, daß die zu einem Paket zusammengefaßten, im Durchmesser abgestuft größer werdenden, mit radialem Abstand voneinander koaxial angeordneten und hintereinander bzw. in Reihe geschalteten Mäntel vom Paketinnern her nach außen hin gesehen abwechselnd rotierend und stillstehend angeordnet sind.
  • Mit diesem aus Rotor (rotierende Mäntel) und Stator (stillstehende Mäntel) bestehenden Mantelpaket wird erreicht, daß die Dünnschicht jeweils auf den stillstehenden Mänteln infolge der verzögernden Wandreibungskräfte verlangsamt axial fließt und somit die Verweilzeit der Lösung im Mantelpaket in gewünschter Weise weiter erhöht wird.
  • Weitere Erfindungsmerkmale gehen aus den Ansprüchen 28 bis 42 hervor: Der Stator besteht aus dem Boden und mehreren nach oben hin frei kragenden, doppelwandigen, beheizten Mänteln. Der Boden ist doppelwandig ausgebildet und fungiert sowohl als Dampf-Verteiler- als auch Kondensat-Sammelkammer für die mit ihr kommunizierenden Innenräume der doppelwandigen Mäntel. In die Kammer hinein ragt von unten her exzentrisch die Dampfzuführleitung. Der einströmende Dampf steigt in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel und kondensiert hier.
  • Das Kondensat läuft durch Schwerkrafteinwirkung nach unten in die Bodenkammer, über deren untere schräge-Wandung zum seitlichen Ablaufstutzen und durch die Abflußleitung aus dem Stator. Dieser ist seitlich über Haltestege mit dem Gehäuse verbunden. Zentral durch die Kammer führt von unten her die Produktzuführleitung und endet zentral kurz unterhalb der unteren Wandung deroberen rotierenden Dampf-Verteilerkammer des Rotors, die somit u.a. als Schleuder- und Verteilerscheibe für das Produkt fungiert.
  • Der fliegend kopfgelagerte, d.h. hängende Rotor besteht aus Deckel und mehreren nach unten hin frei kragenden doppelwandigen, beheizten Mänteln. Der Deckel ist doppelwandig ausgebildet und fungiert wiederum gleichzeitig als Dampf-Verteiler- und Kondensat-Sammelkammer für die mit ihr kommunizierenden Innenräume der doppelwandigen Rotormäntei. Der periphere Bereich der Kammer ist als Sammelraum für das in diese abgeschleuderte Kondensat ausgebildet, in den das Schälrohr hineinragt. Dieses ist von oben her durch die hohle Rotorwelle geführt, die gleichzeitig die Zuführleitung für den Heizdampf zu der mit ihr kommunizierenden oberen Verteilerkammer darstellt.
  • Eine aufbaumäbig einfachere Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch möglich, daß man den Rotordeckel und die -mäntel einwandig und damit unbeheizt ausbildet. Letztere haben dann lediglich die Aufgabe, rotierende, axial fließende Dünnschichten auf den stillstehenden, #doppelwandigen, beheizten Statormänteln zu erzeugen.
  • Um ein Mantelpaket aus abwechselnd rotierenden und stillstehendentkoaxialen Mänteln zu erhalten, greifen die Mäntel von Rotor und Stator kammartig berührungslos so ineinander, daß sich jeweils zwischen rotierendem und stillstehendem Mantel Kammern von gleich großer radialer Breite ergeben. Hierbei bilden die freien Kopfenden der frei kragenden Mäntel von Rotor und Stator jeweils mit dem Deckel des ersteren und Boden des letzteren Ringspalte alternierend oben und unten, über die jeweils die benachbarten Kammern zwischen den Mänteln kommunizieren.
  • Für die Verarbeitung nicht zu viskoser Lösungen bzwt Konzentrate sind die Mäntel von Rotor und Stator zylindrisch, für höchstviskose Medien bei ersterem die inneren Oberflächen der Mäntel ausschließlich nach unten, bei letzterem ausschließlich nach oben hin konisch divergierend ausgebildet.
  • Bei Zuführung der Lösung zentral von oben her in den Rotor - und das gilt für alle erfindungsgemäßen Vorrichtungen - trifft diese auf eine glatte, u.U. leicht aufgerauhte oder mit Leitrippen bestückte Schleuderscheibe, die mit kurzem axialem Abstand zum Rotordeckel an diesem von unten her befestigt ist.
  • Ist der Rotordeckel einwandig oder als doppelwandige Kammer ausgebildet, in die kein Schälrohr hineinragt (Fig. 2,5), so sind in diesen jeweils mehrere, auf einem zwischen Außen- und Innenradius einer Zylinder- oder Konuskammer liegenden Radius gleichmäßig über dem Umfang verteilte Öffnungen gebohrt oder Rohrstücke eingesetzt, über die die Kammern jeweils mit dem das Mantelpaket umgebenden Gehäuseinnern kommunizieren. Die gleiche Anordnung der Rohrstücke im doppelwandigen Statorboden weist jene erfindungsgemäße Vorrichtung auf, deren Rotordeckel doppelwandig als Kammer ausgebildet ist, in die ein Schälrohr hineinragt (Fig, 4). Bei flüssigkeitsbeheizten Mänteln führen durch den doppelwandigen Rotordeckel und -boden stegförmig Rohrstücke, die jeweils gleichmäßig über dem Umfang verteilt auf einem Radius zwischen Innen- und Außenradius einer Zylinder-oder Konuskammer alternierend oben oder unten liegen und über die letztere mit dem Gehäuse innern alternierend oben und unten kommunizieren.
  • In den Zeichnungen sind vier Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 2 eine Vorrichtung mit ausschließlich rotierenden, doppelwandlgen Mänteln und Dampfheizung zum Eindampfen von Lösungen, Fig. 3 eine Vorrichtung mit ausschließlich rotierenden, doppelwandigen Mänteln und Heizung mittels flüssigem Wärmeträger zum Eindampfen von Lösungen Fig. 4 eine Vorrichtung mit abwechselnd rotierenden und stillstehenden, doppelwandigen Mänteln und Dampfbeheizung zum'Eindampfen von Lösungen, Fig. 5 eine Vorrichtung mit abwechselnd rotierenden, einwandigen und stillstehenden, doppelwandigen Mänteln und Dampfbeheizung zum Eindampfen von Lösungen.
  • In Fig. 2 sind Aufbau und Wirkungsweise der Vorrichtung folgende: Kernstück ist der Rotor, bestehend aus den hier fetf doppelwandigen Zylinder- bzw. Konusmänteln (4, 12), dem einwandigen bzw. doppelwandigen Deckel (5, 10), der Bodenkammer (3), der antreibenden Hohlwelle (21), den Fußlagern (20) und (20'), der Keilriemenscheibe (15) und der Schleuderscheibe (8). Den Rotor umgibt das doppelwandige, beheizte, konisch-zylindrische Gehäuse (1) mit Produktabführstutzen (17) und Brüdenabführstutzen (7).
  • Von oben führt das Zulaufrohr (9) für die einzudampfende Lösung nach unten in das Gehäuse (1) und ragt berührungslos in den Rotor bis kurz oberhalb der Schleuderscheibe (8). Durch die untere Drehdurchführung (16) und Hohlwelle (21) führt das um-90° abgekröpfte Schälrohr (22) in die Bodenkammer (3). Kurz vor der Abkröpfung ist es in der Hohlwelle (21) gelagert.
  • Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Durch das Zulaufrohr fließt in Richtung der Fließpfiele von oben die Lösung auf die Schleuderscheibe (8), wird von dieser über dem Umfang gleichmäßig verteilt auf den innersten Mantel (4, 12) aufgeschleudert, fließt als Dünnschicht an diesem vertikal nach unten, wird durch die stegförmigen Röhrchen (13), die alternierend oben und unten jeweils zwei benachbarte Zylinder- bzw. Konuskammern verbinden, auf den nächsten Mantel (4, 12) abgeschleudert, fließt an diesem vertikal hoch usw. Die Lösung durchwandert somit in radialem Zickzack die koaxialen Mäntel (4, 12) radial von innen nach außen und wird auf diesem Fließweg auf Endkonzentration eingedickt. Das Konzentrat wird schließlich durch die Röhrchen (13) im äußersten Mantel aus dem Rotor gegen die zylindrische Gehäusewandung abgeschleudert und fließt an dieser und der Konuswandung entlang nach unten in den Sumpf, aus dem es abgepumpt wird. Die entstehenden Brüden strömen aus den Kammern durch die Rohrstücke (6, 6') in den Gehäuseinnenraum und aus diesem durch den Stutzen (7) zur Vakuumpumpe. Der Heizdampf wird über die Leitung (19), die untere Drehdurchführung (16) und die Hohlwelle (21) in die Bodenkammer (3) geleitet, steigt aus dieser in die Innenräume der Mäntel (4, 12) und kondensiert hier. Das in die obere und untere Kammer (3, 10) abgeschleuderte Kondensat sammelt sich in deren peripheren Außenräumen, die über die gleichmäßig über dem Rotorumfang verteilt angeordneten Röhrchen (11) miteinander kommunizieren. Aus dem Sammelraum (2) wird das Kondensat mittels Schälrohr (22) ausgeschält und nach außen hin über die Leitung (18) abgeführt. Über die Keilriemenscheibe (15) wird der Rotor angetrieben.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung ist bis auf das Führungssystem für das flüssige Heizmedium in Aufbau und Wirkungsweise identisch mit der in Fig. 2 gezeigten: Der flüssige Wärmeträger (24, 24'), z.B. Heißwasser, fließt über die obere Drehdurchführung (25) und Hohlwelle (26) in die obere konische Verteilerkammer (23), vier aus dieser durch die;doppelwandigen Zylinder bzw. Konen (4, 12) in die untere Sammelkammer (30), aus der er über die untere Hohlwelle (29) und Drehdurchführung (29') aus der Vorrichtung läuft. Im Gegensatz zur Vorrichtung in Fig. 2 kommunizieren bei dieser Vorrichtung die Zylinder- bzw. Konuskammern zwischen den Mänteln (4, 12) mit dem Gehäuse innern über stegförmig alternierend (23,30) oben und unten in die Sammel- und Verteilerkammeryeingesetzte Röhrchen (28). Der Rotor ist beidseitig, d.h.
  • kopf- (27') und fuß- (27) gelagert und wird über die Keilriemenscheibe (15) von unten angetrieben.
  • Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung hat folgenden Aufbau und folgende Wirkungsweise: Den oben fliegend gelagerten (45), d.h. hängenden, kopfgetriebenen 44) Rotor bilden in diesem Fall fünf zylindriscne bzw. vier konische, frei nach unten kragende, koaxiale, doppelwandige Mäntel (38, 46), der doppelwandige, als Kammer ausgebildete Deckel (59 und die antreibende obere Hohlwelle (42). Über den Stutzen (41) und die Drehdurchführung (43) wird der Heizdampf durch die Hohlwelle (42) in die Kammer (5') geleitet, aus der er in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel (38, 46) strömt und hier kondensiert. Das in die Kammer (5) abgeschleuderte Kondensat wird im sammelraum (2) gesammelt und mittels Schälrohr (40) ausgeschält und nach außen hin abgeleitet. Den Stator bilden die Bodenkammer (35), hier vier doppelwandige Zylinder bzw. drei doppelwandige Konen (37, 47), die Dampfzuführleitung (32), die Kondensatabführleitung (33) und die Halterung (36). Der in die Bodenkammer (35) geleitete Dampf steigt in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel und kondensiert in diesen. Das Kondensat fließt zurück in die Kammer (35), über deren schrägen Boden zum seitlichen Ablaufstutzen (34) und über die Ablaufleitung (33) aus der Vorrichtung.
  • Rotor und Stator, beide kammartig berührungslos ineinandergreifend, sind vom Gehäuse (1) umgeben. Die Lösung wird über die zentral von unten durch die Stator-Bodenkammer (35) bis unmittelbar unterhalb der unteren Wandung der Rotordeckelkammer (3) führende Zulaufleitung (31) in den Rotor eingespeist und fließt den Pfeilen entsprechend zickzacktörmig radial von innen nach außen durch die koaxialen Mäntel von Rotor und Stator Die durch die Mäntel abgeteilten Zylinder- bzw. Konuskammern kommunizieren jeweils mit der benachbarten über die alternierend oben und unten am Kopfende der Mäntel bestehenden Ringspalte (39). Durch die stegförmigen Rohrstücke (48) gelangen die Brüden aus den Zylinder- bzw Konuskammern ins Gehäuseinnere und aus diesem in bekannter Weise zur Vakuumpumpe Bei der Fig. 5 dargestellten Vorrichtung besteht der Rotor aus einem einwandigen Deckel (5) und fünf bzw.
  • vier einwandigen zylindrischen bzw. konischen Mänteln (49, 50). Die abgeteilten Zylinder- bzw. Konuskaamern kommunizieren mit dem Gehäuse innern über die Rohrstücke (6). Die Lösung läuft wieder zentral von oben über die Zuführleitung (9) auf die Schleuderscheibe (8) und auf pfeilmarkiertem Wege in bekannter Weise durch die Vorrichtung. In dem übrigen Aufbau und der Wirkungsweise stimmt diese mit der in Fig. 4 dargestellten#über#in.

Claims (42)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen von Lösungen Patentansprüche 1. Verfahren zum Eindampfen von Lös#n#-# mit unterschiedlichem Trockensubstanzgehalt zu Konzencbaten, wobei die Lösung in dünner Schicht rotierend und gleichzeitig translatorisch auf einem rotationssymmetrischen Mantel bewegt, dabei beheizt und einem Vakuum ausgesetzt wird, und #die durch die Verdampfung entstehenden Brüden abgesaugt werden, s durch gekennzeichnet, daß die Lösung am Anfang eines inneren Mantels auf diesen innen aufgegeben wird und sich il dünner Schicht zum Ende des Mantels hin bewegt, von dessen Ende auf den inneren Anfang des radial nächstfolgenden koaxialen Mantels abgeschleudert wird, auf diesem zu dessen Ende hin entlang fließt, wiederum auf de@ inneren Anfang des radial nächstfolgenden koaxialen Mantels abgeschleudert wird u.s.w.
    und schließlich nach zickzackförmigem, nacheinander erfolgendem axialem inneren Uberflieben weiterer radial aufeinander folgender koaxialer Mäntel vom äußersten Mantel gegen die Wandung eines Gehäuses abgeschleudert und in diesem gesammelt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsfilm zylindrisch ausgebildet wird und jeweils auf seinem axialen Fließweg innen über einen rotierenden zylindrischen Mantel einer konstanten, von der Fliehbeschleunigung abhängigen treibenden Kraft ausgesetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Dünnschicht in axialer Richtung fließende Lösung jeweils beim uebergang von einem zum nächstfolgenden Mantel auf Null abgebremst und dann in entgegengesetzter Richtung wieder auf Endgeschwindigkeit beschleunigt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung beim Ubergang von einem auf den nächstfolgenden Mantel in feinsteirröpfchen zerrissen wird und diese mit hoher Energie auf letzterem aufschlagen.
  5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von Mantel zu Mantel die Fliehbeschleunigung in Stufen steigt.
  6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel mit kondensierendem Dampf oder mit einem flüssigen Wärmeträger beheizt werden.
  7. 7.Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf ihrem Zickzack- Weg radial von innen nach außen durch die koaxial angeordneten doppelwandigen, beheizten Mäntel abwechselnd auf einem rotierenden Mantel beschleunigt und auf dem nächstfolgenden stillstehenden verzögert wird.
  8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf ihrem Zickzack-Weg radial von innen nach außen durch die koaxial angeordneten Mäntel abwechselnd auf einem rotierenden,einwandigen Mantel beschleunigt und auf dem nächstfolgenden stillstehenden doppelwandigen verzögert wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung lediglich während der Verzögerungsphasen beheizt wird.
  10. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 7, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit kondensierendem Dampf beheizt wird.
  11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral zulaufende Lösung über eine Schleuderscheibe kraft- oder formschlüssig auf den inneren Umfang des innersten Mantels rotationssymmetrisch und gleichmäßig aufgeschleudert wird.
  12. 12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 mit einem Mantelpaket innerhalb eines evakuierten Gehäuses, wobei dieses Pake#aus koaxial angeordneten Mänteln besteht, auf deren Jeweils innerer Oberfläche die einzudampfende Lösung in dünner Schicht fließt, dadurch gekennzeichnet, daß die im Durchmesser abgestuft größer werdenden Mäntel mit radialem Abstand voneinander koaxial angeordnet und hintereinander bzw. in Reihe geschaltet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel zu einem Rotor zusammengefaßt und synchron rotierend angeordnet sind.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel doppelwandig ausgebildet und beheizt sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel (4) zylindrisch ausgebildet sind.
  16. 16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel (12) als alternierend nach unten oder oben divergierende Konen ausgebildet sind.
  17. 17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Mäntel (4, 12) koaxiale, hintereinander geschaltete Zylinder- oder Konuskammern abgeteilt sind, die jeweils über alternierend am Kopf- oder Fußende der Mäntel durch diese führende, über dem Umfang gleichmäßig verteilte Röhrchen (13) miteinander kommunizieren bzw. die äußerste Kammer mit dem Gehäuse kommuniziert.
  18. 18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in oder durch die Hohlräume jeweils zwischen den beiden Wandungen der doppelwandigen Mäntel (4, 12) als Heizmedium kondensierender Dampf oder flüssiger Wärmeträger geführt ist.
  19. 19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 1S, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beheizung mit kondensierendem Dampf an das untere Ende der Mäntel (4, 12) eine mitrotierende Kammer (3) sich anschließt, die mit den Innenräumen der doppelwandigen Mäntel (4, 12) kommuniziert.
  20. 20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beheizung mit kondensierendem Dampf das in den Innenräumen der doppelwandigen Mäntel (4, 12) entstehende Kondensat in die untere Kammer (3) abgeschleudert, aus deren peripherem Sammelraum (2) mittels eines Schälrohrs (22) ausgeschält und weggeführt wird.
  21. 21.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beheizung mit kondensierendem Dampf dieser zentral durch die das Schälrohr (22) (3) umgebende Hohlwelle (21) von unten in die Kammervgeleitet wird, aus der er in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel (4, 12) hochsteigt.
  22. 22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, 16 bis 19 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei dampfbeheizten, alternierend nach unten und oben konisch divergierend ausgebildeten, doppelwandigen Mänteln (12) an deren unteres und oberes Ende sich jeweils eine mitrotierende Kammer (3, 10) anschließt, die einmal mit den Innenräumen der doppelwandigen Konen (12), zum anderen miteinander über mehrere rotationssymmetrisch an ihrer Peripherie angeordnete Rohre (11) kommunizieren.
  23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Innenräumen der doppelwandigen Konen (12) entstehende Kondensat abwechselnd in die miteinander kommunizierende obere und untere Kammer abgeschleudert und aus dem peripheren Sammelraum (2) der letzteren mittels Schälrohr ausgeschält und abgeführt wird.
  24. 24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beheizung mit flüssigem Wärmeträger an das obere und untere Ende der Mäntel (4, 12) sich jeweils eine mitrotierende Kammer (23, 30) anschließt, deren Kreisringquerschnitt in radialer Richtung stark konisch, ideal überproportional mit zunehmendem Radius abnimmt.
  25. 25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 18 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beheizung mit flüssigem Wärmeträger dieser von außen über die obere Hohlwelle (26) in die obere konische Verteilerkammer (23) zugeführt, aus dieser in die Innenräume der doppelwandigen Mäntel (4, 12) fließt, aus diesen nach unten in die untere konische Sammelkammer (30) strömt und aus dieser über die (2# untere Hohlwelle«-nach außen hin abfließt.
  26. 26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 251 dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor unten fliegend bzw. einseitig (Fig. 2, Pos. 20, 20') oder beidseitig (Fig. 3, Pos. 27, 27') gelagert ist.
  27. 2?. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 mit einem Mantelpaket innerhalb eines evakuierten Gehäuses, wobei dieses Paket aus koaxial angeordneten Mänteln besteht, auf deren Jeweils innerer Oberfläche die einzudampfende Lösung in dünner Schicht fließt, dadurch gekennzeichnet, daß die im Durchmesser abgestuft größer werdendens mit radialem Abstand voneinander koaxial angeordneten und hintereinander bzw. in Reihe geschalteten Mäntel vom Paketinnern nach außen hin gesehen abwechselnd rotierend und stillstehend angeordnet sind.
  28. 28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator aus Boden (35) und mehreren nach oben hin frei kragenden, doppelwandigen, beheizten Mänteln (37, ###### '19, ####### besteht.
  29. 29. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 und 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (35) als doppelwandige Dampfkammer ausgebildet ist, die mit denKdoppelwandigen Mäntel (37, 47) kommuniziert, in die die Leitung (32, 32') für den Heizdampf hineinragt, deren untere Wandung zum seitlichen Kondensatablaufstutzen (34) hin schräg geneigt ist, und durch die die Produktzuleitung (31) führt.
  30. 30. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der fliegend kopfgelagerte, hängende Rotor aus Deckel (5 bzw.
    55 und mehreren nach unten hin frei kragenden Mänteln (38, 46 bzw , 50) besteht.
  31. 31. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel (38, 46) des Rotors doppelwandig ausgebildet und beheizt sind.
  32. 32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27, 30 und 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5t des Rotors als Dampfkammer ausgebildet ist, die mit den Innenräumen der Rotormäntel kommuniziert.
  33. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der periphere Bereich der Dampfkammer (# als Kondensatsammelraum (2) ausgebildet ist, in den hinein ein Schälrohr (40) ragt.
  34. 34. Vorrichtung nach den Ansprüchen 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Schälrohr (40) durch die obere Hohlwelle (42) geführt ist und daß die Produktzuleitung (31) von unten her durch die Dampfkammer (35) des Stators zentral bis kurz unterhalb der unteren Wandung der Rotordampfkammer 055 geführt ist.
  35. 35. Vorrichtung nach den Ansprüchen 27 und 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5) und die Mäntel @9,50) einwandig ausgebildet sind.
  36. 36. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel von Rotor und Stator kammartig berührungslos so ineinandergreifen, daß sich Jeweils zwischen rotierendem und stehendem Mantel Kammern von gleich großer radialer Breite ergeben.
  37. 37. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Kopfenden der frei kragenden Mäntel des Rotors und Stators jeweils mit dem Deckel (5 bzw. 5) des ersteren und Boden (35) des letzteren Ringspalte (39) alternierend oben und unten bilden, über die jeweils die Kammern zwischen den Mänteln kommunizieren.
  38. 38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel von Rotor und Stator entweder zylindrisch (37, 38 bzw. 49, 37) oder beim Stator ausschließlich nach oben (47) beim Rotor ausschließlich nach unten #6 bzw. 50) konisch divergierend sind.
  39. 39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 30 und 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die zentral von oben her über ein Zulaufrohr (9) in den Rotor eingespeiste Lösung auf eine glatte oder mit Leitrippen bestückte Schleuderscheibe (8) trifft, die mit kurzem axialem Abstand zum Rotordeckel / (5, 10 oder 23) an diesem befestigt ist.
  40. 40. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 23, 26 bis 30 und 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß den Fig. 2, 5 bei ein- und doppelwandigem Rotordeckel (5, 10) in diesen jeweils mehrere, auf einem zwischen dem Innen- und Außenradius einer Zylinder- oder Konuskammer liegenden Radius gleichmäßig über dem Umfang verteilte Offnungen gebohrt oder Rohrstücke (6, 6') eingesetzt sind, über die die Zylinder- oder Konuskammern jeweils mit dem das Mantelpaket umgebenden Gehäuseinnern kommunizieren.
  41. 41. Vorrichtung nach den Ansprüchen 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. 3 bei doppelwandigem Rotordeckel und -boden (23, 30) durch diese Rohrstücke (28) stegförmig führen, die jeweils gleichmäßig über dem Umfang verteilt auf einem Radius zwischen Innen- und Außenradius einer Zylinder- oder Konuskammer alternierend oben oder unten liegen und über die letztere somit mit dem Gehäuseinnern alternierend oben oder unten kommunizieren.
  42. 42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 34 und 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Fig. 4 bei doppelwandigem Statorboden (35) in diesen jeweils mehrere auf einem zwischen Innen- und Außenradius einer Zylinder- oder Konuskammer liegenden Radius gleichmäßig über dem Umfang verteilte Rohrstücke (48) eingesetzt sind, über die die Zylinder- oder Konuskammern jeweils mit dem Gehäuseinnern kommunizieren.
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