DE3334640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen eines Flüssigkeitsgemisches oder einer Lösung durch Überführen eines Teils des Flüssigkeitsgemisches oder eines Teils des Lösungsmittels der Lösung in die Dampfphase und an­ schließendes Kondensieren des erzeugten Dampfes, wobei das benetzende Flüssigkeitsgemisch oder die benetzende Lösung in Kontakt mit einer (mikro-)porösen Trennwand gebracht wird, durch deren Poren oder Dampf, nicht dagegen das Flüssigkeits­ gemisch oder die Lösung hindurchtreten gelassen wird.

Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 16 19 749 bekannt.

Voraussetzung für die Durchführung dieses bekannten Verfahrens war bisher, daß die poröse Trennwand durch das Flüssigkeitsgemisch bzw. die Lösung nicht benetzbar, also lyophob oder hydrophob, war, da das Eintreten von Flüssigkeit in die Poren der porösen Trennwand oder gar ein Hindurchtreten von Flüssigkeit durch die poröse Trenn­ wand unter allen Umständen vermieden werden muß. Aus diesem Grund war das eingangs beschriebene, gattungsgemäße Ver­ fahren bisher nicht für solche Flüssigkeitsgemische oder Lösungen geeignet, die unter den gegebenen Verfahrensbe­ dingungen die poröse Trennwand benetzen. Darüber hinaus wude das bekannte Verfahren stets so durchgeführt, daß der Dampftransport durch die Poren der porösen Trennwand möglichst wenig oder gar nicht durch in den Poren vor­ handenes (d. h. verbliebenes und/oder eingeschlepptes) Gas behindert wurde.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren auch für solche Flüssigkeits­ gemische und Lösungen geeignet zu machen, die die poröse Trennwand benetzen.

Dies wird beim gattungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß die Poren der benetzbaren porösen Trennwand destillatseitig mit einem Gas oder Gasgemisch beaufschlagt werden und das Gas oder das Gasgemisch im Gegenstrom zum Dampf durch die Poren der benetzbaren porösen Trennwand geführt wird.

Die treibende Kraft beim erfindungsgemäßen Verfahren ist die Dampfdruckdifferenz zwischen der Flüssigkeitsgemisch- bzw. Lösungsseite und der Destillatseite jeder der Poren der porösen Trennwand. Eine solche Dampfdruckdifferenz wird beispielsweise durch ein entsprechendes Konzen­ trationsgefälle oder dadurch erreicht, daß entweder das Destillat in dampfförmigem Zustand fortlaufend von der porösen Trennwand fortgeführt wird oder die Destillatseite der porösen Trennwand ständig mit einer Flüssigkeit be­ aufschlagt wird, die eine niedrigere Temperatur als das Flüssigkeitsgemisch bzw. die Lösung hat und die das dann auf der Destillatseite der Poren der porösen Trennwand kondensierende Destillat aufnimmt, also durch eine Temperaturdifferenz zwischen dem Flüssigkeitsgemisch bzw. der Lösung und dem Kondensat. Vorzugsweise besteht diese Kühl- oder Schleppflüssigkeit aus kondensiertem gekühltem Destillat selbst. Auf diese Weise wird ein Vermischen des Destillats mit einer anderen Flüssigkeit vermieden. Dies ist insbesondere dann von großem Vorteil, wenn das Destillat selbst das eigentliche Verfahrenserzeugnis ist.

Der das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnende Gasstrom wird in vorteilhafter Weise durch Erzeugen einer Druck­ differenz zwischen der Destillatseite und der Flüssig­ keitsgemisch- bzw. Lösungsseite bewirkt, wobei der höhere Druck auf der Destillatseite eingestellt wird. Eine solche Druckdifferenz kann durch Erzeugen von Unterdruck auf der Lösungs- bzw. Flüssigkeitsgemischseite und/oder durch Erzeugen von Überdruck auf der Destillatseite erzeugt werden. Dies gilt auch, wenn die Destillatseite der po­ rösen Trennwand mit Flüssigkeit, beispielsweise konden­ siertem Destillat, beaufschlagt wird. In diesem Falle kann ein ausreichender Gasstrom durch die Poren der porösen Trennwand beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß in die unter einem höheren Druck als das zu trennende Flüssigkeitsgemisch bzw. die Lösung stehende Flüssigkeit (Kondensat) das Gas oder Gasgemisch, wozu auch Luft oder Gas/Luft-Gemische zählen, in ausreichender Menge einge­ leitet wird.

Zum Erzeugen des Gasstroms durch die Poren der porösen Trennwand kann ein Gas oder Gasgemisch verwendet werden, welches sich dem zu trennenden Flüssigkeitsgemisch bzw. der Lösung und dem Destillat gegenüber inert verhält und/oder welches nur in geringen Mengen in den Flüssig­ keiten löslich ist, mit welchen es in Berührung kommt. Falls gewünscht, können jedoch auch solche Gase ver­ wendet werden, die eine Veränderung des Flüssigkeits­ gemisches bzw. der Lösung oder einer der Komponenten des­ selben bewirken, also beispielsweise mit diesen chemisch reagieren. Bei Verwendung eines Gases, dessen Löslichkeit in der auf der Destillatseite verwendeten Flüssigkeit sehr hoch ist, ist darauf zu achten, daß ein ausreichender Gasüberschuß eingestellt wird, damit genügend ungelöstes Gas in der Flüssigkeit zum Erzeugen des Gasstroms durch die poröse Trennwand übrigbleibt. Durch eine hohe Löslich­ keit des verwendeten Gases in dem zu trennenden Flüssig­ keitsgemisch wird der Gasstrom durch die poröse Trennwand gegebenenfalls noch verstärkt, was unter Umständen von Vorteil sein kann.

Die durch die Poren der porösen Trennwand dem Dampf entgegenströmende Gasmenge darf dabei verständlicher Weise nicht so groß gewählt werden, daß der Dampfdurchtritt unnötig stark behindert wird, sondern sie braucht nur so groß zu sein, daß das Eintreten von Flüssigkeit (Flüssigkeitsgemisch oder Lösung) mit ausreichender Sicherheit vermieden wird. Die hierzu erforderliche Gas­ menge, die von der Größe der porösen Trennwand, der Größe der Poren, der Gesamtfläche der Poren-Querschnittsflächen, der Benetzbarkeit der porösen Trennwand, der Temperatur, der Art des Gases und anderen Stoff- und Verfahrens­ parametern abhängt, läßt sich auf einfache Weise ermitteln. So beispielsweise, indem vor dem Beaufschlagen der porösen Trennwand mit der zu behandelnden Flüssigkeit ein beliebig hoher Gasstrom eingestellt wird und dieser nach dem Beauf­ schlagen der porösen Trennwand mit der Flüssigkeit und nach Erreichen der gewünschten Verfahrensparameter der Gasstrom durch Absenken des Gasdruckes solange reduziert wird, bis ein geringfügiger Flüssigkeitsdurchtritt durch die poröse Trennwand gerade einsetzt. Es liegt dann im Ermessen des Durchschnittsfachmannes, um welchen Betrag er diesen nicht mehr ausreichenden Druck erhöht, um eine sichere Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu gewährleisten.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so geführt werden, daß der durch die Poren hindurchgetretene Dampf unmittel­ bar im Bereich der porösen Trennwand kondensiert. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die poröse Trennwand auch auf ihrer Destillatseite mit einer, möglichst dem Dampfkondensat entsprechenden, Flüssigkeit beaufschlagt wird, die eine Temperatur hat, mit der die erfindungs­ gemäße Verfahren bewirkende Dampfdruckdifferenz zwischen der Flüssigkeitsgemisch- bzw. Lösungsseite und der Konden­ satseite jeder Pore der porösen Trennwand erreicht wird. Voraussetzung für diese Art der Verfahrensführung ist, daß die Flüssigkeit auf der Kondensatseite die poröse Trenn­ wand nicht benetzt.

Es ist jedoch auch möglich, den Dampf nach Austritt aus den Poren der porösen Trennwand wegzuführen oder zunächst durch einen mit einem Gas oder Gasgemisch gefüllten Raum zu führen oder diffundieren zu lassen und ihn danach an einer gekühlten Fläche kondensieren zu lassen.

Wie bereits oben ausgeführt, kann die das Verdampfen be­ wirkende Dampfdruckdifferenz in den meisten Fällen durch eine Temperaturdifferenz zwischen der Lösungs- bzw. Flüs­ sigkeitsgemischseite (wärmere Seite) und der Destillat­ seite (kältere Seite) erzeugt werden. Die poröse Trenn­ wand wirkt hierbei in vorteilhafter Weise zusätzlich als wärmeisolierende Schicht, wobei bei horizontaler Anord­ nung der porösen Trennwand und einer Strömungsführung, bei der sich die warme Seite oberhalb der kälteren befindet, zusätzlich der Vorteil besteht, daß eine den Dampftrans­ port auf der Destillatseite störende natürliche Konvektion in dem an die poröse Trennwand grenzenden mit einem Gas oder Gasgemisch und dem Destillatdampf gefüllten Raum fast völlig unterbunden wird. Eine solche störende Konvektion tritt auf, wenn zwischen der Oberfläche der Lösung bzw. des Flüssigkeitsgemisches und dem Dampfraum ein ungehinderter Wärme- und Stoffaustausch stattfinden kann, so wie dies beispielsweise in üblichen Destillationsgefäßen oder -bla­ sen und ganz besonders in sog. Fallfilmverdampfern der Fall ist. Bei der Beaufschlagung der Destillatseite der porö­ sen Trennwand mit Flüssigkeit, beispielsweise kondensiertem Destillat, statt mit dampfförmigem Destillat besteht der Vorteil in der Verwendung einer porösen Trennwand unter anderem darin, daß die Diffusionswege für den Destillatdampf verhältnis­ mäßig kurz sind und das erforderliche Getrennthalten von zu trennendem Flüssigkeitsgemisch bzw. Lösung und Konden­ sat dabei mit großer Sicherheit zeitlich unbegrenzt gewährt ist.

Zur Durchführung des Verfahrens ist es nicht erforderlich, daß in dem zu trennenden Flüssigkeitsgemisch bzw. der Lösung Siedezustand herrscht.

Der aus Lösungen austretende Dampf besteht bekanntlich im allgemeinen fast ausschließlich aus reinem Lösungs­ mittel, z. B. Wasser, während die gelösten (festen) Stoffe darin allenfalls in Spuren zu finden sind und praktisch vollständig in der Lösung zurückbleiben.

Anders dagegen verhält es sich üblicherweise bei Flüssig­ keitsgemischen. Bei Zweistoffflüssigkeitsgemischen bei­ spielsweise besteht auch der daraus austretende Dampf aus beiden Komponenten. Hat dabei der eine Stoff einen niedrigeren Siedepunkt als der andere, so stellt dieser in der Regel die flüchtigere Komponente dar.

Läßt man über einem solchen Flüssigkeitsgemisch ein Dampf­ gemisch entstehen, so ist die Konzentration des flüchti­ geren Stoffes in der Dampfphase im allgemeinen höher als in dem in der flüssigen Phase verbliebenen restlichen Flüssigkeitsgemisch, d. h. er ist dort angereichert. Wird dieser Dampf kondensiert, so erhält man ein Flüssigkeits­ gemisch, welches dieselbe Zusammensetzung aufweist wie der Dampf, d. h. in welcher der flüchtigere Stoff eben­ falls angereichert ist. Dieses Verhalten von Flüssig­ keitsgemischen bietet die Möglichkeit, durch wiederholtes Destillieren der auf diese Weise erhaltenen Fraktionen mit unterschiedlicher Zusammensetzung Flüssigkeitsge­ mische in ihre Komponenten zu zerlegen, also zu trennen. Diese Art des Trennens von Flüssigkeitsgemischen ist all­ gemein unter dem Begriff fraktionierte Destillation und bei kontinuierlicher Fahrweise als Rektifikation bekannt. Flüssigkeitsgemische, bei denen die Zusammensetzung, also der Anteil jeder der Komponenten, in dem aus dem Gemisch austretenden Gemischdampf die gleiche ist wie in dem Gemisch selbst werden azeotrope Gemisch genannt. Solche Gemische lassen sich nicht ohne weiteres durch Destillieren in ihre reinen Komponenten oder in Fraktionen mit anderen Zusammensetzungen zerlegen. Die Zusammensetzung in der jeweiligen Dampfphase läßt sich aber in jedem Fall durch Veränderung des Drucks oder der Temperatur verändern.

Die graphische Darstellung der Dampfkonzentration über der Flüssigkeitskonzentration ist allgemein unter der Bezeichnung McCabe-Thiele-Diagramm bekannt. Sie kann durch Messungen oder Berechnungen ermittelt werden. Die Verfahren hierzu sind bekannt (beispielsweise E. Kirschbaum, Destillier- und Rektifiziertechnik, Springer-Verlag 1960; Lueger, Lexikon der Technik, Deutsche Verlagsanstalt Stuttgart 1960, Band I, siehe "Destillation" und Band 16, siehe "McCabe-Thiele-Diagramm", "Rektifikation", "Rektifikation mit Hilfsstoffen", "Rektifizierapparat" und "Siedegleichgewicht"; desgleichen Ullmanns Encyklo­ pädie der technischen Chemie, Verlag Chemie Weinheim/ Bergstraße, Band 1 Allgemeine Grundlagen der Verfahrens- und Reaktionstechnik 1972, Band 2 Verfahrenstechnik I (Grundoperationen) 1972 und Band 3 Verfahrenstechnik II und Reaktionsapparate 1973).

Es wurde nun überraschend gefunden, daß sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Flüssigkeitsgemischen eine von der im Gleichgewichtszustand herrschenden ab­ weichende Dampfzusammensetzung einstellen läßt, das heißt, daß sich eine andere Gleichgewichtskurve im McCabe-Thiele- Diagramm ergibt, als bei der üblichen Destillation ohne entgegengerichteten Gasstrom. Dies bedeutet, daß es so­ mit in vorteilhafter Weise möglich ist, mit dem er­ findungsgemäßen Verfahren nunmehr auch solche Gemische auf einfache Weise zu trennen, die bei den angewendeten Verfahrensparametern (Druck, Temperatur) üblicherweise azeotropes Verhalten zeigen, da das hierbei anfallende Destillat eine andere Zusammensetzung hat als das übrig­ bleibende Flüssigkeitsgemisch (= Rückstand). Die beiden hierbei anfallenden Gemischfraktionen des ursprünglichen Flüssigkeitsgemisches können dann beispielsweise mit her­ kömmlichen Destillations- oder Rektifikatonsverfahren weiter zerlegt werden.

Flüssigkeitsgemische wiederum, die bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens azeotropes Verhalten zeigen, lassen sich im allgemeinen ohne weiteres nach herkömm­ lichen Verfahren trennen. Dies läßt sich folgendermaßen erklären:
Ermittelt man für Zweistoff-Flüssigkeitsgemische in her­ kömmlicher Weise die Dampfzusammensetzung (Dampfkonzen­ tration) für unterschiedliche Gemischzusammensetzungen (Flüssigkeitskonzentrationen), also das sogenannte McCabe-Thiele-Diagramm, und trifft man dabei auf eine Gemischzusammensetzung mit azeotropem Verhalten, so gibt es im allgemeinen noch eine weitere Gemischzusammensetzung, bei welcher nur beim erfindungsgemäßen Verfahren Azeo­ tropie auftritt.

Der bei herkömmlichen Destillations- bzw. Rektifikations­ verfahren gegebenenfalls auftretende azeotrope Punkt läßt sich somit also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren umgehen und umgekehrt.

Die Tatsache, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Destillat eine andere Zusammensetzung aufweist als bei Anwendung herkömmlicher Verfahren, kann unter Umständen in vorteilhafter Weise auch dazu benutzt werden, die Bodenzahl in Rektifizierkolonnen zu reduzieren, dann nämlich, wenn mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bereits zwei Gemischfraktionen erhalten werden, die bei herkömmlichen Verfahren erst nach mehreren Stufen erreicht werden.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird im Vergleich zu üblichen Destillationsverfahren die Anreicherung der flüchtigeren Gemischkomponente durch eine Anreicherung derjenigen Komponente überlagert, die das geringere Molekulargewicht aufweist. Dies hat zur Folge, daß bei­ spielsweise bei einem Gemisch aus Wasser und einem nied­ riger siedenden Alkohol die üblicherweise stattfindende Anreicherung des Alkohols im Dampf und dem daraus ge­ bildeten Kondensat beim erfindungsgemäßen Verfahren in einem weniger ausgeprägten Maße erfolgt; d. h. das beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallende Kondensat enthält vergleichsweise weniger Alkohol, als es unter sonst gleichen Temperatur- und Druckbedingungen ohne den er­ findungsgemäß entgegengerichteten Gasstrom enthalten würde. Bei einem Flüssigkeitsgemisch, bei dem die flüchtigere Komponente auch das geringere Molekulargewicht aufweist, müßte demzufolge mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine verstärkte Anreicherung dieser Komponente zu erreichen sein.

Unter Flüssigkeitsgemisch bzw. Lösung werden im Sinne der vorliegenden Erfindung auch Säuren, Flüssigkeiten, die organische oder anorganische Teilchen in ungelöster Form, auch im submikroskopischen Bereich, Mikroorganismen und dergleichen enthalten, Extrakte, Emulsionen und der­ gleichen verstanden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist demnach zum Behandeln all derjenigen Flüssigkeiten ge­ eignet, bei denen unter den zuvor genannten Bedingungen wenigstens ein teilweises Abtrennen wenigstens eines Bestandteils dieser Flüssigkeit erfolgt. Dabei kann das gewünschte Endprodukt die aufkonzentrierte Lösung bzw. das von wenigstens einer Komponente ganz oder teilweise befreite Flüssigkeitsgemisch und/oder das dampfförmige oder kondensierte Destillat sein.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Trennwand kann in ebener oder nichtebener, beispielsweise gewölbter, gewellter oder geschlossener Form vorliegen, also beispielsweise plattenförmig, schlauchförmig, rohrförmig oder als Hohlfaden bzw. Hohlfaser, wobei mehrere solcher Körper die poröse Trennwand bilden können. Die poröse Trennwand kann dem­ nach also beispielsweise auch in Form wenigstens eines Rohr- oder Hohlfadenbündels vorliegen.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete poröse Trennwand kann aus einem metallischen oder nichtmetallischen Werkstoff wie Keramik, Asbest, Silikaten, Mineralstoffen, Cellulose, Celluloseacetat, Nylon, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen, Polyäthylen, Polyvinylidenfluorid, Polyvinylchlorid usw. oder Mischungen daraus, bestehen.

Als poröse Trennwand können insbesondere auch künstlich hergestellte poröse oder mikroporöse Membranen verwendet werden, die als Flachmembran (Flachfolie), Schlauch­ membran (Schlauchfolie), Rohr oder Hohlfaden bzw. Hohl­ faser vorliegen können.

Die am erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Flüssig­ keiten können im wesentlichen ruhen oder durch Rührein­ richtungen bewegt werden und/oder strömen, wobei auch hier die üblichen Strömungsformen wie Gleichstrom, Gegenstrom, Kreuzstrom oder jeder sich daraus ergebende Mischstrom, welcher auch immer sich davon als zweckmäßig erweist, eingestellt werden kann.

Die gegebenenfalls notwendige Aufheizung oder Kühlung der am erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase kann im Bereich der porösen Trennwand, aber auch an beliebiger anderer Stelle erfolgen. Auch ist eine wenigstens teilweise Rückgewinnung der durch die gegebenenfalls durchgeführte Kondensation des Destillat­ dampfes freiwerdenden Wärmemenge, beispielsweise zum Vor­ wärmen des Flüssigkeitsgemisches bzw. der Lösung, möglich. Zu diesem Zweck können beispielsweise auch Wärmepumpen eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch mehrstufig durch­ geführt werden, d. h. der in einer Stufe anfallende Rück­ stand (aufkonzentrierte Lösung bzw. an flüchtiger Komponente verarmtes Flüssigkeitsgemisch) und/oder das kondensierte Destillat können in einer nachgeschalteten Stufe wiederum dem erfindungsgemäßen Verfahren unter­ worfen werden. Darüber hinaus kann es auch als Vor-, Zwischen- oder Endstufe eines anderen üblichen Verfahrens eingesetzt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Umgehung des azeotropen Punktes eines Flüssigkeitsgemisches verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, besteht im wesentlichen wenigstens aus einem Behälter, einer porösen Trennwand, die den Behälter in zwei Kammern unterteilt, wovon die eine Kammer zur Aufnahme des benetzenden Flüssig­ keitsgemisches oder der benetzenden Lösung und die andere Kammer zur Aufnahme des dampfförmigen oder flüssigen (kondensierten) Destillates bestimmt ist, und weist er­ findungsgemäß eine Einrichtung zum Zuführen von Gas in die Kammer zur Aufnahme des aus der benetzbaren porösen Trennwand austretenden Destillates auf.

Darüber hinaus kann wenigstens eine Kammer der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung an eine Unter- oder Überdruck er­ zeugende Einrichtung angeschlossen sein und/oder Rohr­ leitungen zum Zu- bzw. Abführen der am erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Flüssigkeiten, Dämpfe oder Gase aufweisen, wobei alle mit Unter- oder Überdruck betriebenen Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung in nach außen ge­ schlossener Bauform ausgeführt sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann darüber hinaus die je nach Bedarf erforderlichen Meß-, Regel- und Über­ wachungseinrichtungen aufweisen, die dem Fachmann bekannt sind und in beliebiger Auswahl zur Verfügung stehen. Das gleiche gilt für gegebenenfalls erforderliche Fördermittel zum gegebenenfalls erwünschten Zu- oder Abführen der am Verfahren beteiligten Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Lösung bzw. das Flüssigkeitsgemisch und/oder das Kondensat einmal oder mehrmals, das heißt im Kreislauf, an der porösen Trennwand vorbeigeführt bzw. durch die entsprechenden Kammern hindurchgeführt werden und nur Teilströme der auf diese Weise erzeugten Umwälzmengen zugeführt bzw. abgezweigt werden.

Die Einrichtungen zum Aufheizen und/oder Kühlen der am erfindungsgemäßen Verfahren beteiligten Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase können innerhalb oder außerhalb der hierfür jeweils vorgesehenen Kammer(n) angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch aus mehreren parallel geschalteten Kammern für die einzelnen am Verfahren beteiligten Flüssigkeiten, Dämpfe und Gase bestehen, so wie dies beispielsweise bei einem Rohrbündel der Fall ist.

Auch können Rühreinrichtungen in den Kammern angeordnet sein, wenn sich beispielsweise das Umpumpen einer Flüssig­ keit als nicht zweckmäßig erweisen sollte.

Die poröse Trennwand der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist hinsichtlich ihrer Form und ihres Werkstoffes vor­ zugsweise in der bei der Beschreibung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens bereits beschriebenen Weise ausge­ bildet.

Die Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterliegt im Rahmen üblicher Abmessungen keinen Beschränkungen.

Die Erfindung wird anhand des Ausführungsbeispie­ les für die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in vereinfachter schematischer Darstel­ lungsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer porösen Trennwand.

Von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in Fig. 1 dargestellt: Der Behälter 1, der durch die poröse Trenn­ wand 2 in eine erste Kammer 3 zur Aufnahme des Flüssig­ keitsgemisches bzw. der Lösung und in eine zweite Kammer 4 zur Aufnahme des dampfförmigen oder flüssigen (kondensier­ ten) Destillates unterteilt ist, eine Zuführleitung 5 und eine Abführleitung 6 für das Flüssigkeitsgemisch bzw. die Lösung, eine Zuführleitung 7 und eine Abführleitung 8 für dampfförmiges oder flüssiges (kondensiertes) Destillat oder ein anderes Fluid sowie erfindungsgemäß eine Zuführ­ leitung 9 für Gas und eine Mischeinrichtung 10 zum Ver­ teilen des Gases in der Flüssigkeit, welches auf diese Weise anschließend der Kammer 4 zugeführt wird. Zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kam­ mer 4 ganz oder teilweise mit Flüssigkeit, beispielsweise Destillat, gefüllt sein. Die die Kondensation des durch die Poren der porösen Trennwand 2 diffundierten Dampfes bewirkende Flüssigkeit kann bereits mit einer entsprechend niedrigen Temperatur der Kammer 4 zugeführt werden, es ist jedoch auch möglich, ihr erst in der Kammer 4 Wärme zu entziehen. Auch ist es möglich, die Kondensation des Dampfes an der Behälterwand 11 erfolgen zu lassen, indem diese Wand entsprechend gekühlt wird. In diesem zuletzt genannten Fall und auch, wenn das Destillat dampfförmig aus der Kammer 4 weggeleitet werden soll, kann die Zu­ führungsleitung 7 mit einem nicht dargestellten vor der Mischeinrichtung 10 angeordneten Absperrorgan verschlos­ sen werden. Die Zufuhr des Gases in die Kammer 4 wird dadurch nicht unterbrochen. Je nach Fahrweise kann ein Teil des der Kammer 4 zugeführten Gases auch durch die Abführleitung 8 abgeführt werden.

Bei Verwendung einer nichtbenetzenden Flüssigkeit zum Kondensieren des aus den Poren der porösen Trennwand 2 austretenden Dampfes kann die Kammer 4 teilweise aber auch ganz gefüllt sein, wobei im zuletzt genannten Fall die Flüssigkeit die poröse Trennwand 2 ohne weiteres be­ rühren kann. Bei Verwendung einer die poröse Trennwand 2 benetzenden Kühlflüssigkeit darf diese die poröse Trenn­ wand 2 nicht berühren, das bedeutet, daß zwischen der Flüssigkeitsoberfläche und der porösen Trennwand 2 ein mit Dampf und Gas gefüllter Zwischenraum eingestellt wer­ den muß.

Die in Fig. 1 dargestellte horizontale An­ ordnung der porösen Trennwand ist zwar nicht zwingend, sie bewirkt jedoch in vorteilhafter Weise, daß eine den Dampftransport durch die Kammer 4 gegebenenfalls störende natürliche Konvektion weitestgehend unterbunden wird.

Claims (2)

1. Verfahren zum Trennen eines Flüssigkeitsgemisches oder einer Lösung durch Überführen eines Teils des Flüssig­ keitsgemisches oder eines Teils des Lösungsmittels der Lösung in die Dampfphase und anschließendes Kondensieren des erzeugten Dampfes, wobei das benetzende Flüssigkeits­ gemisch oder die benetzende Lösung in Kontakt mit einer (mikro-)porösen Trennwand gebracht wird, durch deren Poren der Dampf, nicht dagegen das Flüssigkeitsgemisch oder die Lösung hindurchtreten gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Poren der benetzbaren porösen Trennwand destillatseitig mit einem Gas oder Gasgemisch beaufschlagt werden und das Gas oder Gasgemisch im Gegen­ strom zum Dampf durch die Poren der benetzbaren porösen Trennwand geführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend wenigstens aus einem Behälter, einer porösen Trennwand, die den Behälter in zwei Kammern unterteilt, wovon die eine Kammer zur Aufnahme des benetzenden Flüssigkeitsgemisches oder der be­ netzenden Lösung und die andere Kammer zur Aufnahme des dampfförmigen oder flüssigen (kondensierten) Destillates bestimmt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zuführen von Gas in die Kammer zur Aufnahme des aus der benetzbaren porösen Trennwand austretenden Destillates.