DE3875466T2

DE3875466T2 - Reinigungsanlage fuer kristallisierbare produkte.

Info

Publication number: DE3875466T2
Application number: DE8888440106T
Authority: DE
Inventors: Charles Lassiaz; Gilbert Schwartz
Original assignee: BEFS TECH SA
Current assignee: Litwin sa Rueil Malmaison Fr
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1988-12-21
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2008-12-22
Also published as: EP0323377A1; FR2625110A1; ATE81600T1; FR2625110B1; DE3875466D1; EP0323377B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Reinigung irgendwelches organischen, mineralen oder dgl. kristallisierbaren Produkts, die hauptsächlich einen mit mindestens einem Wärmeaustauscher mit spiralförmigen Kammern versehenen Raffineur umfaßt.
Diese Erfindung betrifft mehr insbesondere die chemischen Industrien. Aus FR-A-2,493,172 sind schon ein Verfahren und eine Anlage zur Reinigung von kristallisierbaren Produkten, ohne Rücksicht auf deren, z. B., minerale oder organische Art, bekannt. Mehr insbesondere besteht das Verfahren darin, das zu reinigende Produkt nach einem optimisierten Temperaturenprogramm so abzukühlen, daß dessen Erstarrung und die Bildung von Kristallen erreicht werden.
Am Ende der Kristallisierung wird die überbleibende Flüssigkeit unter Schwerkraft von der festen Masse getrennt und bildet sie den Ausscheidungsstoff. In dieser Stufe werden die sämtlichen Kristalle durch eine flüssige Schicht einer gleichwertiger Zusammensetzung als der zuvor entnommene Ausscheidungsstoff befeuchtet. Deshalb folgt nach dieser ersten Kristallisierungsphase eine allmählige Heizung, die zur Teilschmelzung des kristallisierten Produkts führt. Die also aufgefangene Flüssigkeit wird zum Kristallisierungszyklusanfang zurückgesandt und bildet den Rückfluß. Nachdem 20 bis 40% der kristallinischen Anfangsmasse nach dem obigen Verfahren aufneu geschmolzen worden ist, hat die diese letzte umschließende flüssige Schicht eine Zusammensetzung in der Nähe derjenigen des Kristalls.
Durch ein Schnellheizverfahren wird das Schmelzen der sämtlichen noch vorhandenen Kristalle gesichert und die aufgefangene Mischung bildet die Produktion. Dieser Zyklus entspricht einem "fraktionierten Schmelzzyklus".
Nach dem in dieser früheren Unterlage dargestellten Verfahren ist es ebenfalls möglich nach einem fraktionierten Kristallisierungszyklus vorzugehen. Dieser Zyklus besteht darin, nach einer ersten Kristallisierungsphase das Schmelzen eines beschränkten Teils der gebildeten Kristalle, ca. 5 bis 10%, zu verursachen. Danach wird die überbleibende Masse aufneu geschmolzen, danach durch eine flüssige Fraktion gleicher Zusammensetzung ergänzt, bevor kristallisiert und aufneu von der Flüssigkeit getrennt zu werden. Die Anzahl dieser Kristallisierungsstufen ist selbstverständlich von der Unreinheitskonzentration des rohen Produkts und dem zu erreichenden Reinigungsgrad abhängig.
Die o.e. Unterlage betrifft ebenfalls eine bei diesem Reinigungsverfahren für kristallisierbare Produkte eingesetzte Anlage. Der Hauptbestandteil dieser Anlage ist, mehr insbesondere, ein Raffineur. Dieser letzte kann eine oder mehrere entweder parallel- oder reihengeschaltete Stufen umfassen. Jede Stufe entspricht einem Modul, der mit einer in deren Innenteil mit einer Wärmeübertragungs- und -Ausbreitungsausrüstung ausgerüsteten Kammer versehenen ist. Diese letzte wird von einem wärmetragenden Medium durchflossen, dessen Umlauf von einer Wärmestation außerhalb des Raffineurs gesichert wird, wobei diese Wärmestation mit den erforderlichen Mitteln zum Heizen und Kühlen des Mediums versehen ist.
Mehr insbesondere besteht der Raffineur hauptsächlich aus einem zylindrischen Austauschkörper, der aus einer gewissen Anzahl übereinandergesetzter und von einem Bündel zum Umlauf des Übertragungsmediums bestimmter Rohre durchquerter Behandlungsstufen. Dieser Austauschkörper ist außerdem mit einem zweiten Bündel Außenrohre umwickelt, die dazu bestimmt sind, die Anlage isothermisch zu machen.
Es ist in der Tat unbedingt erforderlich, die Temperaturgefällen innerhalb des Austauschkörpers zu vermeiden, um den Wirkungsgrad der Kristallisierung zu gewährleisten und deren Kontrolle zu erlauben.
Die verschiedenen Behandlungsstufen sind durch waagerechte Abfuhrmittel, die es erlauben, die im Laufe der Kristallisierungsstufen erzeugte Flüssigkeit abzuführen, von einander getrennt.
Außerdem ist der Austauschkörper zum Befördern der Wärmeübertragung zwischen dem zu reinigenden Produkt und dem durch die Rohrenbündel fließenden Übertragungsmedium mit Diffusoren versehen. Diese letzten bestehen aus einem mit den inwendigen Rohrenbündeln verbundenen Netz von Blechen, das eine bessere Verteilung der Kalorien innerhalb des vom zu reinigenden Produkt gebildeten flüssigen oder kristallinischen Mediums sichert. Diese Bleche tragen außerdem bei zur senkrechten Abfuhr während der Trennung von Flüssigkeit und Feststoff nach Kristallisierung.
Diese bekannte Art von Behandlungsanlage für kristallisierbare Produkte bietet eine gewisse Anzahl Nachteile, nämlich im Rahmen eines Einsatzes für Produkte mit niedriger Unreinheitenkonzentration.
Die meisten dieser Nachteile sind hauptsächlich mit der spezifischen Struktur der Anlage verbunden, da diese nicht angepaßt ist, um den hohen Forderungen der Behandlung durch Kristallisierung zu entsprechen.
Also ist zu bemerken, daß die Durchflußmenge der durch die verschiedenen Stufen des Austauschkörpers fließenden wärmetragenden Flüssigkeit in den oben beschriebenen Umständen sehr groß wird, wobei diese Durchflußmenge erforderlich ist, um die Temperaturgefällen im flüssigen Medium oder im kristallinischen Netz des zu behandelnden Produkts möglichst viel zu vermeiden. Dies führt notwendigerweise zu einer deutlichen Erhöhung des Energieverbrauchs. Außerdem weisen die aus einem Netz von Blechen bestehenden inwendigen Wärmediffusoren in Anwesenheit eines am Anfang einen reichen Rohstoff bildenden zu behandelnden Produkts einen verminderten Wirkungsgrad auf. Diese Schwäche wirkt unleugbar auf den Parallelbetrieb der verschiedenen Module, die schwierig beherrschbar werden, zurück.
Außerdem kann der Raffineur, trotz des modularen Entwurfs der Stufen dieses letzten, nur einer gegebenen Reihe von Produkten angepaßt werden und bestimmten Produktionsparametern entsprechen. Man bemerkt in der Tat, daß die verschiedenen Stufen oder Module nicht von einander zu trennen sind und die Hinzufügung einer zusätzlichen Stufe nur erfolgen kann, indem die Struktur des Raffineurs grundsätzlich geändert wird.
Im allgemeinen ist der Entwurf eines Wärmeaustauschers ausschlaggebend hinsichtlich dessen Leistungen während des Betriebs. Also können die rohrförmigen Austäuscher, trotz deren besonders weit verbreiteten Einsatz, wegen ihres beschränkten Wirkungsgrads nicht für alle Umstände angewandt werden.
Zu diesem Zweck sind Wärmeaustäuscher, wie in FR-A-2,283,742 beschrieben, entworfen worden, deren beide für den Umlauf der Medien bestimmten Kammern spiralförmig um eine selbe Achse gewunden werden. Diese Wärmeaustäuscher werden, mehr insbesondere, ab spiralförmig gewundenen Blechen hergestellt, die entweder durch Abstandsstücke oder zufolge der Anwesenheit unebener Flächen auf den genannten Blechen beabstandet gehalten werden.
Außerdem ist eine dieser von diesen Blechen begrenzten Kammern an deren oberen und unteren Teil geschlossen, was den Umlauf einer ersten Austauschflüssigkeit erlaubt.
Die andere Flüssigkeit kann, ihrerseits, frei durch das spiralförmige Bündel fließen.
Diese Wärmeaustäuscher bieten nicht nur den Vorteil, einer einfachen Herstellung zu sein, sondern erlauben es außerdem, die Austauschfläche zwischen den verschiedenen Flüssigkeiten erheblich zu erhöhen.
Im Rahmen eines Behandlungsverfahrens durch Kristallisierung lassen sie sich jedoch nur schwierig anpassen und bieten demzufolge mehrere Nachteile.
Das im allgemeinen durch die Kammer mit spiralförmigen Kreislaufen geführte Übertragungsmedium muß notwendigerweise in der Mitte des Raffineurs abgeführt werden. Diese Anordnung kann also nicht die Möglichkeit bieten, die Umlaufrichtung der thermischen Flüssigkeit zu ändern. Dies führt zu einem Temperaturgefälle zwischen der Innenseite und der Außenseite des Austauschers, welcher Parameter für eine gute Kristallisierung nachteilig ist.
Außerdem sind diese spiralförmigen Wärmeaustäuscher nicht geeignet für die Herstellung einer perfekt modulierbaren und aus einer änderlichen Anzahl entweder reihen- oder parallelgeschalteter Stufen bestehenden Anlage.
Weitere Nachteile sind die Folge der Sonderstruktur der bekannten Austäuscher, da diese einem Kristallisierungsverfahren nicht angepaßt sind.
Der Zweck dieser Erfindung ist es, die sämtlichen o.e. Nachteile zu beseitigen. Die Erfindung, wie in den Ansprüchen gekennzeichnet, löst das Problem, das darin besteht, eine Reinigungsanlage für irgendwelches organisches, minerales oder dgl. kristallisierbares Produkt zu schaffen, umfassend hauptsächlich einen Raffineur, der mit mindestens einem Wärmeaustauscher mit spiralförmigen Kammern versehen ist, wobei jeder der genannten Wärmeaustäuscher einen Modul bildet und als eine Doppelspirale ausgestaltet ist, die mittels zweier Bleche erhalten wird, die so gewunden sind, daß ihre senkrechten Enden Zeugenden gemäß im Bereich des Außenmantels des Wärmeaustauschers angeordnet sind und einer der spiralförmigen Kammern entsprechende Öffnungen bilden und mit außerhalb dieses Wärmeaustauschers befindlichen und von senkrechten Stutzen gebildeten Übertragungsmediumzu- und Abfuhrmitteln zusammenwirken, wobei jeder dieser Module außerdem Verbindungsmittel umfaßt, die es erlauben, sie übereinanderzusetzen, während deren Selbständigkeit hinsichtlich der Zu- und Abfuhr von kristalliserbaren Produkten behalten bleibt, wobei diese Verbindungsmittel von der Oberfläche und der Unterfläche des Wärmeaustauschers eines kegelförmigen Gestalt, zum Erleichtern der Zentrierung eines Moduls bezüglich eines anderen während deren Verbindung, gebildet sind, wobei die genannte Unterfläche mit einem kegelförmigen Boden versehen ist, der einen Umkreiswulst umfaßt, der mit Öffnungen versehen ist, die mit einem Stutzen, durch das die Zufuhr, die Abfuhr und die Entleerung des genannten Moduls erfolgen, in Verbindung stehen.
Die dank dieser Erfindung erreichten Vorteile liegen hauptsächlich darin, daß die verschiedenen Module durch einfache mechanische Verbindung übereinandersetzbar sind und deren Anzahl änderlich sein und der Leistung der Einheiten oder irgendwelchem sonstigen Kriterium gemäß gewählt werden kann. Die also entworfene Anlage ist einfach nach der Art der kristallisierbaren Produkte modulierbar. Diese Module bleiben aber selbständig hinsichtlich der Zu- und Abfuhr der zu behandelnden Produkte. Dies verleiht ihnen, einerseits, einen verbesserten Wirkungsgrad und, andererseits, eine hohe Betriebsflexibilität.
Die Erfindung wird nachstehend gründiger beschrieben anhand von Zeichnungen, die nur ein Ausführungsbeispiel darstellen.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Draufsicht, zum Teil im Schnitt, einer erfindungsmäßigen Anlage.
Fig. 2 eine zerlegte perspektivische Ansicht eines Moduls der Anlage.
Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß III-III in Fig. 1.
Fig. 4 eine Draufsicht, im Schnitt, eines Moduls der Anlage.
Fig. 5 eine Planansicht des Bodens eines Moduls.
Fig. 6 eine Planansicht eines oberhalb und unterhalb eines Moduls angeordneten Wärmeschirms.
Fig. 7 eine Planansicht des Bodens eines auf einem Wärmeschirm ruhenden Moduls.
Fig. 8 bis 11 eine Ansicht, zum Teil im Schnitt, einer Windung eines erfindungsmäßigen spiralförmigen Wärmeaustauschers
Beziehung wird mehr insbesondere auf Fig. 1 bis 4 genommen. Die in Fig. 1 gezeigte Anlage 1, Gegenstand dieser Erfindung, ist mehr insbesondere bestimmt für die Behandlung von organischen, mineralen, wäßrigen oder dergleichen kristallisierbaren Produkten. Diese Anlage 1 besteht also hauptsächlich aus einem Raffineur 2, der mindestens einen über geeignete Leitungen mit einer Wärmestation (nicht gezeigt) verbundenen Wärmeaustauscher 3 umfaßt, durch den, einerseits, ein Übertragungsmedium fließt. Diese Wärmestation ist mit den erforderlichen Heiz- und Kühlelementen für das Übertragungsmedium versehen. Andererseits ist der Wärmeaustauscher 3 dazu bestimmt, das zu behandelnde kristallisierbare Produkt zu enthalten.
Vorteilhaft ist der Wärmeaustauscher 3 der Art mit spiralförmigen Kammern, was es erlaubt, den Kristallisierungswirkungsgrad zufolge einer größeren Austauschfläche erheblich zu erhöhen. Derartige Wärmeaustäuscher tragen außerdem bei zur Verminderung der Schwierigkeiten beim Entwurf der Anlage 1.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeaustauscher 3 aus einer mehr insbesondere in Fig. 2 und 3 ersichtlichen Doppelspirale 4 gebildet. Diese Doppelspirale 4 ist mehr insbesondere durch zwei Bleche 5, 6, die vorher im Bereich ihres Mittelteils 7 in einen aus zwei halbzylindrischen Elementen 8, 10 bestehenden Zentralkern 8 hineingeführt werden. Dadurch, daß diesem selben Zentralkern 8 eine Drehung verleiht wird, winden sich die genannten Bleche 5, 6 um die zwei halbzylindrischen Elemente herum und führen sie zur o.e. Doppelspirale 4.
Im Laufe dieses Windens ist es unbedingt erforderlich, einen Abstand, einerseits, zwischen den beiden Blechen 5, 6 und, andererseits, zwischen den verschiedenen sich bildenden Windungen 11 zu erhalten und zwar zum Definieren eines ersten, für den Umlauf des Übertragungsmediums dienenden Kanals 12 und eines zweiten Kanals 13, der dem Raum, in den das zu reinigende Produkt hineingeführt wird, entspricht.
Zu diesem Zweck und gemäß einem Merkmal der Erfindung wird zwischen den beiden Blechen 5, 6, vor dem Winden, eine Reihe von über die ganze Höhe der genannten Bleche 5, 6 und sich waagerecht über die ganze Länge dieser letzten erstreckenden Flacheisen 14, 15, 16 angebracht. Diese Flacheisen 14, 15, 16 erlauben es, eine Reihe von Kanälen 17, durch die das Übertragungsmedium fließt, zu definieren.
Vorteilhaft werden die respektive am oberen Ende 18 und am unteren Ende 19 der Bleche 5, 6 befindlichen oberen 15 und unteren Flacheisen 16 durch Schweißung oder ein sonstiges hermetisches Befestigungsmittel gegen diese letzten angebracht. Also wird eine erste doppelspiralförmige, von der zweiten Kammer 21 des Wärmeaustauschers 3 unabhängige, hermetische Kammer 20 erhalten.
Außerdem ist mindestens eines der Bleche 5, 6 mit einer Reihe von Abstandsstücken 22 oder dergleichen versehen, die es erlauben, den Abstand zwischen den Windungen 11 während dem Winden zu aufrechtzuerhalten. Die Art und die Form der Abstandsstücke 22 werden nachstehend in der Beschreibung näher beschrieben.
Dieser Sonderentwurf des von einer Doppelspirale 4 gebildeten Wärmeaustauschers 3 bietet die Möglichkeit, das in der Kammer 20 fließenden Übertragungsmedium im Bereich des Außenmantels 23 des genannten Wärmeaustauschers 3 zu- und abzuführen. Die die beiden Öffnungen 40, 41 der spiralförmigen Kammer 20 definierenden senkrechten Enden 24, 25 der Bleche 5, 6 werden Zeugenden 26, 27 des genannten Mantels 23 gemäß angeordnet. Dies erlaubt nicht nur das Anbringen von Zu- und/oder Abfuhrmitteln 28, 29 am Umkreis des Wärmeaustauschers 3, sondern gestattet außerdem einen zyklischen Umkehr des Flusses des Übertragungsmediums im Laufe der Kristallisierung.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Raffineur 2 aus einer änderlichen Anzahl von entweder parallel- oder reihengeschalteten, den verschiedenen Kristallisierungsstufen entsprechenden Modulen 30, 31, 32, 33 bestehen. Beispielsweise zeigt Fig. 1 eine vier Module umfassende Anlage 1. Zufolge der Besonderheiten dieser Erfindung ist es aber möglich, dieser selben Anlage 1 einen oder mehrere Module hinzuzufügen oder von dieser zu entfernen.
Jeder dieser Module 30, 31, 32, 33 besteht also aus einem Wärmeaustauscher 3 der spiralförmigen Art und umfaßt Verbindungsmittel 34, die es erlauben, die genannten Module durch einen einfachen Verbindungsvorgang übereinanderzusetzen, während deren Selbständigkeit im Bereich deren Zu- und Abfuhr von kristallisierbaren Produkten behalten bleibt.
Diese Verbindungsmittel 34 bestehen, in einer ersten Zeit, mehr insbesondere aus einer Sonderstruktur der verschiedenen Wärmeaustäuscher, die deren Ineinanderfügung erleichtert. Während dem Winden der Bleche 5, 6 um den Zentralkern 8 herum wird eine im wesentlichen spiralförmige Bewegung auf diesen letzten ausgeübt, die es erlaubt, der oberen Fläche 35 und der unteren Fläche 36 des Wärmeaustauschers 3 eine kegelförmige Gestalt zu verleihen. Diese spezifische Morphologie erleichtert das Zentrieren eines Moduls bezüglich eines anderen während deren Übereinandersetzung.
Die genannten Verbindungsmittel 34 bestehen, in einer zweiten Zeit, aus einer spezifischen Struktur der Übertragnngsmediumzu- und/oder Abfuhrmittel 28, 29 für die spiralförmige Kammer 20. Oben in der Beschreibung ist vermeldet worden, daß diese Zu- und/und Abfuhrmittel 28, 29 am Umkreis des Mantels 23 des Wärmeaustauschers 3 angeordnet sind. Zum Erleichtern der Verbindung der verschiedenen Module ist es aber vorteilhaft, wenn deren respektive Zu- und/oder Abfuhrmittel 28, 29 mit einander verbunden werden können, um sie schließlich über gemeinsame Leitungen mit einer selben Wärmestation (nicht gezeigt) zu verbinden.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die genannten Zuund/oder Abfuhrmittel 28, 29 eines Moduls 30, 31, 32, 33 also aus zwei parallel zu den Öffnungen, respektive 40, 41, der spiralförmigen Kammer 20 angeordneten, senkrechten Stutzen 38, 39. Verbindungsmittel 42 erlauben es, die genannten Öffnungen 40, 41 mit dem Innenteil 43 der Stutzen 38, 39, durch die das Übertragungsmedium fließt, zu verbinden. Diese Module umfassen außerdem einen dritten, senkrecht mit dem Mantel 23 des Wärmeaustauschers 3 verbundenen Stutzen 44, dessen Nützlichkeit nachstehend in der Beschreibung näher beschrieben wird.
Vorteilhaft sind die drei Stutzen 38, 39, 44 gleichförmig über den Umkreis jedes Moduls 30, 31, 32, 33 verteilt, einerseits, zum Erleichtern der Verbindung zwischen diesen letzten und, andererseits, zum Bilden, nach dem Zusammenbau, von drei Zugankern, die sich im wesentlichen über die ganze Höhe der Anlage 1 erstrecken, um diese letzte verbunden zu halten. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, daß sich die Stutzen 38, 39, 44, zufolge des Durchflusses des Übertragungsmediums innerhalb dieser letzten, auf einer Temperatur befinden, die im wesentlichen gleich derjenigen der Wärmeaustäuscher 3 ist. Demzufolge werden die senkrechten Beanspruchungen zufolge der Ausdehnungen annulliert.
Der erste, am Boden der Anlage 1 befindliche Modul 30 ruht auf einem Ständer 45 eines im wesentlichen identisch gleichen Durchmessers, der in der Nähe dessen Oberrandes 46 drei rohrförmige, mit den Stutzen 38, 39, 44 verbundene Rippen 47 umfaßt, die die Übertragungsmediumein- und/oder -Ausläße dieser letzten bilden.
Außerdem umfaßt die Anlage 1 in deren Oberteil 50 einen Deckel 51, der den letzten Modul 33 abdeckt. Vorteilhaft ist dieser Deckel 51 mit Mitteln 52 versehen, die es erlauben, die Stutzen 38, 39, 44 des Moduls 33 an deren Oberende 53 zu verschließen.
Oben ist vermeldet worden, daß die spiralförmige Kammer 20 zufolge des spezifischen Entwurfs des Wärmeaustauschers 3 in mehrere Kanäle 17 aufgeteilt ist. Demzufolge ist es erforderlich, eine perfekte Verteilung des vom Stutzen 38 oder 39 kommenden Übertragungsmediums in der genannten spiralförmigen Kammer 20 durchzuführen. Vorteilhaft wird diese Verteilung über, einerseits, Verbindungsmittel 42 und, andererseits, eine Reihe von Bohrungen 54 gesichert, die im wesentlichen über die ganze Länge der Stutzen 38, 39 angeordnet sind, so daß sie mit der Höhe des Wärmeaustauschers 3 und den Kanälen 17 übereinstimmen. Diese Besonderheit erlaubt es, die Kristallisierungsleistung dadurch zu erhöhen, daß die Temperaturgefällen innerhalb der verschiedenen Module 30, 31, 32, 33 vermieden werden. Das kristallisierbare Produkt wird, seinerseits, vom Unterteil jedes Moduls 30, 31, 32, 33 in die zweite Kammer 21 hineingeführt. Zu diesem Zweck umfassen diese letzten einen fest und mediumdicht mit der unteren Fläche 36 des Wärmeaustauschers 3 verbundenen Boden 55. Dieser kegelförmige, der genannten unteren Fläche 36 angepaßte Boden 55 bietet den Vorteil, einerseits, die Verteilung des kristallisierbaren Produkts in der Kammer 21 beim Beladen des Moduls zu sichern und, andererseits, die Abfuhr der verschiedenen im Laufe des Prozesses abfließenden flüssigen Phasen zu erleichtern.
Zu diesem Zweck umfaßt der Boden 55 im Bereich dessen Umkreisrandes 56 eine Öffnung, die mit einem Stutzen 57, durch den die Zufuhr, die Abfuhr und die Entleerung des Moduls erfolgen, in Verbindung steht. Außerdem bemerke man die Anwesenheit von radial an der Innenfläche 59 des Bodens 55 angeordneten Rippen 58. auf denen die spiralförmigen Bleche 5, 6 ruhen. Der Vorteil derartiger Rippen 58 liegt darin, daß sie die Verteilung und die Abfuhr des zwischen den verschiedenen Windungen der Kammer 21 enthaltenen kristallisierbaren Produkts verbessern und zu diesem selben Zweck sind sie an deren Unterrand 60 gestanzt.
Nach einem anderen Merkmal dieser Erfindung umfaßt die Anlage 1 zwischen jedem Modul 30, 31, 32, 33 einen Wärmeschirm 61, der einen doppelten Vorteil bietet und zwar das Vermeiden von Wärmegefällen im Bereich der oberen 35 oder unteren Fläche 36 des Wärmeaustauschers 3 und, andererseits, das Erleichtern der Abfuhr der auf dem Boden 55 eines unmittelbar darüber befindlichen Moduls abfließenden Flüssigkeit. Vorteilhaft wird ein derartiger Wärmeschirm 61 ebenfalls unterhalb des ersten, am Unterteil der Anlage 1 befindlichen Moduls 30 und oberhalb des letzten, die obere Stufe des Raffineurs 2 bildenden Moduls 33 angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen diese Wärmeschirme 61 aus einem auf der oberen Fläche 35 des Wärmeaustauschers 3 oder des Ständers 45 angebrachten kegelförmigen Deckel 62. Dieser Deckel 62 ist an dessen oberen Fläche 63 mit einem Schlangenrohr 64 versehen, das die Doppelspiralgestalt 4 des genannten Wärmeaustauschers 3 annimmt. Diese Anordnung ist unbedingt erforderlich zum Erlauben der Übertragungsmediumzu- und/oder -Abfuhr zu oder aus diesem Schlangenrohr 64 im Bereich des Mantels 23 eines Moduls. In dieser Hinsicht wurde oben vermeldet, daß dieser letzte einen dritten Stutzen 44 umfaßt, der identisch gleich der Stutzen 38, 39, die die Übertragnngsmediumzu- und/oder -Abfuhr zu oder aus der spiralförmigen Kammer 20 sichern, ist. In Wirklichkeit ist dieser dritte Stutzen 44 mit einem Ende 65 jedes Schlangenrohrs 64 verbunden und sichert er die Übertragungsmediumzu- und/oder -Abfuhr zu oder aus diesem letzten. Das andere Ende 66 des genannten Schlangenrohrs 64 ist über eine Nebenleitung (nicht gezeigt) mit der Wärmestation verbunden.
Fig. 7 zeigt schematisch die Übereinandersetzung des Bodens 55 eines Moduls und eines Wärmeschirms 61. Die Referenznummer 58A in dieser Figur deutet mehr insbesondere die Kreuzungspunkte zwischen den Rippen 58 und dem Schlangenrohr 64 an. Dies erlaubt es, den Vorteil, den die genannten Rippen 58 als Diffusor bieten, zu betonen.
Vorzugsweise wird der Deckel 62 hermetisch auf die obere Fläche 35 des Wärmeaustauschers 3 verschlossen. In diesen Umständen ist es aber unbedingt erforderlich, den Umkreiswulst 67 dieses Deckels 62 mit einer Lüftungsöffnung 68 zu versehen.
Die sämtlichen Merkmale der Behandlungsanlage 1 für kristallisierbare Produkte, wie oben beschrieben, erlauben es, eine hochwirksame und unvergleichbar flexible Anlage zu erreichen. Diese Qualitäten können aber verbessert werden, indem die Wärmeübertragung zwischen den Kammern 20 und 21 des Wärmeaustauschers 3 erhöht wird.
Vorteilhaft kann dieser Zweck entweder durch die Hinzufügung von Diffusoren 69 zwischen den Abstandsstücken 22, die die Beabstandung der Windungen 11 sichern, oder durch Einsatz von Elementen 70, die gleichzeitig die Funktion von Diffusor und Abstandsstück erfüllen, erreicht werden
Fig. 9 bis 11 zeigen drei unterschiedliche Ausführungsformen, bei denen eine Wandwirkung es erlaubt, die Wärmeübertragung zwischen dem das Übertragungsmedium enthaltenden Kanal 12 und -dem Medium des kristallisierbaren Produkts zu verbessern. Mehr insbesondere, nach der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform werden zwischen den verschiedenen Reihen von Abstandsstücken 22 Profileisen 71 angeordnet, die besonders für deren Wärmewirkung entworfen werden und deren Elastizität ausreichend ist, um die Form der Bleche 5, 6 anzunehmen, ohne irgendwelche mechanische Rolle zu spielen. Es ist ebenfalls möglich, wie in Fig. 10 dargestellt, Profileisen 72 einer spezifischen Form einzusetzen, deren Haltung in der Kammer 21 durch Festklemmung zwischen den Standardabstandsstücken 22 und den spiralförmigen Blechen 5, 6 gesichert ist.
Fig. 11 entspricht einer gemischten Lösung, bei der die Kombination der Funktion von Abstandsstück und Diffusor vorgenommen wird. Das verwendete Diffusorprofileisen 73 weist nämlich einen Zentralkern 74 auf, der ausreichend starr ist, um den Abstand zwischen den verschiedenen Windungen 11 eines Wärmeaustauschers 3 aufrechtzuerhalten.
Selbstverständlich können die Art und die Form der Profileisen 71, 72, 73 je nach dem freien Raum des Kanals 13 und der Art der zu behandelnden Produkte, insbesondere je nach deren mit dem Diffusionskoeffizienten und den rheologischen Eigenschaften des Systems verbundenen Massenübertragungskoeffizienten, variieren.
Der Vorteil der Bestückung des den zu kristallisierenden Produkten vorbehaltenen Raums mit Wärmediffusoren 69 tritt hauptsächlich im Rahmen der Kristallisierung organischer Produkte auf. Diese Wärmediffusoren erlauben es in der Tat, einerseits, die Homogenität des kristallinischen Netzes zu sichern und, andererseits, die mit den Kristallbildungsgeschwindigkeitsparametern verbundenen Temperaturunterschiede im wesentlichen zu vermindern.
Für sonstige Anwendungen, z. B. in der Agrar-Nahrungsmittelindustrie, ist es unbedingt erforderlich. Wärmeaustäuscher und, im allgemeinen, Reaktoren zu entwerfen, deren Reinigung erleichtert wird. Es ist nämlich unbedingt erforderlich, daß jeder Raum zum Sichern dieses Vorgangs zugänglich ist. Zu diesem Zweck werden die an einem der Bleche 6 geschweißten Abstandsstücke 22 mit einem kegelförmigen Ende 75 versehen, das nur eine Punktberührung zwischen diesem letzten und dem Blech 5 sichert.

Claims

1. Anlage (1) zur Reinigung irgendwelches organischen, mineralen, wäßrigen oder dgl. kristallisierbaren Produkts, umfassend hauptsächlich einen Raffineur (2), der mit einem oder mehreren Wärmeaustäuschern (3) mit spiralförmigen Kammern (20, 21) versehen ist, Anlage (1) dadurch gekennzeichnet, daß jeder der genannten Wärmeaustäuscher (3) einen Modul (30, 31, 32, 33) bildet und als eine Doppelspirale (4) ausgestaltet ist, die mittels zweier Bleche (5, 6) erhalten wird, die so gewunden sind, daß ihre senkrechten Enden (24, 25) Zeugenden (26, 27) gemäß im Bereich des Außenmantels (23) des Wärmeaustauschers (3) angeordnet sind und einer der spiralförmigen Kammern (20) entsprechende Öffnungen (40, 41) bilden und mit außerhalb dieses Wärmeaustauschers (3) befindlichen und von senkrechten Stutzen (38, 39) gebildeten Übertragungsmediumzu- und Abfuhrmitteln (28, 29) zusammenwirken, wobei jeder dieser Module (30, 31, 32, 33) außerdem Verbindungsmittel (34) umfaßt, die es erlauben, sie übereinanderzusetzen, während deren Selbständigkeit hinsichtlich der Zu- und Abfuhr von kristalliserbaren Produkten behalten bleibt, wobei diese Verbindungsmittel (34) von der Oberfläche (35) und der Unterfläche (36) des Wärmeaustauschers (3) eines kegelförmigen Gestalt (37), zum Erleichtern der Zentrierung eines Moduls bezüglich eines anderen während deren Verbindung, gebildet sind, wobei die genannte Unterfläche (36) mit einem kegelförmigen Boden (55) versehen ist, der einen Umkreiswulst (56) umfaßt, der mit Öffnungen versehen ist, die mit einem Stutzen (57), durch das die Zufuhr, die Abfuhr und die Entleerung des genannten Moduls (30 31, 32, 33) erfolgt, in Verbindung stehen.

2. Anlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Doppelspirale (4) bildenden Bleche (5, 6) im Bereich ihres Mittelteils (7) in einen aus zwei zylindrischen Elementen (8, 10) bestehenden Zentralkern (8) hineingeführt werden, wobei die genannten Bleche (5, 6) um diesen letzten herum gewunden werden.

3. Anlage (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (5, 6) durch Flacheisen (14, 15, 16), die vor dem Winden um den Kern (8) herum zwischen diese letzten hineingeführt werden, von einander beabstandet gehalten werden, wobei sich die genannten Flacheisen (14, 15, 16) waagerecht über die ganze Länge der Bleche (5, 6) erstrecken und über die Höhe dieser letzten so verteilt werden, daß sie innerhalb der Kammer (20) eine Reihe von Kanälen (17) bestimmen, durch die das Übertragungsmedium fließt.

4. Anlage nach Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzen (38, 39) über Verbindungsmittel (42) mit Öffnungen (40, 41) der spiralförmigen Kammer (20) mitwirken und eine Reihe von im wesentlichen über deren ganze Lange angeordneten und mit den Kanälen (17) der genannten Kammer (20) übereinstimmenden Bohrungen (54) umfassen, um das Medium und die Übertragung in dieser letzte zu verteilen.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (55) an seiner Innenfläche (59) mit Rippen (58) versehen ist, auf denen die spiralförmigen Bleche (5, 6) ruhen, wobei diese Rippen (58) an deren Unterrand (60), zum Befördern der Abfuhr der aus einem Modul (30, 31, 32, 33) fließenden Flüssigkeit, gestanzt sind.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, am Boden der Anlage (1) befindliche Modul (30) auf einem Ständer (45) ruht, der in der Nähe dessen Oberrandes (46), drei rohrförmige, mit den Stutzen (38, 39) sowie mit einem dritten Stutzen (44) verbundene Rippen (47) umfaßt, die die Übertragnngsmediumein- und -Ausläße der Module (30, 31, 32, 33) bilden.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihrem Oberteil (50) einen Deckel (51) umfaßt, der den letzten Modul (33) abdeckt, wobei dieser Deckel (51) mit Mitteln (52) zum Verschließen der Oberenden (53) der Stutzen (38, 39, 44) des genannten Moduls (33) versehen ist.

8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie, einerseits, zwischen jedem Modul (30, 31, 32, 33) und, andererseits respektive unterhalb und oberhalb der am Unterteil und am Oberteil der Anlage (1) befindlichen Module (30, 33) ein Wärmeschirm (61) umfaßt.

9. Anlage nach Anspruch 1 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wärmeschirm (61) aus, einerseits, einem kegelförmigen, auf der Oberfläche (35) eines Wärmeaustauschers (3) oder auf dem Ständer (45) angebrachten Deckel (62) und, andererseits, einem auf der Oberfläche (63) des genannten Deckels (62) angebrachten, als eine Doppelspirale (4) gestalteten Schlangenrohr (64) besteht, wobei dieser Deckel außerdem einen von einer Lüftungsöffnung (68) durchquerten Umkreiswulst (67) umfaßt.

10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende (65) des Schlangenrohrs (64) mit dem Stutzen (44) eines Moduls (30, 31, 32, 33) verbunden ist, wobei dieser Stutzen (44) den Übertragungsmediumein- und/oder -Auslaß bildet.

11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (21) des Wärmeaustauschers (3), die dadurch erhalten wird, daß die verschiedenen von den Blechen (5, 6) gebildeten Windungen (11) durch Abstandsstücke (22) oder dgl. beabstandet gehalten werden, mit aus aufgrund deren Wärmewirkung gewählten Profileisen (71, 72, 73) gebildeten Diffusoren (69) versehen ist.

12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Diffusoren (69) bildenden Profileisen (73) einen Zentralkern (74) umfassen, der zureichend starr ist, um als Abstandsstück zu dienen und die verschiedenen Windungen (11) beabstandet zu halten.