DE546940C

DE546940C - Device for evaporation of solutions

Info

Publication number: DE546940C
Application number: DEM91132D
Authority: DE
Inventors: Max Gensecke
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1925-08-27
Filing date: 1925-08-27
Publication date: 1932-03-18

Description

Einrichtung zum Eindampfen von Lösungen Es ist bekannt, Flüssigkeiten, z. B. Salzlösungen, derart einzudampfen, daß die Erhitzung der Flüssigkeit und ihre Verdampfung in gesonderten Räumen vor sich gehen. Dadurch, daß im Erhitzungsraum die Verdampfung unterdrückt wird, gelingt es wohl, die Abscheidung fester Stoffe aus der Flüssigkeit auf den Verdampfungsraum zu begrenzen und die Heizflächen des Erhitzungsraumes im wesentlichen frei von die Wärmeübertragung störenden Ansätzen und Krusten zu halten. Bei dem Eintritt der erhitzten Flüssigkeit in den Verdampfungsraum wird indessen infolge der durch die Druckentlastung plötzlich eintretenden Verdampfung die Flüssigkeit in Strahlen und Tropfen aufgelöst, insbesondere wenn sie durch Einspritzvorrichtungen in den Verdampfer gelangt. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß Flüssigkeitstropfen auch an die Außenwände der Einrichtungen geschleudert werden, durch die die Flüssigkeit in den Verdampfungsraum eingeleitet wird. Beim nachfolgenden Verdampfen dieser Flüssigkeitstropfen bleiben hier Ansätze und Krusten zurück, die verhältnismäßig schnell wachsen und in mehr oder weniger kurzer Zeit schließlich die Einführungs- bzw.Device for evaporation of solutions It is known that liquids, z. B. saline solutions, so that the heating of the liquid and its Evaporation take place in separate rooms. By being in the heating room If the evaporation is suppressed, the separation of solids succeeds from the liquid to the evaporation space and limit the heating surfaces of the Heating chamber essentially free of approaches that interfere with the heat transfer and keep crusts. When the heated liquid enters the evaporation space however, as a result of the sudden evaporation caused by the pressure relief The liquid is dissolved into jets and drops, especially when passed through injectors gets into the evaporator. It can not be avoided that drops of liquid also be thrown against the outer walls of the facilities through which the liquid is introduced into the evaporation chamber. During the subsequent evaporation of these drops of liquid what remains here are approaches and crusts that grow and grow relatively quickly in a more or less short time finally the introductory resp.

Einspritzvorrichtungen verstopfen.Clogged injectors.

Durch die Erfindung gelingt es, die auf dieser Erscheinung beruhenden Betriebsstörungen zu beseitigen, dadurch, daß die im Verdampfer liegenden Teile der Einspritzvorrichtungen für die zu verdampfende Flüssigkeit mit Außenberieselung ausgestattet werden. Durch die Außenberieselung werden nämlich die Teilchen der zerstäubenden Flüssigkeit, die an die Außenwandungen der Düsen oder Brausen gelangen, ständig weggespült, so daß Ansatz- und Krustenbildung an diesen Teilen der Verdampfeinrichtung nicht auftreten kann. The invention succeeds in those based on this phenomenon Eliminate malfunctions by removing the parts located in the evaporator of the injectors for the liquid to be evaporated with external sprinkling be equipped. Because of the external sprinkling, the particles of the atomizing liquid that gets on the outer walls of the nozzles or showers, constantly washed away, so that buildup and crust formation on these parts of the evaporation device cannot occur.

Zur Außenberieselung der Einspritzvorrichtung kann die aus dem Verdampfraum abfließende Flüssigkeit verwendet werden, die schon entsprechend abgekühlt ist. Selbstverständlich kann man die Einspritzvorrichtung auch mit der neu eingeführten, d. h. einzudampfenden Flüssigkeit selbst berieseln, sofern deren Temperatur mit der Temperatur der aus dem Verdampfer abfließenden Flüssigkeit ungefähr gleich ist. Vorteilhaft wird die berieselte Außenwandung der Einspritzvorrichtung noch mit einer Isolation gegen Wärmedurchgang versehen. For external sprinkling of the injection device, the can from the evaporation chamber draining liquid can be used, which has already cooled down accordingly. Of course, the injection device can also be used with the newly introduced, d. H. Sprinkle the liquid to be evaporated, provided its temperature is with the temperature of the liquid flowing out of the evaporator is approximately the same. The sprinkled outer wall of the injection device is also advantageous with a Provide insulation against heat transmission.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat sich selbst dann als ausreichend wirksam erwiesen, wenn die Verdampfung bei Atmosphären- oder Überdruck erfolgt und wenn zwischen Verdampfer und Erhitzer ein größeres Druckgefälle aufrechterhalten wird, obwohl hierbei die Zerteilung der in den Verdampfer eingeführten erhitzten Flüssigkeit und ihre Zerstäubung weit heftiger wird als bei den üblichen Eindampfverfahren, die im Vakuum arbeiten. The device according to the invention has then proven to be sufficient proven to be effective when the evaporation takes place at atmospheric or overpressure and if a larger pressure gradient is maintained between the evaporator and heater is, although in this case the fragmentation of the heated ones introduced into the evaporator Liquid and its atomization is much more violent than with the usual evaporation processes, that work in a vacuum.

Ohne Benutzung der Erfindung würden nämlich unter derartigen Bedingungen bei den Flüssigkeiten, die beim Eindampfen feste Stoffe, z. B.Without using the invention under such conditions in the case of liquids that contain solid substances during evaporation, e.g. B.

Salze, ausscheiden, die Krusten und Ansätze an den Einführungs- bzw. Einspritzeinrichtungen so schnell anwachsen, daß der Verdampferbetrieb ständig stark gestört, wenn nicht gar praktisch unmöglich gemacht wird. Durch die Erfindung gelingt es nunmehr, auch die Brüden, die in Verdampfern mit außenliegendem Heizsystem entstehen, mit so hohem Druck, d. h. also mit Atmosphären- oder höherer Spannung zu erzeugen, daß diese Brüden in anderen Eindampfeinrichtungen, die nicht unter Vakuum gehalten zu werden brauchen, ohne weiteres als Heizmittel verwendet werden können. Besondere Vorteile entstehen aus der Vorrichtung gemäß der Erfindung z. B. bei dem Eindampfen von Salzlösungen, insbesondere Salzsole, zwecks Erzeugung von Siedesalz. Hier kann man vorteilhaft z. B. in der Weise arbeiten, daß die Verdampferbrüden, die bei oder über Atmosphärenspannung erzeugt werden, teils verdichtet und zur Beheizung des vom Verdampferraum getrennten Erhitzungsraumes benutzt, teils unverdichtet zur Beheizung von Siedepfannen verwendet werden. Da die Brüden nach an sich bekannter Thermokompression teils im Verdampfer selbst ausgenutzt werden, brauchen der Verdampferanlage nur zur restlichen Brüdenausnutzung verhältnismäßig wenige Siedepfannen nachgeschaltet zu werden, zumal diese nunmehr auch noch mit Brüden von etwa Atmosphärenspannung beheizt werden, so daß sie bei hoher eigener Verdampfungs- oder Verdunstungsleistung große Brüdenmengen kondensieren können.Salts, excrete, the crusts and approaches to the introductory or Injectors grow so quickly that the evaporator operation is constantly strong disturbed, if not made practically impossible. The invention succeeds it now, including the vapors that arise in evaporators with an external heating system, with such high pressure, d. H. so to generate with atmospheric or higher voltage, that these vapors in other evaporation devices that are not kept under vacuum need to be can be easily used as a heating means. Special Advantages arise from the device according to the invention, for. B. in the evaporation of salt solutions, especially brine, for the purpose of producing evaporated salt. Here can one advantageous z. B. work in such a way that the evaporator vapors that occur in or generated via atmospheric voltage, partly compressed and used to heat the The heating room, which is separate from the evaporator room, is used, partly uncompacted for heating be used by simmering pans. Since the vapors are known per se thermocompression can be partly used in the evaporator itself, only need the evaporator system Relatively few boiling pans are connected downstream for the rest of the vapor utilization to become, especially since these now also with vapors of about atmospheric tension be heated so that they have a high own evaporation or evaporation capacity can condense large amounts of vapor.

An Hand eines derartigen Ausführungsbeispiels sollen unter Heranziehung der Zeichnung im folgenden die Vorteile der Erfindung des näheren erläutert werden. On the basis of such an exemplary embodiment, using the drawing in the following the advantages of the invention are explained in more detail.

Der in Abb. I veranschaulichte geschlossene Behälter I, in dem die Sole erhitzt wird, hat eine Heizvorrichtung 2, die durch eine Leitung 3 mit dem Strahlapparat 4 in Verbindung steht. The illustrated in Fig. I closed container I, in which the Brine is heated, has a heating device 2, which through a line 3 with the Jet apparatus 4 is in communication.

Dieser saugt Dampf aus dem Verdampfer 5 an und wird mittels der Leitung 6 mit Betriebsdampf gespeist. Vom Erhitzer 1 führen Leitungen 7, 8 zum Verdampfer 5 und wieder zurück. In die Leitung 8 ist die Fördervorrichtung 9 eingeschaltet. Die Sole wird durch Düsen oder Brausen 10 auf den Flüssigkeitsspiegel im Verdampfer 5 gespritzt. Die Düsen sind mit einer mit der zu verdampfenden Flüssigkeit betriebenen Berieselungsvorrichtung I6 versehen, die in Abb. 2 besonders dargestellt ist. Wie diese Abbildung zeigt, sind die Düsen, durch die die einzudampfende Flüssigkeit in den Verdampferraum eingespritzt wird, außerdem von einer engsten Stelle nach ihrer Mündung zu erweitert. Diese Düsenausbildung hat den Vorteil, daß die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in den Verdampfer einströmt, und die Druckentlastung, somit also auch die Zerteilung der eingespritzten Flüssigkeit auf ihrem Wege von der Düse bis zur Oberfläche der im Verdampfer befindlichen Flüssigkeit, verhältnismäßig gleichmäßig gestaltet wird.This sucks in steam from the evaporator 5 and is by means of the line 6 fed with operating steam. Lines 7, 8 lead from the heater 1 to the evaporator 5 and back again. The conveying device 9 is switched on in the line 8. The brine is fed through nozzles or showers 10 to the liquid level in the evaporator 5 injected. The nozzles are operated with a liquid to be evaporated Sprinkler device I6 is provided, which is particularly shown in Fig. 2. As This figure shows the nozzles through which the liquid to be evaporated is injected into the evaporator chamber, also from a narrowest point their mouth expanded too. This nozzle design has the advantage that the speed, with which the liquid flows into the evaporator, and the pressure relief, thus thus also the fragmentation of the injected liquid on its way from the nozzle up to the surface of the liquid in the evaporator, relatively evenly is designed.

Die Düsen ausbildung fördert also gleichfalls das erfindungsgemäß angestrebte Ziel, die Ansatz- und Krustenbildung an den gefährdeten Stellen der im Verdampferraum liegenden Einspritzvorrichtungen zu vermindern, da sie dahin wirkt, daß das Verspritzen der Flüssigkeit im Verdampfer nicht mehr regellos erfolgt, wie es der Fall sein würde, wenn ein einfaches oder nach seinem Ende zu eingeschnürtes Zuführungsrohr statt derartig ausgebildeter Düsen verwendet würde. Vom Verdampfer 5 führt eine Dampfleitung II zur Siedepfanne I2, die abgedeckt und mit Brüdenschlot versehen oder auch völlig geschlossen sein kann. Das geschlossene Gefäß 13 dient zur Entgipsung der Sole, die durch eine Leitung 14 zu- und durch die Leitung 15 abgeführt wird.The nozzle training also promotes the invention Desired goal, the formation and crust formation at the endangered places of the to reduce the injectors located in the evaporator chamber, as they have the effect of that the splashing of the liquid in the evaporator no longer takes place randomly, as it would be the case when a simple or too constricted after its end Feed tube would be used instead of nozzles designed in this way. From the evaporator 5 a steam line II leads to the boiling pan I2, which is covered and with a Brüdenschlot provided or can be completely closed. The closed vessel 13 is used for the detoxification of the brine, which is supplied through a line 14 and through the line 15 is discharged.

Ein weiterer Vorteil dieser Anwendung der Erfindung liegt darin, daß im Verdampfer 5 infolge des lebhaften Siedevorganges feinkörniges Salz erzeugt wird, ein Umstand, der der Nachfrage sowohl nach feinkörnigem wie nach grobkörnigem Salz Rechnung trägt. Da die meisten Salinen nur auf die Erzeugung grobkörnigen Salzes eingestellt sind, wurde dieses bisher, um die Bedürfnisse des Handels zu befriedigen, z. T. vermahlen. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist dieses Vermahlen nicht mehr oder nur noch in geringem Maße nötig, da gleichzeitig in der Pfanne 12 grobkörniges und im Verdampfer 5 feinkörniges Salz erzeugt wird und nur noch ein Überschuß des ersten in die Mühle geschickt zu werden braucht. Another advantage of this application of the invention is that produced fine-grained salt in the evaporator 5 as a result of the lively boiling process becomes, a circumstance that the demand for both fine-grained and coarse-grained Salt takes into account. As most salt pans only focus on producing coarse-grained salt are set, this was previously to satisfy the needs of the trade, z. T. grind. In the method according to the invention this milling is not more or only to a small extent necessary, since at the same time coarse grain in the pan 12 and in the evaporator 5 fine-grained salt is produced and only an excess of the needs to be sent to the mill first.

Das im Heizsystem des Erhitzers anfallende Kondensat kann entweder zur Beheizung weiterer Pfannen oder zur Vorwärmung der über die Siedepfannen zu blasenden Luft benutzt werden. The condensate occurring in the heating system of the heater can either to heat other pans or to preheat the over the boiling pans blowing air can be used.

Die Gipsabscheidung kann in bekannter Weise vorgenommen werden, indem die dem Verdampfungsverfahren neu zuzuführende Sole zuerst in eine zweckmäßig geschlossene Pfanne geschickt wird, die durch Flammrohre beheizt wird. An diesen Flammrohren scheidet sich der Gips aus und brennt fest. Mit der Gipsabscheidung in der Pfanne kann gegebenenfalls auch noch eine Konzentration der Sole erreicht werden, falls diese ungesättigt zur Verfügung steht. The gypsum deposition can be carried out in a known manner by the brine to be newly supplied to the evaporation process first in a suitably closed one Pan is sent, which is heated by flame tubes. On these flame pipes the plaster separates and burns firmly. With the plaster deposit in the pan a concentration of the brine can optionally also be achieved, if this is available unsaturated.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Device for evaporation of Solutions that precipitate salts or the like. Solid substances with injection of the liquid to be evaporated in the evaporator chamber, characterized, that the parts of the injection device (nozzles or the like) located in the evaporator chamber are provided with external sprinkling.

2. Device according to claim I, characterized in that the sprinkled Parts of the injection device are protected against heat transfer.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the injection nozzles widen from a narrowest point towards the mouth.

4. A method for operating the device according to claim 1 to 3, characterized characterized in that for the external sprinkling of the injection device from the evaporator chamber draining liquid is used.

5. The use of the device according to claims I to 4 in evaporation devices, in which the liquid evaporates under atmospheric or overpressure and the vapors partly after compression to heat the by a heater and the evaporator guided liquid, partly for heating open or closed other evaporation facilities, preferably salt pans, is used.