DE558354C - Ununterbrochen arbeitende Vakuumkuehlanlage - Google Patents

Description

• Ununterbrochen arbeitende Vakuumkühlanlage In der Kaliindustrie bedient man sich zum Abkühlen der heißen Salzlösungen zwecks Ausscheidung der zu gewinnenden Salze im allgemeinen eine oder mehrstufiger Vakuumkühlanlagen. Infolge der auftretenden Übersättigung der Salzlösungen scheiden sich an den Wandungen der Verdampfkörper, insbesondere aber in den Verbindungsrohrleitungen zwischen den einzelnen Stufen und an den Ausmündungen dieser Leitungen in die nächste Stufe, Salzkrusten aus, die den Durchfluß hemmen und die Apparatur zum Stillstand bringen können. Zur Vermeidung dieses tibelstandes sind scllon verschiedene Vorschläge gemacht worden. Man hat bei spielsweise in den einzelnen Verdampfern Umwälzvorrichtungen eingebaut, die durch ständige Zufuhr bereits ausgeschiedener Salzteilchen in die Verdampfzonen das Auftreten von Übersättigungen und damit Krustenbildungen vermeiden oder wenigstens verringern sollen. Man hat die Umwälzung auch durch außerhalb der Verdampfkörper angeordnete Rohrleitungen bewerkstelligt, und zwar sonvehl bei beheizten als auch bei unbeheizten Verdampflvörpern, und es ist auch bekannt, einen derartigen Kreislauf anzuzapfen und einen Teil der Flüssigkeit zur nächsten Stufe übertreten zu lassen.
• Nach den praktischen Erfahrungen läßt sich trotz Umwälzung des Verdampferinhaltes eine Übersättigung der abzukühlenden Salzlösung und damit die Neigung zur Krustenbildung nie ganz vermeiden. Besonders gefährdet ist stets die Ausmündung der Verbindungsleitung in den nächsten Verdampfkörper mit dem höheren Vakuum, weil durch die hier stattindende plötzliche Verdampfung besonders leicht Verstopfungen durch Krustenbildung auftreten. Auch durch die Abführung der Salze getrennt von der abgekühlten Lösung durch besondere Fallrohre, die einzeln in Fallgefäße münden können oder ihr Salz in eine gemeinsame Leitung abgeben, kann das Zukristallisieren der Verdampfkörperwandungen und der Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Verdampfkörpern nicht behoben werden. Man kaml diesen Übelstand mildern, wenn man die Verbindungsrohrleitung tief genug unter dem Laugen spiegel in den betreffenden Verdampfkörper einmünden läßt, wobei man jedoch mit in Kauf nehmen muß, daß die eingeführte Flüssigkeit nur unvollkommen der Einwirkung des Vakuums ausgesetzt wird. Es besteht die Gefahr, daß ein Teil der zugeführten Flüssigkeit unverdampft in die Verbindungsleitung zum nächsten Verdampfkörper gelangt Dieser trbelstand läßt sich sicher vermeiden, wenn man die zu kühlende Salzlösung durch eine Düse oberhalb des Laugenspiegels in die Verdampfkörper einführt. Die bisher bekannt gewordenen Anordnungen gewährleisten keinen einwandfreien Dauerbetrieb der gesamten Anlage beim Auftreten von Einzelstörungen, insbesondere beim Verkrusten der Verbindungsrohre zwischen den einzelnen Verdampfkörpern und ihrer Ausmündungen.
• Die auftretenden Verstopfungen können nicht nur den FlüssiglieitsSpiegel in den einzelnen Verdampfern unzulässig verschieben, sondern sie zwingen in manchen Fällen zur Außerbetriebnahme und Reinigung der ganzen Apparatur.
• Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung soll diese bisher aufgetretenen Übelstände vermeiden, und zwar durch Anordnung der verschiedenen, in gleicher Höhe vorgesehenen Verdampfkörper über einer Sammelleitung, die das Eintrittsgefäß für die heiße, abzukühlende Lösung mit dem Austriftsgefäß für die gekühlte Lösung verbindet. Das Austrittsfallrohr jedes Verdampfkörpers mündet unmittelbar in die Sammelleitung, während die zu verdampfende Lösung für jeden Verdampfkörper aus der gleichen Sammelleitung unter Verwendung einer Pumpe oder eines Schraubenschauflers vor dem eben erwähnten Fallrohr entnommen und vermittels einer Rohrleitung oberhalb oder unterhalb des Laugenspiegeis in den Verdampfkörper eingeführt wird. Eine derartige Vorrichtung hat folgende Vorteile, die sich bei keiner der bisher bekannten Schaltungen vereinigt finden I. Bei Verstopfungen eines Verdampfers oder der zugehörigen Rohrleitung oder beim Ausfall einer Umwälzpumpe kann der betreffende Verdampfer abgetrennt und nötigenfalls gereinigt werden, ohne e daß der Betrieb der übrigen Verdampfkörper gestört wird.
• 2. -Die Laugenspiegel der beiden Sammelgefäße und der Verdampfkörper sind durch den Überlauf des Austrittsgefäßes festgelegt und werden nicht durch etwaige ATerkrustungen der Umwälzleitungen oder der Düsen beeinflußt. Durch die kräftige Umwälzung wird die Übersättigung der Lösung niedrig gehalten und damit die Ausscheidungsgefahr von Salzkrusten vermindert, und zwar gleichmäßig in allen Verdampdkörpern.
• 3. Die Durchsatzmenge der Anlage kann sich in weiten Grenzen ändern, ohne daß das Arbeiten der einzelnen Stufen hierdurch be= einflußt wird.
• 4. Die kräftige Umwälzung übt einen günstigen Einfluß auf die Größe der sich bildenden Kristalle aus, der in vielen Fällen erwünscht ist.
• 5. Die vorgeschlagene Schaltung ermöglicht weitestgehende Kiihlung der Lösung durch Einführung der umgewälzten Flüssigkeit oberhalb des Laugenspiegels in die Verdampfer. Die Gefahr, daß sich die hierbei benötigten Düsen verstopfen, ist erheblich herabgesetzt, weil bei einem etwaigen Zuwachsen der volle Pumpendruck zur Auswirkung kommt und die gebildeten Salzkrusten fortdrücken kann, während die im normalen Betrieb zur Umwälzung benötigte Energie sehr gering ist.
• Zur näheren Beschreibung der Anordnung wird auf die beiliegenden schematisch aufgezeichneten Ausführungsbeispiele (Fig. I und 2) verwiesen, in denen der Weg der abzukiihlenden Lösung durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet ist.
• Die im allgemeinen gesättigte Lösung gelangt zuerst in den Sammelbehälter I, der mit dem Austrittsgefäß 2 durch eine Sammelleitung 3 verbunden ist. An diese Sammelleitung sind nacheinander mehrere, beispielsweise drei Verdampfkörper angeschlossen, 4, 5 und 6, die durch die Fallrohre 7, 8 und g mit der Sammelleitung in Verbindung stehen.
• Zu jedem Verdampfkörper gehört eine Pumpe oder ein Schraubenschaufler, der die zu verdampfende Lösung der Sammelleitung vor der Falleitung entnimmt, IO, II und I2.
• Die umzuwälzende Lösung wird durch die Rohrleitung 13, 14 und 15 vermittels der Düsen I6, I7 und I8 in die Verdampfkörper eingeführt, und zwar in Fig. I oberhalb des Laugenspiegels und in Fig. 2 dagegen unterhalb des Laugenspiegels.
• Die in den Verdampfkörpern entwickelten Brüden werden in bekannter Weise in Misch-oder Oberflächenkondensatoren niedergeschlagen, und zwar im allgemeinen durch im Gegenstrom fließende kalte Mutterlauge, in einigen Fällen aber auch durch Wasser oder beliebig andere Kühlflüssigkeiten. Die gekühlte Lösung verläßt die Apparatur durch das mit Überlauf versehene Austrittsgefäß 19.
• Wenn auch die zum Umwälzen benötigte Energie, wie schon erwähnt, sehr gering ist, so werden die Pumpen doch vorteilhaft so kräftig bemessen, daß sie bei Störungsfällen in der Lage sind, durch den erzeugten Überdruck die verstopften Düsen freizuspülen.
• Man erkennt ferner aus der Zeichnung, daß die Höhenunterschiede der Flüssigkeitspiegel im Ein- und Austrittsbehälter sehr gering sind, da sie nur von dem Druckverlust in der Sammelleitung abhängen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCrE: I. Mehrstufige Vakuumkühlanlagen zum stufenweisen Kühlen von Flüssigkeiten durch Verdampfung unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintritts-und Austrittsrohrleitungen der einzelnen Verdampfkörper nacheinander in eine gemeinsame Sammelleitung münden, die das Ein- und Austrittsgefäß der zu kühlenden Flüssigkeit verbindet wobei die Zuführung der abzukühlenden Flüssigkeit in jeden einzelnen Verdampfkörper durch eine in die Eintrittsleitung des Verdampfkörpers geschaltete Pumpe (Schraubenschaufler) bewerkstelligt wird.
2. 2. Verfahren zum Betrieb der Vakuumanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Stufe umgewälzte Flüssigkeitsmenge bis auf ein Mehrfaches vom Durchsatz der Apparatur gesteigert wird.