DE68917207T2 - Verdampfer mit einer Vorrichtung zur Kontrolle der Strömung von Festteilchen. - Google Patents

Verdampfer mit einer Vorrichtung zur Kontrolle der Strömung von Festteilchen.

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DE68917207T2
DE68917207T2 DE68917207T DE68917207T DE68917207T2 DE 68917207 T2 DE68917207 T2 DE 68917207T2 DE 68917207 T DE68917207 T DE 68917207T DE 68917207 T DE68917207 T DE 68917207T DE 68917207 T2 DE68917207 T2 DE 68917207T2
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    • B01D1/06Evaporators with vertical tubes
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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Description

    Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verdampfer zum Konzentrieren von Schlämmen und Lösungen, die Feststoffpartikel und Flüssigkeit enthalten, der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art.
  • Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Konzentrieren von Schlämmen oder Lösungen, die Feststoffpartikel und Flüssigkeit enthalten, der im Oberbegriff von Anspruch 7 erläuterten Art.
  • Unter Hinweis auf die früheren Anmeldungen DE-A-38 08 026, FR-A-26 15 607, GB-A-22 05 048 und SE-A-88 01 864 hat der Anmelder den Schutzbereich des vorliegenden Patentes freiwillig eingeschränkt und gesonderte Ansprüche für Deutschland, Großbritannien, Frankreich und Schweden eingereicht.
  • Ein Verdampfer und ein Verfahren der oben erwähnten Art sind in der US-A-4 248 296 (vgl. auch Fig. 1 wie nachfolgend beschrieben) und der CH-A-466 221 offenbart.
  • Ein breiter Bereich von Industrien verwenden Verdampfer zum Konzentrieren von Lösungen und Schlämmen, so z.B. beim Raffinieren von Öl, der Produktion von synthetischem Kraftstoff, der Lebensmittelverarbeitung, der Herbizid- und Pestizidherstellung, der Stromerzeugungsstationen, der primären Metallveredlung, der Produktion von Arzneimitteln, und der Herstellung von Zellstoff und Papier. Die Verdampfer können verwendet werden, um die Konzentration einer fließfähigen Komponente zu erhöhen und/oder einen gelösten Stoff zu kristallisieren. Verschiedene Arten von Verdampfern sind verfügbar und im Stand der Technik gut bekannt. Ein Beispiel für geeignete Verdampfer sind die vertikalen, Fallfilmverdampfer mit Rohren in einem Mantel der obengenannten Veröffentlichungen. In diesen Verdampfern zirkuliert eine Lösung oder ein Schlamm wiederholt durch Wärmetauscherrohre. Wenn die Lösung oder der Schlamm die Wärmetauscherrohre durchläuft, wird das Lösungsmittel, d.h. Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, zunehmend verdampft und hinterläßt eine stärker konzentrierte Lösung oder einen stärker konzentrierten Schlamm, wobei die gelösten Komponenten oft zum Ausfällen gebracht werden.
  • Verdampfer enthalten normalerweise verschiedenen Kammern, Öffnungen und Rohre, durch die Lösung oder der Schlamm hindurchtreten muß, während er konzentriert wird. Es muß Sorgfalt darauf verwendet werden, einen effizienten Durchfluß sowohl der Feststoffpartikel als auch der Flüssigkeit vorzusehen. Schlämme enthalten Feststoffpartikel auch während den anfänglichen Konzentrationsstufen, während Lösungen gelöste Stoffe, d.h. Salze, enthalten, die während der Konzentration aus der Lösung ausfallen können. Diese Feststoffpartikel können eine Verstopfung in verschiedenen Teilen des Verdampfers verursachen.
  • Entlang der Wände oder anderer Oberflächen des Verdampfers können Ablagerungen auftreten. Die Ablagerungen können in Form von Chips oder Schuppen abbrechen, die ein Verstopfen des Verdampfers verursachen und den Durchfluß der zu konzentrierenden Lösung oder des Schlamms unterbrechen können. Wenn das System verstopft ist und die Zirkulation nicht effizient durchgeführt werden kann, muß das System abgeschaltet werden, damit Bedienungspersonal die Blockade klären und säubern kann.
  • Ablageruugen entstehen während der Verdampfer in Betrieb ist und ebenso während der Verdampfer zum Reinigen abgeschaltet wurde; wenn die Wände des Verdampfungssystems während der Reinigungsarbeiten trocknen können, können sich merkliche Mengen von Ablagerungen formen. Wenn das System wieder gestartet wird und die Zirkulation wieder eingestellt wird, springen die neuen Ablagerungen oft ab und verstopfen das System erneut.
  • Das Problem der Verstopfung ist am gravierendsten, wenn sich Chips in kleineren Öffnungen absetzen, wie beispielsweise die Einlaßöffnungen des Strömungsmittelverteilers, der an der Oberseite der Wärmetauscherrohre montiert ist. Ein solcher Verteiler ist in der US-A-4 248 296 beschrieben. Die Chips halten den normalen Durchfluß der Lake auf und können tatsächlich ganze Wärmetauscherrohre außer Betrieb setzen.
  • Viele Versuche wurden gemacht, um die Chips oder die Schuppen durch Filtration zu entfernen. Es wurden beispielsweise Siebe oder Filter in das Verdampfersystem eingebaut. Diese Siebe müssen jedoch periodisch gesäubert werden und dafür muß das Verdampfungssystem abgeschaltet werden, was zu Zeitverlusten, erhöhten Betriebskosten und weiterer Ausbildung von Ablagerung führt. Zusätzlich können sich weitere Chips oder Schuppen stromabwärts des Siebes oder des Filters bilden, wenn der Verdampfer wieder in Betrieb gesetzt wird, und können das System erneut verstopfen.
  • Es ist deshalb festzustellen, daß ein merkliches Bedürfnis an der Konstruktion eines Verdampfers und der Bereitstellung einer Methode bestand, die die Trennung von Feststoffpartikeln aus einer Flüssigkeit erleichtern und die es nicht erforderlich machen, daß das System abgeschaltet wird, um einen Abscheideapparat zu säubern.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung in einer einer Konzentration in einem Verdampfersystem unterworfenen Lösung oder einem Schlamm Feststoffpartikel von Flüssigkeit zu trennen.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine kontinuierliche Abscheidung von Feststoffpartikeln aus Flüssigkeit in einem Verdampfer vorzusehen, ohne daß die Notwendigkeit besteht, das System periodisch abzuschalten, um den Abscheideapparat zu reinigen.
  • Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Verdampfer bereitzustellen, der eine Bypaßstrecke aufweist, durch die Feststoffpartikel durch das System zirkulieren können, anstatt daß sie im Bereich des Abscheideapparates abgelagert werden.
  • Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Verdampfer vorzusehen, der einen Apparat enthält, der die turbulente Strömung von Feststoffpartikeln innerhalb der Flüssigkeit erhöht, so daß das Aufbrechen von Feststoffpartikeln in kleinere Einheiten erleichtert wird.
  • Die vorliegende Erfindung erfüllt das obengenannte Bedürfnis durch einen Verdampfer nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7.
  • Weiterbildungen der Erfindung sind in den anhängigen Ansprüchen enthalten.
  • Die vorliegende Erfindung offenbart einen Verdampfer zum Konzentrieren von Schlä,men oder Lösungen, die Feststoffpartikel und Flüssigkeit enthalten. Verdampfer dieser Art können Fallfilmverdampfer oder dgl. sein. Sie enthalten eine Mehrzahl von im wesentlichen vertikalen Wärmetauscherrohren, einem unteren Reservoir, das unter den Wärmetauscherrohren angeordnet ist, ein zweites Reservoir, das oberhalb der Wärmetauscherrohre angeordnet ist, und eine Umlaufleitung zum Zirkulieren von Schlamm oder Lösung vom unteren Reservoir zum oberen Reservoir. Der Verdampfer enthält einen Durchflußapparat für Feststoffpartikel, der eine Abscheidekammer mit einem Einlaß und einem Auslaß aufweist. Der Einlaß ist derart angeordnet, daß er Schlamm oder Lösung aus der Umlaufleitung erhält. Der Auslaß ist mit der unten beschriebenen Bypaßleitung verbunden. Der Auslaß kann am im wesentlichen untersten Bereich der Abscheidekammer angeordnet sein, um den Weg der abgeschiedenen Feststoffpartikel in Richtung auf den Auslaß unter dem Einfluß der Schwerkraft zu unterstützen.
  • Die Abscheidekammer hat weiterhin eine Mehrzahl von Öffnungen, die derart bemessen sind, daß sie Feststoffpartikel aus der Lösung abscheiden. Die Größe jeder Öffnung ist eine "kritische" Größe, eine vorbestimmte Größe über der die Feststoffpartikel eine unakzeptable Verstopfung verschiedener Teile des Verdampfers verursachen. Feststoffpartikel, die größer sind als die kritische Größe werden bevorzugt aus der Flüssigkeit abgeschieden, um stromabwärts ein Verstopfen zu vermeiden. Die Öffnungen der Kammer stehen mit dem oberen Reservoir außerhalb der Abscheidekammer zum Austausch eines wesentlichen Teils der Flüssigkeit für einen Durchtritt durch die Wärmetauscherrohre zum unteren Reservoir in Verbindung.
  • Zusätzlich hat der Feststoffpartikel-Durchflußapparat eine Bypaßleitung, die mit dem Auslaß der Abscheidekammer verbunden ist, und die derart anzuordnen ist, daß Feststoffpartikel, die größer als die kritische Größe sind, aus der Abscheidekammer zum unteren Reservoir abgeleitet werden. Die Feststoffpartikel, die durch die Bypaßleitung abgeleitet werden, treten nicht in das obere Reservoir außerhalb der Abscheidekammer ein. Ein wesentlicher Teil der Flüssigkeit verläßt die Abscheidekammer durch die Öffnungen zum unteren Reservoir außerhalb der Abscheidekammer. Die Flüssigkeit wird dann wieder mit den abgeschiedenen Feststoffpartikeln im unteren Reservoir zusammengebracht, nachdem dieses das erste Mal durch die Wärmetauscherrohre durchgeflossen ist.
  • Die Bypaßleitung kann angeordnet werden, um die abgeschiedenen Feststoffpartikel zu einer oder mehrerer der Mehrzahl von Wärmetauscherrohre zu leiten, um sie in das untere Reservoir zu schicken, während der Eintritt der abgeschiedenen Feststoffpartikel in die restlichen Wärmetauscherrohre verhindert wird. Die Abscheidekammer oder ein Teil davon kann eine im wesentlichen konische Form aufweisen. Die Abscheidekammer kann aus einem Stahlsiebmaterial oder aus einem Stahlmaterial, in das Öffnungen eingestanzt oder eingeformt wurden, hergestellt sein.
  • Die Abscheidekammer kann derart bemessen sein, daß sie zwischen die obere Wand des Verdampfers und der Oberseite der Wärmetauscherrohre paßt. Die Abscheidekammer kann weiterhin an einer oberen Wandung des Verdampfers tragend befestigt sein. Der Kammereinlaß kann in einem oberen Bereich der Abscheidung angeordnet werden. Übereinstimmend damit, kann der Kammerauslaß in einem unteren Bereich der Kammer angeordnet sein. Die Kammer kann beispielsweise eine konische Form aufweisen und einen Auslaß im unteren Bereich der konisch geformten Kammer aufweisen. Die Kammer kann ebenfalls abgeschrägte Seitenwände und einen Auslaß haben, der am unteren Punkt der abgeschrägten Seitenwände angeordnet ist.
  • Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Verfahren zum selektiven und kontinuierlichen Abscheiden von Feststoffpartikeln mit einer Größe größer als die kritische Größe aus einer Flüssigkeit in einem in einem Verdampfer zu konzentrierenden Schlamm oder einer Lösung. Die kritische Größe ist eine vorbestimmte Größe, oberhalb dieser die Feststoffpartikel ein unakzeptables Verstopfen in verschiedenen Öffnungen des Verdampfers verursachen. Das Verfahren umfaßt die Verfahrensschritte des Vorsehens von mindestens einem ersten Reservoir für den Schlamm oder die Lösung, des Abscheidens von Feststoffpartikeln mit einer Größe größer als die kritische Größe aus der Flüssigkeit, des Abziehens der Feststoffpartikel, die aus der Flüssigkeit entfernt wurden, in das erste Reservoir, und das Abziehen der konzentrierten Flüssigkeit in das erste Reservoir.
  • Der Abscheideschritt kann weiterhin die Schritte des Vorsehens einer Abscheidekammer mit Öffnungen einer Größe, die im wesentlichen gleich der kritischen Größe oder kleiner ist, des Vorsehens eines zweiten Reservoirs in Durchflußverbindung mit dem Wärmetauscher, des Positionierens der Abscheidekammer innerhalb des zweiten Reservoirs und des Umlaufs des Schlammes oder der Lösung aus dem ersten Reservoir in die Abscheidekammer umfassen. Der Verfahrensschritt des Abziehens der Feststoffpartikel in das erste Reservoir kann weiterhin den Verfahrensschritt des Vorsehens einer Bypaßleitung umfassen, die mit dem ersten Reservoir verbunden ist und von der Abscheidekammer zum ersten Reservoir führt, ohne daß die abgeschiedenen Feststoffpartikel durch den Wärmetauscher hindurchtreten.
  • Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den Zeichnungen näher dargestellt, wobei
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Verdampfers ist.
  • Fig. 2 einen Verdampfer der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 3 eine Detailansicht des Verdampfers der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 4 ein Flußdiagramm ist, das schematische die Schritte des in der vorliegenden Erfindung gelehrten Verfahrens zeigt.
  • Der Feststoffpartikel-Durchflußapparat ist zur Verwendung mit einem Verdampfer zum Konzentrieren von Schlämmen und/oder Lösungen konstruiert. Ein typischer, bekannter Fallfilmverdampfer ist in Fig. 1 gezeigt. Derartige Verdampfer verwenden gewöhnlich eine Mehrzahl von Wärmetauscherrohren 10, die im wesentlichen vertikal angeordnet sind. Der Verdampfer hat weiterhin ein oberes Reservoir oder ein Flutungsgehäuse 12, ein unteres Reservoir oder Sumpf 14 und eine Umlaufeinrichtung 16 zum Rezirkulieren des Schlamms oder der Lösung aus dem unteren Reservoir zum oberen Reservoir. Die Umlaufeinrichtung umfaßt gewöhnlich mindestens eine Umlaufleitung 20 und eine Umlaufpumpe 18. Aus Gründen der Übersichlichkeit nicht gezeigt, jedoch gewöhnlich in Verdampfern enthalten sind Heizeinrichtungen, Einrichtungen zum Einleiten von Schlamm oder Lösung in den Verdampfern und Einrichtungen zum Entfernen des konzentrierten Schlamms oder der Lösung aus dem Verdampfer. Im Betrieb zirkuliert ein Verdampfer, wie der in Fig. 1 gezeigte, den Schlamm oder die Lösung kontinuierlich vom unteren Reservoir 14, durch die Umlaufeinrichtung 16 zurück in das obere Reservoir 12. Der Schlamm oder die Lösung tritt wiederholt durch die Wärmetauscherrohre 10 hindurch, wo das Lösungsmittel verdampft wird und einen konzentrierteren Schlamm oder eine Lösung zurückläßt.
  • Die Wärmetauscherrohre 10 können mit Verteilern 22 versehen sein, die den Schlamm oder die Lösung beim Eintritt in die Wärmetauscherrohre leiten. Ein Beispiel für Verteiler ist in der US-PS 4 248 296, erteilt für Louis J. Jezek) und betitelt "Flüssigkeitsverteiler für Kondensorrohre", beschrieben. Verteiler wie diejenigen, die im Jezek-Patent beschrieben wurden, leiten den Schlamm oder die Lösung in die Wärmetauscherrohre in Form eines Films ein, wodurch die Verdampfung verbessert wird. Derartige Verteiler haben kleine Öffnungen, die offengehalten werden müssen, um den Verdampfer am effizientesten betreiben zu können. Feststoffpartikel, wie beispielsweise Chips oder Schuppen im Schlamm oder Lösung können die Öffnungen im Verteiler blockieren und verstopfen, wodurch ein normaler Dünnfilmfluß verhindert und die Wirksamkeit der Wärmetauscherohre begrenzt wird, oder das Rohr tatsächlich außer Betrieb setzen, wenn sie vollständig blockiert sind.
  • Der Feststoffpartikel-Durchflußapparat ist konstruiert, um diese Blockade, in den Verteiler oder irgendwo sonst im System, durch selektive Beeinflussung des Durchflusses der Feststoffpartikel zu verhindern. Fig. 2 zeigt den Verdampfer der Fig. 1, ausgerüstet mit diesem Apparat. Der Feststoffpartikel-Durchflußapparat enthält eine Abscheidekammer 24 und eine Bypaßleitung 26.
  • Fig. 3 ist eine eingehendere Darstellung des Feststoffpartikel-Durchflußapparates. Die Abscheidekammer 24 ist in das obere Reservoir 12 eingepaßt und ist unterhalb eines Auslasses 27 der Umlaufleitung 20 angeordnet. Die Abscheidekammer ist bevorzugt an einer Deckplatte 28 des oberen Reservoirs durch Bolzen, Schrauben, Stifte oder andere Befestigungsmittel 30 befestigt.
  • Die Abscheidekammer 24 enthält eine Mehrzahl von Öffnungen 32, die zum Abscheiden von Feststoffpartikeln aus der Flüssigkeit bemessen sind. Jede Kammeröffnung 32 ist von "kritischer Größe". Die "kritische Größe" kann von System zu System variieren, sollte jedoch gleich oder kleiner als die Öffnungen stromabwärts der Abscheidekammer und stromaufwärts der Wärmetauscherrohre sein. Als solche sollten die Kammeröffnungen 32 von solchen Dimensionen sein, daß sie aus der Flüssigkeit alle Feststoffpartikel abscheiden, die groß genug sind, um Öffnungen zu blockieren, die sich stromabwärts der Abscheidekammer und stromaufwärts der Wärmetauscherrohre befinden, z.B. die Öffnungen in den Verteilern 22. Die Abscheidekammer 24 kann aus einem Stahlblech hergestellt werden, in das Löcher, bevorzugt runde Löcher, eingestanzt oder anderweitig eingeformt wurden. Sie kann auch aus einem Stahlsieb oder einem Netzmaterial bestehen. Bevorzugt hat die Abscheidekammer eine konische Form, oder es ist zumindest ein unterer Bereich 33 der Abscheidekammer konisch geformt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Diese Form dient dem trichterförmigen Einleiten der Feststoffpartikel nach unten zu einem Auslaß 34 der Abscheidekammer 24, der am Boden des unteren Bereichs 33 der Abscheidekammer angeordnet ist. Der Kammerauslaß steht mit der Bypaßleitung 26 in Verbindung. Die Bypaßleitung ist am Kammerauslaß 34 durch konventionelle Befestigungsmittel 36 befestigt. Die Bypaßleitung erstreckt sich vom Auslaß der Abscheidekammer in mindestens eines der Wärmetauscherrohre 10. Bevorzugt ist die Bypaßleitung derart bemessen, daß sie in das Wärmetauscherrohr paßt. Das Wärmetauscherrohr, in das die Bypaßleitung eingepaßt ist, enthält keinen Verteiler.
  • Der Apparat kann in die Verdampfer während der anfänglichen Herstellung eingebaut oder kann in bereits existierende Verdampfer nachgerüstet werden. So haben z.B. viele Verdampfer Türen oder Mannlöcher am oberen Bereich des oberen Reservoirs 12, um dem Bedienungspersonal den Zugang zum oberen Reservoir zu ermöglichen und seine Reinigung und Wartung zu erlauben. Der Apparat kann außerhalb des Verdampfers zusammengebaut und dann durch Bedienungspersonal installiert werden, das in das obere Reservoir durch die vorhandenen Türen hineingelangt. Der Apparat verbessert nicht nur die Effektivität von konventionellen Verdampfern, der Apparat ist auch ökonomisch herzustellen und zu installieren als Originalausrüstung oder als Nachrüstung für exisitierende Verdampfer.
  • Im Betrieb wird der Schlamm oder die Lösung, die im Verdampfer zirkuliert, einer Konzentration unterworfen. Sie wird aus dem unteren Reservoir 14 zum oberen Reservoir 12 durch die Umlaufleitung 20 in Zirkulation versetzt. Die Abscheidekammer 24 erhält den umlaufenden Schlamm oder die Lösung aus dem Auslaß 27 der Umlaufleitung. Beim Eintritt in die Abscheidekammer wird der Schlamm oder die Lösung einer physikalischen Abscheidung unterworfen, wobei Feststoffpartikel, die größer als die kritische Größe sind, aus der Flüssigkeit abgeschieden werden, und ein wesentlicher Teil der flüssigen Komponente die Abscheidekammer durch die Kammeröffnungen 32 verläßt. Die austretende Flüssigkeit gelangt in das obere Reservoir außerhalb der Abscheidekammer und gelangt dann in die Wärmetauscherrohre 10, wo sie weiter konzentriert wird. Feststoffpartikel, die größer als die kritische Größe sind und nicht durch die Kammeröffnungen 32 hindurchtreten, verlassen die Abscheidekammer durch den Kammerauslaß 34 in die Umlaufleitung 26. Die Feststoffpartikel gelangen dann direkt zu einem der Wärmetauscherrohre 10, in das die Bypaßleitung eingepaßt ist, um zum unteren Reservoir 14 geleitet zu werden.
  • Zusätzlich zu dieser Siebfunktion trägt die Abscheidekammer 24 ebenfalls dazu bei, die Größe der Feststoffpartikel durch Turbulenz und Anschlagen der Feststoffpartikel gegen die Wand der Abscheidekammer zu reduzieren. Wenn die Größe der Feststoffpartikel genügend verringert wurde, werden die Feststoffpartikel nicht länger Verstopfungsprobleme im Verdampfer verursachen.
  • Die vorliegende Erfindung enthält weiterhin ein Verfahren zum selektiven Beeinflussen der Strömung von Feststoffpartikeln im Verdampfer. Die folgende Diskussion des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann unter Hinweis auf das in Fig. 4 gezeigte Durchflußdiagramm besser verstanden werden.
  • Ein der Konzentration im Verdampfer unterworfener Schlamm oder eine Lösung wird im Reservoir bereitgestellt. Der Schlamm oder die Lösung hat eine flüssige Komponente und Feststoffpartikel, wobei die Feststoffpartikel gewöhnlich von variierender Größe sind. Der erste Verfahrensschritt des Verfahrens der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Feststoffpartikel, die größer als die kritische Größe sind, aus der flüssigen Komponente abzuscheiden. Partikel, die größer als die kritische Größe sind, und die deshalb nicht durch die stromabwärtigen Öffnungen fließen werden, werden aus dem Schlamm oder der Lösung entfernt, bevor der Schlamm oder die Lösung stromabwärts weiterläuft, d.h. in die Verteiler des Verdampfers eintreten.
  • Ein zweiter Verfahrensschritt besteht darin, die abgeschiedenen Feststoffpartikel zurück in das Reservoir, das den Schlamm oder die Lösung enthält zu leiten. Bevorzugt wird dieser Schritt der Rückführung dadurch erreicht, daß die Feststoffpartikel durch einen Leitung unter Zuhilfenahme eines Teils der Flüssigkeit aus dem Schlamm oder der Lösung gespült wird.
  • Ein dritter Verfahrensschritt besteht darin, die abgeschiedene Flüssigkeit in die Wärmetauscherrohre des Verdampfers einzuleiten. Die Flüssigkeit kann Feststoffpartikel enthalten, jedoch werden sie alle in ihrer Größe kleiner sein als die kritische Größe und werden dadurch keine Blockadeprobleme in den Verteilern oder den Wärmetauscherrohren verursachen. Innerhalb der Wärmetauscherrohre wird die Flüssigkeit einer Konzentration unterworfen.
  • Der letzte Verfahrensschritt besteht darin, die konzentrierte Flüssigkeit zurück zum Reservoir zu leiten, das den Schlamm oder die Flüssigkeit enthält, wo sie wieder mit den Feststoffen gemischt wird, die im ersten Schritt entfernt wurden.
  • Das Verfahren der vorliegenden Erfindung sieht eine kontinuierliche Zirkulation der Feststoffpartikel vor und sieht nicht vor, daß sich Feststoffpartikel an irgendeinem Punkt im System aufbauen, wie dies bei einem konventionellen Filter der Fall wäre. Wenn die Feststoffpartikel aus der Flüssigkeit konstant abgeschieden werden und umlaufen, wird mindestens ein Teil von ihnen im Ergebnis der Turbulenz in der Größe reduziert und wird weniger ein Verstopfungsproblem verursachen.

Claims (5)

1. Verdampfer zum Konzentrieren von Schlämmen und Lösungen, die Feststoffpartikel und Flüssigkeit enthalten, mit einer Mehrzahl von im wesentlichen vertikalen Wärmetauscherrohren (10), einem unteren Reservoir (14), das unterhalb der Wärmetauscherrohre (10) angeordnet ist, einem oberen Reservoir (12), das oberhalb der Wärmetauscherrohre (10) angeordnet ist, und einer Umlaufleitung (20) zum Umlauf von Schlamm oder Lösung vom unteren Reservoir (14) zum oberen Reservoir (12), gekennzeichnet durch einen Apparat (24, 26) zur selektiven Beeinflussung der Strömung von Feststoffpartikeln mit einer Größe größer als eine kritische Größe, wobei die kritische Größe eine vorbestimmte Größe ist, oberhalb der die Feststoffpartikel eine unakzeptable Verstopfung des Verdampfers verursachen, umfassend:
eine Abscheidekammer (24) mit einem Einlaß, der mit einem Auslaß (34) der Umlaufleitung (20) zum Aufnehmen der Schlämme oder Lösungen verbunden ist, wobei die Kammer (24) Öffnungen (32) mit einer Größe im wesentlichen gleich der kritischen Größe oder kleiner aufweist, um aus dem Schlamm oder der Lösung Feststoffpartikel mit einer Größe größer als die kritische Größe zu entfernen, wobei die Kammer (24) einen wesentlichen Teil der Flüssigkeit dem oberen Reservoir (12) außerhalb der Kammer (24) übergibt zum Durchtritt durch die Wärmetauscherrohre (10) zum unteren Reservoir (14), und
eine Bypaßeinrichtung (26), die mit einem Auslaß (34) der Kammer (24) verbunden ist und derart anzuordnen ist, daß sie aus der Kammer (24) Feststoffpartikel, die größer als die kritische Größe sind, zum unteren Reservoir (14) leiten, ohne daß sie in das obere Reservoir (12) außerhalb der Kammer (24) eintreten.
2. Verdampfer nach Anspruch 1, wobei die Kammer (24) innerhalb des oberen Reservoirs (12) angeordnet ist.
3. Verdampfer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kammerauslaß (34) am im wesentlichen untersten Bereich der Abscheidekammer (24) angeordnet ist, um den Fluß der abgeschiedenen Feststoffpartikel in Richtung auf den Kammerauslaß (34) unter Schwerkrafteinfluß zu unterstützen.
4. Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bypaßeinrichtung (26) eine Leitung enthält, die zum Zirkulieren der abgeschiedenen Feststoffpartikel zu einer oder mehreren der Mehrzahl der Wärmetauscherrohre (10) zum Einleiten in das untere Reservoir (14) angeordnet ist, während die abgeschiedenen Feststoffpartikel daran gehindert werden, in die restlichen Wärmetauscherrohre (10) der Mehrzahl der Wärmetauscherrohre einzutreten.
5. Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Abscheidekammer (24) derart bemessen ist, daß sie zwischen einer oberen Wand des Verdampfers und den Wärmetauscherrohren (10) paßt, wobei die Abscheidekammer (24) an einer oberen Wand (28) des Verdampfers tragend angeordnet ist.
DE68917207T 1988-05-25 1989-05-19 Verdampfer mit einer Vorrichtung zur Kontrolle der Strömung von Festteilchen. Expired - Lifetime DE68917207T2 (de)

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US07/198,325 US5000821A (en) 1988-05-25 1988-05-25 Apparatus for controlling solid particle flow in an evaporator

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DE68917207D1 DE68917207D1 (de) 1994-09-08
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JP (1) JP2685578B2 (de)
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