DE7441420U - Vorrichtung zur Verdampfung von schäumenden Flüssigkeiten - Google Patents

Description

BASF Aktiengesellschaft ty

Unser Zeiohens O.Z, 51 027 Spr/IG 6700 Ludwigshafen, 10.12

Vorrichtung zur Verdampfung von schäumenden ',Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausdampfvorriobtung für Umlaufverdampfer für die Verdampfung von schäumenden Flüssigkeiten.

Es ist bekannt» daß manche Flüssigkeiten bei der Verdampfung zur Schaumbildung neigen. Besonders bei UmlaufVerdampfern (Thermosiphon = Naturumlauf- oder Zwangsuralaufverdampfer) wirkt sich dies ungünstig aus, weil das umlaufende Flüssigkeit s~/Dampf -Ge misch aufschäumt und im Ausdampfgefäß der Dampf Flüssigkeit in Schaumform mitreißt. Üblicherweise versucht man die Schaumbildung zu verhindern, indem man mit besonders konstruierten Rübrern den Schaum sersohlägt, durch Zusatz oberflächenaktiver Stoffe die Schaumbildungsneigung verringert oder den gebildeten Schaum zerstört, indem man entweder die Schaumschicht mit einem Dampfstrahl anbläst oder das aus dem Umlaufverdampfer mit hoher Geschwindigkeit austretende Flüssigkeit s~/Dampf~/Schiaum-Gerai sen auf Strömungshindernisse aufprallen läßt»

Bei der erstgenannten Methode ist jedoch die Wirksamkeit des Rührers an ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau im Ausdampfbehälter gebunden. Y/ird dieses durch meist nicht vermeidbare Störungen geändert, dann arbeitet der Rührer nicht mehr zufriedenstellend. Das Verhältnis von Rübrer-Umfangsgescbwindigkeit zur Strömungsgeschwindigkeit des Gas-ZDämpfe-Gemiscbes muß ebenfalls innerhalb bestimmter Grenzen bleiben, weil sonst die Funktion des Rührera beeinträchtigt wird. Der Antrieb des Rührers erfordert ständigen Energieaufwand.

Bei oberflächenaktiven Zusatzstoffen besteht die Gefahr, daß das behandelte Produkt verunreinigt wird oder unerwünschte Nebenreaktionen mit der zugegebenen Substanz eintreten. Durch Zugabe der oberflächenaktiven Substanz entstehen laufende Kosten.

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Das Anblasen mit Dampf ist nur dann möglich, wenn eine Dampfquelle zur Verfügung steht, die im Prozeß nicht stört. Das ist jedoch häufig nicht der Fall. Meistens wird diese Dampfmenge zusätzlich benötigt werden und verursacht dann laufende Kosten.

Die letzte der beschriebenen Methoden hat schließlich den Nachteil, daß durch das Aufprallen der Mehrphasenströmung auf Strömungshindernisse eine Zerstäubung der Flüssigkeit eintritt, die die Flüssigkeitsabscheidung im Brüdenraum des Ausdampfgefäßes und damit den erwünschten Eindickungseffekt des Verdampfers beeinträchtigt.

Die bisher üblichen Methoden sind daher technisch nicht zufriedenstellend .

Aufgabe der vorstehenden Erfindung war es, mit einfachen Mitteln eine Zerstörung des sich im Umlaufverdampfer bildenden Schaums ohne eine Zufuhr von Fremd stoffen zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß an einem Aus-

von

dampfgefäß/kreisförmigem Querschnitt ein oder mehrere Umlaufverdampfer tangential in gleichsinniger Drehrichtung angeordnet sind«,

Erfindungsgemäß ist dabei das obere Umlaufrohr in der Weise . ausgebildet, daß unter Beibehaltung seiner Querschnittsfläche die vertikale Erstreckung zum Ausdampfgefäß hin größer wird.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, in einfachster Weise eine störungsfreie Verdampfung von zum Schäumen n-eigenden Flüssigkeiten zu bewirken. Die gleichsinnige tangentiale Anordnung der Umlaufverdampfer bewirkt eine Zirkulation des Flüssigkeits-/Schaum-(jeraiscb.es im Ausdampfgefäß. Hierbei wird der Schaum wegen seiner geringen Dichte zur Mitte des Ausdampfgefäßes abgedrängt und durch Scherung zerstört. Der größte Teil der Flüssigkeitsoberfläche bleibt dabei frei von Schaum.

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Die Rotation des Flüssigkeits- und Schaum-Inhalts in Ausdampfgeiäß führt zur Ausbildung einer konkaven Flüssigkeitsoberfläcbe. Die für den Dampf-Austritt aus der Flüssigkeit zur Verfugung stehende Oberfläche wird also vergrößert.

Die Rotation auch der Dämpfe über der Flüssigkeitsoberfläche begünstigt die Abscheidung von eventuell mitgerissenem Schaum und Flüssigkeitstropfen. Das aus dem oberen Umlaufrohr in das •Ausäampfgefäß eintretende Flüssigkeits-/Danipf-Gemisch prallt nicht, wie bei den technisch bisher üblichen Lösungen, auf die Wand des Behälters, ein Prallblech, einen Rührer oder einen anderen Flüssigkeitsstrom, sondern wird tangential zur Wand hin eingebracht und damit die erodierende Beanspruchung verringert; ein periodischer oder ständiger Rückstau in den oder die Umlaufverdampfer unterbleibt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert:

Figur 1 bis 3 zeigen wie der oder die Umlauf-Veiflampfer 1 mit oberer Umlaufleitung 2 und unterer Umlaufleitung 3 erfindungsgemäß an das Ausäampfgefäß 4 angeschlossen sind. Die zu verdampfende Flüssigkeit strömt tangential aus dem Ausdampfgefäß 4 über das untere Umlaufrohr 3 dem (den) Verdampfer(n) 1 r,\i, wird zunächst im unteren Teil der Verdampferrobre aufgeheizt und anschließend teilweise verdampft. Der Auftrieb des Flüssigkeits-/ Dampf-Gemisches liefert in bekannter Weise die i.ntriebsenergie für den Umlauf. Das Dampf-/Flüssigkeits-Gemisch wird über das obere Umlaufrohr 2, in dem eine Verbrennung von Dampf und Flüssigkeit erfolgen kann, äera Ausäampfgefäß 4 tangential« unter Einhaltung des gleichen Drehsinns, wieder zugeführt* Dabei ist für die Ausbildung der Zirkulatlonsströmung im Ausäampfgefäß 4 eine möglichst wandnahe Einströmung wichtig. Der im Ausdampfgefäß 4 von der Flüssigkeit und Schaum getrennte Dampf strömt nach oben ab. Die verdampfte Flüssigkeit wird durch Zufuhr frischer, einzudampfender Flüssigkeit über einen Stutzen 5, der im unteren Teil des Verdampfera 1, des Ausdarapfgefäßes 4 oder des Umlaufrohre 3 angeordnet sein kann, ersetzt.

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Beispiel 1 (Figur 1)

Die Strömungsverhältnisse im oberen Bereich des Ausdampfgefäßes 4 werden wesentlich verbessert, wenn das obere Umlaufrohr 2 derart in seinem Querschnitt verändert wird, daß unter Einhaltung des Strömungsquerschnitts das Querschnittsprofil zum Ausdampfgefäß 4 hin in vertikaler Richtung gestreckt und horizontal gedrückt wird. Die Vorabscheidung des Dampfes von der Flüssigkeit wird erleichtert, wenn diese Prailveränderung einseitig nach oben erfolgt. In der Ausführung nach Figur 1 erfolgt, vom kreisförmigen Querschnitt des oberen Umlaufrohrs 2 am Verdampfer 1 ausgehend, ein Übergang auf zunehmend stärker verformte elliptische Querschnitte bis hin zum Ausdampfgefäß Die Richtung der großen Hauptachse der elliptischen Querschnitte ist parallel zur Mittelachse des Ausdampfgefäßes 4, die Streckung des Querschnitts erfolgt einseitig nach oben.

Beispiel 2 (Figur 2)

Zwei Umlaufverdampfer 1 sind über obere 2 und untere 3 Umlaufrohre so mit dem Ausdampfgefäß 4 verburaden, daß der Drehsinn der umlaufenden Flüssigkeit erhalten bleibt. Die beiden Anschlüsse sind abstandsgleich auf den Umfang des Ausdampfgefäßes 4 verteilt. Die Querschnittsausbildung der oberen Umlaufrohre 2 entspricht der bei Beispiel 1.

Beispiel 3 (Figur 3)

Die Form des erfinüungsgemäßen Ausöampfgefäßes 4 ist hier im Mantelteil kegelig. Hierdurch kann eine Verringerung des Flüssigkeitsinhalts bei gleichbleibender Ausdampffläche erzielt werden.

Claims (1)

1. « !5 - ' : ' , Ο,Z, 31 087 Scbutzansprüobe

   1, Ausdarapfvorrichtung für Umlaufverdampfer, vorzugsweise für die Verdampfung von schäumenden Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ausdampfgefäß (4) von kreisförmigem Querschnitt ein oder mehrere Umlaufverdampfer· (1) mit oberem und unterem Umlaufrohr (2, 3) tangential in gleichsinniger Drehrichtung angeordnet sind.

   2, Ausdampfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Uralaufrohr (2) in der Weise ausgebildet ist, daß unter Beibehaltung seiner Querschnittsfläche die vertikale Erstreckung zum Ausdampfgefäß (4) hin größer wird.

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