DE824788C - Verfahren und Vorrichtung zur Abtreibung fluechtiger Stoffe - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Abtreibung flüchtiger Stoffe Es ist bekaniit, flüchtige Stoffe aus Flüssigkeiten mittels Dampf abzutreil)en, der durch Entspannung der Flüssigkeit unter Zuführung von Kondensationswärme aus den abgetriebenen Dämpfen gebildet wird. In der praktischen Ausführung hat dieses Verfahren insofern Mängel, als bei der Verdampfung der Flüssigkeiten, welche im allgemeinen nicht die für einen Verdampferbetrieb erwünschten Eigenschaften besitzen, unangenehme Begleiterscheinungen, wie Schäumen, Ablagerungen an den Heizflächen sowieKorrosionen auftreten. Diese Mängel werden weitgehend vermieden, wenn man den zur Abtreibung erforderlichen Dampf unter Beibehaltung der Abwärmeausnützung erfindungsgemäß aus mindestens drei getrennt erzeugten Teilmengen bildet, von denen eine durch Verdampfung von Kondensat oder von enthärtetem Wasser unter Zuführung der Kondensationswärme eines Teiles des ahgetriebenen Dämpfegemisches erhalten wird, während eine andere Teilmenge durch Entspannungsverdampfung der nach der Abtreibung verbleibenden Flüssigkeit ohne Wärmezuführung von außen entsteht und diese Dampfmengen mittels dampfbetriebener Verdichter auf den zur Abtreibung erforderlichen Druck verdichtet und, vermehrt um den Abdampf der Verdichter, in die Abtriebskolonne einbläst, wo die Anreicherung mit den abzutreibenden flüchtigen Stoffen stattfindet.
• Hierbei ist es zweckmäßig, die Verdampfung des Kondensates oder des enthärteten Wassers und die davon getrennte Entspannungsverdampfung der nach der Abtreibung verbleibenden Flüssigkeit bei gleichen oder nur geringfügig voneinander abweichenden Drucken erfolgen zu lassen. Die Verdampfung des Kondensates oder des enthärteten Wassers findet vorteilhaft in Röhren statt, welche außen mit dem abgetriebenen Dämpfegemisch beheizt werden, während in den Röhren das ver- dampfende Wasser und der gebildete Dampf abwärts strömen. Zur Erzielung eines hohen Wärmeüberganges ist es erwünscht, dem verdampfenden Wasser eine möglichst große Geschwindigkeit zu erteilen. Hierzu wird das Wasser in einer die Verdampfung um ein Vielfaches übersteigenden Menge durch den Verdampfer umgepumpt und ihm beim Eintritt in die Verdampferrohre ein Drall erteilt, damit es im oberen Teil bereits mit möglichst großer Geschwindigkeit die Heizflächen bespült.
• Das unten aus den Verdampferrohren austretende Wasser wird mittels Pumpen zum oberen Rohrboden zurückgefördert und auf die Rohreintritte verteilt, während der ebenfalls unten austretende Dampf durch dampfbetriebenen Verdichter abgepumpt und in die Abtriebskolonne eingeblasen wird. Die aus der Abtriebskolonne ablaufende Flüssigkeit wird zuerst abwärts und dann aufwärts geführt und hierbei einer Druckabsenkung unterworfen, unter deren Einwirkung ein Teil der Flüssigkeit verdampft. Durch Verdichter mit Dampfantrieb wird die gebildete Dampfmenge abgesaugt und in die Abtriebskolonne eingeblasen.
• Die zur Durchführung dieses Verfahrens notwendige Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Türmen, deren einer in seinem oberen Teil eine Abtriebskolonne und in seinem unteren Teil einen Entspannungsverdampfer enthält, während der andere Turm in seinem oberen Teil einen Umwälzverdampfer mit abwärts gerichteter Strömung der verdampfenden Flüssigkeit und des gebildeten Dampfes und in seinem unteren Teil einen Trennraum für Dampf und Flüssigkeit enthält, wobei die oberen Teile beider Türme durch eine Dampfleitung für die abgetriebenen Dämpfe der Abtriebskolonne verbunden sind, während von den beiden unteren Teilen der Türme Dampfleitungen zu Verdichtern mit Dampfantrieb und von diesen zur Abtriebskolonne führen.
• Der Umwälzverdampfer besitzt zweckmäßig in seinem oberen Teil eine ringförmige Dampfzuführungskammer, deren Querschnitt in der Strömungsrichtung kontinuierlich abnehmen kann. Zur Erzeugung einer möglichst großen Wassergeschwindigkeit im oberen Teil der Verdampferrohre sind diese zweckmäßig an ihrem oberen Ende bis auf eine oder mehrere vorzugsweise schräge Bohrungen geschlossen. Die Abtriebskolonne besitzt zweckmäßig eine zentrale Dampfzuführungsleitung, die von den zunächst abwärts und dann aufwärts geführten Leitungen für die aus der Abtriebskolonne ablaufende Flüssigkeit mit ringförmigen Strömungsquerschnitten umgeben ist. Zur Verteilung der entspannten Flüssigkeit ist zweckmäßig eine schirmartige Umlenkhaube vorhanden.
• An Hand der Abbildungen, in welchen eine mögliche Ausführungsform schematisch dargestellt ist, soll das Verfahren näher erläutert werden. Die Flüssigkeit, welche die zu gewinnenden flüchtigen Stoffe enthält, tritt bei I in die Abtriebskolonne 2 ein und wird mittels der Verteilungseinrichtung 3 über die Rieseleinbauten 4 verteilt. Der in der Kotonne aufsteigende Dampf nimmt die flüchtigen Stoffe auf. Das abziehende Dämpiegemisch gelangt durch die Leitung 5 in den ringförmigen Verteilungsraum 6, dessen Qucrsclinitt zweckmäßig in der Strömungsrichtung kontinuierlich abnimmt.
• Der Verteilungsring 6 hat die Aufgabe, das Dämpfegemisch an die Verdaml>ferrohre 7 heranzuführen, an denen eine teilweise Kondensation der Dämpfe stattfindet. Der I<est(lanil )t tritt zusamnz mit dem gebildeten Kondensat durch die Leitung 8 aus, um in nachgeschalteten Kondensatoren niedergeschlagen zu werden. Die Verdampferrohre werden auf ihrer Innenseite durch verdampfendes Kondensat oder enthärtetes Wasser gekühlt, welches durch die Pumpe g im Kreislauf geführt wird. Der verdampfte Teil des Wassers wird durch die Zuleitung in ersetzt. Falls abgescl1lämmt werden muß, kann dies durch die Al)leitullg I2 erfolgen.
• Das von der Pumpe g durch die Leitung Io hochgeförderte Wasser tritt durch schräge Bohrungen 25, welche durch ein Sieb I3 geschützt sind, in die oben verschlossenen Verdampferrolare 7 ein. Durch die Bohrungen 25 erhält das eintretende Wasser eine Vorgeschwindigkeit und einen Drall, um im oberen Teil der Verdampferrohre einen guten Wärmeübergang zu gewährleisten. Im unteren Teil der Verdampferrohre sorgt der gebildete Dampf für eine schnelle Abwärtsströmung der verdampfenden Flüssigkeit an der Rohrwand. Der unterhalb der Verdampferrohre angeordnete Raum 14 dient zur Trennung des Dampfes von der Flüssigkeit. Während die letztere der Umwälzpumpe g zuläuft, wird der Dampf von dem dampfbetriebenen Verdichter 15 odur einem nicht dargestellten schnellaufenden Turhokompressor mit Dampfturbinenantrieb abgesaugt und durch Leitung I6 sowie die zentrale Leitung I7, die bei 26 abgeschirmt ist, in die Abtriebskolollne 2 eingeblasen. Die in der Abtriebskololllle mit Dampf behandelte Flüssigkeit strömt in der Leitung I8 von ringförmigem Querschnitt zunächst abwärts und anschließend durch die Leitung 19 vOn ebenfalls ringförmigem Querschnitt aufwärts. Auf diesem Wege tritt eine Druckverminderung ein, welche eine teilweise Verdampfung der Flüssigkeit zur Folge hat.
• An dem Umlenkschirm 20 wird das aus dem Rohr 19 austretende Gemisch voii Flüssigkeit und Dampf umgelenkt und auf die Füllkörperschicht 2I verteilt. Die entspannte Flüssigkeit fließt der Pumpe 22 zu und wird von dieser durch die Leitung 23 abgefördert. Der bei der Entspannung gebildete Dampf gelangt durch Leitung 24 zu dem Verdichter 15, durch welchen er verdichtet und zusammen mit dem entspannten Treibdampf sowie dem im Umwälzverdampfer 7 gebildeten Dampf durch die Leitungen I6 und 17 in die Abtriebskolonne 2 eingeblasen wird.

Claims (13)

1. PATENTANSPRCCHE: 1. Verfahren zur Abtreibung flüchtiger Stoffe aus Flüssigkeiten mittels Dampf. dadurch gekennzeichnet, daß dieser Dampf aus mindestens drei getrennt erzeugten Teilmengen gebildet \X-ir(l, voll ileiien eine Teilmenge durch Verdampfung voll Kondensat oder von enthärtetem Wasser unter Zuführung der Kondensationswarme eines Teiles des abgetriebenen Dämpfegemisches erhalten wird, während eine andere Tti 1 menge durch Entspannungsverdampfung der nach der Abtreibung verbleibenden Flüssigkeit ohne Wärmezuführung von außen entsteht, und daß diese Dampfmengen mittels dampfbetriebeller Verdichter auf den zur Abtreibung erforderlichen Druck verdichtet sind, vermehrt um den Abdampf der Verdichter, mit den abzutreibenden flüchtigen Stoffen angereichert werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Konleiisates oder enthärteten Wassers und die Entsl'atllungsverdampfung der nach der Abtreilitiiig verbleibenden Flüssigkeit bei gleichen o(ler itir geringfügig voneinander abweichenden I)rucken erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Koiidensats oder enthärteten Wassers in Röhren erfolgt, welche außen mit dem abgetriebenen Dämpfegemisch beheizt werden, während in den Röhren das verdampfende Wasser tiiid der gebildete Dampf abwärts strömen.
4. 4. Verfahren nach Anspruchs bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verdampfende wasser in einer die Verdampfung um ein Vielfaches übersteigenden Menge in den Röhren des Verdampfers abwärts strömt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu verdampfenden Wasser beim Eintritt in die Röhren ein Drall erteilt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruchs bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das unten aus den Verdampferrohren austretende Wasser mittels I'umpen zum oberen Rohrboden gefördert und auf die Verdampferrohre verteilt wird, während der unten aus den Verdampferrohren austretende Dampf durch Verdichter mit Dampfantrieb abgesaugt und in die Abtriebskolonne eiiigelilasen wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, datlurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit nach der Abtreibung zuerst abwärts und dann aufwärts geführt wird und daß während der Aufwärtsströmung eine Druckverminderung eintritt, unter deren Wirkung ein Teil der Flüssigkeit verdampft, welcher durch Verdichter mit Dampfantrieb abgesaugt und in die Abtriebskolonne eingeblasen wird.
8. 8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I bis 7, gekennzeichnet durch zwei Türme, von denen einer in seinem oberen Teil eine Abtriebskolonne und in seinem unteren Teil einen Entspannungsverdampfer enthält, während der andere Turm in seinem oberen Teil einen Umwälzverdampfer mit abwärts gerichteter Strömung der verdampfenden Flüssigkeit und des gebildeten Dampfes und in seinem unteren Teil einen Trennraum für Dampf und Flüssigkeit enthält, wobei die oberen Teile beider Türme durch eine Dampfleitung für die abgetriebenen Dämpfe der Abtriebskolonne verhunden sind, während von den beiden unteren Teilen der Türme Dampfleitungen zu Verdichtern mit Dampfantrieb und von diesen zur Abtriebskolonne führen.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwälzverdampfer in seinem oberen Teil eine ringförmige Dampfzuführungskammer (6) besitzt.
10. IO. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der ringförmigen Dampfzuführungskammer (6) in der Strömungsrichtung kontinuierlich abnimmt.
11. II. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampferrohre (7) an ihrem oberen Ende bis auf eine oder mehrere vorzugsweise schräge Bohrungen (25) geschlossen sind.
12. I2. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis I I, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskolonne eine zentrale Dampfzuführungsleitung (I7) besitzt, die von den zuerst abwärts und dann aufwärts geführten Leitungen (I8, I9) für die aus der Abtriebskolonne abfließende Flüssigkeit mit ringförmigen Strömungsquerschnitten umgeben ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch I bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verteilung der entspannten Flüssigkeit eine schirmartige Umlenkhaube (20) vorhanden ist.